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FHWS-Team gewann Indoor Localization Competition

FHWS-Team gewann Indoor Localization Competition

Positionsbestimmung von sich bewegenden Personen innerhalb komplexer Gebäude ist weiterhin Herausforderung.

Frank Ebner und Toni Fetzer, Doktoranden und wissenschaftliche Mitarbeiter der Fakultät Informatik und Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Würzburg-Schweinfurt, haben auf der siebten internationalen Konferenz "Indoor Positioning and Indoor Navigation" (IPIN) in Alcalá de Henares, Spanien, die „Indoor Localization Competition smartphone-based on-site“ für sich entscheiden können. Der Preis wurde mit 1.500 Euro dotiert. Sie konnten sich gegen sechs weitere Teams, darunter auch Samsung oder die letztjährigen Gewinner rund um You Li, durchsetzen.

Anspruchsvolle Herausforderung

Im Wettbewerb werden Lösungen für die möglichst genaue Positionsbestimmung von sich bewegenden Personen innerhalb komplexer Gebäude miteinander verglichen. Diese sog. Indoor Lokalisation- oder Navigationssysteme stellen eines der aktuellen Probleme im Bereich der angewandten Wissenschaft dar: Etablierte Technologien wie GPS sind aufgrund von undurchlässigen Wänden und fehlendem Kontakt zu den Satelliten innerhalb des Gebäudes nicht tragfähig, hier stehen den Teilnehmern lediglich ein handelsübliches Smartphone sowie die gegebene Infrastruktur des Gebäudes (bspw. Wi-Fi Hotspots) zur Verfügung. Ziel war es, dass die Applikation mit ihren Berechnungen direkt auf dem Endgerät läuft und keine externen Rechen- oder Datenquellen ansprechen darf.  

800 Meter Teststrecke über vier Stockwerke

Die Wettbewerbsteilnehmer kannten das Gebäude nicht, ihnen wurde nur ein Gebäudeplan zur Verfügung gestellt. Weder Wi-Fi Hotspots, noch andere Besonderheiten waren vorab bekannt. Nachdem alle Teams startklar waren, wurde der 800 Meter lange Testpfad, der über vier Stockwerke führte, bekannt gegeben. Die Applikation des FHWS-Teams funktionierte stabil: Sie nutzten eine Kombination aus einem Partikelfilter und einem Gebäudegraphen, um die Messungen des Smartphones miteinander zu fusionieren und somit die aktuell wahrscheinlichste Position der Person, die das Smartphone hält, zu bestimmen.

Neue Bestmarke

Das Ankommen mit einer möglichst akkuraten Bestimmung der aktuellen Position war bei diesem Wettbewerb nur die halbe Miete - mit einer Genauigkeit von 5,4 Meter im 75ten Quantil und 2,8 Meter im Mittel konnten die Würzburger die Konkurrenz nicht nur drei Meter hinter sich lassen, sondern auch eine neue Bestmarke setzen.

Betreuer der beiden Doktoranden von Frank Ebner und Toni Fetzer sind Professor Dr. Frank Deinzer, Professor für Informatik an der Hochschule Würzburg-Schweinfurt, und Marcin Grzegorzek, Professor für Informatik an der Universität Siegen.

Bildunterschrift:

Die beiden Würzburger Doktoranden Frank Ebner und Toni Fetzer siegten mit ihrem Team im spanischen Alcalá de Henares gegen sechs weitere Gruppen (Foto: FHWS / Fetzer).

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Im Wettbewerb werden Lösungen für die möglichst genaue Positionsbestimmung von sich bewegenden Personen innerhalb komplexer Gebäude miteinander verglichen. Diese sog. Indoor Lokalisation- oder Navigationssysteme stellen eines der aktuellen Probleme im Bereich der angewandten Wissenschaft dar: Etablierte Technologien wie GPS sind aufgrund von undurchlässigen Wänden und fehlendem Kontakt zu den Satelliten innerhalb des Gebäudes nicht tragfähig, hier stehen den Teilnehmern lediglich ein handelsübliches Smartphone sowie die gegebene Infrastruktur des Gebäudes (bspw. Wi-Fi Hotspots) zur Verfügung. Ziel war es, dass die Applikation mit ihren Berechnungen direkt auf dem Endgerät läuft und keine externen Rechen- oder Datenquellen ansprechen darf.  

800 Meter Teststrecke über vier Stockwerke

Die Wettbewerbsteilnehmer kannten das Gebäude nicht, ihnen wurde nur ein Gebäudeplan zur Verfügung gestellt. Weder Wi-Fi Hotspots, noch andere Besonderheiten waren vorab bekannt. Nachdem alle Teams startklar waren, wurde der 800 Meter lange Testpfad, der über vier Stockwerke führte, bekannt gegeben. Die Applikation des FHWS-Teams funktionierte stabil: Sie nutzten eine Kombination aus einem Partikelfilter und einem Gebäudegraphen, um die Messungen des Smartphones miteinander zu fusionieren und somit die aktuell wahrscheinlichste Position der Person, die das Smartphone hält, zu bestimmen.

Neue Bestmarke

Das Ankommen mit einer möglichst akkuraten Bestimmung der aktuellen Position war bei diesem Wettbewerb nur die halbe Miete - mit einer Genauigkeit von 5,4 Meter im 75ten Quantil und 2,8 Meter im Mittel konnten die Würzburger die Konkurrenz nicht nur drei Meter hinter sich lassen, sondern auch eine neue Bestmarke setzen.

Betreuer der beiden Doktoranden von Frank Ebner und Toni Fetzer sind Professor Dr. Frank Deinzer, Professor für Informatik an der Hochschule Würzburg-Schweinfurt, und Marcin Grzegorzek, Professor für Informatik an der Universität Siegen.

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Die beiden Würzburger Doktoranden Frank Ebner und Toni Fetzer siegten mit ihrem Team im spanischen Alcalá de Henares gegen sechs weitere Gruppen (Foto: FHWS / Fetzer).

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