西门子SCALANCE的新应用－－博物馆无线控制

一、项目背景：

中国国家博物馆（National Museum of China）位于北京市中心天安门广场东侧，东长安街南侧，与人民大会堂相对称布局，是一座系统展示中华民族文化历史的综合性博物馆，也是世界上最大的博物馆之一。国博藏品数量为100余万件，集收藏、研究、展览于一身。

《复兴之路》陈列，位于国家博物馆北侧第二、三层展馆，通过移步换景回顾从1840年鸦片战争以来，陷入半殖民地半封建社会深渊的中国各阶层人民在屈辱苦难中奋起抗争，为实现民族复兴进行的种种探索，全国各族人民争取民族独立人民解放、国家富强人民幸福的光辉历程。展馆分为“中国沦为半殖民地半封建社会”“探求救亡图存的道路”“全民族抗战的中流砥柱”“建设社会主义新中国”“走中国特色社会主义”五部分。

《复兴之路》采取历史资料、实际部景结合动态视频展览等多媒体方式进行展览，让每个参观者如身临其境。全展馆布置了无线网络，在参观时，引导员可以使用移动控制屏对每一个多媒体设备进行控制，使其适时播放视频，引导观众进行参观。同时可以对展馆的光电等设备进行控制，从而最大限度的节约能源。

图一：《复兴之路》展厅实拍图

二、项目条件：

1、复兴之路的展馆分为两层，其层高为9米。

2、其中需要无线覆盖区域包括第一层的两边区域与第二层的整体区域，由于预埋的有线网络按区域分为三段，并且两两互不连接，要求无线网络在做覆盖的同时作桥接，以方便不同区域的有线网络互联。

3、可以允许最多50台移动操作面板同时在展厅的无线网络中进行漫游。

4、在特定展台前，移动操作面板可以对可控设备（视频播放器、互动演示设备、灯光声音控制设备等）进行控制。

5、安装位置为天花板内，紧挨自动灭火装置，无安装柜。

图二：三层展厅东侧平面布置图

三、方案说明：

1、9台SCALANCEW788-1PRO无线AP分别裸装在天花板之上；

2、在两两互不相连的有线网络之间，做WDS（无线分布式系统）设置，使有线网络连接为一个整体；

3、使用6dBi的全向天线ANT795-6MN进行有效无线信号覆盖；

4、设备防护等级均为IP65，能在恶劣环境中稳定工作。

四、信号模拟

由于展馆内展品及场景的布置多种多样，其对无线电波的反射、折射等现象对其信号强度造成的影响极其复杂，无线电波的不可见性使其真实的覆盖效果较难体现。

西门子的SINEMA E无线信号模拟软件可以对复杂的无线环境进行模拟，以得到接近实际情况的可视化效果图，便于现场无线设备的布置。SINEMA E软件可以进行物体材质的定义，从而可以搭建接近于实际的建模图，得到较为可靠模拟效果。

                            图三：SIENEMA E二层展厅现场环境建模

图四：SIENEMA E 信号强度模拟图

五、切换测试

由于在整个网络设计中存在多台无线AP，移动操作面板在无线网络中移动时，会存在切换AP的现象（漫游），漫游的发生会引起数据丢包。

西门子无线设备进行了漫游动作的优化，使漫游时间控制在50ms以内，从而不会影响实时控制数据的传输。

                                          图五：切换测试效果

六、配置清单

七、项目总结

博物馆无线系统是未来博物馆发展的方向，可以进行功能的进一步扩展，比如博物馆移动导航系统，让博物馆能随时随地和参观者对接，让他们全方位地了解博物馆丰富的资源。

博物馆导航系统可以通过多种无线终端接收设备帮助游客明确所处位置，在游客每次移步换位时，提供图文并茂的馆藏信息和藏品介绍；还能对博物馆展厅及附属设施（如卫生间、饮水间等）进行导航，让游客在博物馆内行走自如。

参考文献：

1〉  《中华人民共和国通信行业标准》，YD/T 1349-2005, 中华人民共和国信息产业部。

2〉  E.Ziouva Throughput and Deley Analysis under Hihg Traffic Conditions [J] Computer communieations,2002:313~321

3〉  《SCALANCE W工业无线移动通讯产品样本》，2012。

4〉  《西门子工业网络通讯指南》，主编：崔坚，机械工业出版社。

5〉  《西门子工业网络通讯技术详解》，主编：王德吉，机械工业出版社。