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Indoor Positionsbestimmung & Indoor Navigation

Basics von Indoor Positionsbestimmung & Indoor Navigation

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infsoft GmbH<br />

INDOOR POSITIONS-<br />

BESTIMMUNG &<br />

NAVIGATION<br />

Ein Handbuch zu Technologien und Use Cases<br />

20.01.2016


INHALT<br />

1. Branchen………………………………………………………………………………………………………………………………………………3<br />

1.1. Location based services und <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> in Bahnhöfen ............................................................. 3<br />

1.2. Location based services und <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> in Flughäfen .............................................................. 4<br />

1.3. Chancen von <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> und Location based services für Messen ........................................... 5<br />

1.4. <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> und Location based services für Einkaufszentren .................................................... 6<br />

1.5. <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> und Location based services für Büro und Industrie ............................................... 7<br />

1.6. Beacons und Ortungstechnologie im Tourismus ................................................................................... 8<br />

2. Techniken zur <strong>Positionsbestimmung</strong>…………………………………………………………………………………………….…..10<br />

2.1. Techniken zur clientbasierten <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> ............................................................. 10<br />

2.2. Ortungsverfahren für <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> ohne GPS .......................................................... 11<br />

2.3. <strong>Indoor</strong> navigation mit wifi als ortungstechnik ..................................................................................... 12<br />

2.4. indoor <strong>Navigation</strong> & <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> mit Bluetooth ..................................................... 14<br />

2.5. <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong>, <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> und Location based services mit VLC ................... 16<br />

2.6. Clientseitige und serverseitige <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> ............................................................. 18<br />

2.7. <strong>Indoor</strong> Tacking von Personen und Objekten - so setzen Sie es um .................................................... 19<br />

2.8. <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> mit Beacons – wie man die „Leuchtfeuer“ intelligent einsetzt ............................. 20<br />

2.9. Google stellt neues Beacon-System Eddystone vor ............................................................................ 22<br />

1


EINLEITUNG<br />

Liebe Leserinnen und Leser,<br />

seit über zehn Jahren bietet infsoft nun schon Services<br />

rund um <strong>Indoor</strong>positionsbestimmung und<br />

<strong>Indoor</strong>navigation an. Im Gründungsjahr 2005 gab es<br />

noch kaum Smartphones.<br />

Seit dieser Zeit ist viel passiert. Ich bin der Meinung, die<br />

Einführung des iPhones und der Beacon Technologie<br />

waren bisher die größten Meilensteine für die Branche.<br />

Aber das Beste kommt erst noch.<br />

Die Einsatzmöglichkeiten von <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> sind äußerst vielfältig. Und es stehen<br />

verschiedenste Technologien zur Verfügung. Wir möchten Sie dabei unterstützen, sich in diesem<br />

komplexen Thema zurecht zu finden und haben deshalb einige unserer Texte zusammen getragen,<br />

die für Sie interessant sein könnten. Noch mehr interessante Inhalte finden Sie in unserem <strong>Indoor</strong><br />

<strong>Navigation</strong> Wiki.<br />

Sollten Sie zu dem Thema irgendwelche Fragen haben, können Sie uns gern kontaktieren. Wir helfen<br />

Ihnen gern.<br />

Bleiben Sie in Verbindung und lassen Sie uns Ihre Meinung wissen, zum Beispiel via Facebook and<br />

Twitter.<br />

Alles Gute,<br />

Tobias Donaubauer, CEO<br />

2


1. BRANCHEN<br />

1.1. LOCATION BASED SERVICES UND INDOOR NAVIGATION<br />

IN BAHNHÖFEN<br />

Moderne Bahnhöfe müssen vielen Ansprüchen gerecht werden: Besonders wichtig ist es natürlich, dass die<br />

Passagiere schnell und sicher ihr Ziel erreichen. Vor allem in ihrer Mobilität eingeschränkte Reisende sind hier<br />

möglicherweise froh über Unterstützung. Die zahlreichen Shopbetreiber wünschen sich eine gute<br />

Präsentationsplattform und die Möglichkeit, standortbezogen zu werben. Und auch für den Bahnhofsbetreiber<br />

ergeben sich viele neue Chancen, die ihm beim Gebäudemanagement helfen.<br />

Vorteile für Reisende<br />

Gerade auf einer längeren Reise mit mehreren Umstiegen läuft manchmal nicht alles nach Plan. Eine<br />

Gleisänderung oder eine Verspätung verursacht weniger Stress, wenn der Passagier so früh wie möglich<br />

davon erfährt. Eine Fahrgast-App realisiert das via Push-Benachrichtigung auf das Smartphone und in<br />

Echtzeit aktualisierte Fahrpläne, denn schließlich ist die reale Ankunfts- oder Abfahrtszeit entscheidend, nicht<br />

die geplante. Kann der Gast dann noch von unterwegs sein Ticket buchen und sich auf eine präzise<br />

Routenführung zum Gleis verlassen, spart er vielleicht entscheidende Minuten. Bei der Wegführung können<br />

unterschiedliche Grade der Barrierefreiheit beachtet werden. Sogar intermodale Tür-zu-Tür-<strong>Navigation</strong> ist<br />

möglich – unter Einbindung anderer öffentlicher Verkehrsmittel. Wer mit dem Auto anreist, dem wird der<br />

bestmögliche verfügbare Parkplatz empfohlen – inklusive transparenter Gebührenübersicht.<br />

Bleibt dann etwas Zeit im Bahnhof, ist mit der App schnell der Weg zu einem bestimmten Shop oder Imbiss<br />

gefunden.<br />

Vorteile für Shops und Restaurants<br />

Shopbetreiber auf Bahnhöfen können potentiellen Kunden passgenaue Angebote senden – beispielsweise<br />

nur denjenigen, die schon in ähnlichen Geschäften waren oder Wiederkehrer sind. Und über einen<br />

Rabattcoupon des Lieblingsgeschäftes direkt auf’s Smartphone wird sich jeder freuen.<br />

Vorteile für Bahnhofsbetreiber<br />

Durch die <strong>Indoor</strong> Location Analytics-Funktion erfahren Bahnhofsbetreiber viel über die Besucherströme im<br />

Gebäude. In einem übersichtlichen Web-Interface erkennt man auf einer Heat-Map besonders stark<br />

frequentierte Bereiche und kann bei Überfüllung Maßnahmen ergreifen. Auf Basis dieser Daten sind viele<br />

weitere Funktionen realisierbar.<br />

3


1.2. LOCATION BASED SERVICES UND INDOOR NAVIGATION<br />

IN FLUGHÄFEN<br />

Auf Flughäfen mischt sich für die meisten Urlaubsreisenden Vorfreude auf die Ferien mit Stress.<br />

Geschäftsreisende wollen die Wartezeiten möglichst kurz halten und sie sinnvoll nutzen. Flughafen-Betreiber<br />

möchten allen Passagieren den Aufenthalt so reibungslos und angenehm wie möglich gestalten. Geschäfte<br />

und Restaurants haben ein Interesse daran, dass Fluggäste Zeit und Gelegenheit zum Konsumieren finden.<br />

All diese Bedürfnisse können mit den Branchen-Lösungen von infsoft besser erfüllt werden.<br />

Vorteile für Passagiere<br />

Wer selten reist, braucht gerade in so komplexen Gebäuden wie Flughäfen Unterstützung. Fremde Sprachen,<br />

eine unbekannte Umgebung und die komplizierten Wegestrukturen machen es nicht gerade leicht, entspannt<br />

in den Urlaub zu starten. Vor allem mobilitätseingeschränkte Personen benötigen Hilfe.<br />

Hier zeigen sich die Vorteile der <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong>: Vom Parkplatz oder vom Bahnhof aus zeigt sie den Weg<br />

auf einer übersichtlichen Karte punktgenau an. Sogar intermodale Tür-zu-Tür-<strong>Navigation</strong> ist möglich. Wird der<br />

Weg schnell und stressfrei zurückgelegt, bleibt auch noch Zeit zum Shoppen und für Restaurantbesuche. Die<br />

maßgeschneiderten Werbemöglichkeiten, die Händler aufs Smartphone senden können, bieten den Kunden<br />

viele Mehrwerte: Sei es ein Coupon oder ein passgenaues Angebot. Zurück von der Reise, hilf die Flughafen-<br />

App dann noch, wieder den Weg zum Auto oder zum öffentlichen Personenverkehr zu finden.<br />

Geschäftsreisende haben alle Infos zum Flug inklusive Bordkarte immer in der Hosentasche und finden<br />

schnell zu einem Ort, an dem sie arbeiten und entspannen können.<br />

Vorteile für Geschäfte und Restaurants<br />

Shopbetreiber auf Flughäfen können potentiellen Kunden zielgruppengenaue Angebote senden – dabei kann<br />

beispielsweise ausgewählt werden, dass nur Kunden, die schon in ähnlichen Geschäften waren oder<br />

Wiederkehrer sind, angesprochen werden. Und über einen Rabattcoupon des Lieblingsgeschäftes wird sich<br />

jeder freuen. Zusätzlich erfahren sie viel über die Besucherströme im oder am Geschäft. Große Stores<br />

können die technischen Möglichkeiten auch für den Diebstahlschutz oder zur Unterstützung der Logistik<br />

nutzen: Stichwort Asset Tracking.<br />

Vorteile für Flughafenbetreiber<br />

Die aufgezählten Vorteile für Shopbetreiber und Passagiere tragen zu höherer Zufriedenheit mit dem<br />

Flughafen bei. Mittels infsoft <strong>Indoor</strong> Location Analytics können zudem datenschutzkonform detaillierte<br />

Informationen über die Besucherströme gewonnen werden. Ein gutes Argument bei der Vermietung von<br />

Flächen und außerdem hilfreich für die Security: Sobald jemand gesperrte Bereiche betritt oder Areale<br />

überfüllt sind, können Aktionen ausgelöst werden.<br />

4


1.3. CHANCEN VON INDOOR NAVIGATION UND LOCATION BASED<br />

SERVICES FÜR MESSEN<br />

Sind Sie schon einmal auf einer Messe stundenlang durch die Hallen gewandert, mit einem dicken Katalog in<br />

der Hand, auf der Suche nach Ausstellern, die Sie interessieren? Auf der Suche nach einem Bankautomaten,<br />

der Garderobe oder dem richtigen Parkplatz? Vielleicht waren Sie als Aussteller schon in der Situation, dass<br />

einfach zu wenige oder nicht die richtigen Interessenten zu Ihrem Stand gefunden haben. Oder mussten sich<br />

als Messeveranstalter deswegen vor Ausstellern rechtfertigen?<br />

Moderne <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong>ssoftware kann hier Abhilfe schaffen. Eine kanalübergreifende Messelösung bringt<br />

Messeveranstaltern, Ausstellern und Besuchern Mehrwerte.<br />

Vorteile für Messeveranstalter<br />

Als Messeveranstalter wollen Sie Ihr Event für Besucher und Aussteller attraktiv gestalten. Mithilfe einer<br />

Messe-App können Sie Besucher mit Informationen zu Ausstellern, wichtigen Serviceleistungen,<br />

Verkehrsmitteln und dem Rahmenprogramm versorgen. Die Personalisierung der Inhalte sorgt dafür, dass die<br />

richtigen Besucher zu den richtigen Ausstellern finden. infsoft bietet zudem mit <strong>Indoor</strong> Location Analytics eine<br />

Analyse der Besucherströme an. Während und nach der Messe können Sie so wichtige Erkenntnisse<br />

erlangen: wo sind Hotspots auf dem Gelände, wie viele Personen haben sich zu einem bestimmten Zeitpunkt<br />

in den Hallen oder an einem Stand aufgehalten? Wie lassen sich Laufwege zum Beispiel bei Überlastung<br />

unmittelbar optimieren? Über Sponsoringoptionen können die Aussteller zur Refinanzierung der Messe-App<br />

beitragen.<br />

Vorteile für Aussteller<br />

Aussteller können sich in der Messe-App nicht nur ausführlich mit Bildern, Kontaktdaten und Beschreibung auf<br />

einem Lageplan präsentieren. Mithilfe von Location Based Marketing können sie die richtigen Besucher auf<br />

sich aufmerksam machen. Die Analyse der Besucherströme liefert zudem verlässliche Fakten für die Wahl<br />

des richtigen Standortes.<br />

Vorteile für Messebesucher<br />

Die <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> in den Hallen hilft Besuchern, den Weg zu den gewünschten Messeständen<br />

zu finden. Die App ist personalisierbar, das heißt, dass auf der Karte diejenigen Aussteller in den<br />

Produktkategorien hervorgehoben werden können, für die sich der Besucher interessiert. Denkbar ist auch<br />

eine intermodale Reiseführung – also ein Routing von der eigenen Haustür bis zum Messestand zum Beispiel<br />

mit umweltfreundlichen öffentlichen Verkehrsmitteln.<br />

5


1.4. INDOOR NAVIGATION UND LOCATION BASED SERVICES FÜR<br />

EINKAUFSZENTREN<br />

Einkaufszentren sind ein Erlebnis. Die Kunden haben eine große Auswahl, die sofort verfügbar ist, die<br />

Beratung stimmt und für eine kleine Pause findet sich immer ein nettes Café oder Restaurant. Kurzum: Es<br />

macht einfach Spaß, in Shoppingcentern einzukaufen. Dabei ist es im Interesse von Shops und Betreibern,<br />

dass die Kunden die Geschäfte und Restaurants entdecken, die sie interessieren – auch wenn sie sie<br />

vielleicht noch gar nicht kennen.<br />

Lösungen von infsoft können Betreiber, Shops und Kunden interessante Mehrwerte bieten. Eine gute<br />

Shoppingcenter-App verbessert das Einkaufserlebnis und steigert die Umsätze. Analysetechnologien bieten<br />

dem Betreiber verlässliche Daten zu den Abläufen im Center.<br />

Vorteile für Kunden von Shoppingcentern<br />

Eine Shoppingcenter-App mit integrierter Routing-Funktion verbessert das Einkaufserlebnis erheblich. Sie<br />

kann nicht nur aktuelle Angebote und eine Liste der Shops und Points of Interest anzeigen. Sie führt den<br />

Besucher auch mit den Mitteln der <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> direkt dorthin – auf Wunsch sogar unter Einsatz von<br />

Augmented Reality. Außerdem kann sie den Kunden Angebote vorschlagen, die in ihrem Interessensgebiet<br />

liegen – basierend auf früheren Besuchen oder Einkäufen.<br />

Vorteile für Shoppingcenter-Betreiber<br />

Als Betreiber eines Shoppingcenters ist es Ihnen wichtig, dass Ihre Kunden zufrieden sind – denn dann<br />

verweilen sie länger im Einkaufszentrum und besuchen viele Geschäfte und Restaurants. Sie können sie mit<br />

einer Shoppingcenter-App mit integrierter <strong>Indoor</strong> Positionierung dabei unterstützen, etwa mittels<br />

Routingfunktion oder Location Based Marketing. Beispielsweise kann einem Kunden, der sich in der Nähe<br />

eines Bekleidungsgeschäftes aufhält, ein Rabattcoupon oder ein Angebot auf sein Smartphone geschickt<br />

werden. Diese Informationen sind für den Kunden maßgeschneidert und bieten ihm individuelle Mehrwerte,<br />

statt ihn mit unpassender Werbung zu verärgern.<br />

Mittels <strong>Indoor</strong> Location Analytics können Besucherströme anschaulich gemessen und analysiert werden. Auch<br />

Ihre Security-Abteilung profitiert davon: Lassen Sie sie benachrichtigen, wenn Personen gesperrte Bereiche<br />

betreten oder bestimmte Areale überfüllt sind. Dabei wird streng auf Datenschutz und Privatsphäre geachtet.<br />

Über Sponsoringoptionen können die Shopbetreiber zur Refinanzierung der App beitragen.<br />

Vorteile für Shopbetreiber<br />

Inhaber von Geschäften in Einkaufszentren können einiges über ihre Kundschaft erfahren: Wie viele Besucher<br />

befinden sich zu einer bestimmten Zeit in der Nähe meines Shops und wie viele betreten den Laden? Wie<br />

navigieren sie dort? Zusätzlich kann sehr zielgerichtetes Location Based Marketing betrieben werden: Senden<br />

Sie einer ausgewählten Zielgruppe Kaufanreize auf ihr Smartphone.<br />

6


1.5. INDOOR NAVIGATION UND LOCATION BASED SERVICES FÜR BÜRO<br />

UND INDUSTRIE<br />

<strong>Positionsbestimmung</strong> und <strong>Navigation</strong> können das Management von großen Büro-und Industriearealen<br />

erheblich erleichtern und auch den Mitarbeitern Vorteile bringen. Finden Sie zum Beispiel Personen und Güter<br />

im Gebäude, unterstützen Sie Ihre Security oder bieten Sie Ihren Angestellten eine Mitarbeiter-App.<br />

Vorteile beim Waren- und Personentracking<br />

Angenommen, Ihre Firma verfügt über ein großes Lager. Mithilfe von <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> können Sie<br />

den Standort von Warenpaletten oder Fahrzeugen metergenau bestimmen und zum Beispiel in einer App<br />

oder webbasierten Plattform verfolgen. Sogar die Erfassung der Ebene in Hochlagersystemen ist beim Asset-<br />

Tracking möglich. Der Werkschutz kann automatisch benachrichtigt werden, wenn Waren einen definierten<br />

Bereich verlassen. Gleiches gilt für Mitarbeiter und Fremdfirmen: Binden Sie sie in ein Einsatzleitsystem ein,<br />

zum Beispiel um Aufgaben zu delegieren.<br />

Vorteile für Mitarbeiter<br />

Eine Mitarbeiter-App erleichtert den Angestellten in großen Firmenkomplexen erheblich die Arbeit und fördert<br />

die sozialen Kontakte. Beispielsweise kann die Anwendung den Weg zu Büros und Besprechungsräumen<br />

zeigen und diese direkt buchen. Mithilfe des Buddyfinders können Kollegen ihre Standorte austauschen und<br />

sich etwa zum Mittagessen oder zu einem Termin verabreden. Auch Öffnungszeiten und Angebot der Kantine,<br />

Abfahrtszeiten der öffentlichen Verkehrsmittel und der Standort des eigenen Autos sind nützliche und<br />

zeitsparende Informationen für die Angestellten.<br />

7


1.6. BEACONS UND ORTUNGSTECHNOLOGIE IM TOURISMUS<br />

Die Tourismusbranche muss immer wieder neue Wege finden, um Kunden zu gewinnen, zu binden und die<br />

Margen zu erhöhen. In vielen Bereichen herrschen hoher Konkurrenzdruck und Preistransparenz –<br />

Destinationen scheinen austauschbar zu sein. Eine Möglichkeit, sich von der Konkurrenz abzuheben,<br />

zusätzliche Verkäufe zu fördern, neue Nischen zu besetzen und Kunden an sich zu binden bieten mobile<br />

Apps, die mit Ortungstechnologien verknüpft sind.<br />

Use Cases für <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> im Tourismus<br />

Bahn<br />

Bahnkonzerne stellen ihren Kunden bereits heute via App nützliche Informationen zum Fahrplan, zur<br />

Ticketbuchung und zu aktuellen Verspätungen bereit. Immer wichtiger wird die intermodale <strong>Navigation</strong>.<br />

Reisende können dann idealerweise mit einer App die komplette Reise planen – von der eigenen Haustür<br />

über das Taxi zum richtigen Gleis und am Ankunftsort bis zum Hotel. Ein weiterer Trend sind die <strong>Indoor</strong>-<br />

<strong>Navigation</strong> an großen Bahnhöfen und individuelle Vorschläge zum Shoppen, Essen und Trinken vor Ort. Zum<br />

Use Case SBB (Schweizerische Bundesbahnen).<br />

Flughafen<br />

Für Flughäfen gelten ähnliche Regeln wie für die Bahn. Hier ist der Servicegedanke während der Reise<br />

besonders wichtig: Passagiere werden benachrichtigt, wenn sich ihr Flug verschiebt, sich das Gate ändert,<br />

wenn es Wartezeiten am Check-In gibt oder das Boarding möglich ist. <strong>Indoor</strong>-<strong>Navigation</strong> und Retail-<br />

Anwendungen wie einen integrierten Onlineshop nach dem Click&Collect Prinzip hat beispielsweise der<br />

Frankfurter Flughafen in seiner App im Angebot. Zum Use Case Frankfurt Airport.<br />

Hotel<br />

Hotels wollen sich auf die Generation-Y und Geschäftsreisende einstellen, die „always on“ sind und<br />

persönlichen Service – gern mit digitaler Unterstützung – erwarten. Weiß die Rezeption schon vor der Ankunft<br />

des Gastes über dessen Präferenzen Bescheid, kann mit „Überraschungsqualität“ gepunktet werden –<br />

beispielsweise wenn der Lieblingsdrink beim Check-In schon bereitsteht. Die Gastdaten können zudem digital<br />

übermittelt werden, sodass das Ausfüllen von Formularen wegfällt. Wenn das System mit Beacon-<br />

Technologie arbeitet, kann der Check-In-Prozess beim Eintreffen automatisch in Gang gesetzt werden und<br />

der Gast eine Willkommensnachricht und individuelle Angebote zum Dazubuchen erhalten. Zur Hotel App<br />

conichi.<br />

8


Destination<br />

Destinationen stehen vor der Herausforderung, sich aus der Masse hervorzuheben, indem sie individuelle<br />

Schwerpunkte setzen. Wenn eine Destinations-App auf die Präferenzen eines Gastes zugreifen kann (durch<br />

eine Facebook-Schnittstelle oder durch manuelles Selektieren durch den Gast), kann sie ihm während der<br />

gesamten Customer Journey relevante Angebote unterbreiten, die seinen Urlaub unvergesslich machen. Das<br />

können zum Beispiel Tourenvorschläge für Familien sein, wenn der Gast mit Kindern reist. Beacons, die in der<br />

Destination verteilt sind, können ihn lokalisieren und das Aussenden location-spezifischer Informationen zu<br />

Sehenswürdigkeiten und Events auslösen. Auch eine Willkommens-Nachricht beim Betreten der Tourist-<br />

Information ist eine schöne Geste.<br />

Museen<br />

Museumsapps können dem Besucher Infos und interaktive Inhalte zu Exponaten anzeigen, in deren Nähe er<br />

sich befindet. <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> ist in großen Museen ebenfalls hilfreich.<br />

Bei allen Vorteilen bergen die beschriebenen Anwendungen auch Risiken. Die Bereitschaft, Standalone-Apps<br />

zu installieren, sinkt bei den Usern. Bessere Chancen haben Apps, die verschiedene Dienstleistungen<br />

zusammenfassen. Die App muss einen konkreten und leicht zu erkennenden Mehrwert haben. Der<br />

Datenschutz darf nicht vernachlässigt werden. Das Personal vor Ort sollte gut über die Anwendungen<br />

Bescheid wissen. Push-Nachrichten müssen sparsam eingesetzt werden und dürfen nicht in Spam ausarten.<br />

Wenn der Funktionsumfang über Laufweganalyse und Heatmaps hinausgehen soll und ein Rückkanal zum<br />

User gewünscht ist, wird eine App benötigt.<br />

9


2. TECHNIKEN ZUR POSITIONSBESTIMMUNG<br />

2.1. TECHNIKEN ZUR CLIENTBASIERTEN INDOOR POSITIONS-<br />

BESTIMMUNG – GPS, WLAN, BLUETOOTH UND VLC IM VERGLEICH<br />

Techniken zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong>: Vor- und Nachteile<br />

In den vergangenen Wochen haben wir im infsoft Blog verschiedene Techniken zur <strong>Indoor</strong><br />

<strong>Positionsbestimmung</strong> vorgestellt.<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

GPS zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong><br />

WLAN zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong><br />

Bluetooth zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong><br />

VLC (Visible Light Communication) zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong><br />

Infografik: Vor- Und Nachteile der verschiedenen Techniken zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong><br />

Jede dieser Technologien hat ihre Vor- und Nachteile und oftmals können sie einander ergänzen. Wir haben<br />

GPS, WLAN, Bluetooth/Beacons und VLC in einer Infografik zusammengefasst, um sie besser vergleichbar<br />

zu machen. Wenn Ihnen die Grafik gefällt, leiten Sie sie doch an Ihre Kollegen weiter oder teilen Sie sie auf<br />

Facebook, Twitter und Co.<br />

10


2.2. ORTUNGSVERFAHREN FÜR INDOOR POSITIONSBESTIMMUNG<br />

OHNE GPS<br />

GPS-Empfang kann innerhalb und außerhalb von Gebäuden gestört sein<br />

<strong>Positionsbestimmung</strong> und <strong>Navigation</strong> mit dem Smartphone sind eine große Hilfe im Alltag. Wo wären wir<br />

ohne die freundliche Stimme von Google Maps, die uns überall den richtigen Weg anzeigen kann? Aber,<br />

Moment, überall stimmt nicht ganz. Der GPS-Empfang kann eingeschränkt sein, beispielsweise in<br />

Tunneln, Parkhäusern, unter einer Wolkendecke, im Wald, in Häuserschluchten, in Gebäuden – kurz<br />

gesagt: GPS <strong>Navigation</strong> funktioniert nur, wenn Sichtkontakt zu mehreren Satelliten besteht. Und es gibt<br />

ein weiteres Problem: GPS kann nicht erkennen, auf welcher Ebene (Stockwerk) sich das Gerät befindet.<br />

Doch es gibt Möglichkeiten, solch ein „<strong>Indoor</strong> GPS“ umzusetzen.<br />

<strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> und <strong>Positionsbestimmung</strong> ohne GPS<br />

Die Notwendigkeit der <strong>Navigation</strong> endet nicht vor der Eingangstür eines Gebäudes. In komplexen,<br />

mehrstöckigen Arealen wie zum Beispiel Flughäfen, Messen, Bahnhöfen, Krankenhäusern,<br />

Einkaufszentren, Bürogebäuden, Industrieanlagen und vielen mehr wünscht man sich eine ebenso genaue<br />

Wegeführung wie auf der Straße. Im Bereich Asset- und Personen-Tracking, Location Based Services und<br />

Geofencing kommt es auf eine genaue Standortbestimmung an.<br />

<strong>Indoor</strong> Ortung und <strong>Navigation</strong> in Gebäuden sind deshalb ein großes Thema in vielen Branchen.<br />

11


2.3. INDOOR NAVIGATION MIT WIFI ALS ORTUNGSTECHNIK<br />

WLAN kann zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> und -<strong>Navigation</strong> genutzt werden<br />

WLAN ist in Innenräumen eine gute Alternative zu GPS, das für die <strong>Positionsbestimmung</strong> in Gebäuden<br />

nicht zur Verfügung steht. Ein WiFi Positioning System (abgekürzt WPS) kann meist ohne großen<br />

Aufwand umgesetzt werden, da WLAN-Accesspoints in den meisten Gebäuden schon vorhanden sind.<br />

Der Vorteil ist, dass man zum Beispiel vorhandene Kassensysteme, Kunden-Hotspots und WiFi-Spots von<br />

Geschäften oder Ausstellern nutzen kann. Der User muss sich nicht mit einem WLAN verbinden,<br />

eingeschaltetes WLAN genügt.<br />

Zur <strong>Positionsbestimmung</strong> wird das sogenannte Fingerprinting herangezogen. Aussagekräftig sind hierbei<br />

die Stärke der WiFi-Signale (Received Signal Strength Indication, kurz RSSI) und die MAC-Adresse<br />

(Media-Access-Control). Auf dem Smartphone muss eine entsprechende App installiert sein, die aufgrund<br />

dieser Daten die aktuelle Position berechnet. Voraussetzung ist eine Datenbank mit Informationen über<br />

die Standorte, mit der diese Daten abgeglichen werden. Wie die Daten gesammelt werden, erfahren Sie<br />

weiter unten im Artikel.<br />

Genauigkeit von Wifi zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong><br />

Die Präzision hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa der Anzahl der verfügbaren Netzwerke, der<br />

Reflexion beispielsweise in Korridoren und nicht zuletzt der Abschirmung durch Wände, Decken und den<br />

eigenen Körper. Die Genauigkeit von WiFi zur <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> liegt je nach Voraussetzungen<br />

bei fünf bis 15 Metern. Durch Sensorfusion – also die Nutzung der Smartphone-Sensoren – kann die<br />

Genauigkeit noch verbessert werden. Ein großer Vorteil gegenüber GPS ist die Möglichkeit, die aktuelle<br />

Ebene (Stockwerk) zu bestimmen.<br />

Einrichtung des <strong>Indoor</strong> Positioning Systems mit Wlan<br />

Die Kalibrierung der <strong>Positionsbestimmung</strong> erfolgt über eine einmalige Referenzmessung im Vorfeld, bei<br />

der die Signalstärken der WiFi-Netzwerke bestimmt werden. Dazu bietet infsoft eine App an, mit der der<br />

Kunde die Messung einfach selbst durchführen kann. Bei dieser Lösung handelt es sich um eine<br />

clientseitige <strong>Positionsbestimmung</strong>, für die eine App benötigt wird. Mehr Informationen, das SDK und<br />

Videos dazu finden Sie in unserem Developer Portal.<br />

Wenn sich eine serverseitige Lösung für das Projekt besser eignet, können die eigens von infsoft<br />

entwickelten Locator Nodes eingesetzt werden. Hierbei brauchen die Nutzer keine App, alle WiFi-fähigen<br />

Devices werden erfasst und WiFi Tracking (Asset Tracking zum Beispiel von mobilen Gütern) ist möglich.<br />

Locator Nodes unterstützen auch Bluetooth Low Energy.<br />

12


Vor- und Nachteile von <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> mit Wlan<br />

Vorteile:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<strong>Positionsbestimmung</strong> ohne GPS im Innenraum ist möglich<br />

vorhandene WLAN-Infrastruktur kann genutzt werden<br />

Devices müssen nur WLAN aktivieren<br />

Rückkanal zum Kunden vorhanden<br />

erkennt das aktuelle Stockwerk<br />

hohe Reichweite (bis zu 150 Meter)<br />

Nachteile:<br />

<br />

<br />

<br />

relativ ungenau (5-15 Meter) im Vergleich zu BLE/RFID<br />

keine clientseitige <strong>Positionsbestimmung</strong> mit WiFi unter iOS möglich – hier kann BLE eine<br />

Alternative sein<br />

Nutzer braucht eine App<br />

Anwendungsszenarien von Wifi zur <strong>Positionsbestimmung</strong> und <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong><br />

WiFi <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> ist überall dort sinnvoll, wo WLAN GPS in Gebäuden ersetzen muss.<br />

Beispielsweise in komplexen Strukturen wie Einkaufszentren, Messehallen, Bahnhöfen, Flughäfen,<br />

Krankenhäusern, Museen, Büro- und Industriekomplexen. Eine <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong>s-App sorgt hier für<br />

verbesserten Besucherservice und die Analyse von Bewegungsprofilen ist möglich.<br />

13


2.4. INDOOR NAVIGATION & INDOOR POSITIONSBESTIMMUNG<br />

MIT BLUETOOTH<br />

<strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> und <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> mit Bluetooth<br />

In den vergangenen Jahren hat sich auf dem Markt für Bluetooth einiges getan. Die Technologie an sich<br />

ist nicht neu, die Funktionsweise von Bluetooth ist seit den 1990er Jahren bekannt. Doch erst in letzter Zeit<br />

haben sich mit der energiesparenden Bluetooth-Variante BLE (Bluetooth Low Energy, oder auch Bluetooth<br />

Smart genannt) und den Beacons ganz neue Einsatzszenarien ergeben. Apple hat mit seinen iBeacons<br />

und Google erst kürzlich mit Eddystone Beacons weitere Bewegung in den Markt gebracht.<br />

<strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> mit Bluetooth<br />

Der Bedarf, Bluetooth zur <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> einzusetzen, kommt daher, dass GPS in Gebäuden nicht<br />

verfügbar ist. Bluetooth <strong>Navigation</strong> ist also in Innenräumen eine Alternative zur GPS <strong>Navigation</strong>. Bluetooth<br />

Beacons können Signale aussenden, jedoch nicht empfangen. Sie sind relativ günstig, können bis zu zwei<br />

Jahren mit einer Knopfzelle betrieben werden und haben im Innenbereich eine Reichweite von maximal 30<br />

Metern. Die Genauigkeit liegt bei bis zu einem Meter. Sie werden einerseits in clientseitigen Lösungen<br />

eingesetzt, das heißt, die <strong>Positionsbestimmung</strong> erfolgt via App auf dem Endgerät selbst. Hierbei muss<br />

Bluetooth auf dem Device aktiviert sein. Andererseits sind auch serverseitige Trackinglösungen mit<br />

Beacons realisierbar.<br />

Zur <strong>Positionsbestimmung</strong> bei Clientlösungen sind mehrere Beacons notwendig, die eindeutige Signale<br />

aussenden, aus denen die App mittels Fingerprinting den Standort berechnet. Auf Basis von Beacons<br />

kann auf dem Smartphone auch eine Aktion ausgelöst werden, zum Beispiel die Anzeige eines<br />

Rabattcodes oder eines Hinweises.<br />

Anwendungsbereiche der Beacon <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong><br />

Die häufigste Anwendung finden Bluetooth Beacons derzeit im stationären Handel. Sie verknüpfen die<br />

Online- mit der Offline-Welt und sollen den Absatz am Point of Sale (POS) etwa durch Coupons oder<br />

Werbeanzeigen steigern. Gefragt sind auch <strong>Navigation</strong>sfunktionen in komplexen Gebäuden oder<br />

detaillierte Informationen zu Exponaten in Museen und auf Messen.<br />

Möglich ist auch die Analyse von Besucherströmen. Darauf basierend kann die Ware optimal angeordnet<br />

oder Laufwege optimiert werden. Die technischen Möglichkeiten bieten viele Chancen, dem Besucher,<br />

Passagier, Mitarbeiter oder Kunden relevante Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort zukommen<br />

zu lassen.<br />

14


Einrichtung der <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> via Bluetooth<br />

Die Kalibrierung der <strong>Positionsbestimmung</strong> erfolgt genauso einfach wie beim Einsatz von WiFi. infsoft stellt<br />

eine Kalibrierungs-App zur Verfügung, mit der der Kunde selbständig arbeiten kann. infsoft bietet auch ein<br />

Beacon Management Tool an, mit dem Ausfälle leicht erkannt werden können. Wir verkaufen selbst keine<br />

Beacons, vermitteln aber gern den Kontakt zu Anbietern. Bei Fragen zur Installation und Parametrierung<br />

helfen wir jederzeit weiter. Kontaktieren Sie uns.<br />

Vor- und Nachteile von <strong>Indoor</strong> <strong>Positionsbestimmung</strong> mit Beacons<br />

Vorteile:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

kostengünstige, unauffällige Hardware<br />

geringer Energieverbrauch<br />

flexible Einbindung in die Infrastruktur (Batteriebetrieb oder Stromversorgung über Lampen und<br />

Hauselektrik)<br />

funktionieren überall, wo andere Techniken keinen Empfang haben<br />

breite Plattformkompatibilität (Android und iOS)<br />

hohe Positionsgenauigkeit im Vergleich zu WiFi<br />

Nachteile:<br />

zusätzliche Hardware<br />

App ist Voraussetzung für Client-Ortung<br />

relativ geringe Reichweite (ca. 30m)<br />

15


2.5. INDOOR NAVIGATION, INDOOR POSITIONSBESTIMMUNG UND<br />

LOCATION BASED SERVICES MIT VLC (VISIBLE LIGHT<br />

COMMUNICATION)<br />

VLC kann in Gebäuden eine alternative Ortungsmethode sein<br />

In den letzten Blogbeiträgen haben wir bereits die gängigsten <strong>Indoor</strong>-Ortungsverfahren vorgestellt: WLAN<br />

und Bluetooth. Beide sind bereits in vielen unterschiedlichen Anwendungsszenarien im Einsatz und haben<br />

sich bewährt. Mit VLC (visible light communication) kommt gerade ein interessantes neues Verfahren zur<br />

Datenübertragung zur Marktreife, das wir hier vorstellen möchten.<br />

Visible Light Communication – was kann die Technologie?<br />

VLC kann als Ortungsverfahren eingesetzt werden, das sich vor allem für den Innenbereich eignet.<br />

Spezielle LEDs oder Leuchtstofflampen senden für den Menschen unmerklich flackerndes Licht aus, das<br />

von der Smartphonekamera oder einem einzelnen Photodetektor, beispielweise am Einkaufskorb<br />

angebracht, empfangen wird. Hierdurch werden zum Beispiel <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> (via App) und Tracking<br />

(Analyse von Bewegungsprofilen via App) möglich. VLC könnte in Zukunft auch für drahtlose<br />

Internetverbindung sorgen.<br />

Technisch funktioniert das Ganze so: Jede Lampe hat eine ID, die sie in pulsierendes Licht übersetzt und<br />

an Smartphones im Empfangsbereich versendet. In einer Karte, auf die die App zugreifen kann, sind die<br />

Lampen samt ID verortet. Über den Einfallswinkel kann die Position noch genauer bestimmt werden.<br />

Zusätzliche Hardware wie Beacons können dort einspringen, wo das Licht nicht vordringt.<br />

Einsatzgebiete für VLC<br />

VLC eignet sich für alle Branchen und Use Cases, in denen auch Beacons eingesetzt werden. Beispiele<br />

sind: Supermärkte, Einkaufszentren, Baumärkte, Flughäfen, Bahnhöfe, Hotel & Gastronomie, Parkhäuser,<br />

das Gesundheitswesen, Museen, Messen, Büros und Industriegebäude. Über VLC kann das Smartphone<br />

seine Position bestimmen (clientbasiert), dafür und für einen Rückkanal ist eine App notwendig. So können<br />

auch Benachrichtigungen (etwa Coupons) an den Nutzer gesendet werden. Serverseitiges Tracking, das<br />

auch Geräte ohne App einschließt, funktioniert nur mit zusätzlicher Hardware an der Lampe.<br />

Konkrete Use Cases sind: Ein Passagier kann mittels App und VLC ganz einfach sein Auto im<br />

Flughafenparkhaus wiederfinden. Kunden in einem großen Supermarkt werden auf kürzestem Weg zu den<br />

Produkten auf ihrer Einkaufsliste gelotst.<br />

16


Vor- und Nachteile von Visible Light Communication<br />

Vorteile:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Lampen sind großflächig vorhanden und homogen Verteilt<br />

Beacons können die <strong>Positionsbestimmung</strong> ergänzen<br />

Signale sind leicht begrenzbar<br />

moderne LEDs sparen Strom<br />

die Stromversorgung ist nicht von Batterien abhängig<br />

VLC ist genau (unter einem Meter) und besitzt eine hohe Reichweite (bis acht Meter)<br />

keine störende, auffällige oder aufwändig anzubringende Hardware<br />

funktioniert plattformübergreifend<br />

Nachteile:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

der Akku des Smartphones wird belastet<br />

geringere Flexibilität in der Installation als bei Beacons<br />

Überwiegend innen einzusetzen<br />

hohe Kosten bei vorhandener Lichtinfrastruktur – Nachrüsten nicht immer sinnvoll<br />

Rückkanal und Tracking erfordert Spezialhardware bzw. App<br />

17


2.6. CLIENTSEITIGE UND SERVERSEITIGE INDOOR-<br />

POSITIONSBESTIMMUNG<br />

Clientseitige und serverseitige <strong>Positionsbestimmung</strong>: Was sind die Unterschiede und welche Methode ist<br />

für welchen Einsatzzweck geeignet?<br />

Clientseitige <strong>Indoor</strong>-<strong>Positionsbestimmung</strong><br />

Bei der clientseitigen <strong>Positionsbestimmung</strong> wird die Position direkt auf dem Endgerät bestimmt. Auf dem<br />

Device muss eine entsprechende App installiert sein, die die Signale auswertet, die von WLAN-<br />

Accesspoints, LED und/oder Beacons ausgesendet werden. Die App enthält eine Datenbank, mit der die<br />

Signalstärken abgeglichen werden – so kann das Endgerät über ein Fingerprinting-Verfahren seine<br />

Position im Raum ermitteln, ohne mit den Accesspoints verbunden zu sein. Über die App kann der<br />

Betreiber der Location Nachrichten an den Besucher senden – zum Beispiel standortbasierte Anzeigen<br />

oder nützliche Hinweise. Die Positionsdaten verlassen das Gerät des Nutzers bei der reinen<br />

<strong>Positionsbestimmung</strong><br />

nicht.<br />

Endgerätbasierte Positionierung ist vor allem geeignet für <strong>Indoor</strong>-<strong>Navigation</strong> im Einzelhandel, auf Messen,<br />

in Bahnhöfen, Flughäfen, Museen und Krankenhäusern. Ein großer Vorteil ist, dass vorhandene WLAN-<br />

Accesspoints direkt genutzt werden können. Bei Projekten, die ausschließlich auf WLAN setzen, können<br />

Apple Devices nicht einbezogen werden, da diese clientseitig über WLAN keine Position bestimmen<br />

können.<br />

Serverseitige <strong>Indoor</strong>-<strong>Positionsbestimmung</strong><br />

Bei der infrastrukturbasierten <strong>Positionsbestimmung</strong> sendet ein WiFi-fähiges Device, ein Tag oder ein<br />

Bluetooth Beacon einen eindeutigen Schlüssel (MAC-Adresse, UUID) aus. Spezifische Hardware erfasst<br />

die Signale und übermittelt sie an einen Server, der mittels Fingerprinting aus den Signalstärken eine<br />

Position berechnet.<br />

Infrastrukturbasierte Positionierung erfasst alle Geräte, eine App ist nicht notwendig. Besonders geeignet<br />

ist diese Methode für Asset- und Personentracking. Beispielsweise kann die Position von medizinischen<br />

Geräten im Krankenhaus, Fahrzeugen in Industrieanlagen und Waren im Einzelhandel festgestellt werden.<br />

Durch Geofencing ist es möglich, eine Benachrichtigung auszulösen, wenn ein Gegenstand einen<br />

festgelegten Bereich verlässt (Diebstahlschutz). Das Tracken von Personen kann Location-Inhabern<br />

wertvolle Informationen über Besucherströme geben und Arbeitgebern die aktuelle Position ihrer<br />

Mitarbeiter, beispielsweise auf einem großen Messestand, mitteilen. Das Tracking erfolgt in den meisten<br />

Use-Cases anonymisiert.<br />

18


2.7. INDOOR TRACKING VON PERSONEN UND OBJEKTEN<br />

- SO SETZEN SIE ES UM<br />

<strong>Indoor</strong> Tracking von Personen und Objekten<br />

<strong>Indoor</strong> Location Tracking und <strong>Indoor</strong> Ortung von Personen und Objekten werden für immer mehr Firmen aus<br />

den unterschiedlichsten Branchen interessant. Dafür gibt es zwei verschiedene Herangehensweisen:<br />

clientseitiges und serverseitiges Tracking. Lesen Sie hier mehr über die Unterschiede und welche Methode für<br />

Ihren Einsatzzweck geeignet ist.<br />

Funktionsweise von <strong>Indoor</strong> Location Tracking<br />

Clientseitiges Tracking bedeutet, dass die Position der zu lokalisierenden Person auf einem mobilen Endgerät<br />

(üblicherweise Smartphone) ermittelt wird. Eine darauf installierte App detektiert die Position anhand von im<br />

Raum verteilten Beacons oder WLAN Accesspoints – Letzteres funktioniert nicht mit iOS-Devices.<br />

Beim serverseitigen Tracking werden die zu lokalisierenden Personen oder Objekte mit einem Beacon (BLE)<br />

oder Smartphone ausgestattet. Dieser Sender übermittelt seine Kennung via Bluetooth Low Energy<br />

kontinuierlich an kleine Empfänger, die im Raum angebracht sind. infsoft entwickelt diese selbst („Locator<br />

Nodes“). Sie benötigen lediglich eine Stromversorgung und eines der Geräte eine Internetverbindung. Die<br />

detektierten Kennungen werden mit den gemessenen Feldstärken an einen Cloud-Server weitergegeben und<br />

dort in eine Geokoordinate umgerechnet. Eine benutzerfreundliche Web-Plattform zeigt auf einer digitalen<br />

Karte an, wo sich die getrackten Devices befinden. Die Daten können auch in anderen Systemen von infsoft<br />

weiterverarbeitet werden, zum Beispiel um anonymisierte Bewegungsprofile oder Heatmaps zu erstellen.<br />

Lesen Sie hier mehr über clientseitige und serverseitige <strong>Positionsbestimmung</strong> und unsere <strong>Indoor</strong> Tracking<br />

Lösungen.<br />

Use Cases für <strong>Indoor</strong> Tracking<br />

Clientseitiges Tracking bietet sich an, wenn ein Rückkanal zu den zu ortenden Personen gewünscht ist, über<br />

den man zum Beispiel Coupons oder Informationen senden kann. Voraussetzung ist, dass alle Personen ein<br />

aktuelles Smartphone besitzen oder es ihnen zur Verfügung gestellt wird.<br />

Serverseitiges Tracking eignet sich auch für Asset Tracking, wenn beispielsweise die Position von Waren oder<br />

Produktionsequipment ermittelt werden soll. Durch Geofencing lässt sich auch Diebstahlschutz umsetzen.<br />

Serverseitiges Tracking von Personen funktioniert auch ohne Smartphone und App, ein unauffälliger und<br />

günstiger Beacon in der Jackentasche reicht in Kombination mit den Locator Nodes zur <strong>Positionsbestimmung</strong>.<br />

Beacons können auch das Auffinden von Personen im Evakuierungsfall erleichtern. Um sicher zu stellen,<br />

dass der Mitarbeiter den Empfänger immer bei sich trägt, kann er in die ISO-Card integriert werden.<br />

19


2.8. INDOOR NAVIGATION MIT BEACONS – WIE MAN DIE<br />

„LEUCHTFEUER“ INTELLIGENT EINSETZT<br />

<strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> mit Beacons - wir beantworten die meist gestellten Fragen. Foto: estimote/infsoft<br />

<strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong> mit Beacons ist für unterschiedliche Einsatzzwecke gut geeignet und bringt viele Vorteile<br />

mit sich. In zahlreichen unserer Kundenprojekte sind Beacons erfolgreich im Einsatz. Doch es tauchen auch<br />

immer wieder Unklarheiten und Bedenken auf. In diesem Artikel möchten wir einige Fragen zu Reichweite,<br />

Genauigkeit, Einsatzszenarien und Batterielaufzeit von Beacons beantworten und die Möglichkeiten<br />

unterschiedlicher Beacon-Typen vorstellen. Außerdem soll es um die neue Beacon-Management-Plattform<br />

von infsoft gehen, die die Überwachung von vielen Beacons vereinfacht.<br />

Reichweite, Genauigkeit, Einsatzmöglichkeiten und Batterielaufzeit von Beacons<br />

Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE, Bluetooth Smart, BLE) ist eine energiesparende Funktechnik, die seit<br />

2009 in Beacons und Endgeräten Verbreitung findet. Die Reichweite beträgt in Gebäuden etwa zehn bis 30<br />

Meter, die Genauigkeit liegt bei bis zu einem Meter. Bluetooth kann innen und außen in clientseitigen und<br />

serverseitigen Szenarien verwendet werden und funktioniert plattformübergreifend.<br />

Normalerweise arbeiten Beacons mit Batterien, die je nach Sendestärke und –intervall spätestens nach fünf<br />

bis zehn Jahren ersetzt werden müssen. Manche Beacons können aber auch an die Hauselektrik oder an<br />

Lampen angeschlossen werden und von dort ihre Energie beziehen. Beacons mit integriertem<br />

Bewegungssensor können sich zum Energiesparen selbst abschalten, wenn sich der Gegenstand, an dem die<br />

befestigt sind, über längere Zeit nicht bewegt.<br />

Beacons sind einfach anzubringen (kleben, schrauben) und eignen sich so auch für ungewöhnliche oder<br />

temporäre Locations. Die Kosten liegen bei drei bis 30 Euro pro Stück. Beacons sind mit unterschiedlichen<br />

Gehäusetypen erhältlich, die verschiedene IP-Schutzklassen erfüllen. So gibt es zum Beispiel Beacons, die<br />

für den Außeneinsatz geeignet und wasser- und staubdicht sind.<br />

Arten von Beacons - Eddystone und iBeacon<br />

Die beiden wichtigsten Beacon-Formate auf dem Markt stammen von Apple (iBeacon) und Google<br />

(Eddystone).<br />

iBeacons wurden 2013 eingeführt und verhalfen der Beacon-Technologie zu einem regelrechten Boom. Sie<br />

senden eine eindeutige ID aus, die von mobile Apps auf allen Endgeräten empfangen und interpretiert werden<br />

können, die BLE unterstützen. Durch Fingerprinting oder Trilateration kann so die Position eines Gerätes im<br />

Raum ermittelt und <strong>Indoor</strong>-<strong>Navigation</strong> realisiert werden. iBeacons sind auf dem Markt sehr verbreitet und<br />

benötigen eine externe Datenbank oder eine App, um sinnvoll zum Einsatz zu kommen.<br />

20


Eddystone wurde von Google 2015 auf den Markt gebracht und kann open source verwendet werden. Neben<br />

der eindeutigen ID können sie eine URL und Sensordaten aussenden. Smartphones brauchen keine spezielle<br />

App, um die URL zu empfangen – so ergeben sich völlig neue Möglichkeiten für das Proximity Marketing.<br />

Sensordaten über Luftfeuchtigkeit, Geräuschpegel, Luftverschmutzung und Temperatur könnten zum Beispiel<br />

dazu genutzt werden, beim Asset Tracking von Lebensmitteln eine Benachrichtigung auszulösen, sobald eine<br />

bestimmte Temperatur überschritten ist.<br />

Vorteile einer Beacon Management Plattform<br />

Um in einem großen Areal die Beacons immer im Blick zu haben, bietet sich eine Beacon Management<br />

Plattform an. Unser Kunde SBB (Schweizerische Bundesbahnen) nutzt „Beacon Alive“, das in die infsoft<br />

Calibration Tools integriert ist, um die zirka 1.200 Beacons im Zürich Hauptbahnhof zu managen. Damit ist es<br />

beispielsweise möglich, den Batteriestatus der Beacons auszulesen und bei Unterschreitung eines<br />

bestimmten Grenzwertes bei einem festgelegten Prozentsatz von Beacons eine Benachrichtigung<br />

auszulösen. Die letzte Rückmeldung der Beacons wird ebenfalls angezeigt und in der Karte farblich markiert.<br />

So wird das Austauschen von defekter Hardware deutlich vereinfacht. Zudem können Beacons über die<br />

Plattform automatisch verortet werden, was das Anbringen erleichtert. Das Parametrieren (Sendeintervall, -<br />

dauer und -stärke) ist ebenfalls mit den meisten Beacontypen möglich.<br />

Sie möchten unsere Backend-Tools genauer kennen lernen? Registrieren Sie sich im Developer Portal.<br />

infsoft verkauft selbst keine Beacons, wir beraten Sie aber gern bei der Auswahl und stellen den Kontakt zu<br />

Händlern her. Schreiben Sie uns.<br />

21


2.9. GOOGLE STELLT NEUES BEACON-SYSTEM EDDYSTONE VOR – NEUER<br />

BEACON-STANDARD MIT ALLEN LÖSUNGEN VON INFSOFT<br />

KOMPATIBEL<br />

Googles neues Produkt Eddystone. Quelle: Google Developers<br />

Google hat Mitte Juli 2015 sein eigenes Beacon-System präsentiert. Damit bietet der Konzern eine<br />

Konkurrenzlösung zu Apples iBeacons an, die etwa seit zwei Jahren auf dem Markt sind. Eddystone ist im<br />

Gegensatz zu iBeacon ein quelloffenes Format. Das bedeutet, dass ihm ein Open Source Code zugrunde<br />

liegt, der bei Github veröffentlicht ist. Außerdem funktioniert es plattformübergreifend, unterstützt also nicht<br />

nur Android, sondern auch iOS und alle anderen Geräte, die BLE (Bluetooth Low Energy) nutzen. Zudem<br />

kann es via „Ephemeral Identifiers“ (EID) einzelne Geräte aus der Masse identifizieren und ansprechen.<br />

Anwendungsgebiete für Eddystone Beacons<br />

Beacons sind kleine Sender, die mittels Bluetooth Low Energy Signale zum Beispiel an Smartphones<br />

schicken. Die Reichweite von Beacons beträgt in Gebäuden etwa zehn Meter. Diese Signale bestanden<br />

bisher nur aus einer Seriennummer zur Standortbestimmung. Googles Eddystone Beacons können zusätzlich<br />

eine URL mitliefern; Dadurch wird die Übertragung von ortsbezogenen Anzeigen oder Informationen möglich,<br />

ohne dass auf den Empfängergeräten eine App installiert sein muss.<br />

Beispiele für die Anwendung sind:<br />

Standortbezogene Werbung und Services in Einkaufszentren, Flughäfen und Bahnhöfen<br />

<strong>Indoor</strong>navigation und <strong>Indoor</strong>positionsbestimmung in komplexen Gebäuden, zum<br />

Beispiel Messehallen<br />

Waren- und Personentracking in Büro- und Industriearealen<br />

Analyse von Besucherströmen zum Beispiel in den Sicherheitsbereichen von Flughäfen<br />

22


KONTAKT<br />

Die infsoft GmbH mit Sitz in Großmehring bei Ingolstadt bietet seit 2006 Lösungen zu den<br />

Schwerpunktthemen <strong>Indoor</strong> <strong>Navigation</strong>, Location Based Services und <strong>Indoor</strong> Analytics.<br />

<strong>Indoor</strong> Positionssysteme ermöglichen eine bessere Orientierung in komplexen Gebäuden und erlauben<br />

neue Anwendungen im Bereich von geo-basierten Angeboten und standortbezogenem Marketing.<br />

Neben der Entwicklung von Gesamtlösungen für Großkunden, bietet infsoft auch skalierbare Software<br />

Development Kits (SDK) für Entwickler, so dass Kerntechnolgien in Drittapplikationen eingebunden werden<br />

können. Zu unseren langjährigen Kunden zählen u.a. der Flughafen Frankfurt, Vodafone, Schweizerische<br />

Bundesbahnen (SBB) und Lufthansa.<br />

Telefon: +49 (0) 8407 - 939 680 - 0<br />

E-Mail: contact@infsoft.com<br />

Web: www.infsoft.de | www.indoornavigation.de<br />

infsoft GmbH<br />

Ingolstädter Straße 13<br />

85098 Großmehring<br />

Für den Inhalt verantwortlich: Tobias Donaubauer<br />

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