Indoor Positionierungs-Technologien

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Heini Meyer
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1 Indoor Positionierungs-Technologien Corina Kim Schindhelm Siemens 4. Deutscher AAL Kongress, 26. Januar 2011 Selbstständig, sicher, gesund und mobil im Alter.

2 Smart Senior 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 2

3 Smart Senior 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 3

4 Indoor-Positionierung: Szenarien Ambient assisted living Nutzerprofile bei mehreren im Haushalt lebenden Personen z.b. Licht, TV, Sound, Temperatur 4

5 Indoor-Positionierung: Szenarien Activity recognition Abweichungen von Bewegungen/ Bewegungsarten Abweichung von Bewegungspfaden innerhalb der Wohnung 5

6 Indoor-Positionierung: Szenarien Indoor Navigation/Location Based Services Unterstützung bei Wegfindung in fremden Gebäuden Kombination mit Kalender für LBS und Erinnerungsfunktion Auffinden in Notfällen 6

7 1. Basierend auf was wird die Position berechnet? Drahtlose Signale (Mobilfunk, WLAN etc.) Andere Sensordaten Umgebung (Licht, Sound) Nutzerbezogen (Beschleunigungssensor, Kompass, Gyroskop) 2. Welche Komponente übernimmt welche Aufgaben? Terminal Signale/ Sensordaten Netzwerk 7

8 1. Basierend auf was wird die Position berechnet? Drahtlose Signale (Mobilfunk, WLAN etc.) Andere Sensordaten Umgebung (Licht, Sound) Nutzerbezogen (Beschleunigungssensor, Kompass, Gyroskop) 2. Welche Komponente übernimmt welche Aufgaben? Terminal Signale/ Sensordaten Netzwerk 8

9 1. Basierend auf was wird die Position berechnet? Drahtlose Signale (Mobilfunk, WLAN etc.) Andere Sensordaten Umgebung (Licht, Sound) Nutzerbezogen (Beschleunigungssensor, Kompass, Gyroskop) 2. Welche Komponente übernimmt welche Aufgaben? Terminal Signale/ Sensordaten Netzwerk 9

10 1. Basierend auf was wird die Position berechnet? Drahtlose Signale (Mobilfunk, WLAN etc.) Andere Sensordaten Umgebung (Licht, Sound) Nutzerbezogen (Beschleunigungssensor, Kompass, Gyroskop) 2. Welche Komponente übernimmt welche Aufgaben? Terminal Signale/ Sensordaten Netzwerk 10

11 1. Basierend auf was wird die Position berechnet? Drahtlose Signale (Mobilfunk, WLAN etc.) Andere Sensordaten Umgebung (Licht, Sound) Nutzerbezogen (Beschleunigungssensor, Kompass, Gyroskop) 2. Welche Komponente übernimmt welche Aufgaben? Terminal Signale/ Sensordaten Netzwerk 11

12 3. Wie wird berechnet? Drahtlose Signale: 12

13 3. Wie wird berechnet? Drahtlose Signale: Proximity (X,Y) Omni-Directional Cell Base station Terminal 13

14 3. Wie wird berechnet? Drahtlose Signale: Proximity Lateration (X,Y) Base station Terminal 14

15 3. Wie wird berechnet? Drahtlose Signale: Proximity Lateration (X 1,Y 1 ) (X 3,Y 3 ) (X 2,Y 2 ) Base station Terminal 15

16 3. Wie wird berechnet? Drahtlose Signale: Proximity Lateration Angulation a 2 (X 3,Y 3 ) (X 2,Y 2 ) a 1 Base station Terminal 16

17 3. Wie wird berechnet? Drahtlose Signale: Proximity Lateration Angulation Fingerprinting/Pattern Matching Base station Terminal 17

18 3. Wie wird berechnet? Drahtlose Signale: Proximity Lateration Angulation Fingerprinting/Pattern Matching Sensordaten: Umgebungsdaten z.b. Ambient Fingerprint Nutzerbezogene Daten z.b. Schritte zählen und Kompass für Richtung 18

19 4. Welches Referenzsystem wird herangezogen? Physikalische Position Informelle Position 5. Welche Genauigkeit wird erreicht? Gebäudeteil Raumgenau Zentimetergenaue Position 6. Ist die Privacy des Nutzers in Gefahr? Je genauer eine Position desto sensibler wird die Information 19

20 Systeme und Lösungen Ein Medium Medium HW SW Genauigkeit GSM weit verbreitet einfach (Auflösung der cell-id) sehr ungenau WLAN verbreitet komplexer je höher die Genauigkeit 1-5 Meter UWB noch teuer komplex sehr genau BT günstig eher einfach 1-5 Meter RFID relativ günstig eher einfach raumgenau IMU relativ günstig komplexer je höher die Genauigkeit Ungenauigkeit steigt Mehrere Medien Datenfusion Verbesserung der Genauigkeit Mehr Kontext durch Hinzunehmen von Sensorinformationen 20

Privacy unterstützende Lösungsansätze Kernfragen Kritische Fragestellungen: Wer berechnet die Position? Wem teilt man die Position mit? Wie genau ist die Position? Unterscheidung zwischen med.

21 Privacy unterstützende Lösungsansätze Kernfragen Kritische Fragestellungen: Wer berechnet die Position? Wem teilt man die Position mit? Wie genau ist die Position? Unterscheidung zwischen med. UC und nicht-med. UC Med. UC: Wille und Notwendigkeit zum Mitteilen des Aufenthaltsorts höher Unterscheidung zwischen zu Hause und öffentlichen Gebäuden Im Allg. ist der Gebäudebesitzer verantwortlich für HW & SW, Karten 21

22 Privacy unterstützende Lösungsansätze Mögliche Ansätze Mögliche unmittelbare Lösungen: Außer Haus: Ortung und Aussenden nur im Notfall Zu Hause: Abgeschlossenes System und Aussenden nur in aggregierter Form/ Metainformationen IMU Terminal based Ansatz Selbstlokalisierung z.b. durch Odometrie WLAN Terminal based Ansatz APs senden WGS84 Position in Beacons 22

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Corina Kim Schindhelm Siemens Selbstständig, sicher, gesund und mobil im Alter.

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