Indoor-Ortung.de

Technik, Funktionen und Sinn

  • Location based services

    Die mobile Datenverarbeitung ist von einer Nischentechnologie zu einem globalen Business angewachsen. Dicht bevölkerte Gebiete sind nahezu komplett mit drahtlosen Netzwerken abgedeckt. Gleichzeitig werden mobile Endgeräte preiswerter und leistungsfähiger. Die integrierten Funktionalitäten nehmen mit jeder neuen Gerätegeneration zu. Allerdings beschränken sich diese Dienste meist nur auf die Kommunikation und die Funktionen innerhalb der Geräte. Ortsbezogene […]

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  • Kosten, Anwendungsanforderungen und Sicherheit

    Kosten Die anfallenden Kosten für die Anschaffung eines indoor–Ortungssystems beruhen hauptsächlich in der Aufwendung für die Infrastruktur, zusätzliche Bandbreite, Fehlertoleranz und Ausfallsicherheit und die Art der eingesetzten Technologie. Zusätzlich müssen die Installation und die Überprüfung des Systems während der Einrichtung mit in die Kostenrechnung einfließen. Sofern das neue indoor–Ortungssystem ein bestehendes Kommunikationssystem wieder verwenden kann, […]

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  • Indoor Ortung

    Indoor–Ortungsverfahren befinden sich auf einem „aufsteigenden Ast“. Allerdings fehlt es häufig an theoretischen und analytischen Grundlagen für eine Umsetzung einer Indoor-Ortung. Ein grundlegender Rahmen für den Systemaufbau und die Funktionen ist somit zwingend notwendig für den Erfolg und die Implementierung eines indoor–Ortungssystems. Es werden vier Bereiche betrachtet, die eine große Herausforderung und damit grundlegende Anforderung […]

    Indoor Ortung

ZigBee ist ein Protokoll für Ad-Hoc-Netzwerke, die multihopppingfähig sind. Nach Angaben der ZigBee Allianz ist der Name daraus entstanden, dass die Informationsweitergabe bei dieser Technologie ähnlich funktioniert, wie die Kommunikation in einem Bienenstock, bei der jede Biene Nachrichten über Lage und Ort der Nahrungsquellen an eine andere weiter gibt.

Im Jahr 1998 begann die Entwicklung eines neuen Standards für energiesparende, drahtlose kommunizierende Endgeräte mit geringen Datenraten. Anfang Mai 2003 wurde mit dem Standard Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.15.4 die Basis für ZigBee geschaffen. Während durch die IEEE ausschließlich die physikalische Schicht und die Subschicht für die Medienzugriffskontrolle (Media Access Control (MAC)) standardisiert wurden, hat die ZigBee Allianz im Dezember 2004 die ZigBee–Spezifikation verabschiedet und diese im Juni 2005 für die Öffentlichkeit verfügbar gemacht. Der Zugang zur ZigBee–Spezifikation ist nur mit einer Mitgliedschaft in der ZigBee Allianz möglich, diese kostet mindestens 3500$ pro Jahr.

Der Standard IEEE 802.15.4 beschreibt die grundlegenden Eigenschaften der Hardware auf der physikalischen und der MAC-Schicht, während der ZigBee-Stack darauf aufsetzt. Um Strom zu sparen, wurde ZigBee optimiert für kurze Arbeitszyklen. Die Zeit zwischen dem Umschalten vom Sleep- auf den Active-Modus dauert ungefähr nur 15ms. ZigBee unterstützt Stern- und Peer-to-Peer-Netzwerktopologien. Man unterscheidet in einem ZigBee-Netzwerk grundsätzlich zwischen zwei Knotentypen: Fully Functional Transformation (FFD) und Reduced Functional Devices (RFD). RFD-Knoten können keine Funktionen zur Netzwerkkoordination ausführen und sind beschränkt auf eine Stern-Topologie. Es ist mindestens ein FFD notwendig um ein Netzwerk aufzubauen.

ZigBee eignet sich gut zur mobilen Ortung. Aufgrund der geringen Stromaufnahme sind mithilfe von ZigBee Ortungslösungen auch in Bereichen möglich, in denen keine Netzstromversorgung gewährleistet ist. Abhängig von der verwendeten Batterie sind mit dem Standard sehr kleine Gerätebaugrößen möglich. Durch die Multihop-Kommunikation kann die Ortungsinformation dezentral an einer Datenerfassungsstation erfasst werden. Desweiteren werden keine teuren Lesegeräte oder Basisstationen benötigt, damit kann praktisch jeder Knoten Teil der Infrastruktur sein. Mit ZigBee ist eine Ortungsgenauigkeit von maximal 3 Metern möglich.