Die Navi-App für Gebäude

In großen Gebäuden kann man die Orientierung verlieren. Fraunhofer- Forscher haben eine Android-App entwickelt, die durch Gänge, Flure, Räume und Etagen zum gewünschten Ziel navigiert. Zur Ortung nutzen sie WLAN. Die Technologie lässt sich individuell anpassen und in andere Anwendungen integrieren.

Große öffentliche Gebäudekomplexe, wie beispielsweise Messen, Flughäfen, Einkaufszentren oder Museen, aber auch Krankenhäuser und Behörden ähneln manchmal einem Irrgarten. Pfeile, Übersichtspläne und Wegweiser sollen einen Überblick bieten. Aber gerade wenn man das Gebäude zum ersten Mal betritt, ist es oft sehr umständlich und kompliziert, ihnen durch das Gewirr an Gängen, Fluren, Räumen und Etagen zu folgen. Klassische Navigations-Apps auf GPS-Basis funktionieren in geschlossenen Räumen nicht, da die Satelliten-Signale durch Decken und Wände teils erheblich gestört werden.

Software wertet WLAN-Signale aus
Forscher vom Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden haben einen Weg gefunden, das Smartphone auch innerhalb von Gebäuden für die Navigation zu nutzen. Sie setzen dabei auf WLAN: Mit lokalen Funknetzen orten die Forscher Smartphones in Innenräumen auf circa zwei Meter genau. Um die Position zu bestimmen, wertet die Software die Signalstärke der WLAN-Spots aus. Die App, die ursprünglich für den Einsatz in Krankenhäusern entwickelt wurde, basiert auf dem Handy-Betriebssystem Android.

Beim Start der App lassen sich verschiedene Ziele auswählen – zum Beispiel Untersuchungsräume, Patientenzimmer, Kantinen sowie Toiletten oder mobiles Inventar wie Betten und Rollstühle. Wie bei Navigationsgeräten im Auto sieht der Nutzer dort den Gebäudeplan zweidimensional aus der Vogelperspektive. Ziel und aktuelle Position sind mit Punkten markiert, und der kürzeste Weg wird auf der Karte dargestellt. Bewegt sich der Nutzer, dann bewegt sich auch sein Positionspunkt. Liegt das Ziel außerhalb des Bildschirms oder auf einer anderen Etage, zeigen Pfeile den Weg. Das gewünschte Kartenmaterial stellt das Krankenhaus bereit. Oft lassen sich Rettungspläne als Vorlage verwenden. »Wir können jede beliebig große Karte scharf und ohne störende Verzögerung auf jedes Display bringen«, sagt Christian Scheibner aus der Abteilung Drahtlose Mikrosysteme des IPMS. Alle notwendigen Daten holt sich die App vom Server des Anwenders.

Die Ortungs- und Navigationsalgorithmen sowie die grafischen Darstellungen lassen sich dank offener Schnittstellen einfach und unkompliziert in Anwendungen von Kunden einbauen. Zum Beispiel in die Apps von Messeveranstaltern, in denen oft noch Kartenmaterial, Routenplanung oder Positionsbestimmung fehlen. »Krankenhäuser haben in den letzten Jahren bei WLAN-Spots stark aufgeholt. Beispielsweise gibt es immer mehr medizinische Geräte, die mit WLAN-Funk ausgerüstet sind und für die Indoornavigation genutzt werden können,« so Hard- und Softwareentwickler Scheibner.

Die Software funktioniert in allen Räumlichkeiten, in denen WLAN zur Verfügung steht. Die Navigationsziele lassen sich mit weiteren Informationen verknüpfen. Damit findet der Nutzer beispielsweise in einem Einkaufszentrum direkt und schnell zum Regal mit Sonderangeboten.

Ein Demo-System der App läuft erfolgreich am IPMS. »Interessierte können es jederzeit vor Ort am Institut testen«, sagt Scheibner. Die Technologie wurde im Auftrag eines Infrastrukturausrüsters für Krankenhäuser entwickelt. Die Wissenschaftler zeigen sie auf der internationalen Fachmesse MEDICA vom 16. bis 19. November 2015 in Düsseldorf.

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