Indoor Navigation – Verbundprojekt präsentiert Forschungsergebnisse

Im Dezember besuchten Mitarbeitende der DEJ Technology GmbH aus Rostock die Hochschule Wismar. Der konzeptionelle Aufbau des Labors wurde zum ersten Mal in der realen Umgebung eines Hochschulcampus getestet. Die Simulationen sollten anhand des täglichen Verhaltens von Studierenden und Mitarbeitern am Campus durchgeführt werden. Dazu zählten sowohl die technische Ausstattung eines durchschnittlichen Nutzers (Typ des Smartphones) als auch seine Art, sich auf dem Campus zu bewegen. Auch die Möglichkeit technischer Beeinträchtigungen der aufgebauten Anlage wurde berücksichtigt.

Der Versuch fand in der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, in Haus 19, 1. OG, statt, in dem 9 Lautsprecher platziert wurden, um als Signalgeber die Testperson zu leiten. Die Bestimmung der Position erfolgte in Bewegung.

Ultraschall gilt als sehr genaue, aber leicht störbare Technologie. Was in der Theorie und unter Laborbedingungen funktioniert, muss nicht auch in der Praxis umsetzbar sein. Auch die Abhängigkeit von Art und Position des Smartphones wurde im durchgeführten Experiment berücksichtigt. Um die Genauigkeit unter realen Bedingungen zu erhöhen, wurde für diesen Test ein stetiger Algorithmus um einen dynamischen Algorithmus ergänzt, der die Flexibilität für räumliche Veränderungen berücksichtigen sollte.

Der Versuchsaufbau beinhaltet in diesem Experiment eine integrierte Kontrollfunktion über eine Kamera, um das errechnete Positionsergebnis mit dem wahren Ergebnis zu vergleichen. Diese beiden Messungen führten zu den Ergebnissen, die den Abbildungen zu entnehmen sind. In diesen entspricht 1NN der errechneten Position und Groundtruth der wahren Position, die durch die Kamera ermittelt wurde. Diese Messungen wurden unter unterschiedlichen Bedingungen immer wieder durchgeführt. Dabei stellte sich heraus, dass die Fehlergröße von unterschiedlichen externen Faktoren abhängig ist. Dazu zählte beispielsweise die Geschwindigkeit, mit der sich die Testperson fortbewegt. Die Fehlerquote erhöht sich bei schnellen Bewegungen überproportional.

Im Anschluss wurde die Zuverlässigkeit der Technologie berücksichtigt. Die zugrunde liegenden Fragen lauteten:

  • Was passiert, wenn Signale ausbleiben?
  • Wie verändert die weite Entfernung zur Testperson, durch eine Störung im System, die Präzision der Positionsbestimmung

Hier stellte sich heraus, dass der Ausfall von Sendern nicht durch den aktuellen Algorithmus aufgefangen werden kann. Auch die Position des Smartphones spielt eine Rolle bei der präzisen Errechnung der Position und somit der Zuverlässigkeit in der Führung der Testperson.

Rechnerische Glättung und Filterung der Daten zeigten bei der Arbeit mit den gewonnen Daten, dass es auf technische Weise möglich ist, die Präzision der Ergebnisse zu erhöhen. Im Test führten diese teilweise zu sehr guten Ergebnissen, die zeigen, dass der Algorithmus durch die Abstimmung von Signalanzahl und der richtigen Ausrichtung von Filtern verbessert werden kann.

Im Anschluss an dieses Experiment wird nun der Algorithmus angepasst. Die nächsten Experimente erfolgen voraussichtlich im Mai, in dem auch eine Vielzahl unterschiedlicher Smartphone-Typen und Betriebssysteme zum Einsatz kommen werden. Parallel dazu wird am Campus aktuell eine Onlineumfrage durchgeführt, die auf die Nutzeranforderungen ausgelegt ist, welche in unterschiedlichen Workshops im Dezember zusammen mit Studierenden ermittelt wurden. Das Ergebnis der Umfrage soll zeigen, in wie weit die Anforderungen einiger Weniger die Bedürfnisse vieler Campusbesucher betreffen.

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