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Version vom 11. Juni 2008, 15:02 Uhr
Indoor Wireless Positioning System - WLAN-Positionierung in Gebäuden
Das Wireless Positioning System (WPS) basiert auf einem Positionierungsverfahren mit Hilfe von WLAN. Es funktioniert in dicht besiedelten Gebieten und in Gebäuden ('indoor'), also genau dort wo GPS seine Probleme hat oder gar nicht funktioniert und ist deshalb eine praktische Ergänzung zu GPS. Die eigene Position wird nur lokal bestimmt und ist 'raumgenau'.
Der IndoorWPS Locator ist freie Desktopapplikation mit WPS zur Darstellung der Umgebung speziell in Gebäuden.
Inhaltsverzeichnis
Was ist WPS?
Die Anzahl der privaten und kommerziell-betriebenen WLAN-Sender (engl. Wifi Access Points, hotspots) hat in letzter Zeit stark zugenommen. Ein ähnlicher Trend ist bei der Verbreitung von WLAN-Karten zu beobachten, die bei Laptops, PDAs und Mobile Phones zunehmend zur Standardausstattung gehören. Damit ergibt sich eine Infrastruktur, die sich zur Positionierung geradezu anbietet. Für den Nutzer ist dies eine kostengünstige, reine Software-Lösung, die leicht in mobile Endgeräte integriert werden kann.
Mit speziellen Lokalisierungsalgorithmen ist es möglich, die Position des Nutzers kontinuierlich zu berechnen, vorausgesetzt die Koordinaten dieser 'Hotspots' sind bekannt. Ein herkömmlicher Ansatz zur Erfassung der Access Points nutzt die Menge aus und erreicht durch Überbestimmung z.T. recht gute Werte. Ein neuerer Ansatz baut auf das sogenannte Fingerprinting ("Fingerabdruck") auf. Hierzu werden an Referenzpunkten Messwerte aufgenommen, welche alle empfangenen WLAN-Basisstationen und die dazugehörigen Informationen enthalten. Die damit erreichbare Genauigkeit ist umgebungsabhängig und liegt im Bereich einiger Meter (d.h. 'raumgenau').
Diese Positionierungs-Technologie funktioniert gerade auch in stark überbauten Gebieten und in Gebäuden (Indoor), wo GPS versagt. Die Berechnung erfolgt lokal, so dass der Nutzer je nach Applikation frei entscheiden kann, wem seine Position zur Verfügung gestellt wird.
Neben den Vorteilen gibt es auch Probleme bei WPS: Einerseits sind die WLAN-Signalstärken schlecht schätzbar, da sie mit unterschiedlichen Ausgangsstärken, Reflexionen und Abschwächungen behaftet sind und andererseits fehlen Grundlagedaten. Mittels Communities und verschiedenen Anreizsystemen wird versucht, Access Points und Referenzpunkte zu sammeln. Diese werden lokal erfasst und allenfalls auf einem zentralen Server hinterlegt. So können diese von den mobilen Endgeräten aus vorgängig zusammen mit dem Plan z.B. der Stadt oder des Gebäudes heruntergeladen werden.
Über den IndoorWPS Locator
Der IndoorWPS Locator ist eine einfach zu bedienende, freie Desktopapplikation, die mit Hilfe von WPS die Lage bestimmt und diese auf einer Landkarte oder auf einem Gebäudeplan darstellt. Dazu genügt ein Laptop, der mit einer WLAN-Karte ausgerüstet ist.
Die zur Positionsbestimmung benötigten Daten können entweder von der Projektseite (siehe oben) heruntergeladen werden, oder es können selbst sogenannte Referenzpunkte erfasst werden. Es können auch eigene Landkarten und Gebäudegrundriss-Pläne importiert werden. Siehe dazu auch die Dokumentation unten.
Systemvoraussetzungen
- Windows XP oder 2000, Linux
- Java 1.6 Download
- Laptop mit WLAN-Karte
- .NET Framework für Windows Download
Dokumentation
Installations- und Bedienungsanleitung:
Georeferenzieren von Landkarten und Gebäudeplänen
- Landkarten-Ausschnitte oder Gebäudepläne als Bild speichern.
- Erzeugen einer KML-Datei z.B. durch Georeferenzieren mit Google Earth
- Prüfen der KML-Datei und Ergänzen der Parameter mit dem WorldFileTool
- IndoorWPS Locator starten und Landkarte bzw. Gebäudeplan importieren (über "Maps and Reference Data..." > Maps > Add)
- Fertig!
Download
- Download für Windows (XP und 2000) und Linux IndoorWPS Locator
Weblinks
- IndoorWPS - WLAN-Positionierung in Gebäuden, Denzler und Aprile, Diplomarbeit im Frühjahrssemester 2008, Abteilung Informatik, Hochschule für Technik Rapperswil.
