Genauere Lokalisierung im WLAN

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Das Projekt ‘PreLocate’, das vom BMBF bis 2014 gefördert wird, forscht daran, das 60-GHz-Band für die Lokalisierung mobiler Geräte nutzbar zu machen. Hintergrund ist, dass bei WLANs immer größere Datenmengen in kürzester Zeit übertragen werden sollen.

Dafür müssen in Zukunft neue Frequenzbereiche genutzt werden. Viele Anwendungen verlangen dabei eine Ortsbestimmung (Lokalisierung) der mobilen Empfangsgeräte. Trotz aller Bemühungen sind jedoch GPS-basierte Systeme für den Einsatz in Gebäuden nicht oder nur bedingt geeignet.

Modellierung der Positionsbestimmung im Gebäude, Bild: HU Berlin
Modellierung der Positionsbestimmung im Gebäude, Bild: HU Berlin

Eine Lösung besteht darin, bekannte WLAN-Systeme bei 2,4 GHz und 5 GHz auch für die Lokalisierung nutzbar zu machen. Die Genauigkeit ist in diesen Frequenzbereichen jedoch durch die geringe verfügbare Bandbreite sehr begrenzt. Als Alternative bietet sich an, auf das 60-GHz-Band auszuweichen, das eine zentimetergenaue Lokalisierung technisch möglich macht – daran forscht ‘PreLocate’. PreLocate ist ein Gemeinschaftsprojekt des Instituts für Informatik der Humboldt-Universität Berlin (HU), des Leibniz Institutes für Innovative Mikroelektronik (IHP) und der Elektronikfirma InnoSenT.

Das verwendete Verfahren zur Lokalisierung funktioniert nach dem Round-trip-Phase-Prinzip und wurde von der HU und dem IHP Frankfurt entwickelt. Dieses Verfahren beruht darauf, dass Funksignale mit bekanntem Inhalt nach fest definierten Zeitintervallen von einem Empfänger zurückgesendet und ausgewertet werden. Die Besonderheit des Verfahrens besteht darin, dass die Stationen nicht synchronisiert sein müssen.

Im Projekt werden Algorithmen und Architekturen erforscht, die eine gleichzeitige Ausführung von Kommunikation und Lokalisierung effizient unterstützen. So soll eine leistungsfähige Kombination von drahtloser Datenübertragung und Lokalisierung mit minimaler zusätzlicher Hardware ermöglicht werden. Besonderes Augenmerk wird auf die Genauigkeit der Ortsbestimmung gelegt.