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18.10.16

Team der FHWS gewinnt Indoor Localization Competition für smartphone-basierte Lösungen in Spanien

Frank Ebner und Toni Fetzer, Doktoranden und wissenschaftliche Mitarbeiter der Fakultät Informatik und Wirtschaftsinformatik der Hochschule Würzburg-Schweinfurt, haben auf der diesjährigen, siebten internationalen Konferenz "Indoor Positioning and Indoor Navigation" (IPIN) in Alcala de Henares, Spanien, die „Indoor Localization Competition smartphone-based on-site“ gewonnen. Der Preis wurde mit 1500€ dotiert. Sie setzten sich damit gegen 6 weitere Teams, darunter auch Samsung oder die letztjährigen Gewinner rund um You Li, durch.

In diesem 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 dicken Wänden und fehlendem Sichtkontakt zu den Satelliten innerhalb des Gebäudes nutzlos. Hierfür steht den Teilnehmern lediglich ein handelsübliches Smartphone, sowie die gegebene Infrastruktur des Gebäudes (bspw. Wi-Fi Hotspots) zur Verfügung. Die Applikation muss mit all ihren Berechnungen direkt auf dem Endgerät laufen und darf keine externen Rechen- oder Datenquellen ansprechen, was den Wettbewerb besonders schwierig gestaltet.

Für alle Teilnehmer war das Gebäude vorher unbekannt, lediglich ein Gebäudeplan wurde zur Verfügung gestellt. Weder Wi-Fi Hotspots noch andere Besonderheiten waren vorab bekannt. Aus diesem Grund sind einige Teams bereits 5 Tage vor dem offiziellen Start angereist, um diverse Messungen innerhalb des Gebäudes durchzuführen. „Das fanden wir Anfangs etwas unfair, dass sich andere Teams bereits mehrere Tage zuvor ein Bild von den dortigen Begebenheiten machen konnten und wir lediglich eine Vorbereitungszeit von 90 Minuten hatten“, so Teamleiter Frank Ebner. Nachdem alle Teams mehr oder weniger startklar waren, wurde der 800 Meter lange Testpfad, welcher über 4 verschiedene Stockwerke führte, bekannt gegeben. „Das war eine echte Herausforderung, viele Teams haben es nicht ins Ziel geschafft“, berichtet Frank Ebner. Nicht so beim Team der FHWS, ihre Applikation funktionierte stabil. Bei dieser wird eine Kombination aus Partikelfilter und einem Gebäudegraphen genutzt, um aufkommende Messungen des Smartphones miteinander zu fusionieren und somit die aktuell wahrscheinlichste Position der Person, welche das Smartphone in Händen hält, zu bestimmen.

Bei einem solchen Wettstreit um eine möglichst akkurate Bestimmung der aktuellen Position, ist ankommen nur die halbe Miete. Mit einer Genauigkeit von 5,4 Meter im 75ten Quantil und 2,8 Meter im Mittel, konnte man die Konkurrenz 3 Meter hinter sich lassen, sowie eine neue Bestmarke setzen. Das zweitplatzierte Team von Samsung erreichte 8,4 Meter im 75ten Quantil. Besonders eindrucksvoll ist dieses Ergebnis natürlich im Zusammenhang mit der geringen Vorbereitungszeit vor Ort.

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