Indoor-Navigation übt menschliche Orientierung
"UnLoc" merkt sich Eigenheiten der Umgebung
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UnLoc: System orientiert sich an Umgebungsmerkmalen (Foto: duke.edu) |
Durham (pte011/29.06.2012/11:20) Wissenschaftler der Duke University http://duke.edu arbeiten an einem intelligenten Navigationssystem für Innenräume. Statt Büros, Kaufhäuser und andere Gebäudekomplexe mit Sensoren oder Kameras zuzupflastern, macht sich "UnLoc" (Unsupervised Indoor Localization) die Eigenheiten der jeweiligen Umgebung zunutze, um Besucher schnell an ihr Ziel zu bringen.
Herausforderung Innenräume
Die verbreitetste Form der Positionsbestimmung, GPS, setzt auf Sichtkontakt zu Satelliten. Naturgemäß ist die Verbindung innerhalb von Gebäuden daher beeinträchtigt oder gar nicht möglich. Deswegen arbeiten Forscher schon seit Jahren an verschiedenen Lösungen, etwa an der Nutzung vorgespeicherter Daten in Verbindung mit dem Abstand zwischen einzelnen Einsatzkräften für Notfälle (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20071213025 ) oder Systemen mit terrestrischen Sendern (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20110803024 ).
Anhaltspunkte statt Sensoren
Ohne zusätzlichem Equipment wollen die Duke-Forscher auskommen. Sie imitieren mit ihrem System die Art und Weise, wie Menschen sich dank der Kenntnis ihrer Umgebung orientieren. So kann Person A Person B beispielsweise den Weg zu sich nach Hause anhand bestimmter Plätze und Gebäude auf dem Weg ansagen.
Das Team rund um Roy Choudhury versucht nun, solche "Landmarks" auch für Innenräume zu definieren und dabei die Sensoren zu nutzen, die mittlerweile zur Standard-Ausstattung eines jeden Smartphones zählen. Sie finden damit unsichtbate Anhaltspunkte für den Aufenthaltsort. Bedingungen wie "tote Zonen" ohne 3G- oder WLAN-Empfang können auf den Aufenthaltsort schließen lassen.
Davon ausgehend lotst das System den Benutzer weiter durch das Gebäude und errechnet seinen ungefähren Aufenthaltsort auf dem Weg über die Verwendung von Gyroskop und Accelerometer. Zwar führt dies mit Dauer der Bewegung zu zunehmend höherer Ungenauigkeit, bei jedem der definierten Anhaltspunkte erfolgt jedoch wieder eine Korrektur.
1,6 Meter Genauigkeit
"Der beste Teil dieser Anwendung ist ihre Rekursivität. Das bedeutet, sie startet ohne Vorwissen und lernt auf Dauer", so der an der Projektleitung beteiligte Student He Wang. "Das heißt, je öfter man es verwendet, desto genauer arbeitet es." Ein weiterer Vorteil des GPS-Verzichts ist der niedrigere Stromverbrauch, berichtet Phys.org.
Bei Tests in einem Einkaufszentrum und am Universitätscampus erreichte UnLoc in Sachen Präzision eine Durchschnittsabweichung von lediglich 1,6 Metern. Das Team will nun weitere Landmarks in die Navigationshilfe einspeisen und den Tracking-Algorithmus verbessern. Wann das von Google mitfinanzierte Projekt seinen Weg auf Smartphones finden wird, steht aktuell noch nicht fest.
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