Indoor Navigation: Wiki Fachbegriffe einfach erklärt

Smartphone Sensorfusion

Informationen zu den Sensoren im Smartphone - Sensorfusion für die Indoornavigation nutzen.

Ein modernes Smartphone verfügt über viele verschiedene Sensoren, die unterschiedliche Eigenschaften, Vor- und Nachteile haben. Kombiniert man die Technologien geschickt, können Stärken besser genutzt und Schwächen ausgeglichen werden. So können neue Informationen gewonnen werden. Beim Smartphone bietet sich die vertikale Sensorfusion an: verschiedenartige Sensoren liefern ein homogeneres und zuverlässigeres Ergebnis als einzelne Sensoren.

Zu den Sensoren in modernen Smartphones gehören:

  • Barometer: Es misst den Luftdruck und kann so auch Informationen über die Höhe angeben, in der sich das Gerät befindet – beispielsweise das Stockwerk.
  • Beschleunigungssensor: Das eingebaute Akzelerometer (Accelerometer) misst die Kräfteverschiebung auf den drei Achsen X, Y und Z, wenn das Telefon bewegt wird. Die Sensordaten werden als Initialsensorik genutzt, um Energie zu sparen.
  • Bluetooth: Bluetooth ist ein Funkstandard zur Datenübertragung auf kurze Distanzen. Es kann zum Beispiel das Smartphone mit externen Geräten wie einer Freisprecheinrichtung verbinden (Bluetooth 2.0) oder zur Positionsbestimmung (Bluetooth 4.0) genutzt werden. Das Endgerät kann durch den menschlichen Körper abgeschirmt werden, sodass der Empfang möglicherweise schlechter wird.
  • GPS: Besteht Sichtkontakt zu den GPS-Satelliten, kann das Smartphone seine Position bestimmen. In Innenräumen ohne GPS Empfang kann die Positionsbestimmung auf anderen Wegen erfolgen.
  • Gyroskop: Das Gyroskop im Smartphone ermittelt, ob das Gerät hoch oder quer gehalten wird.
  • Magnetometer: Dieser Sensor misst die Stärke des Erdmagnetfeldes und anhand von drei Achsen dessen Richtung. Theoretisch könnte dieser Sensor zur Positionsbestimmung in Innenräumen genutzt werden. Jedoch wird er in vielen Gebäuden durch magnetische Quellen wie Stromkabel zum Teil massiv gestört.
  • Mobilfunkantennen: über GSM, 3G/4G kann die Position eines Smartphones ermittelt werden – jedoch ist die Genauigkeit nicht sehr hoch-
  • NFC: Diese Funktechnik für bis zu zehn Zentimeter Entfernung wird beispielsweise für Zugangskontrollen verwendet. Apple nutzt die Technologie derzeit nur für berührungsloses Bezahlen.
  • Kamera: Mit der Smartphone-Kamera, die meistens auf Vorder- und Rückseite installiert ist, können VLC-Signale empfangen werden. Für Virtual Reality Anwendungen können Informationen in das Live-Kamerabild projiziert werden.
  • WLAN: Wireless-LAN kann zur Positionsbestimmung verwendet werden, die Genauigkeit liegt bei fünf bis 15 Metern. Unter iOS kann clientseitig keine Position mithilfe von WLAN bestimmt werden. Seit iOS7 setzt Apple für diesen Zweck exklusiv auf iBeacon-Technologie. Das Endgerät kann durch den menschlichen Körper abgeschirmt werden, sodass der Empfang möglicherweise schlechter wird.

Quellen:



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