Wien. Spätestens seit dem Smartphone gehört GPS zum gelebten Alltag: Oft wissen unsere digitalen Begleiter besser, wo wir gerade sind, als wir selbst. Zumindest im Freien, wo Satellitensignale empfangen werden können, die für GPS notwendig sind. In Gebäuden funktioniert das System hingegen nicht. Forscher der TU Graz entwickeln nun alternative Technologien und setzen dabei auf reflektierte Funksignale. Mit der kürzlich zuerkannten Förderung „Prize” des BMWFW baut das Grazer Team nun einen Prototypen ihres „virtuellen” Satellitensystems für das Mobiltelefon. „Besonders Rettungskräfte, die Industrie oder jegliche Einrichtungen mit erheblichen Besucherströmen würden enorm von der exakten Positionsbestimmung von Personen und Objekten in Innenräumen profitieren”, sagt Klaus Witrisal vom Institut für Signalverarbeitung und Sprachkommunikation der TU Graz. „Allerdings braucht es dann oft eine Genauigkeit im Zentimeterbereich.” Gemeinsam mit Paul Meissner, Erik Leitinger und weiteren Kollegen der TU Graz entwickelt er neue Konzepte für exakte, zuverlässige Innenraum-Lokalisierungssysteme.
Reflektierende Satelliten
„Vereinfach gesagt ist unser Lösungsansatz eine ‚virtuelle' Kons-tellation von Satelliten. Wenn wir die Geometrie des Gebäudes kennen, beispielsweise aus einem Gebäudeplan, können wir die von Wänden reflektierten Funksignale als Informationsquelle nehmen, mehrere Pfade nachvollziehen und die Position zentimetergenau bestimmen”, sagt Witrisal. Ein wesentlicher Vorteil der erprobten Technologie: Sie lässt sich in mobile Endgeräte integrieren. „Die verwendeten Funksignale können Kleidung und Objekte durchdringen und über größere Distanzen übertragen werden. Zudem lassen sich Sender und Empfänger günstig bauen und mit geringem Stromverbrauch betreiben.” Die Grazer Technologie hat noch einen weiteren Vorteil: Sie lässt sich anders als bisherige Versuche zur Innenraum-Lokalisierung nicht durch blockierte Sichtverbindungen oder sich überlagernde Signalreflexionen stören, weil reflektierte Signale aktiv verwendet werden. Die wesentliche Erfindung der Grazer, die sich momentan in der Patentierungsphase befindet, ist die automatische Schätzung der durch die reflektierten Funksignale bedingten Informations-Unsicherheiten. „Eine Leichtbauwand reflektiert ein Funksignal schwächer als eine Wand aus Stahlbeton”, sagt Paul Meissner. Das Konzept der Grazer Techniker hingegen braucht keine Kenntnis der Baumaterialien und keinen zentimetergenauen Bauplan. spsc.tugraz.at/research/projects/mint
