利用超寬帶技術(shù)展示圣經(jīng)

概述

圣經(jīng)博物館(MotB) 位于華盛頓特區(qū)，可生動(dòng)展示圣經(jīng)的歷史、影響和故事。利用前沿技術(shù)，MotB 的游覽體驗(yàn)不同于世界上任何其他博物館。它的創(chuàng)新型“數(shù)字指南”具有以下關(guān)鍵特性：

定制的現(xiàn)場(chǎng)解說(shuō)可為游客提供相關(guān)知識(shí)，同時(shí)根據(jù)游客的位置和興趣，有效地引導(dǎo)他們?cè)谧罴褧r(shí)間參觀展品、劇院和景點(diǎn)。

自然主動(dòng)的導(dǎo)航可引導(dǎo)游客至工件和陳列品區(qū)域，并遠(yuǎn)離擁擠區(qū)域。

視覺(jué)增強(qiáng)（如視頻、交互式 3D 對(duì)象和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）可作為工件和陳列品區(qū)域的補(bǔ)充。

專門針對(duì)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)者的功能，使他們能夠精確定位家庭成員或團(tuán)隊(duì)成員的位置，便于制定時(shí)間限制，協(xié)調(diào)用餐時(shí)間，并在整個(gè)行程中與團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行溝通。

無(wú)線技術(shù)的挑戰(zhàn)環(huán)境

MotB 位于華盛頓國(guó)家廣場(chǎng)附近，由倉(cāng)庫(kù)改建而成。不幸的是，該建筑為混凝土和重型鋼結(jié)構(gòu)，該環(huán)境會(huì)產(chǎn)生麻煩的陰影和盲區(qū)，對(duì)所有無(wú)線技術(shù)極具挑戰(zhàn)性。

另一個(gè)挑戰(zhàn)就是博物館內(nèi)的高密度人群，尤其是大型旅游團(tuán)體聚集在特定地點(diǎn)時(shí)。此類聚集使得第一代電子指南非常不可靠。

選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)

為了創(chuàng)建指南，博物館考察了從 GPS 到 Bluetooth?，再到 Wi-Fi 等各種競(jìng)爭(zhēng)性定位技術(shù)。這些技術(shù)無(wú)法提供有效導(dǎo)覽所需的穩(wěn)定、精確定位，因此博物館未予考慮。

MotB 選擇了 Ciholas 的解決方案，該解決方案采用了 Qorvo（前身為 Decawave）的 UWB 技術(shù)。實(shí)踐證明，該技術(shù)在各種挑戰(zhàn)環(huán)境中既準(zhǔn)確又可靠。

什么是超寬帶？一種專用于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和安全通信的技術(shù)。

所有數(shù)字指南的核心均基于 Qorvo DW1000 芯片的 UWB 收發(fā)子系統(tǒng)，它包含一個(gè)集成式 UWB 天線和一個(gè)專用微處理器，用于處理 UWB 通信和計(jì)算。

此外，附加的 FM 無(wú)線電接收器可實(shí)現(xiàn) ADA 音頻傳輸，可通過(guò)使用 UWB 定位功能將 ADA 音頻調(diào)諧至適當(dāng)?shù)耐ǖ?。平?a target="_blank">電腦和其他電子產(chǎn)品均放置在定制的注塑成型的塑料外殼中，且?guī)в屑砂咽趾褪汁h(huán)支架。

在基礎(chǔ)設(shè)施側(cè)，為應(yīng)對(duì)博物館布局挑戰(zhàn)，Ciholas 安裝了近 600 個(gè) UWB 錨點(diǎn)，以覆蓋 7 層樓 43,000 平方米的建筑面積。

所有錨點(diǎn)均與運(yùn)行超寬帶系統(tǒng)的博物館地下室服務(wù)器相連。這些服務(wù)器負(fù)責(zé)管理錨點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行錨點(diǎn)同步，執(zhí)行定位計(jì)算，記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)和性能，并管理數(shù)字指南更新程序。

源自數(shù)字指南的數(shù)據(jù)分析可形成熱圖，顯示游客在哪些位置花費(fèi)的時(shí)間最多。

定位

為解決游客密度高的問(wèn)題，Ciholas 利用了 Qorvo UWB 芯片的靈活性。因?yàn)槊總€(gè)設(shè)備都需要在指南應(yīng)用中使用自己的位置，所以數(shù)字指南可以實(shí)現(xiàn)“導(dǎo)航模式”定位，以降低延遲和網(wǎng)絡(luò)擁塞，并提高可靠性。導(dǎo)航模式就像室內(nèi) GPS 一樣，與錨點(diǎn)發(fā)出的 UWB 信號(hào)相協(xié)調(diào)。指南利用這些數(shù)據(jù)以每秒 10 次的速度計(jì)算其位置，即使是速度最快的博物館游客也足夠。它們還支持在任何給定區(qū)域無(wú)限次數(shù)地定位指南，這樣即使最龐大的團(tuán)隊(duì)也能獲得出色的體驗(yàn)。

數(shù)字指南還可以在“跟蹤模式”下運(yùn)行。這樣，服務(wù)器就可以計(jì)算設(shè)備的位置，并將其用于分析和其他系統(tǒng)。該系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分是定位引擎，稱為 VML。在現(xiàn)實(shí)世界中，UWB 信號(hào)可能被部分或全部遮擋，這種情況在博物館中經(jīng)常發(fā)生，而此時(shí) VML 尤其有效。VML 算法可檢測(cè)并緩解這些遮擋，限制不良數(shù)據(jù)對(duì)輸出的影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳性能。

展望未來(lái)

MotB 的數(shù)字指南系統(tǒng)已經(jīng)可以滿足游客的需求，并且可以提供進(jìn)一步發(fā)展的機(jī)會(huì)：

數(shù)字分析將使博物館能夠開發(fā)熱圖，以更好地了解游客駐足觀看的內(nèi)容以及他們?cè)诓煌攸c(diǎn)停留的時(shí)間。同樣，博物館可以識(shí)別哪里發(fā)生擁堵。這樣，博物館館長(zhǎng)就能夠管理客流量、識(shí)別受歡迎的陳列品、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題區(qū)域和通知游客即將舉行的活動(dòng)，持續(xù)改善游客體驗(yàn)。

數(shù)據(jù)還可以實(shí)現(xiàn)新的導(dǎo)向功能。通過(guò)了解游客行程以及他們的興趣，指南可以為游客創(chuàng)建個(gè)性化行程服務(wù)。更妙的是，利用實(shí)時(shí)擁塞數(shù)據(jù)，指南可以重新安排行程，以創(chuàng)造最佳體驗(yàn)。

審核編輯：郭婷