Multimodale Navigationssysteme innerhalb von Gebäuden

Mit dem Projekt AmbiSense hat die Forschungsgruppe um Professor Dr. Wolfgang Rosenstiel bereits neue Verfahren zur Lokalisierung und Navigation von Personen und Maschinen innerhalb von Gebäuden erforscht und auch Patente angemeldet.

Jetzt geht es im Wilhelm-Schickard-Institut der Universität Tübingen darum, das Konzept mit Schnittstellen zur Satellitennavigation zu erweitern und für kommerzielle Anwendungen weiter zu entwickeln. Das Verfahren kombiniert Bluetooth-gestützte Sensorik, RFID-Leser/Tags sowie Beschleunigungssensoren.

Die Arbeiten haben das Ziel, eine kostengünstige, robuste und zuverlässige Infrastruktur für diese Navigationsaufgaben bereitzustellen, die mit herkömmlichen mobilen Endgeräten wie beispielsweise Mobiltelefonen oder Kleincomputern( PDAs) verwendet werden kann. Die Infrastruktur im Gebäude besteht aus stationären, voneinander unabhängigen Bluetooth- Sensor-Knoten und passiven Funketiketten (RFID-Tags). Die Sensoren und Tags sprechen das mobile Endgerät beispielsweise eines Besuchers in einem großen Gebäudekomplex automatisch an und stellen dessen Position fest. Der Anwender kann seinerseits einen Zielort auswählen und wird zu diesem dann unter Berücksichtigung momentaner Einschränkungen und seiner individuellen Anforderungen – zum Beispiel Hindernisse während Renovierungsarbeiten oder ein ausreichend großer Lastenaufzug – geführt. Darüber hinaus können dem Benutzer Informationen über seinen Standort und die Umgebung von einem zentralen Server über die Bluetooth-Knoten übermittelt werden. Die Kombination mehrerer Techniken erhöht die Zuverlässigkeit des Systems.

Um die Kosten zu begrenzen, wird das mobile System um Beschleunigungssensorik erweitert. Die Beschleunigungssensoren ermöglichen nach erfolgreicher Lokalisierung die Verfolgung des weiteren Weges selbstständig durch das Mobiltelefon. Damit stellen ausgefallene Bluetooth- Knoten und RFID-Tags keine Probleme mehr dar und ein weitmaschiges Sensorennetz reicht aus. Außerhalb des Gebäudes gewährleistet ein im Endgerät integrierte Satellitennavigationssystem einen nahtlosen Übergang. Stören Abschattungen das Satellitensignal, springen wieder die Bewegungssensoren oder – falls schon empfangbar – das drahtlose Sensornetzwerk des Gebäudes ein.

Mit den eingesetzten Technologien eröffnet sich ein breites Einsatzspektrum. Ein Szenario adressiert eine wachsende Anzahl von Konsumenten, welche besonderes Augenmerk auf ihre Ernährung legen müssen. So kann ein intelligenter Einkaufsführer für besondere Zielgruppen umgesetzt werden. Dieser bringt beispielsweise Diabetiker zu geeigneten Nahrungsmitteln. Zusätzlich kann dann der Supermarkt über das Sensorennetz Kochrezepte zu den Produkten bereitstellen.

Das vorgestellte Verfahren eignet sich auch gut für Museumsbesucher, die nicht nur zum und durch das Museum geführt werden, sondern gleich Informationen zu den Ausstellungsstücken erhalten.

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