Der dritte AmbiSense-Workshop (11. November 2011)

Einleitung

Der Projektverbund AmbiSense beschäftigt sich mit der Erforschung und Entwicklung von neuen Technologien und Verfahren zur Lokalisierung, Navigation und Erfassung von Umgebungsinformationen. Es werden verschiedene Sensoren eingesetzt, die in der Umgebung und auf mobilen System angebracht wurden. Damit können sowohl Präsenz als auch Position der mit Transpondern gekennzeichneten Objekte bestimmt werden. Zudem ist eine kontinuierliche Ortsbestimmung der mobilen Systeme möglich.

Anwendungen

In unseren Vorträgen geben wir einen Einblick in die Ergebnisse unserer Forschungsarbeit. Anhand zweier exemplarischer Einsatzszenarien – Supermarkt und Bibliothek – möchten wir unser Gesamtsystem demonstrieren. Des Weiteren können Fragestellungen diskutiert werden, die sich beim Einsatz unserer Technologien ergeben.

Teilprojekt 1: Preisgünstige, drahtlose Lokalisierungsdienste

Das Teilprojekt 1 beschäftigt sich mit der Lokalisierung von mobilen Endgeräten innerhalb von Gebäuden. Da Positionsdaten über GPS in Gebäuden zu ungenau oder gar nicht verfügbar sind, werden andere Möglichkeiten untersucht. Unsere Lösung nutzt dafür WLAN (Signalstärke und Signallaufzeit). Dies ist kostengünstig, weil die bestehende Infrastruktur genutzt werden kann. Für wichtige Bereiche kann die Lokalisierung über Signallaufzeitmessungen (spezielle Hardware) verbessert werden. Auch zusätzliche Sensorik (z.B. Kompass- und  Beschleunigungssensor) wird genutzt, um die Lokalisierung zu verbessern. Wir untersuchen zudem eine 3D-Darstellung von Position und Weg in Echtzeit. Diese 3D-Navigationslösung soll dem Nutzer helfen, möglichst intuitiv Personen, Räume oder andere Ziele, wie Bücher der Bibliothek, zu finden.

Teilprojekt 2: Autonome mobile Systeme

Im Rahmen des zweiten Teilprojekts von AmbiSense wird die Zielsetzung verfolgt, ein modulares Systemkonzept für autonome mobile Roboter zu entwickeln. Die Schwerpunkte liegen hierbei auf der Entwicklung von Anwendungen und Verfahren, die es möglichen machen, Waren oder Gegen-stände unter Einsatz von passiven RFID-Tags und autonom agierenden Robotern sowohl zu inventarisieren als auch zu lokalisieren. Um die Autonomie der eingesetzten mobilen Plattformen zu gewährleisten, den Kostenfaktor zu mini-mieren und bereits vorhandene Ressourcen in Form von RFID-Sensoren auszunutzen, werden des Weiteren auch Ansätze zur RFID-basierten Selbstlokalisierung erforscht. Ein typisches Anwendungsszenario ist der Einsatz derartiger Roboter in Logistikunternehmen, Discountern, Supermärkten oder Bibliotheken. Alternativ kann der Roboter in diesen Umgebungen auch als Shopping-Guide für Kunden oder zur Unterstützung von Mitarbeitern genutzt werden.

Teilprojekt 3: Multimodale Lokalisierung und Navigation in Gebäuden

Zielsetzung sind Entwurf, Optimierung und Installation flexibler und innovativer Lokalisierungs- und Navigationsinfrastrukturen für tragbare mobile Geräte wie Smartphones, die den Zugang zu Informationen beispielsweise in öffentlichen Gebäuden wie Bibliotheken erleichtern. Im Rahmen des Workshops sollen insbesondere zwei Technologien – Bluetooth und Ultra-Wideband – vorgestellt werden, welche anhand unterschiedlicher Kriterien (Kosten, physikalische Messgrößen, Dimensionalität) in gewisser Weise diametral zu einander stehen und die Bandbreite der Radiofrequenz-basierten Verfahren von verschiedenen Seiten beleuchten. Um neue Technologien frühzeitig in eine Bewertung einbeziehen zu können, wurden anhand der Spezifikation für den kommenden Standard Bluetooth Low Energy Simulationsmodelle erstellt und erste Ergebnisse für einen Technologievergleich generiert. Des weiteren wird eine Navigations-App für iPad und iPhone präsentiert.