Baukasten-Systeme für Indoor-Navigation in Flughäfen, Rathäusern oder Museen

Mit einer Kombination aus KI und Augmented Reality in Räume immersiv eintauchen oder sich optimal orientieren.

Sich räumlich orientieren, eintauchen in virtuelle Welten oder digitales Storytelling im Museum mitverfolgen – all dies beherrscht eine Kombination aus künstlicher Intelligenz, Lokalisation und Augmented Reality. Bei der entwickelten Lokalisationskomponente simpleLoc, einer Sensordatenfusion, die Messdaten mehrerer Sensoren mit Vorwissen aus z.B. Bauplänen verknüpft, handele es sich um die Verbindung von Informationen aus unterschiedlichen, zum Teil widersprüchlichen Informations- und Sensorquellen, um daraus ein Situationsgesamtbild herzustellen. So erläutert die Indoor-Navigation bzw. –Präsentation Prof. Dr.-Ing. Frank Deinzer. Er lehrt an der Fakultät Informatik und Wirtschaftsinformatik der Hochschule Würzburg-Schweinfurt und ist Leiter des Steinbeis-Transferzentrums New Media and Data Science.

Gemeinsam mit seinem Team forscht er zu Themenbereichen der künstlichen Intelligenz mit dem Fokus auf der Kombination von Sensordaten. Es geht nicht nur darum, sich in verwinkelten Gebäuden vom Alt- in den Neubau zu orientieren, das gesuchte Behandlungszimmer in einem gigantischen Klinikum zu finden oder eine Spielewelt immersiv zu erkunden. Vielmehr können in Form eines Baukasten-Systems viele weitere konkrete Aufgabenstellungen gelöst werden.

Für die verwendeten Technologien, erläutert der Professor, gäbe es aktuell noch keine Standards. Die baulichen Gegebenheiten stellten zum Beispiel für die Sendestärken der Navigationspunkte eine Herausforderung dar. Während man sich im Gelände schon sehr gut orientieren könne, sei dies in Räumen noch ein aktuelles Forschungsthema. Die Navigation könne realisiert werden mit einer Genauigkeit von etwa zwei Metern auf handelsüblichen Smartphones. Setzt man spezielle Hardware ein, so sind sehr viel präzisere Ortungen möglich, wie man sie etwa in der Medizin bei minimal-invasiven Eingriffen oder in industriellen Umgebungen benötigt. Zwischen diesen beiden Polen bewege sich die Indoor-Navigation und entwickle individuelle Lösungen mit verschiedenen Bausteinen bzw. Modulen.

Digitales Storytelling im Museum

Gekommen, um zu bleiben und um mehr zu erfahren: Hierzu verhelfen die Programme fabulAPP, ein App-Baukasten der Landesstelle für die nichtstaatlichen Museen in Bayern für digitales Storytelling im Museum, und Augmented Art, ein Augmented-Reality-App-Baukasten des Steinbeis-Transferzentrums New Media and Data Science. Die beiden Lösungen tragen dazu bei, modernes digitales Storytelling im Museum zu ermöglichen. Neben den Wegen zeigen die Apps vor allem weitere Informationen zu Exponaten, sie vermitteln phantasievoll Geschichten und Details. Die Integration der Indoor-Navigation simpleLoc in den fabulAPP-Baukasten eröffnet hier ganz neue Möglichkeiten für interaktive Museumsführer. Vor allem jüngere Museumsbesuchende, so Deinzer, ließen sich auf diese Weise hervorragend ansprechen, und man erreiche ein entsprechend zeitgemäßes Bildungsangebot. So entwickelten Deinzer und sein Team für die Festveranstaltung 100 Jahre Mozart eine eigene Museums-App für die Sonderausstellung im Kulturspeicher. „Wir bringen unsere Erfahrung im Bereich Augmented-Reality auch in individuelle Entwicklungen ein. So haben wir letztes Jahr die App einer Sonderausstellung im Porsche-Museum in Stuttgart umgesetzt“, so Toni Fetzer, Projektleiter des Steinbeis Transferzentrums.

Aktuell arbeite man an zwei Projekten: Zum einen erstellen die Mitglieder der anwendungsorientierten Hochschule eine Orientierungshilfe für das Würzburger Rathaus mit seinen verschiedenen Anbauten, Gängen und Fluren: Klaus Walther, Fachbereichsleiter Wirtschaft, Wissenschaft, Standortmarketing bei Stadt Würzburg und Diplom-Geograph, begleitet und optimiert die Software inhouse. Das zweite Projekt ist eine Navigation in den Produktionshallen des Fraunhofer-Instituts Prozess-Innovation in Schweinfurt. Ziel sei es, die Laufwege zu analysieren und besonders frequentierte Gebäudebereiche herauszufiltern, um die Bewegungsradien zu optimieren.

Die Arbeit bestehe, ehe man Lösungen anbieten könne, zu „70 Prozent aus Mathematik, 20 Prozent Software und 10 Prozent Frust“, so resümiert Deinzer. Finanziert wird die Lokalisationskomponente simpleLoc, die innerhalb der fabulAPP eingesetzt wird, durch die Bayerische Sparkassenstiftung.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Hochschule Würzburg-Schweinfurt
Fakultät Informatik und Wirtschaftsinformatik
Prof. Dr.-Ing. Frank Deinzer
Sanderheinrichsleitenweg 20
97074 Würzburg
0931 3511-8303
frank.deinzer[at]fhws.de

Weitere Informationen:

https://www.youtube.com/channel/UClX5MbC01OcG-Cfp0vp2Oiw
https://transfermagazin.steinbeis.de/?p=11498
https://deggendorf.niederbayerntv.de/mediathek/114781/