蓝牙 + LoRaWAN 室内外一体定位方案：搭建、部署与实测数据
这不是安全认证系统：LoRaWAN 允许丢包、GNSS 在室内不工作、BLE 定位在金属环境下会退化，位置可能迟到、出错或缺失，不能作为保障人身安全的唯一手段。
这套方案是干什么的
一个场地通常既有楼、又有室外区域，而两边要回答的是同一个问题：那台叉车、那台仪器、那个人，现在在哪。楼里用电池供电的蓝牙信标标出位置，出了楼由追踪器自带的 GNSS 接手，两者都经 LoRaWAN 回传，由网页看板画在同一张地图上。平面图可以配准到室外地图上，因此一条从楼里走到院子里的轨迹不用切页面。
感知侧不用布线
信标电池供电、贴墙即可；追踪器充一次电可用数月。需要市电和网口的只有网关和主机。
室内室外同一张地图，自动切换
追踪器进出楼时由服务端状态机切换图层，不用手动切；站在窗边的追踪器不会来回翻转。
代码开源，数据留在自己主机上
应用源码在 GitHub 开源，以 Docker 镜像跑在你自己的主机上。唯一会出外网的是底图，可改用离线 PMTiles 归档。
服务端容量实测
200 个并发标签端到端 P95 828 ms、丢失 0%；500 标签 P95 2.35 s。测试用回放上行，没有接追踪器和网关。
真机演示
室内图层把追踪器画在配准过的平面图上：
室外图层是同一个页面、同一个 WebSocket，底图换成地图瓦片：
一个追踪器在两个图层之间来回移动的过程：
手机端看到的是同一份数据：
看板是 /web/map 这一个页面，上面有明确的室内 / 室外图层切换；/web/map?layer=outdoor 是直达链接，适合做大屏，订阅的是同一个 WebSocket。一个追踪器同一时刻只画在两个视图中的一个。画在哪个由状态机决定，决定结果写在消息的 position.coordSystem 字段里——平面图 {x, y} 是 metric，经纬度 {lat, lon} 是 wgs84。
需要哪些硬件
现场三类设备，信标和追踪器的数量随部署规模变化。
① BLE 信标——室内的位置参考。电池供电、贴墙安装、不用布线。只靠 GNSS 覆盖的区域（院区、道路、停车场）一个都不用装。
② 追踪器——人带着或贴在资产上。室内扫 BLE、室外用自带 GNSS，带 SOS 按钮。
③ LoRaWAN 网关——收上行并转给网络服务器。网关与追踪器按所在地区的同一频段选购。
| 设备 | 标称容量 | 什么时候选它 | |
|---|---|---|---|
 | SenseCAP BC03 室内蓝牙信标 室内位置参考，Bluetooth LE 5.0 | 每区域 3 个以上 2–3 m；1 个到房间级 | 任何需要比「在楼里」更细的室内区域 |
 | SenseCAP LoRaWAN 胸卡追踪器 T1000-A BLE 扫描、GNSS、运动检测、SOS | 每个追踪目标一个 | 胸卡或资产标签；同一台设备兼顾室内与室外 |
 | SenseCAP M2 LoRaWAN 室内网关 SX1302，分地区频段版本 | 视距最远 2 km；100–200 个追踪器 | 一个场地一到两台；现场已有 LoRaWAN 则可省 |
表中容量都是标称值，来自器件手册与这套硬件的部署经验。信标那一行的精度取决于下面的安装方式。
设备之外还需要：一台跑应用的主机（任何能跑 Docker 的机器；服务端实测用的是 reComputer J30 系列，当作普通 arm64 主机）、一个网络服务器（SenseCAP OpenStream 或自建 ChirpStack），以及——除非构建离线底图——主机要能联网拉 OpenStreetMap 栅格瓦片。
选型排他边界
- 亚米级连续轨迹追踪：BLE 信标定位精度为 2–3 米级；若有高速 AGV 自动导航或高精机器人对接需求（要求厘米级/亚米级连续轨迹），请勿选 BLE，应选 UWB 定位方案。
- 秒级实时控制闭环：LoRaWAN 链路具有占空比与时延波动，标签离线判定阈值为 15 分钟，不适用于秒级以下人员碰撞预警等硬实时安全互锁。
现场怎么部署
一、装硬件
信标安装高度 2.5–3 m、间距 5–10 m（BC03 建议间距），金属货架附近加密。标称的 2–3 m 精度对应的是每个区域 3 个以上信标；每区域一个信标只到房间级。把每个信标的 MAC 地址与安装位置记录下来——室内位置按这张信标-区域对照表计算；挪动信标后要同步更新对照表，否则经它算出的位置都会偏移。
网关台数按覆盖定：标称视距 2 km，一般场地一到两台；是否加第二台看墙体和距离，与标签数量无关。网关按地区频段分 SKU（US915 / EU868 / AS923 等），下单前确认所在国家的频段，追踪器与之一致。
二、装软件：7 步
逐设备步骤和应用包在可部署方案页，下面是步骤轮廓。
- 部署 BLE 信标——安装、固定、记录 MAC 地址。
- 配置 LoRaWAN 网关——在 SenseCAP OpenStream 或自建 ChirpStack 上让它上线。
- 部署定位应用——Docker 部署，可以装在当前这台机器，也可以经 SSH 装到远端主机。
- 配置并激活追踪器——入网并设置上报周期。
- 配准平面图——上传平面图，设定原点、旋转角与缩放，让它落到室外地图的正确位置上。配准与围栏都在配置页完成：
- 配置地理围栏告警——用 WGS84 画围栏，挂一条告警规则。
- 打开看板——确认追踪器出现、会动，并且能触发你配的告警。
难度 intermediate，预计约 60 分钟。第 5、6 步只是软件配置，不需要额外硬件。
镜像支持 linux/arm64 与 linux/amd64。看板默认登录 admin / 12345678，首次登录后在「配置 → 认证」修改。
有哪些接口
应用暴露的所有东西都在你部署的那台主机的 5173 端口上。按接入方分三条：
- 大屏或第二块屏——直接开
/web/map?layer=outdoor（或?layer=indoor）。同一个页面、同一个 WebSocket，不需要额外配置。 - 已有的安防、调度或考勤系统——订阅 WebSocket，只处理两类消息：SOS 按钮对应的
tracker_sos，以及带geofence段且transition为enter/exit的tracker_checkin/tracker_position_detection。这两类是事件，其余是遥测。 - 自建系统——拿完整 payload。每条更新带的要么是平面图上的米制位置、要么是 WGS84 位置，由
coordSystem区分；REST 接口可以用程序创建围栏、读写配准参数。
完整的接口与 payload
| 接口 | 地址 | 载荷 |
|---|---|---|
| WebSocket | ws://<host>:5173/ws | tracker_update 的 position 为 {x, y, coordSystem: "metric"} 或 {lat, lon, accuracy, coordSystem: "wgs84"}；tracker_checkin / tracker_position_detection 在围栏进出时额外带一个 geofence 段；另有 tracker_sos、tracker_offline |
| REST | GET/PUT /api/configuration/dashboard/maps/{mapName}/registration | {origin_lat, origin_lon, rotation_deg, scale}。|纬度| > 85° 与 scale ≤ 0 会被拒绝。需要 admin 会话，guest 会话返回 403 |
| REST | POST /api/geofences、POST /api/events | 围栏几何（GeoJSON 多边形，或点加 radius_m）与引用它的告警规则 |
| LoRaWAN 上行入口 | SenseCAP OpenStream，或 ChirpStack 的 MQTT 主题 | 字段映射见部署指南 |
围栏告警不走独立通道，而是复用打卡消息：
{"type": "tracker_checkin", "data": {"2CF7F1C0530004AD": {
"timestamp": 1788582647214, "map": "Plant A",
"geofence": {"id": 1, "name": "Plant A", "transition": "enter"},
"position": {"lat": 22.5362, "lon": 113.9432, "accuracy": null, "coordSystem": "wgs84"},
"last_detected_beacons": []}}}
两个字段的用法：判断室内外看 coordSystem，不看有没有 lat，同一种消息类型两种坐标都可能带。这套硬件上 accuracy 恒为 null（SenseCAP 与 ChirpStack 上行都不带 GNSS 精度测点），按「未知」处理。
性能与实测数据
以下是服务端实测：合成上行发到本地 MQTT broker，从看板 WebSocket 侧抓结果，链路里没有 T1000 和网关。应用跑在 reComputer J30 系列上（当作普通 arm64 主机，未用 GPU），每档 2–4 min。
容量与时延
| 指标 | 实测 | 条件 |
|---|---|---|
| 容量，稳定档 | 200 个并发标签，端到端 P95 828 ms，上行丢失 0% | 每标签每 30 s 一条上行，800 条，2 min |
| 容量，下降档 | 500 标签，P95 2.35 s，丢失 0% | 同上，2000 条上行，2 min；只有 2 s 时延这一条不满足 |
| 容量，1000 标签时 | P95 4.1 s，丢失 0%，进程仍在服务 | 同上；这一档仍在正常服务，未继续加压 |
| 更新频率 | 50 标签、2 s 上行间隔，P95 220 ms，4500 条上行丢失 0% | 3 min；30 / 10 / 5 s 三档同样稳定，P95 分别 89 / 163 / 146 ms |
| SOS 告警时延 | P50 24 ms，P95 29 ms，max 29 ms，n=20 | 单标签、无并发负载；上行时间戳到 WebSocket 广播 |
| 离线判定 | 903 s 与 950 s | 复现 2 次；设计值域 [900 s, 960 s]，来自 15 min 阈值与 60 s 轮询 |
容量与更新频率只反映服务端；追踪器能多快上报由上行周期与 LoRaWAN 占空比决定。
复现：上游 indoor_positioning_ble_lorawan 的 runs/2026-09-05-orin-nano/boundary.capacity.yaml、boundary.update_frequency.yaml、boundary.sos_latency.yaml、boundary.offline_latency.yaml（应用代码 feature/outdoor @ 443bce6）
围栏与配准
| 指标 | 实测 | 条件 |
|---|---|---|
| 围栏告警时延 | P50 14 ms，max 14 ms，2 条告警 | 回放器与服务同机 loopback，单标签，17 条上行 |
| 围栏迟滞 | 门口来回翻转 6 次产生 0 条告警；enter 与 exit 各在第 3 个连续点触发 | 同上 |
| 配准误差 | 原点 2 km 内、|纬度| ≤ 60° 时 ≤ 0.21 m | 方位角扫描的最差值：每 15°，半径 500 / 1000 / 2000 m，lat0 取 0 / 22.5 / 45 / 60；预算为 0.7 m；只测投影计算，未实地测绘 |
复现：runs/2026-09-05-geofence-smoke/results.md、runs/2026-09-05-georef/results.md
运行时与关键参数
追踪器只上报观测结果（看到了哪些已配置的信标，或一个 GNSS fix），位置由服务端解算。下面三个参数都在服务端，决定室内外切换和告警的节奏：
- 室内 ↔ 室外切换：20 s 内 3 个 GNSS fix，并且 15 s 内没看到任何已配置信标，才转室外；连续两次扫描、每次看到 2 个以上已配置信标，才转回室内。站在窗边的追踪器不会来回翻转。
- 围栏跃迁：10 s 内连续 3 点才触发
enter/exit。geo 模式下告警规则的time_range字段不生效，界面上设置的时段被这条确认取代。 - 离线判定：15 min 没有上行即判离线，60 s 轮询，硬编码。
- 离线底图：无外网场地用
go-pmtiles extract构建本地 PMTiles 归档（只拉 bbox 内的瓦片），交付前先构建归档并加载一次。
已知退化
- 室内精度跟着信标布置走。 2–3 m 是标称值（BC03 wiki），前提是每区域 3 个以上信标、2.5–3 m 高度、5–10 m 间距。每区域一个信标只到房间级。金属货架会让三边定位退化，那里要加密。
- 标签数上去后时延变长：500 标签时端到端 P95 2.35 s，1000 标签时 4.1 s。
- 配准误差随半径与纬度增长：可用范围约 2 km，API 拒绝
\|纬度\|超过 85°。 accuracy与alt没有数据：按精度分支的逻辑在这套硬件上始终走 null 分支，围栏引擎把缺失的accuracy当作通过。
数据与素材出处
- 实测数据——「性能与实测数据」里的全部数字来自上游
sensecraft-solutions中indoor_positioning_ble_lorawan的description.md，该文件按路径引用了逐次运行报告。数据是为这些运行生成的合成回放轨迹，不涉及任何客户现场数据。 - 设备 EUI——截图与轨迹里出现的 EUI 都是回放工具使用的合成值。
- 底图瓦片——室外截图中的底图 © OpenStreetMap 贡献者，按 ODbL 授权。该署名随页面一起分发。
- 平面图——配准截图里的平面图是合成测试图（50 m × 40 m 演示地图上的 1000×800 px 平面图），为评测运行创建，事后已删除。
- 应用源码——见 Seeed-Solution/Solution_IndoorPositioning_H5；做衍生产品出货前请先确认该仓库的许可条款。
- 看板截图与演示 GIF —— 取自上游应用自身的界面（
solution-indoor-positioning的docs/ui/与assets/）。室外图层的底图为 OpenStreetMap 瓦片，按 ODbL 署名，出处见上游包的gallery/ATTRIBUTION.md。