FAQ - Indoor Positionsbestimmung

Hier haben wir die Fragen zusammen gefasst, die uns Interessenten und Kunden am häufigsten über Indoor Positionsbestimmung stellen. Sollte Ihre Frage nicht dabei sein, helfen wir gern im persönlichen Gespräch weiter.

Allgemein

GPS funktioniert in Gebäuden nicht, denn es benötigt freie Sichtverbindung zu den Satelliten. Um Indoor Navigation, Indoor Analytics und Indoor Tracking umzusetzen, können jedoch Bluetooth Low Energy und WLAN in Kombination mit Smartphone-Sensoren verwendet werden.

infsoft ist eine Firma aus Großmehring bei Ingolstadt (Deutschland), die Lösungen zur Indoor Positionsbestimmung und Themen wie Indoor Navigation, Indoor Analytics, Indoor Tracking und Location Based Services anbietet. Die Firma wurde 2005 gegründet und ist komplett inhabergeführt. Wir sind ein Full-Service-Provider – unsere Lösungen sind jedoch auch als SDK erhältlich. Die Technologie von infsoft wird bereits erfolgreich in Flughäfen, auf Messen, in Krankenhäusern, in Bahnhöfen und Industriearealen angewendet. Zu unseren Kunden gehören Frankfurt Airport, Deutsche Bahn, Messe München International, Vodafone und Schweizerische Bundesbahnen.

Augmented Reality (AR) ist eine beeindruckende Funktionalität, mit der Informationen das Live-Bild der Kamera überlagern. Das können zum Beispiel POI Informationen, Coupons oder Richtungsanweisungen sein. AR setzt auf Indoor Positionsbestimmung in Kombination mit dem Magnetfeldsensor (Kompass) und dem Neigungssensor des Smartphones, um die Blickrichtung des Nutzers zu bestimmen. Problematisch ist dabei, dass in den meisten Gebäuden (z.B. Einkaufszentren, Flughäfen und Bahnhöfen) starke elektromagnetische Felder herrschen, die die Smartphonesensoren stören. Deshalb funktioniert diese Technologie nur in sehr wenigen Umfeldern reibungslos. Außerdem ist es für die Benutzer ungewohnt, das Smartphone während der gesamten Navigation auf Augenhöhe zu halten. Es ist benutzerfreundlicher, wenn man nur ab und an auf das Display sehen muss, um auf dem richtigen Weg zu bleiben. Aufgrund dieser Faktoren und unserer Erfahrungen in verschiedenen Gebäuden bieten wir keinen Augmented Reality Modus an.

Bluetooth Beacons sind kleine Funksender, die im Umkreis von 10-30 Metern (Innenräume) Signale aussenden. Sie sind günstig (3-30 Euro), lassen sich mit minimalem Aufwand installieren und erlauben eine Positionsgenauigkeit von bis zu 1-3 Metern in Innenräumen. Zudem werden sie von vielen Betriebssystemen und Geräten unterstützt. Der neue Standard BLE (Bluetooth Low Energy) ist außerdem sehr stromsparend. Die Batterielaufzeit eines Beacons beträgt, je nach Parametrierung und verwendetem Batterietyp (Knopfzelle, AA Batterien), 1,5 bis 8 Jahre. Mit Beacons können sowohl serverbasierte als auch clientbasierte Anwendungen der Indoor Positionsbestimmung realisiert werden.

infsoft Locator Nodes sind eine spezielle Hardware, die mit einer Firmware von infsoft ausgestattet ist. Mit ihrer Hilfe können alle mobilen Endgeräte (z.B. Smartphones), WiFi-fähigen Devices und Bluetooth Beacons (an Personen/Güter geheftet) innerhalb eines Gebäudes erfasst und serverseitig (ohne App) getrackt werden. Sie arbeitet über alle mobilen Betriebssysteme (Android, iOS, Blackberry, Windows Phone, etc.) hinweg und kann die Position mit einer typischen Genauigkeit von unter 5 Metern ermitteln. infsoft Locator Nodes sind insbesondere für Assettracking und das Analysieren von Laufwegen geeignet.

infsoft Locator Tags sind kleine WiFi- und BLE-Tags und ermöglichen das Indoor Tracking von Gegenständen und Personen in Gebäuden. Auch Anwendungen wie das Analysieren von Laufwegen können damit umgesetzt werden. Ähnlich wie die infsoft Locator Nodes arbeiten sie mit einem serverseitigen Verfahren, die Position wird also serverseitig (Cloud oder on-premise) bestimmt. Im Gegensatz zu infsoft Locator Nodes eignen sich infsoft Locator Tags besonders für große Flächen, auf denen nur wenige Objekte getrackt werden sollen.

infsoft versteht sich primär als Anbieter von Softwarelösungen. Jedoch zählen auch infsoft Locator Nodes zu unserem Portfolio, da durch diese Spezialhardware einige Use Cases erst möglich werden. Diese können Sie direkt von infsoft kaufen. Standardkomponenten wie Bluetooth Low Energy Beacons oder WiFi-Tags hingegen fertigen wir nicht selbst. Gerne empfehlen wir Ihnen jedoch mögliche Anbieter.

Datenschutz ist eines der Kernthemen der infsoft Plattform. So bieten unsere Systeme zahlreiche Methoden wie Hash-Algorithmen (SHA-1) zur Anonymisierung von MAC Adressen bei Analyse- und Trackingverfahren. Die Daten werden anonymisiert auf sicheren Cloudservern verarbeitet und Dritten nicht zugänglich gemacht. Bei clientseitigen Lösungen (App-basiert) erfolgt die Nutzung ohne jegliche Serverkommunikation – es werden keinerlei Positionsdaten übertragen, da die Berechnung auf dem Gerät selbst erfolgt. Letztlich bieten aber auch Betriebssysteme wie iOS eigene Verfahren zum Wechsel der MAC-Adresse (MAC Randomization), um die Privatsphäre der Nutzer zu schützen.


Technisch

infsofts Systemarchitektur ist cloudbasiert und bietet eine hochperformante, ausfallsichere und flexible Plattform. Darüber hinaus sind einzelne Komponenten auch als “on-premise” Lösung (auf eigener Hardware betrieben) verfügbar

Es gibt zwei verschiedene Herangehensweisen: clientseitige und serverseitige Positionsbestimmung.

Beim clientseitigen Verfahren wird während des Kalibrierprozesses eine Referenzkarte mit Messpunkten erzeugt. Zur Messung werden Smartphone-Sensoren und externe Signalquellen (z.B. GPS, WLAN, Bluetooth und Beschleunigungssensorik) verwendet. Während der Positionsbestimmung empfängt das Endgerät vorhandene WLAN und/oder BLE Signale und gleicht sie mit der Referenzkarte ab. So kann die Position direkt auf dem Device festgestellt werden.

Beim serverseitigen Verfahren erfassen verschiedene Access Points oder auch infsoft Locator Nodes im Gebäude die MAC Adresse oder UUID des Endgerätes. Die Positionsbestimmung erfolgt durch den Abgleich der Referenzkoordinaten der Access Points und der gemessenen Signalstärke. Die Berechnung wird von einer Serveranwendung durchgeführt.

Ja. Bei Android Geräten können WLAN und BLE zur Positionsbestimmung verwendet werden. Bei iOS Geräten kann nur BLE genutzt werden, denn Apple unterstützt die Positionsbestimmung über WLAN nicht.

Clientseitig: Da die Position ausschließlich auf dem Smartphone berechnet wird, gibt es keine oder nur minimale Latenzzeiten.

Serverseitig: Die Abtastrate ist abhängig von der eingesetzten Technologie. Bei WLAN-basierten Systemen und Bluetooth Beacons gibt es Unterschiede – gerne besprechen wir die Details im Rahmen Ihres konkreten Projekts.

Das kommt ganz auf die Gegebenheiten und Anforderungen an. Details können wir gern im persönlichen Gespräch klären.

Die Genauigkeit hängt stark von den Gegebenheiten im Gebäude (z.B. Abschirmung) und der Hardwaredichte (WiFi-Access Points, Bluetooth Beacons) ab. Einfach ausgedrückt: Je mehr Hardware – je engmaschiger das Netz – desto höher ist die Genauigkeit. Die Position kann mit Beacons bis auf 1-3 Meter und mit WLAN bis auf 5-15 Meter genau bestimmt werden.

Beim clientseitigen Verfahren gibt es keine besonderen Anforderungen. Jeder beliebige WiFi Access Point kann verwendet werden, sie benötigen nicht einmal eine Internetverbindung. Das gleiche gilt für Bluetooth Beacons, solange sie den BLE Standard nutzen.

Bei serverseitigen Verfahren werden unter Umständen besondere Access Points und Serverkomponenten benötigt. Gerne prüfen wir mit Ihnen, ob eine entsprechende Ortung mit Ihrer Bestandsinfrastruktur möglich ist.

Bluetooth reduziert mithilfe von FHSS (frequency hopping spread spectrum) die Interferenzen zwischen Funktechniken, die das 2,4 GHz-Spektrum nutzen. Wenn das WLAN Netzwerk korrekt konfiguriert ist, treten keine Störungen mit BLE Signalen auf. Am besten meidet man die Kanäle 2, 3, 4, 13 und 14 bei der Konfiguration des WLAN Netzwerkes. Wir empfehlen die Kanäle 1, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12.

Prinzipiell ist eine Ortung auch im Hintergrund möglich, solang die App nicht komplett geschlossen wurde. Jedoch ergeben sich hierbei größere Latenzzeiten, die je nach Betriebssystem variieren.

Client- und serverseitig ergeben sich keine Einschränkungen bei der von infsoft eingesetzten Technologie. Serverbasierte Lösungen von Drittanbietern können Einschränkungen unterliegen.

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