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Lokalisierung und Ortsbestimmungs-Verfahren für mobile Systeme

22. September 2009, 14:33 Uhr |

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Lokalisierung und Ortsbestimmungs-Verfahren für mobile Systeme

Ortungsverfahren: Cellbased-Lokalisierung, CoO – „Cell of Origin“

Zellbasierte Lokalisierung ist immer dann einfach, wenn die Funkzellen gut „abgetrennt“ sind und keine relevante Zellüberschneidung vorliegt (Bild 5). Ein gutes Beispiel hierfür ist die Auslegung der GSM-Netze. Die Zellen sind in der Regel so ausgelegt, dass die jeweils benachbarten Zellen sich nicht gegenseitig beeinflussen. Hierdurch ist eine eindeutige Zuordnung der mobilen Systeme in der Netzstruktur problemlos möglich. Doch Zellstrukturen sind nicht nur in GSM-Netzen verfügbar, auch WiFi/WLAN oder Bluetooth-Piconetze können günstige Funkzellen aufspannen.

Ortungsverfahren: Choke-Point-Lokalisierung

Als Choke-Point-Lokalisierung bezeichnet man Lokalisierungsverfahren, bei denen die mobilen Teilnehmer an ausgezeichneten Gates identifiziert werden. Das kann zum Beispiel im Kaufhaus das Scangate sein, eine Erfassungsstation in einem Transport- oder Automatisierungssystem (Bild 6), die Zutrittskontrolle an der Werkspforte oder eine Autobahnbrücke bei einem Mautsystem.

An jedem möglichen Zutrittspunkt eines Raums oder Gebäudes muss ein Choke-Point vorhanden sein, damit kein mobiler Teilnehmer unbemerkt verschwinden oder hinzukommen kann. Das Verfahren wird typischerweise mit RFIDs verwendet, da hier in der Regel keine flächendeckende Funkabdeckung möglich ist.

Aufgrund der sehr differenzierten und häufig auch zeitabhängigen Ausbreitung von Funkwellen werden die Verfahren oft mit zusätzlichen topologischen Informationen überlagert. Hilfreich ist die Speicherung bzw. Analyse der Funkausbreitung bzw. der Verteilung. Nachbarschaftsbeziehungen (Proximity) werden ausgenutzt, um die physikalische Nähe eines Objektes zu Referenzpunkten festzustellen. Durch so genanntes „Radio-Fingerprinting“ wird eine „Landkarte“ mit Signalstärken der Referenzpunkte versehen. Hierdurch können individuelle lokale Besonderheiten berücksichtigt werden und ermöglichen als Überlagerung eine deutliche Verbesserung der Ortungsqualität gerade bei der Nutzung von schwachen Positionsschätzverfahren. Ein durchaus vergleichbares Verfahren sind so genannte „Szenenanalysen“. Hierbei wird die Position des Objektes anhand verschiedener Umgebungsmerkmale identifiziert. ha