Dombois, Marcus
Hrsg.: Berthold, Tim ; Brandt, Sebastian ; Schiermeyer, Chris (2016)
Vergleich verschiedener Fingerprint-Berechnungsverfahren zur Standortbestimmung innerhalb von Gebäuden.
28. Forum Bauinformatik. Hannover, Deutschland (19.-21. September 2016)
Konferenzveröffentlichung, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
Die Nutzung von Standortinformationen speziell innerhalb von Gebäuden hat in den letzten Jahren und verstärkt mit der Vorstellung der Bluetooth-basierten Apple iBeacons ein hohes Interesse erfahren. Gerade im Bereich des Facility Managements zeigt sich zum Beispiel bei der Navigationsunterstützung von Handwerkern während der Konstruktions- oder Nutzungsphase des Gebäudes ein großes Potenzial durch die Lokalisierung der Nutzer. Bei der Entwicklung von Systemen zur Standortbestimmung wird dabei häufig auf die bereits vorhandene drahtlose Infrastruktur (Wi-Fi) oder energieeffiziente Bluetooth Low Energy-Beacons zurückgegriffen. Aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Stabilität werden bei diesen signalbasierten Sensoren oft Musterabgleichsverfahren, allen voran das Fingerprinting, für die Berechnung der Position der Nutzer verwendet. In dieser Arbeit werden, basierend auf der Definition eines Fingerprints als mathematischer Vektor, insgesamt elf unterschiedliche Berechnungsverfahren untersucht und miteinander verglichen. Dabei werden sowohl „Nearest Neighbor“-Verfahren betrachtet, welche die Euklidische Distanz zweier Vektoren berechnen, als auch Verfahren, die die Kosinus-Ähnlichkeit und somit den Winkel zwischen zwei Vektoren vergleichen. Darüber hinaus werden weitere Verfahren betrachtet, die andere Ähnlichkeitsmaße verwenden und häufig im Kontext des „Data-Mining“ Anwendung finden. Die verschiedenen Verfahren wurden im Zuge einer umfangreichen Evaluation in einem Bürokomplex bei laufendem Betrieb getestet und verglichen. Dabei wurden zwei Smartphones für die Datensammlung verwendet und die Verfahren in unterschiedlichen Infrastrukturbedingungen analysiert. Die Evaluationsergebnisse zeigen, dass es teilweise erhebliche Unterschiede in der Genauigkeit der Berechnung gibt und veranschaulichen, dass das „Adapted Nearest Neighbor“-Verfahren das größte Potenzial bietet und wie die Berechnungsgenauigkeit noch weiter optimiert werden kann.
| Typ des Eintrags: | Konferenzveröffentlichung |
|---|---|
| Erschienen: | 2016 |
| Herausgeber: | Berthold, Tim ; Brandt, Sebastian ; Schiermeyer, Chris |
| Autor(en): | Dombois, Marcus |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Vergleich verschiedener Fingerprint-Berechnungsverfahren zur Standortbestimmung innerhalb von Gebäuden |
| Sprache: | Deutsch |
| Publikationsjahr: | 19 September 2016 |
| Ort: | Hannover |
| Verlag: | Institut für Risiko und Zuverlässigkeit |
| Buchtitel: | 28. Forum Bauinformatik: Tagungsband |
| Reihe: | Berichte aus der Bauinformatik |
| Band einer Reihe: | 28 |
| Veranstaltungstitel: | 28. Forum Bauinformatik |
| Veranstaltungsort: | Hannover, Deutschland |
| Veranstaltungsdatum: | 19.-21. September 2016 |
| URL / URN: | http://dx.doi.org/10.15488/686 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Die Nutzung von Standortinformationen speziell innerhalb von Gebäuden hat in den letzten Jahren und verstärkt mit der Vorstellung der Bluetooth-basierten Apple iBeacons ein hohes Interesse erfahren. Gerade im Bereich des Facility Managements zeigt sich zum Beispiel bei der Navigationsunterstützung von Handwerkern während der Konstruktions- oder Nutzungsphase des Gebäudes ein großes Potenzial durch die Lokalisierung der Nutzer. Bei der Entwicklung von Systemen zur Standortbestimmung wird dabei häufig auf die bereits vorhandene drahtlose Infrastruktur (Wi-Fi) oder energieeffiziente Bluetooth Low Energy-Beacons zurückgegriffen. Aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Stabilität werden bei diesen signalbasierten Sensoren oft Musterabgleichsverfahren, allen voran das Fingerprinting, für die Berechnung der Position der Nutzer verwendet. In dieser Arbeit werden, basierend auf der Definition eines Fingerprints als mathematischer Vektor, insgesamt elf unterschiedliche Berechnungsverfahren untersucht und miteinander verglichen. Dabei werden sowohl „Nearest Neighbor“-Verfahren betrachtet, welche die Euklidische Distanz zweier Vektoren berechnen, als auch Verfahren, die die Kosinus-Ähnlichkeit und somit den Winkel zwischen zwei Vektoren vergleichen. Darüber hinaus werden weitere Verfahren betrachtet, die andere Ähnlichkeitsmaße verwenden und häufig im Kontext des „Data-Mining“ Anwendung finden. Die verschiedenen Verfahren wurden im Zuge einer umfangreichen Evaluation in einem Bürokomplex bei laufendem Betrieb getestet und verglichen. Dabei wurden zwei Smartphones für die Datensammlung verwendet und die Verfahren in unterschiedlichen Infrastrukturbedingungen analysiert. Die Evaluationsergebnisse zeigen, dass es teilweise erhebliche Unterschiede in der Genauigkeit der Berechnung gibt und veranschaulichen, dass das „Adapted Nearest Neighbor“-Verfahren das größte Potenzial bietet und wie die Berechnungsgenauigkeit noch weiter optimiert werden kann. |
| Freie Schlagworte: | Euklidische Distanz, Fingerprinting, Kosinus Ähnlichkeit, Standortbestimmung innerhalb von Gebäuden |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften |
| Hinterlegungsdatum: | 23 Nov 2016 13:22 |
| Letzte Änderung: | 28 Nov 2016 10:38 |
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