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Einsatzszenarien

WLAN-Lokalisierung und mehr

3. Juli 2014, 12:24 Uhr | Stefan Meyer und Karin Loidl, Abteilung Kommunikationsnetze, Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS

Technologieangebote die ohne zentrale Server und Datenkommunikation auskommen, ermöglichen eine personalisierte und ortsgenaue Kommunikation mit dem Kunden, auch unter Einhaltung der Datenschutzanforderungen.

Auf dem stetig wachsenden Lokalisierungsmarkt konkurrieren heute eine Vielzahl von Anbietern und Technologien um die Lokalisierung in Städten und Gebäuden. Jeden Tag starten neue Firmen und Technologieangebote in das Thema Indoor-Lokalisierung und verschwinden Anbieter vom Markt. Die Technologiegrundlagen reichen dabei von GPS und WLAN über BLE bis hin zu Gerätesensoren. WLAN-basierte Systeme halten sich dabei schon seit über einem Jahrzehnt am Markt und haben sich in zahlreichen Anwendungen etabliert.

Das breite Angebot an WLAN-Lokalisierungslösungen lässt sich auf den Siegeszug der Smartphones zurückführen. Bereits heute gibt es über 40 Millionen Smart-phone-Nutzer in Deutschland. Noch sind Smartphones die zentrale Einheit, werden aber schon in naher Zukunft durch Wearables, wie Smartwatches oder Datenbrillen ergänzt. Für die WLAN-Lokalisierung stehen dabei verschiedene Technologievarianten zu Verfügung.

Technik und Anbieter

Am Markt für Lokalisierungslösungen in Städten und Gebäuden existiert insbesondere zur WLAN-Lokalisierung eine Vielzahl von Technologieangeboten. Ein Anwender kann dabei unter anderem zwischen reinen Softwarelösungen zur Positionsberechnung auf mobilen Endgeräten, serverbasierten Lösung mit Spezialhardware oder kom-merziellen Angeboten und kostenlosen Alternativen wählen. Die Anbieter sind Smartphone-, Infrastruktur- und Mobilfunkunternehmen, branchenfokussierte Firmen sowie Forschungseinrichtungen und Hochschulen. Hierbei sind die folgenden grundlegenden Techniken im Einsatz:

Zellortung: Die Zellortung ist ein einfaches Verfahren, bei dem die eindeutige Kennung eines Senders zur Ortung ausgewertet wird.
Feldstärkenmessung: Eine Feldstärkenmessung kann überall eingesetzt werden, wo beispielsweise WLAN in Städten und Gebäuden bereits vorhanden ist. Hiermit können mobile Endgeräte ihre Position auf einige Meter genau bestimmen.
Laufzeitmessung: Bei der laufzeitbasierenden Funkortung werden Signale zwischen Sendern und Empfängern verschickt und über Triangulation die Position bestimmt.
Winkelmessung: Die Winkelmessung basiert auf der Berechnung des Einfallswinkels auf ein Antennenarray und liefert Genauigkeiten bis zu einem zehntel Grad.
Hybride Ortung: Kombination mehrerer Technologien zur Lokalisierung, etwa WLAN mit GPS. Durch die Kombination können einzelne Technologieschwächen ausgeglichen werden.

Eine gute Ergänzung zur WLAN-Lokalisierung, wenn es beispielsweise um Annäherungserkennung geht, bietet die Lokalisierung auf Basis der energiesparenden Bluetooth-Low-Energy-Technologie BLE, die ab „iOS 7“ Android 4.3 und Windows 8 verfügbar ist. Auch durch weitere Verfahren wie Inertialsensorik, Sensordatenfusion und Ereigniserkennung kann eine reine WLAN-Lokalisierung unterstützt werden. Umgebungsmodelle ermöglichen zusätzlich die Einbindung in einen Kontext zur Position, zum Beispiel für die Routenplanung.

Die Anwender profitieren von der großen Auswahl an Technologien und Technologiekombinationen, da sie die Möglichkeit erhalten, aus einer Fülle an Angeboten die für sie beste Lösung zu wählen. Doch um die passenden Lösungen für die eige-ne Anwendung im Bereich Marketing, Gesundheit, Sicherheit, Logistik oder Sport zu finden, ist es zuerst wichtig, die eigenen Anforderungen an die WLAN-Lokalisierung herauszufinden.