ETH Zurich : Computer Science : Pervasive Computing : Distributed Systems : Education : Student Projects : Abstract

Heuristiken zur Positionsbestimmung in Gebäuden mittels Sensor-Fusion und 2D-Kartenmodell (D)

Status: Abgeschlossen

Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit einer WLAN-basierten Positionsbestimmung (im IFW-Gebäude) soll durch Erschliessung zusätzlicher Quellen von Ortsinformationen verbessert werden. Dazu sollen Verfahren und Heuristiken konzipiert werden, welche u.a. die räumliche Topologie der Umgebung, RFID-Schleusen (Radio Frequency Identification), Barcode-Markierungen in der Umgebung sowie auch Feedback des mobilen Benutzers selbst berücksichtigen. Um die Praxistauglichkeit der erarbeiteten Konzepte zu demonstrieren, soll schliesslich eine einfache prototypische Anwendung implementiert werden, die auf den erstellten Heuristiken zur Positionsbestimmung aufbaut.

Szenario: Mit Hilfe eines Topologieeditors wird die Struktur eines Gebäudes oder Stockwerkes abstrakt modelliert und um Metainformationen erweitert. Das Gebäude selbst verfügt über eine WLAN-Installation, das eine grobe Positionsbestimmung durch Messung und Vergleich von Signalstärken erlaubt. Desweiteren werden an bestimmten Stellen im Gebäude zusätzlich Schleusen installiert, die zu einer Lokalisierung mobiler Benutzer beitragen: Personen oder Geräte werden mit Identifikations-Marken (RFID-Tags) ausgestattet, so dass sie beim Passieren von festinstallierten RFID-Antennen detektiert werden können. Weitere Quellen zur Gewinnung von Ortsinformationen sind Barcodes, die an bekannten, wohldefinierten Positionen im Gebäude angebracht werden; wird ein solcher Barcode durch ein mobiles Gerät eingescannt, so kann eindeutig auf die aktuelle Geräteposition zurückgeschlossen werden. Weitere Möglichkeiten zur Verbesserung der Genauigkeit der Positionsbestimmung sind u.a. IR-Beacons oder manuelle Benutzereingaben. Ein zu entwerfender Positionsbestimmungsdienst integriert die verschiedenen verfügbaren Mechanismen und Techniken zur Gewinnung von Ortsinformationen. Er stellt dazu verschiedene Heuristiken bereit. Dieser Dienst ermöglicht schliesslich die Positionsbestimmung von Geräten oder Personen innerhalb des Gebäudes. Er wird eingesetzt, um weitergehende ortsbewusste Anwendungen zu realisieren, wie beispielsweise einen Navigationsdienst, der Personen vom jeweiligen Startpunkt zu einem gewünschten Zielpunkt durch das Gebäude führt oder den Weg zu genau demjenigen Drucker weist, der zuvor für das Ausdrucken eines Dokumentes angesprochen wurde.

Aspekte:

• Positionsbestimmung im WLAN
• Dynamische Kalibrierung bzw. Korrektur der Positionsbestimmung durch Integration zusätzlicher Informationsquellen und Technologien, wie z.B. RFID-Schleusen, Barcodes oder Benutzereingaben
• Erstellung und Verwaltung räumlicher 2-dimensionaler Topologien von Gebäuden
• Heuristiken zur Positionsbestimmung in Gebäuden unter Berücksichtigung der Topologieinformationen sowie der verfügbaren Quellen von Ortsinformationen
• Implementierung einer ortsbewussten Demonstrationsanwendung