Indoor-Positionierung mittels Smartphone - Lehrstuhl für Mobile und ...

3 Was ist Indoor-Positionierung?
Smartphones eignen sich aufgrund ihrer technischen Ausstattung und dem Umstand, dass
wir sie ständig bei uns tragen, sehr gut um sie für Lokalisierungszwecke zu nutzen. Im
nächsten Schritt wird daher eine Begriffserklärung vorgestellt. Es soll erläutert werden,
was der Begriff Indoor-Positionierung bedeutet und was dabei zu beachten ist.
Unter dem Begriff Standortbestimmung - auch als Verortung oder Lokalisierung bezeichnet
- versteht man die Ermittlung des Standorts relativ zu einem Bezugspunkt.
(vgl. [wik11b]) Insgesamt bedarf es der folgenden fünf Komponenten zur Standortbestimmung
[LPKW11]:
• eine Infrastruktur,
• ein deskriptives oder räumliches Referenzsystem mit fixen Referenzpunkten,
• ein oder mehrere Parameter, die durch Messung ermittelt werden,
• ein Algorithmus zur Berechnung des Standorts sowie
• Protokolle und Nachrichten zur Koordinierung des Standortermittlungsprozesses.
Das Referenzsystem mit Referenzpunkten sowie die zu messenden Parameter leiten sich
dabei aus der Infrastruktur ab. Ein dedizierter Algorithmus berechnet den Standort auf
Grundlage des Referenzsystems und der Messwerte, die sich in Abhängigkeit von den
Referenzpunkten ergeben. Befindet sich der Nutzer außerhalb der Reichweite eines fixen
Referenzpunktes bzw. soll eine Navigationsmöglichkeit über mehrere Referenzpunkte
hinweg geboten werden, so muss der Prozess zur Standortbestimmung koordiniert werden,
um den Smartphone-Besitzer an unterschiedlichen Standorten bzw. Referenzpunkten
lokalisieren zu können. (vgl. [wik11a], [LPKW11])
Im Folgenden wird Standortbestimmung als Standort eines Smartphones verstanden, der
nur einem Näherungswert und nicht dem exakten Standort entspricht. Die Standortbestimmung
wird durch Messung von Parametern in Abhängigkeit von fixen Referenzpunkten,
z.B. in Form von Geräten wie WLAN Access Points, durchgeführt und diese Messwerte
mit dem Datenbestand im Referenzsystem abgeglichen. Eine genauere Bestimmung des
Standorts wird unter Zuhilfenahme der in Smartphones verbauten Sensorik, z.B. in Form
eines digitalen Kompass und Beschleunigungssensor, erreicht.
Abschließend zur Begriffsbestimmung soll darauf hingewiesen werden, dass bis dato der
Begriff Standortbestimmung als Verortung im Freien - also mit Hilfe von GPS - assoziiert
wird. Das liegt darin begründet, dass die Verfahren zur Echtzeit-Lokalisierung außerhalb
von Gebäuden soweit fortgeschritten sind, dass die eingesetzten Systeme und Methoden
bereits seit dem 11.06.2008 nach ISO 19762-5 standardisiert sind. [fS]
Mit der Einführung von GPS-basierten Navigationsgeräten, für die Smartphones mit GPS-
Empfänger und derselben Funktionalität bereits eine Bedrohung darstellen, ist die Möglichkeit
zur Standortbestimmung im Freien unlängst Normalität geworden. Anders sieht
es im Indoor-Bereich aus. Warum es für dieses Anwendungsgebiet noch keine standardisierten
Verfahren gibt, wird im nächsten Abschnitt erläutert.