Notfall-Benutzer-Lokalisierung im Innen- und Außen-Bereich

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Christina Käte Boer
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1 Notfall-Benutzer-Lokalisierung im Innen- und Außen-Bereich Michael Kruppa DFKI GmbH AAL Kongress 2011, Selbstständig, sicher, gesund und mobil im Alter.

2 Agenda Einordnung in die SmartSenior Szenarien und Architektur Motivation Umsetzung (Outdoor- und Indoor Lokalisierung, E-Call Anbindung) Performance-Analyse der Indoor-Ortung Ausblick: Simulationsumgebung Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

3 SmartSenior Szenarien. Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

4 SmartSenior Szenarien. Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

5 Einordnung in die SmartSenior Architektur Zu Hause TV als zentrales Diensteportal Betreuung im Wohnumfeld Situationserkennung Basisdienste Diensteplattform Medizinische Dienste Weitere Dienstleister, z. B. Portalbetreiber Ärzte Hausgeräte Umfeldsensorik Smartphone Unterwegs: Übergreifende Notffallassistenz Körpernahe Sensorik Körpernahe Sensorik Home Gateway Med-I- Box Gesundheitsdienstleistungen Telemedizinische Servicezentrale Ärzte, Therapeuten Reha- Einrichtungen Kliniken e- Patientenakte Sensorik im Fahrzeug Fahrzeugsysteme (Assistenzsystem, Nothalt) Medizinische Daten Übergreifendes Interaktionskonzept und Benutzerschnittstellendesign Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

6 Einordnung in die SmartSenior Architektur Zu Hause TV als zentrales Diensteportal Betreuung im Wohnumfeld Situationserkennung Basisdienste Diensteplattform Medizinische Dienste Weitere Dienstleister, z. B. Portalbetreiber Ärzte Hausgeräte Umfeldsensorik Smartphone Unterwegs: Übergreifende Notffallassistenz Körpernahe Sensorik Körpernahe Sensorik Home Gateway Med-I- Box Gesundheitsdienstleistungen Telemedizinische Servicezentrale Ärzte, Therapeuten Reha- Einrichtungen Kliniken e- Patientenakte Sensorik im Fahrzeug Fahrzeugsysteme (Assistenzsystem, Nothalt) Medizinische Daten Übergreifendes Interaktionskonzept und Benutzerschnittstellendesign Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

7 Motivation Warum ist eine hochpräzise, zuverlässige Ortung im Notfall so wichtig? Ein automatischer Notruf ist eventuell nutzlos ohne Positions-Information denn oft ist der Patient bewusstlos oder orientierungslos Je präziser die Ortung, desto schneller kann Hilfe vor Ort geleistet werden Zuverlässige Ortung im Notfall fördert die Bewegungsfreiheit der Nutzer Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

8 Umsetzung Outdoor Ortung Ortung im Aussenbereich sowohl per GPS als auch per GSM. Im Fahrzeug wird automatisch die Fahrzeug-Sensorik verwendet. Positionsdaten werden periodisch an einen Server zur späteren Verwendung geschickt. Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

Die Ortung basiert auf einem Fingerprint- Ansatz Positions-Rohdaten werden periodisch

9 Umsetzung Indoor Ortung - Technik Ortung im Innenbereich sowohl per WLAN als auch der Bluetooth. WLAN und Bluetooth Daten werden zur Ortung fusioniert. Die Ortung basiert auf einem Fingerprint- Ansatz Positions-Rohdaten werden periodisch an einen Server zur späteren Verwendung geschickt. Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

10 Umsetzung Indoor Ortung Algorithmus I Vorhandene Gebäude-Infrastruktur wird genutzt. Ggf. werden Bluetooth-Baken installiert. Gebäude werden mit dem Recorder eingemessen Ortung basiert auf Mehrfach-Scans. Analysiert werden Feldstärken sowie die Häufigkeit aufgetretener Muster Einmess-Daten werden auf Server übertragen und in einen Index überführt. Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

11 Umsetzung Indoor Ortung Algorithmus II Algorithmus bietet zuverlässige und präzise Ergebnisse: Finger-Print-Ansatz: Es ist kein Wissen über die Gebäude-Struktur notwendig Es ist kein Wissen über die WLAN-Infrastruktur notwendig Einmessen geht sehr schnell (ca. 60 Sekunden pro Messpunkt) Genauigkeit variabel je nach Anzahl von Messpunkten Inverser Index (Lucene) als Datenbasis: Extrem stabiler und schneller Algorithmus Neue Finger-Print-Daten können on-the-fly integriert werden Inverser-Index skaliert sehr gut mit der Anzahl von Messpunkten Integriertes Ranking der Positions-Ergebnisse Hochstabil, da Lucene als de-facto Standard bei open-source Suchmaschinen gilt Völlig neuer Ansatz für eine Indoor-Ortung basierend auf WiFi- Fingerprints mit sehr positiven Ergebnissen Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

12 WiFi und Bluetooth Indoor-Ortung Analyse I Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

13 WiFi und Bluetooth Indoor-Ortung Analyse II Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

Simulationsumgebung für die Indoor-Ortung

Algorithmus getestet welcher das auffinden

vom letzten, bekannten Aufenthaltsort der

14 Simulationsumgebung für die Indoor-Ortung Die Simulation dient der Erprobung und Verbesserung der IndoorOrtung Darüber hinaus wird in der Simulation ein Algorithmus getestet welcher das auffinden einer Person in einem,,unbekannten Gebäude erlauben soll. Es wird eine Art,,Schnitzeljagd ausgehend vom letzten, bekannten Aufenthaltsort der gesuchten Person realisiert. Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

15 Simulationsumgebung für die Indoor-Ortung Lokalisierung in verschiedenen Umgebungen

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