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Sistema de Posicionamento Interno via Bluetooth com LoRaWAN

Introdução​

Visão Geral​

O posicionamento em ambientes internos é um desafio comum para muitos setores. Embora existam sistemas de alta precisão como UWB, eles podem ser caros e complexos. Esta solução oferece uma alternativa flexível e econômica ao combinar duas poderosas tecnologias sem fio: Bluetooth Low Energy (BLE) para detecção de localização e LoRaWAN para transmissão de dados de longo alcance e baixo consumo de energia.

O sistema é construído em torno do SenseCAP T1000 Tracker e suporta dois modos distintos de posicionamento, permitindo equilibrar precisão e vida útil da bateria de acordo com suas necessidades:

  1. Rastreamento de Alta Precisão (Trilateração): Quando um tracker detecta sinais de três ou mais beacons BLE, ele pode calcular suas coordenadas precisas (x, y) em um mapa. Este modo é ideal para rastrear o movimento de ativos ou pessoas, fornecendo atualizações de localização precisas periodicamente ou sempre que ocorrer movimento.

  2. Posicionamento por Zona (Proximidade): Quando um tracker está ao alcance de apenas um ou dois beacons, ele identifica sua localização com base na proximidade ao beacon mais próximo. Este modo é perfeito para casos de uso mais simples, como check-ins automáticos, confirmação de que um ativo está em uma sala designada ou economia de bateria ao relatar a localização com menos frequência.

Ao suportar ambos os métodos, esta solução oferece um sistema versátil e fácil de implantar para uma ampla variedade de aplicações de rastreamento em ambientes internos, desde simples detecção de presença até monitoramento mais detalhado baseado em coordenadas.

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Confira nossa página de bundle Posicionamento Integrado Interno & Externo com todos os produtos de que você precisa para implementar esta solução.

Principais Recursos e Benefícios​

  • Econômico e Escalável: Aproveita beacons BLE de baixo custo e evita a necessidade de instalar gateways caros em cada sala.
  • Transmissão de Dados de Longo Alcance: Um único gateway LoRaWAN pode cobrir um prédio ou campus inteiro, reduzindo drasticamente os custos de infraestrutura.
  • Alerta SOS Instantâneo: Os trackers incluem um botão de pânico que, quando pressionado, envia imediatamente um alerta SOS via LoRaWAN para uma resposta rápida em emergências.
  • Gerenciamento Inteligente de Energia: Utilizando um acelerômetro integrado, o tracker pode relatar apenas quando um movimento é detectado e, caso contrário, enviar sinais periódicos de “heartbeat”. Isso estende drasticamente a vida útil da bateria para até 6 meses com configurações ideais em muitas aplicações de rastreamento de ativos.
  • Implantação Simples: Configurar beacons BLE e gateways LoRaWAN é simples, colocando seu sistema de posicionamento em operação rapidamente.
  • Software Open Source: O projeto é totalmente open source, permitindo que você construa e personalize seu próprio servidor backend usando nosso repositório GitHub.

Casos de Uso​

Casos de Uso

Esta solução é ideal para uma ampla gama de aplicações de rastreamento por zona e segurança:

  • Segurança em Campus e Escolas

    Forneça a alunos e funcionários um tracker vestível. O botão SOS integrado permite que eles enviem instantaneamente um alerta de emergência com sua última localização conhecida de qualquer lugar do campus, oferecendo tranquilidade e permitindo tempos de resposta mais rápidos.

  • Gestão de Ativos

    Rastreie a localização de ativos valiosos, tanto em ambientes internos quanto externos (por exemplo, veículos em um estacionamento). Configure o tracker para relatar apenas quando se movimentar, economizando bateria enquanto garante que você seja alertado sobre movimentos não autorizados.

  • Check-in Automatizado e Gestão de Pessoal

    Ao ajustar a intensidade do sinal de um beacon BLE, você pode criar uma zona de “check-in” para escritórios ou casas de repouso. Quando uma pessoa usando um tracker entra na zona, sua presença é registrada automaticamente.

Arquitetura do Sistema​

O sistema opera com um princípio simples, porém poderoso. Trackers móveis escutam sinais de beacons fixos e relatam o que ouvem para um servidor central.

Diagrama da Arquitetura do Sistema

Pré-requisitos​

Os principais componentes são:

  1. Beacons BLE: Pequenos transmissores fixos colocados em locais conhecidos (por exemplo, entradas de salas, zonas-chave). Eles transmitem continuamente um ID exclusivo.
  2. SenseCAP T1000 Tracker: Dispositivo móvel fixado ao ativo ou à pessoa que você deseja rastrear. Ele faz a varredura em busca de beacons BLE próximos e identifica aquele com o sinal mais forte.
  3. Gateway LoRaWAN: O tracker envia um pacote de dados contendo o ID do beacon BLE mais próximo para o gateway via LoRaWAN.
  4. Servidor de Rede e de Aplicação: O gateway encaminha os dados para um LoRaWAN Network Server (SenseCraft Data), que então os direciona para um servidor de aplicação. O servidor de aplicação mantém um mapa dos IDs dos beacons e de suas localizações no mundo real, permitindo determinar a posição do tracker (por exemplo, “Tracker #58 está perto do Beacon #12, que fica na Sala de Reunião 3”).

Antes de começar, certifique-se de ter o seguinte:

  • Um SenseCAP T1000 Tracker
  • Um ou mais beacons BLE
  • Um gateway LoRaWAN conectado à internet
  • Um servidor ou computador com Docker instalado

SenseCAP T1000 Tracker

Tracker móvel LoRaWAN® com capacidades de varredura BLE

  • Detecção de Beacons BLE: Suporta BLE 5.1 para posicionamento preciso em ambientes internos e externos.

  • Rede de Longo Alcance: Conectividade LoRaWAN® Classe A (v1.0.4) para comunicação de longo alcance e baixo consumo de energia.

  • Detecção de Movimento: Acelerômetro integrado para detecção em tempo real de movimento e estado estacionário.

  • Botão de Emergência: Botão SOS independente para acionar alertas de emergência com um único toque.

Beacons BLE

Transmissão Bluetooth Regular

  • Compatível com protocolo: Bluetooth® LE 5.0 | Suporte completo para formatos iBeacon e Eddystone.

  • Implantação Flexível: Potência de transmissão configurável para ajuste do raio de cobertura.

  • Longa duração: Até 2 anos de vida útil da bateria com configurações padrão.

  • Instalação Fácil: Acompanha adesivo traseiro para montagem fácil em paredes ou outras superfícies.

  • Alcance de transmissão: Até 75 metros em áreas externas, 120 metros em áreas internas abertas.

SenseCAP M2 Multi-Platform Gateway

Infraestrutura de Rede LoRaWAN®

  • Ampla Cobertura: Raio de cobertura interna de até 2 km, garantindo sinal estável.

  • Conectividade Massiva: Suporta mais de 200 dispositivos simultâneos com excelente desempenho.

  • Múltiplos Backhauls: Oferece múltiplas opções de backhaul de rede, incluindo Ethernet, Wi‑Fi e 4G.

  • Solução Integrada: Recursos integrados de servidor LoRaWAN local para simplificar a implantação e o gerenciamento da rede.

Guia de Primeiros Passos​

Indoor positioning 2d map
  1. Implantar Beacons: Coloque beacons BLE em locais estratégicos em toda a sua instalação. Crie um mapa ou lista documentando o ID exclusivo de cada beacon e sua localização física (por exemplo, Beacon_ID_01: "Entrada Principal", Beacon_ID_02: "Armazém Zona A").
  2. Configurar o Gateway: Conecte seu gateway LoRaWAN à internet e configure-o para encaminhar pacotes para o LoRaWAN Network Server de sua escolha.
  3. Implantar a Aplicação: No seu servidor de aplicação, crie a lógica para mapear os IDs de beacon relatados de volta para as localizações físicas que você documentou na Etapa 3.
  4. Configurar o Rastreador: Ative o SenseCAP T1000 e integre-o ao seu LoRaWAN Network Server. Certifique-se de que ele esteja configurado para o modo de varredura BLE.
  5. Visualizar: À medida que o rastreador se move pela instalação, ele irá relatar o beacon mais próximo, e sua aplicação pode exibir sua localização em um painel ou mapa.

Etapa 1: Configure seu Hardware​

Primeiro, você precisa configurar os dispositivos físicos na sua instalação.

1a. Implantar Beacons​

info

Para as especificações técnicas completas, consulte a documentação do BC01 Indoor Bluetooth Beacon.

Comece posicionando beacons BLE (Bluetooth Low Energy) em locais estratégicos dentro da sua instalação — como a entrada principal, armazém e áreas de escritório.

Indoor positioning 2d map

Consulte o vídeo abaixo para um guia passo a passo sobre como adicionar as informações do seu beacon ao sistema. Você também pode verificar a seção de Dicas para ajuda adicional.

Visão rápida dos parâmetros do beacon BC01
ParâmetrosValor Padrão
UUIDFDA50693-A4E2-4FB1-AFCF-C6EB07647825
Major10001
Minor19641
Potência medida-59dBm
Potência Tx-30 - +4dBm, padrão 0dBm
Intervalo Adv100ms~10s, padrão 500ms
Senhaseeed123 (Letras e números)
Nome do dispositivoBC01 (1-7 caracteres)
Reinicialização suaveseeed123 (igual à senha)

1b. Configure o Gateway​

Ligue o seu gateway LoRaWAN e conecte-o à internet.
Em seguida, siga as instruções abaixo de acordo com o servidor de rede que você está usando.

Por padrão, o gateway LoRaWAN encaminha dados para a plataforma SenseCraft Data (anteriormente SenseCAP Portal).

  1. Siga o manual de usuário oficial para garantir que seu gateway esteja online e vinculado à sua conta.
  2. Quando a conexão for verificada, você poderá prosseguir para a próxima etapa (Etapa 2).

Etapa 2: Instalar o Aplicativo de Posicionamento​

Instale o aplicativo SenseCraft Indoor Positioning no seu servidor usando Docker. Se você quiser explorar a interface primeiro, pode conferir o live demo.

Indoor positioning application preview

Execute o Comando de Instalação​

Abra um terminal no seu servidor e execute o seguinte comando:

docker run -p 5173:5173 \
--name indoor-positioning \
--restart unless-stopped \
-v ./db:/app/db/ \
-v ./config:/app/server/config/json \
-v ./uploads:/app/uploads \
-d seeedcloud/sensecraft-indoor-positioning

💡 Nota: Use o PowerShell em vez do terminal CMD se estiver executando o comando no Windows.

O que este comando faz:

  • Faz o download e inicia o contêiner do aplicativo SenseCraft Indoor Positioning.
  • -p 5173:5173 torna o painel web acessível na porta 5173.
  • Monta os diretórios locais:
    • /app/db/ → armazena bancos de dados e mapas.
    • /app/server/config/json → armazena arquivos de configuração.
    • /app/uploads → armazena arquivos enviados.
  • -d executa o aplicativo em segundo plano.

Quando o contêiner for iniciado com sucesso, abra o navegador e acesse:

👉 http://<your_server_ip>:5173

Agora você deverá ver o painel SenseCraft Indoor Positioning em execução no seu servidor.

Credenciais de Login
  • Nome de usuário: admin
  • Senha: 83EtWJUbGrPnQjdCqyKq

Etapa 3: Configurar o Aplicativo​

app-configuration-management

3a. Configuração de Runtime (Conectando ao LoRaWAN)​

Use esta configuração para conectar o aplicativo ao seu LoRaWAN Network Server e receber dados do rastreador. O aplicativo pode se conectar simultaneamente tanto ao SenseCraft Data quanto ao servidor ChirpStack Local.

app-server-runtime-configuration

Ative uma ou ambas as fontes MQTT no painel:

Conectar ao SenseCraft Data​
  1. Ative o SenseCAP OpenStream MQTT.
  2. Insira seu Nome de Usuário e API Key - Obtenha esses dados no guia rápido da Data OpenStream API.
Conectar ao ChirpStack​
  1. Ative o ChirpStack MQTT.
  2. Insira o endereço do servidor e o ID da Aplicação - O tópico MQTT será preenchido automaticamente. Você pode encontrar o ID da Aplicação na página da sua aplicação ChirpStack.
chirpstack-application-id

Nota: O campo {clientID} é gerado automaticamente; não o edite.
Importante: Após quaisquer alterações, reinicie o contêiner Docker para que as atualizações entrem em vigor.

Outras Configurações​

Essas opções podem ser alteradas a qualquer momento (não é necessário reiniciar):

  • Autenticação – Atualizar as credenciais de login do painel.
  • Posicionamento por Área – Estimar a localização aproximada do rastreador quando os sinais dos beacons forem fracos ou escassos.
  • Controle de Acesso do Rastreador – Limitar quais dispositivos podem ser posicionados (aberto para todos ou por lista branca).
  • Webhook – Enviar dados de localização para o seu serviço via HTTP POST.

3b. Configuração de Mapa e Beacons​

Clique em Create para criar seu primeiro mapa.

Application Configuration Management

Envie seus dados de mapa neste painel. Atualmente, a versão demo só oferece suporte à importação de arquivos em um formato semelhante ao GeoJSON que contenha entidades de polilinha. Abaixo está um modelo JSON de exemplo para referência:

{
  "map": {
    "width": 29.53000000000094,
    "height": 22.212853765822828,
    "entities": [
      {
        "type": "polyline",
        "points": [
          [12.894968342021272, 17.07477114091087],
          [12.894968342021272, 17.114771140910868]
        ],
        "closed": false
      },
      {
        "type": "polyline",
        "points": [
          [12.944968342021284, 17.114771140910868],
          [12.894968342021272, 17.07477114091087]
        ],
        "closed": false
      }
    ]
  },
  "beacons": {}
}

Esse JSON define um layout de piso 2D usando polilinhas baseadas em coordenadas, que representam elementos do mapa como paredes ou limites. Outros tipos de geometria não são suportados na versão demo atual.

import-map-geo-json
  1. Adicionar Beacons

Na seção Beacons, adicione o endereço MAC, ID e localização de cada beacon. Você pode posicioná-los diretamente no mapa enviado usando a lista que você criou na Etapa 1a.

maps-add-beacons
  1. Ajustar o Fator Ambiental (Opcional)

Refine a precisão da localização ajustando como a intensidade do sinal (RSSI) é convertida em distância.

  • O valor padrão (~2.0) funciona bem para áreas abertas.
  • Para ambientes internos complexos, experimente valores entre 1.8 e 4.0.
  • Comece com a configuração padrão e ajuste depois, se necessário.

Etapa 4: Ativar e Visualizar Seu Rastreador​

A etapa final é ligar seu rastreador e vê-lo no mapa.

tracker-visualize-on-map
  1. Ative o Rastreador SenseCAP T1000 e faça o onboarding dele no seu LoRaWAN Network Server. Certifique-se de que seu gateway esteja online e de que o dispositivo rastreador esteja "registrado" no servidor LNS. Consulte a Etapa 1b para detalhes.
  2. Certifique-se de que ele esteja configurado no modo de varredura BLE para que possa detectar os beacons. Veja o vídeo abaixo para obter ajuda.
  3. Visualizar: À medida que o rastreador se movimentar pela sua instalação, ele detectará os beacons mais próximos e reportará sua localização. Você verá seu ícone se movendo pelo mapa em seu painel.

Opte por Other Platform ao usar o ChirpStack.

Mantenha as configurações de plataforma padrão (SenseCAP for The Things Network) ao usar o SenseCraft Data.

Visão Geral dos Recursos da Aplicação​

Recurso 1: Envio de Dados (Webhook & WebSocket)​

Você pode obter dados em tempo real do sistema de duas maneiras:

  • Webhook: Conforme mencionado na configuração, isso envia dados para uma URL que você fornecer.
  • WebSocket: Para aplicações em tempo real, você pode se conectar ao endpoint /ws usando Autenticação HTTP Básica. Os formatos de dados para sos, tracker_update (trilateração) e tracker_location_approximate (proximidade) são detalhados nos exemplos JSON fornecidos no documento original.

Formatos de Dados​

{
    "type": "tracker_sos",
    "data": {
        "2CF7F1C0530004AD": {
            "timestamp": 1756967508000,
            "sos": 0
        }
    }
}

Recurso 2: Dois Modos de Posicionamento​

O sistema oferece suporte a dois métodos de posicionamento:

  1. Trilateração: Quando o rastreador detecta três ou mais beacons, ele calcula uma coordenada (x, y) precisa. Este é o modo padrão e mais preciso.
  2. Proximidade (Posicionamento por Área): Se você ativar isto e o rastreador conseguir detectar apenas um beacon, ele reportará sua posição como estando "próximo" daquele beacon dentro de um raio calculado. Isso é útil para garantir cobertura em todas as áreas.

Trilateração

TrilateraçãoTrilateração (SOS)
area-positioning-normal
area-positioning-sos

Posicionamento por Área

Posicionamento por ÁreaPosicionamento por Área (SOS)
area-positioning-normal
area-positioning-sos

Recurso 3: Visualizar o Histórico de Alertas​

Você pode visualizar o histórico de alertas (por exemplo, acionamentos do botão SOS) de qualquer rastreador clicando em seu ícone no mapa. O sistema registra cada novo alerta e continuará enviando notificações para um alerta ativo até que ele seja resolvido.

alert-history-records

Recurso 4: Filtrar por UUID do Beacon​

Você pode filtrar os rastreadores exibidos no mapa pelos UUIDs de beacon associados. Isso permite um monitoramento mais focado de áreas ou ativos específicos. É valioso para não ser invadido.

sensecraft-ble-filter

Referência & Recursos​

Dicas​

Aqui estão algumas dicas úteis para ajudar você a implantar e configurar seus beacons com mais eficiência:

1. Registrar Informações do Beacon​

É fortemente recomendado registrar o endereço MAC exclusivo de cada beacon juntamente com sua localização de instalação.
Isso será crucial durante a etapa de configuração de software e ajudará você a identificar e selecionar facilmente o beacon correto durante o mapeamento ou solução de problemas.

Endereço MACLocalizaçãoID do Beacon
c30000564b31Entrada Principal01
c30000564b32Armazém Zona A02
c30000564b33Escritório de Canto03

2. Usar um UUID Consistente para Todos os Beacons​

Para facilitar o gerenciamento, você pode usar o app SenseCraft para atribuir um UUID consistente a todos os seus beacons.
Isso garante que seu rastreador escute apenas seus próprios dispositivos e ignore outros beacons próximos.
Veja mais detalhes em Recurso 4: Filtrar por UUID do Beacon.

3. Escolher Locais de Fixação Estáveis​

Instale beacons em áreas fixas, abertas e desobstruídas para garantir um sinal Bluetooth estável.
Evite colocá-los perto de superfícies metálicas, painéis elétricos ou roteadores Wi-Fi que possam causar interferência.

4. Rotular e Fixar Cada Beacon​

Anexe um rótulo visível (por exemplo, Beacon-01, Beacon-02) correspondente à tabela de registros para evitar confusão durante a manutenção.
Garanta que o dispositivo esteja firmemente fixado para evitar deslocamentos acidentais.

5. Verificar o Alcance do Sinal​

Antes de finalizar a instalação, teste a cobertura do sinal usando um app de scanner BLE ou uma ferramenta de configuração para garantir detecção consistente nas suas zonas-alvo.

6. Adicionar ou Ajustar Rapidamente os Dados do Beacon​

Se você estiver usando um arquivo de configuração semelhante a GeoJSON, também pode editar diretamente o arquivo de mapa exportado para adicionar ou ajustar rapidamente os dados dos beacons e, em seguida, importá-lo novamente para a aplicação.

{
  "map": {
    "width": 29.53000000000094,
    "height": 22.212853765822828,
    "entities": [
      {
        "type": "polyline",
        "points": [
          [12.894968342021272, 17.07477114091087],
          [12.894968342021272, 17.114771140910868]
        ],
        "closed": false
      },
      {
        "type": "polyline",
        "points": [
          [12.944968342021284, 17.114771140910868],
          [12.894968342021272, 17.07477114091087]
        ],
        "closed": false
      }
    ]
  },
  "beacons": {
    "beacon-01": {
      "uuid": "FDA50693-A4E2-4FB1-AFCF-C6EB07647825",
      "major": 10001,
      "minor": 19641,
      "x": 26.38,
      "y": 4.4,
      "txPower": -59,
      "displayName": "Corner",
      "macAddress": "C3:00:00:58:4B:38",
    }
  }
}

Dica: Editar o JSON diretamente é útil ao adicionar vários beacons de uma só vez ou ao ajustar finamente suas coordenadas fora do painel.

FAQ​

Por que meu rastreador não está reportando sua localização?
  • Causa Provável: Pode haver um problema com a conectividade LoRaWAN.
  • Solução: Verifique o status do seu gateway LoRaWAN para garantir que ele está online e conectado. Além disso, confirme que o Device EUI do rastreador está corretamente registrado no seu servidor de rede.
Por que a posição do rastreador está imprecisa?
  • Causa provável: A disposição dos seus beacons BLE pode estar causando interferência ou cobertura de sinal fraca.
  • Solução: Tente ajustar a potência de transmissão dos beacons. Você também pode precisar realocá-los para reduzir a obstrução de sinal por paredes ou máquinas.
Por que a bateria do rastreador está descarregando tão rápido?
  • Causa provável: A frequência de envio de relatórios está muito alta, fazendo com que o dispositivo transmita dados com mais frequência do que o necessário.
  • Solução: Otimize as configurações de detecção de movimento para relatar apenas quando o rastreador estiver se movendo. Você também pode aumentar o intervalo de relatório (o tempo entre as atualizações de localização) para economizar energia.
Por que os dados de localização estão faltando ou não aparecem?
  • Causa provável: Pode haver um problema com o banco de dados ou com a API, geralmente relacionado à forma como o payload de dados está sendo interpretado.
  • Solução: Primeiro, verifique se o decodificador de payload no seu servidor de aplicação está correto e funcionando. Se o decodificador estiver correto, verifique os logs do servidor de aplicação em busca de erros ou problemas de conectividade.
Por que os alertas de SOS não estão sendo recebidos prontamente?
  • Causa provável: A rede LoRaWAN pode estar congestionada ou a classe do dispositivo não é adequada para mensagens urgentes.
  • Solução: Para aplicações críticas em termos de tempo, como alertas SOS, certifique-se de que o seu rastreador esteja configurado para usar o modo Class C. Isso mantém o receptor do dispositivo ligado continuamente, permitindo a recepção imediata de mensagens do servidor.
Como ajusto o intervalo de advertising e a potência de transmissão de um beacon BC01?

Você pode usar o SenseCraft app para configurar o beacon BC01.

  1. Instale o SenseCraft app na Google Play Store ou na Apple App Store.
  2. Abra o app e ative o Bluetooth no seu telefone.
  3. Procure beacons próximos e selecione aquele que você deseja configurar.
  4. Digite a senha padrão "seeed123" para acessar as configurações.
  5. Ajuste o intervalo de advertising (100ms a 10s) e a potência de transmissão (-30dBm a +4dBm) conforme suas necessidades.
  6. Salve as alterações.

REGISTRO DE ALTERAÇÕES​

2025-11-10:

  • Retrabalhamos as orientações de implantação de beacons e configuração de gateways para esclarecer as melhores práticas de posicionamento, materiais de referência e instruções específicas de network server para SenseCraft Data e ChirpStack.
  • Ampliamos as seções de configuração em tempo de execução e de configuração de mapa/beacons com orientações de UI mais claras, exemplos de importação GeoJSON e dicas opcionais de ajuste para fatores ambientais.
  • Adicionamos uma seção específica de Dicas cobrindo registro de beacons, gerenciamento de UUID, montagem, validação e edição em lote para que as implantações sejam mais fáceis de escalar e solucionar problemas.
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