MagicMap | Hintergrund

Hintergrund der MagicMap

Satellitenortung und terrestrische Ortung in GSM-Mobilfunknetzen waren bislang die gängigen Möglichkeiten zur Positionsbestimmung. Viele neu aufkommende Anwendungen gehen aber von Indoor-Szenarien aus, etwa in Bürogebäuden, Museen, Lagerhäusern oder Shopping-Malls oder, im Bereich Verkehrsmanagement, in Parkhäusern, Bahnhöfen, Flughäfen oder Straßenschluchten zwischen Hochhäusern, in denen Satellitensignale nicht oder nur schlecht empfangbar sind. Auch in einigen Outdoor-Szenarien - beispielsweise auf Rangierbahnhöfen oder Güterumschlagplätzen - sind zwar grundsätzlich konventionelle GPS/GSM-Ortungstechnologie einsetzbar, zeigen aber aufgrund hoher Kosten, aufwändiger Installation wegen des hohen Stromverbrauchs, unzureichender Genauigkeit oder anderer Faktoren, die zu ungenügender Handhabbarkeit führen, oftmals schlechte Kosten/Nutzen-Eigenschaften. Dies führte zur Entwicklung von kostengünstigen Ortungslösungen basierend auf Kurzstrecken-Funkstandards wie WLAN, Bluetooth oder RFID.

Mittlerweile sind mehrere Systeme aus Forschung und Wirtschaft verfügbar, die unter günstigen Infrastrukturbedingungen Ortungsgenauigkeiten bis zu 1m erreichen können. Insbesondere sind Verfahren attraktiv, die sich auf das verbreitete und ohne Anmeldung nutzbare 2,4 GHz Frequenzband des 802.11 WLAN-Standards stützen und ohne spezielle Hardwareerweiterungen auskommen. Durch ausgeklügelte Algorithmen sind Indoor-Ortungen in typischen Büroumgebungen mit nur wenigen Metern Abweichung erreichbar. Diverse Anbieter treten mit unterschiedlichen Verfahren bereits in dieses Marktsegment, das sich kurz vor dem Sprung in den Massenmarkt befindet.

Für den Einsatz auch unter problematischen Bedingungen (wechselnde Verfügbarkeit oder Position von Signalquellen sowie Störungen der Signalausbreitung durch Hindernisse) besteht allerdings noch Forschungsbedarf. In Umgebungen, in denen eine hohe Dynamik der Funkfelder durch bewegliche Funkhindernisse (z.B. durch Fahrzeuge) zu erwarten ist, bringt die bislang übliche Technik der statischen Vermessung der Signalausbreitung nur ungenügende Ortungsergebnisse. Eine dynamische Einmessung wird dann obligatorisch, war bislang aber nicht handhabbar.

MagicMap bringt hier drei wesentliche Merkmale ein:

Peer-to-Peer-Kooperation von Teilnehmern zum Austausch der Signalinformationen
Kombination von Signalstärke-Trilateration sowohl zu stationären als auch mobilen Referenzpunkten mit Signal-Propagationsmodellen
Erweiterbarkeit durch modulare Architektur. MagicMap funktioniert z.Zt. mit WLAN und kann um weitere Funkstandards ergänzt werden. In Frage kommen RFID (passiv/aktiv), GSM, UMTS, Bluetooth und ZigBee. Weitere Standards, die Laufzeitdifferenz zur Trilateration nutzen (GPS, RTLS, UWB) können ebenfalls integriert werden.