Studie für ein campusweites Positionierungs- und Informationssystem im Indoor- und Outdoorbereich

Alexander Leb, Günther Retscher
2020
Der Technischen Universität Wien stehen auf einer Fläche von 269.000 m2 in etwa 12.000 Räume in 30 Gebäuden zur Verfügung. Bei einer solch großen Anzahl an Gebäuden und Räumen kann ein Positionierungs- und Navigationssystem ein hilfreiches Werkzeug sein, um sich am Campus zu orientieren. Da die satellitengestützte Positionierung in einem Gebäude aufgrund der fehlenden Sichtverbindung zu den Satelliten allerdings nicht möglich ist, muss für die Indoor-Positionierung auf andere Technologien
more » ... gegriffen werden. Zahlreiche Methoden und Technologien wurden daher bereits entwickelt. Eine dieser Technologien stützt sich auf die Verwendung von WLAN-Signalen, die mit handelsüblichen mo-bilen Endgeräten, wie beispielsweise Smartphones, empfangen werden können. Die Positionierung mit Hilfe eines Smartphones und WLAN-Signalen stellt allerdings vor allem in großen und komplexen Gebäuden einige Herausforderungen dar.Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll daher eine Studie für ein Positionierungs- und Informationssystem an der TU Wien durchgeführt werden. Die Indoor-Positionierung wird dabei mittels WLAN-Fingerprinting durchgeführt. Dafür werden in der sogenannten Offline-Phase zunächst WLAN-Signalstärken der umliegenden Access Points an Referenzpunkten gemessen und in eine Datenbank abgespeichert. In der Folge wird daraus eine sogenannte Radio Map erzeugt, mit der anschließend in der Online-Phase die aktuellen Messungen verglichen werden. Die Position mit der besten Übereinstimmung ergibt dann die gesuchte Position. Für diesen Zweck werden WLAN-Signalstärken am Karlsplatz, in der Universitäts-bibliothek sowie im Freihaus-Gebäude unter realen Bedingungen gemessen. Die Messungen werden dabei statisch, kinematisch und im Stop-and-Go Modus mit sechs verschiedenen Smartphones durchge-führt. Anschließend wird die Position mittels eines probabilistischen Ansatzes basierend auf der Berechnung der Mahalanobis-Distanz bestimmt. Die für die Messungen verwendeten Smartphones empfangen die Signalstärken unterschiedlich stark, weshalb für j [...]
doi:10.34726/hss.2020.67842 fatcat:ave3xjxlhzdmfouxtflost2k4i