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M2M-Kommunikation und Satellitennavigation; M2M-communication and satellite navigation;

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Elektrotechnik & Informationstechnik (2014) 131/1: 21–25. DOI 10.1007/s00502-013-0189-2 ORIGINALARBEITEN M2M-Kommunikation und Satellitennavigation C. Fösleitner, C. Sommer, P. Berglez, J. Seybold, K. Aichhorn In der heutigen Zeit sind Kommunikation und Satellitennavigation nicht zu ersetzen. Sehr viele Anwendungen und Dienste nutzen Kommunikations- und Satellitennavigationstechnologien, um den Nutzern das tägliche Leben zu erleichtern. Im Rahmen des Artikels werden ortsbezogene Anwendungen und Dienste (LBS) der Firma TeleConsult Austria beschrieben, die in unterschiedlichen Bereichen und Lebenslagen einsetzbar sind und einen wesentlichen Beitrag zur persönlichen Sicherheit und Steigerung der Mobilität liefern. Schlüsselwörter: Kommunikation; Satellitennavigation; GNSS; GPS; MODIS; SAWOS; ARGUS; PANDAS; TeleConsult Austria M2M-communication and satellite navigation. Nowadays, it is impossible to imagine daily life without satellite communication and satellite navigation. Many applications and services use communication and satellite navigation technologies in order to facilitate daily life. This article focuses on location-based services (LBS) provided by TeleConsult Austria which can be used in different fields and circumstances. These services contribute significantly to personal security and increased mobility. Keywords: communication; satellite navigation; GNSS; GPS; MODIS; SAWOS; ARGUS; PANDAS; TeleConsult Austria Eingegangen am 8. August 2013, angenommen am 13. August 2013, online publiziert am 18. Dezember 2013 © Springer Verlag Wien 2013 1. Einleitung In den letzten Jahren gewann der Begriff ortsbezogene Dienste (engl. Location-based Services (LBS)) immer mehr an Bedeutung. Unter Location-based Services versteht man mobile Anwendungen, die über Kommunikationstechniken (typischerweise Mobilfunk) den Nutzern unter Zuhilfenahme von positionsabhängigen Daten selekti- ve Informationen bereitstellen. Durch die weite Verbreitung von mo- bilen Endgeräten (Smartphones etc.) ist es heute fast überall mög- lich, innerhalb kürzester Zeit standortbezogene Informationen zu er- halten. Durch die in den letzten Jahren stark gestiegene Leistungs- fähigkeit der mobilen Endgeräte, sowie der Kommunikations- technologien und der Satellitennavigation ergibt sich eine Vielzahl von möglichen Anwendungsbereichen für den Endnutzer. Dabei reicht die Palette der möglichen Anwendungsbereiche von Anwen- dungen im Bereich der Freizeitbeschäftigung (Wandern, Bergstei- gen, Skifahren), des Gesundheitswesens (Senioren, Sehbehinderte, kranke und behinderte Personen), des Unterhaltungswesens, über sicherheitskritische Anwendungen (Rettungskräfte, Krisenmanage- ment, Sicherheitsdienste), und Transportwesen bis hin zu Logistik- aufgaben. Der Schlüssel zum Erfolg (vgl. Abb. 1) liegt dabei in einer Kom- bination von Technologien aus den Bereichen der Kommunikati- on (COM), der Navigation (NAV) und der Geoinformation (GIS). Die Kombination gestattet es somit, leistungsfähige und einfach zu handhabende Applikationen, die dem Benutzer einen Mehrwert ge- nerieren, zur Verfügung zu stellen. War vor zwanzig Jahren ein integriertes Positionierungs- und Kommunikationsmodul noch Science Fiction, so gibt es heutzutage eine Vielzahl von unterschiedlichen leistungsfähigen und robusten mobilen Endgeräten. Abb. 1. Kombination von Kommunikation, Navigation und GIS Die stetig wachsende Anzahl von Nutzern verlangt dabei nach immer höheren Genauigkeiten und gesteigerter Robustheit der Po- sitionslösung, sowie einer schnelleren und robusteren Datenübertra- gung, höheren Sicherheitsstandards, nach zuverlässigeren und aktu- ellen Karten, sowie nach einfach zu handhabenden Anwendungen. Die gesteigerten Anforderungen machen es notwendig, für die damit verbundenen Schwierigkeiten Lösungen zu finden. Das Team der TeleConsult Austria GmbH hat es sich zum Ziel ge- setzt, die Bereiche präzise Positionierung und Navigation, Kommuni- kation und Geoinformation zu maßgeschneiderten Dienstleistungen und Anwendungen im Bereich Transport und Mobilität zu kombi- nieren. Dabei wird speziell auf die spezifischen Anforderungen der Jänner/Februar 2014 131. Jahrgang © Springer Verlag Wien heft 1.2014 Fösleitner, Claudia, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz, Österreich; Sommer, Carmen, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz, Österreich; Berglez, Philipp, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz, Österreich (E-Mail: [email protected]); Seybold, Jürgen, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz, Österreich; Aichhorn, Klaus, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz, Österreich. 21
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Elektrotechnik & Informationstechnik (2014) 131/1: 21–25. DOI 10.1007/s00502-013-0189-2 ORIGINALARBEITEN

M2M-Kommunikationund SatellitennavigationC. Fösleitner, C. Sommer, P. Berglez, J. Seybold, K. Aichhorn

In der heutigen Zeit sind Kommunikation und Satellitennavigation nicht zu ersetzen. Sehr viele Anwendungen und Dienste nutzenKommunikations- und Satellitennavigationstechnologien, um den Nutzern das tägliche Leben zu erleichtern. Im Rahmen des Artikelswerden ortsbezogene Anwendungen und Dienste (LBS) der Firma TeleConsult Austria beschrieben, die in unterschiedlichen Bereichenund Lebenslagen einsetzbar sind und einen wesentlichen Beitrag zur persönlichen Sicherheit und Steigerung der Mobilität liefern.

Schlüsselwörter: Kommunikation; Satellitennavigation; GNSS; GPS; MODIS; SAWOS; ARGUS; PANDAS; TeleConsult Austria

M2M-communication and satellite navigation.

Nowadays, it is impossible to imagine daily life without satellite communication and satellite navigation. Many applications and servicesuse communication and satellite navigation technologies in order to facilitate daily life. This article focuses on location-based services(LBS) provided by TeleConsult Austria which can be used in different fields and circumstances. These services contribute significantlyto personal security and increased mobility.

Keywords: communication; satellite navigation; GNSS; GPS; MODIS; SAWOS; ARGUS; PANDAS; TeleConsult Austria

Eingegangen am 8. August 2013, angenommen am 13. August 2013, online publiziert am 18. Dezember 2013© Springer Verlag Wien 2013

1. EinleitungIn den letzten Jahren gewann der Begriff ortsbezogene Dienste(engl. Location-based Services (LBS)) immer mehr an Bedeutung.Unter Location-based Services versteht man mobile Anwendungen,die über Kommunikationstechniken (typischerweise Mobilfunk) denNutzern unter Zuhilfenahme von positionsabhängigen Daten selekti-ve Informationen bereitstellen. Durch die weite Verbreitung von mo-bilen Endgeräten (Smartphones etc.) ist es heute fast überall mög-lich, innerhalb kürzester Zeit standortbezogene Informationen zu er-halten.

Durch die in den letzten Jahren stark gestiegene Leistungs-fähigkeit der mobilen Endgeräte, sowie der Kommunikations-technologien und der Satellitennavigation ergibt sich eine Vielzahlvon möglichen Anwendungsbereichen für den Endnutzer. Dabeireicht die Palette der möglichen Anwendungsbereiche von Anwen-dungen im Bereich der Freizeitbeschäftigung (Wandern, Bergstei-gen, Skifahren), des Gesundheitswesens (Senioren, Sehbehinderte,kranke und behinderte Personen), des Unterhaltungswesens, übersicherheitskritische Anwendungen (Rettungskräfte, Krisenmanage-ment, Sicherheitsdienste), und Transportwesen bis hin zu Logistik-aufgaben.

Der Schlüssel zum Erfolg (vgl. Abb. 1) liegt dabei in einer Kom-bination von Technologien aus den Bereichen der Kommunikati-on (COM), der Navigation (NAV) und der Geoinformation (GIS).Die Kombination gestattet es somit, leistungsfähige und einfach zuhandhabende Applikationen, die dem Benutzer einen Mehrwert ge-nerieren, zur Verfügung zu stellen.

War vor zwanzig Jahren ein integriertes Positionierungs- undKommunikationsmodul noch Science Fiction, so gibt es heutzutageeine Vielzahl von unterschiedlichen leistungsfähigen und robustenmobilen Endgeräten.

Abb. 1. Kombination von Kommunikation, Navigation und GIS

Die stetig wachsende Anzahl von Nutzern verlangt dabei nachimmer höheren Genauigkeiten und gesteigerter Robustheit der Po-sitionslösung, sowie einer schnelleren und robusteren Datenübertra-gung, höheren Sicherheitsstandards, nach zuverlässigeren und aktu-ellen Karten, sowie nach einfach zu handhabenden Anwendungen.

Die gesteigerten Anforderungen machen es notwendig, für diedamit verbundenen Schwierigkeiten Lösungen zu finden.

Das Team der TeleConsult Austria GmbH hat es sich zum Ziel ge-setzt, die Bereiche präzise Positionierung und Navigation, Kommuni-kation und Geoinformation zu maßgeschneiderten Dienstleistungenund Anwendungen im Bereich Transport und Mobilität zu kombi-nieren. Dabei wird speziell auf die spezifischen Anforderungen der

Jänner/Februar 2014 131. Jahrgang © Springer Verlag Wien heft 1.2014

Fösleitner, Claudia, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz,Österreich; Sommer, Carmen, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043Graz, Österreich; Berglez, Philipp, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3,8043 Graz, Österreich (E-Mail: [email protected]); Seybold, Jürgen,TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz, Österreich; Aichhorn,Klaus, TeleConsult Austria GmbH, Schwarzbauerweg 3, 8043 Graz, Österreich.

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ORIGINALARBEITEN C. Fösleitner et al. M2M-Kommunikation und Satellitennavigation

Nutzer eingegangen und dementsprechend die passenden Techno-logien ausgewählt, um daraus eine maßgeschneiderte Lösung fürden Kunden entwickeln zu können.

TeleConsult Austria verfügt über eine große Erfahrung auf diesemGebiet und stellt unterschiedliche LBS-Anwendungen und Diensteden Nutzern zur Verfügung.

2. MODIS®/SAWOSMODIS® und SAWOS sind von der TeleConsult Austria angeboteneLBS-Dienste, die Personen bei unterschiedlichen Aktivitäten unter-stützen und vor allem schützen.

MODIS® ist ein mobiles Sicherheitssystem für Personen aller Al-tersgruppen in allen Lebenslagen, welches deren Sicherheit, wennsie im Freien unterwegs sind, entscheidend erhöht.

Durch die Kommunikation (z. B. GSM/GPRS/UMTS) eines MODIS®-Mobilfunkgerätes oder Smartphones mit dem MODIS®-Server unddie Übermittlung von Positionen, die mit Hilfe von Globaler Sa-tellitennavigationssysteme (GNSS) bestimmt werden, wird sicher-gestellt, dass die Vertrauensperson (Partner, Freunde, Verwandte,Pflegedienst, Rettungsdienst etc.) oder die MODIS®-Zentrale beiNotfällen oder Unfällen schnellstmöglich alarmiert und mit dennotwendigen Informationen versorgt wird. Die Bereitstellung derPosition des Unfallortes und der zurückgelegten Route der zubetreuenden Person beschleunigt und optimiert den Such- undRettungseinsatz.

Zu den Zielgruppen zählen:

• Kinder – Sicherheit in der Großstadt, auf dem Land, auf demSchulweg, auf dem Weg zum Sport, zum Spielen, zu Freundenetc.

• Freizeitaktive & Sportler – Sicherheit in der Stadt, der Naturoder abseits der Zivilisation, beim Joggen, Bergsteigen, Wandern,Mountainbiking, Skifahren, Reiten etc.

• Generation 50+ – Sicherheit für ältere Menschen oder für Men-schen mit chronischen Erkrankungen, wenn sie alleine unterwegssind.

Die Vorteile von MODIS® sind:

• Erhöhung der Sicherheit durch schnelle und einfache Alarmierung• Schnelle Hilfeleistung im Notfall durch Kenntnis der Positi-

on/Route• Anwenderfreundliche Bedienung der Geräte und der Webanwen-

dung• Automatische Alarmierung anhand der aktuellen Geräteposition

und vordefinierter Schutzzonen• Manuelle und/oder automatische Auslösung von Alarmen (Sturz-

detektion, „Totmann-Funktion“ etc.)• Individuelle, bedarfsgerechte Lösungen dank großer Geräteaus-

wahl und flexibler Dienstleistungen

Das Safety, Security und Work Force Management System SAWOSerhöht die Sicherheit von Personen auf abgelegenen Betriebsstät-ten. Durch die Kommunikation eines Mobiltelefons oder Smartpho-nes mit dem SAWOS-Server und die Übermittlung von Positionenwird sichergestellt, dass die Verantwortlichen für Arbeitssicherheitbei Notfällen oder Unfällen schnellstmöglich alarmiert und mit dennotwendigen Informationen versorgt werden. Die Bereitstellung derPosition des Unfallortes und der zurückgelegten Route des Mitar-beiters im Arbeitsgebiet beschleunigt und optimiert den Such- undRettungseinsatz.

MODIS® und SAWOS sind modular aufgebaute und vielseitig ein-setzbare Systeme, die sich aus drei Komponenten zusammensetzt:

Abb. 2. MODIS®/SAWOS Alarm-App und Sony SmartWatch

• Mobiles Gerät• Positionierungsserver• Webanwendung

MODIS® und SAWOS sind benutzerfreundliche mobile Systemebasierend auf Satellitennavigation, die mit unterschiedlichen Posi-tionierungssensoren ausgestattet sind. Eine kontinuierliche Bestim-mung der Nutzerposition in Echtzeit wird durch Kombination mehre-rer Lokalisierungstechnologien ermöglicht. Damit ist das System fürdie Nutzung in Innen- und Außenbereichen geeignet. Beide Systemeerlauben manuelle Alarmierung und beinhalten eine Reihe von intel-ligenten Sensoren, die einen Notfall oder plötzlichen Sturz erkennenund auch zeitgesteuert zu automatischer Alarmierung führen.

Die Systeme übertragen Informationen über beaufsichtigte Perso-nen zu einem webbasierten Servicecenter, in dem die Positionsda-ten verbessert werden. Über ein Webinterface können Positionsda-ten auf dem Bildschirm angezeigt werden. In beiden Systemen ist esmöglich, persönliche Beobachtungsparameter zu setzen, wie zumBeispiel die Bestimmung von erlaubten und verbotenen Gebieten(GEOCorridor®) und das Versenden automatisierter Alarmmeldun-gen in Problemsituationen.

Auf der Seite des mobilen Endgerätes bieten MODIS® und SA-WOS unterschiedliche Modelle – abhängig von den Fähigkeiten undBedürfnissen des Benutzers. Unter anderem stehen folgende Gerätezur Verfügung (Abb. 2):

• MODIS®/SAWOS Alarm-App für das Smarthpone kombiniert mitder SmartWatch von Sony.

Das Android®-Smartphone kann mit der MODIS®/SAWOS Alarm-App in ein Notfall-Gerät umgewandelt werden. Die App bietet einebenutzerfreundliche Oberfläche und die Bestimmung unterschiedli-cher Parameter (wer wird informiert, welche Information wird ge-sendet etc.). Es ist möglich, das Smartphone mit der SmartWatchvon Sony zu koppeln und somit Alarmnachrichten und Anrufe quasimittels Fernbedienung über die Uhr auszulösen.

• MODIS®/SAWOS SOS-Uhr

Diese wasserfeste Uhr eignet sich besonders für Menschen, diesich einem erhöhten Risiko aussetzen (z. B. Alleinarbeiter in abge-legenen Gebieten). Die SOS-Uhr ist ein kompaktes Gerät, das alsMobiltelefon genutzt werden kann. Die Uhr verfügt über einen Not-rufknopf und bietet ein optionales Sicherheitsarmband, dessen Zu-stand (offen/geschlossen) überwacht wird. Ein Alarm wird ausgelöst,wenn das Armband geöffnet oder aufgeschnitten wird (Abb. 3).

3. ARGUSDie TeleConsult Austria ist auch an der Entwicklung von LBS-Diensten für Personen mit ganz speziellen Bedürfnissen beteiligt.

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Abb. 3. MODIS®/SAWOS SOS-Uhr

Im Rahmen des Projekts ARGUS (Assisting personal guidance sys-tem for people with visual impairment) werden innovative Lösungenentwickelt, die es blinden und sehbehinderten Menschen ermögli-chen, sich selbstständig und selbstsicher im öffentlichen Raum zubewegen. Diese Lösungen können auch Menschen unterstützen, diein gefährlichen Bereichen arbeiten oder sich in Bereichen mit gerin-ger Sichtweite bewegen müssen.

Das ARGUS-System besteht hauptsächlich aus einem nutzer-freundlichen, portablen, satellitenbasierten Navigationsgerät. Es er-möglicht dem Anwender durch akustische und haptische Informa-tionen, sich eine mentale 3D-Sicht seiner Umgebung zu erstellen.Durch die Bereitstellung kontinuierlicher Hilfe kann der Nutzer ei-nem vordefinierten Weg folgen, sowohl in städtischen als auchländlichen Regionen. ARGUS ist eine Art Bergführer, der die Nut-zer an einer virtuellen Sicherheitsleine auf einem Weg führt. Durchdie Anwendung nicht-visueller Informationen soll es dem Nutzerermöglicht werden, sich eine mentale Karte des Weges zu erstel-len und diese für die Zukunft zu speichern. Vor Navigationsbeginnwerden alle notwendigen Informationen über den geplanten Wegsowie Points of Interest auf das Gerät geladen. Einmal unterwegs,muss der Anwender nur noch den kontinuierlich zur Verfügung ge-stellten akustischen und haptischen Anweisungen folgen.

Die Motivation für die Entwicklung des ARGUS-Systems ist, dassaktuell verfügbare Satellitennavigationssysteme (GARMIN, TomTometc.) Informationen hauptsächlich über grafische Displays oderSprachausgabe zur Verfügung stellen. Beides ist nicht geeignetfür Personen mit Sehbehinderung. Die Herausforderung, der dasARGUS-Projekt gerecht werden will, ist die Integration fortschritt-licher Benutzerschnittstellen mit minimaler Beeinträchtigung derWahrnehmung und Verhaltensweise des Benutzers. ExistierendeProdukte und Lösungen, die auf GNSS basieren, erfüllen nicht alleAnforderungen dieser Personengruppe und scheitern, da die Ge-nauigkeit und Integrität nicht ausreicht. Sie stellen meist keine ge-eignete und effiziente Bedienoberfläche bereit, die dieser Nutzer-gruppe angepasst ist oder beruhen auf teurer Infrastruktur.

Die Navigationsunterstützung für Personen mit Sehbehinderun-gen wird im ARGUS-System mit Hilfe von stereofonen Tönen reali-siert. Stereofone Töne ermöglichen den Nutzern einen räumlichenEinblick in die direkte Umwelt, indem der Eindruck erzeugt wird,dass Töne aus bestimmten Richtungen und Entfernungen kommen– basierend auf interauralen Differenzen (Ankunftszeit und Amplitu-de zwischen den Ohren). Diese stereofone Navigation kann genutztwerden, um Personen mit Sehbehinderung entlang einer vordefi-nierten Route zu führen.

In Interview-Sitzungen mit den Nutzern kam die Tatsache auf,dass sie kein anderes Gerät als ihr Smartphone benutzen möch-ten. Aufgrund der Tatsache, dass aktuelle Smartphones nicht diePositionsgenauigkeit und -Integrität unterstützen, die in ARGUS be-nötigt wird, wird ein separates Lokalisierungs- und Navigations-modul als eine Art Blackbox ohne visuelle Schnittstelle entwickelt.

Abb. 4. Mobiles Endgerät für ARGUS

Das Lokalisierungs- und Navigationsmodul zielt darauf ab, Informa-tionen wie hochgenaue Position, Orientierung und Geschwindig-keit in der Präzision, die von ARGUS benötigt wird, an das Smart-phone zu liefern. Die Hauptbenutzerschnittstelle stellt die ARGUS-Anwendung auf dem Smartphone dar, die dazu im Stande ist, denBenutzer mit Hilfe von 3D-Tönen und haptischen Signalen entlangeiner vordefinierten Route zu führen (Abb. 4).

Hauptmerkmale der Lokalisierung:

• Positionsverbesserung für genaue Positionen• Qualitätskontrolle, um Positionsgenauigkeit anzugeben• Sicherheitsrelevante Integritätskontrolle• Zusätzliche Messgrößen, um GNSS-Signalausfälle zu überbrücken

Die Routenberechnung ist eine der Hauptfunktionalitäten vonARGUS und wird über einen Webdienst zur Verfügung gestellt.Um neue Routen vom Start- zum Zielpunkt zu generieren, sindzwei Alternativen verfügbar: Entweder wählt der Nutzer zuvor auf-genommene Wege aus oder ein Routing-Algorithmus berechnetden besten Weg, um das Ziel vom Startpunkt aus zu erreichen.Die optimale Route wird unter Berücksichtigung von Restriktio-nen und Präferenzen berechnet, die mit Hilfe von Points of In-terest gespeichert werden. Routen können über die webbasier-te Plattform außerdem mit einer Schutzzone versehen werden.Die GEOCorridor®-Funktion macht eine zusätzliche Routenüberwa-chung möglich, indem Sicherheitszonen um eine Route herum de-finiert werden können. Verlässt oder betritt der Nutzer diese Si-cherheitszone, die von der GEOCorridor®-Funktion markiert wurde,wird ein Alarm ausgelöst. Zusätzlich können Nutzer mittels sozia-len Netzwerks ihr Feedback einbringen und ihre Erfahrungen ausdem Verwenden des ARGUS-Systems teilen. Diese personalisiertenVermerke werden Teil der mehrschichtigen Daten; somit kann sieder Routenberechnungsalgorithmus bei zukünftigen Routenerstel-lungen berücksichtigen.

4. Positioning and Navigation Data Assistance ServiceDie stetig steigenden Anforderungen im Bereich von LBS-Anwen-dungen und -Diensten stellen auch die Genauigkeit der satelliten-gestützten Positionierung vor immer neue Herausforderungen. Warvor einigen Jahren noch eine Genauigkeit im Meterbereich aus-reichend, so verlangen einige Applikationen heutzutage Genauig-keiten im Submeterbereich. GNSS-Massenmarktempfänger können

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diese Anforderung ohne Hilfsmittel nicht erfüllen. Um dennoch dieAnforderungen erfüllen zu können, ist es notwendig, die Haupt-fehlereinflüsse (z. B. Ionosphäre, Troposphäre) zu minimieren. EineMöglichkeit dafür bieten Korrekturdaten eines Satellite Based Aug-mentation Systems (SBAS). In Europa steht den Nutzern der Euro-pean Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) zur Verfü-gung, welcher über Satellitensignale Korrekturdaten aussendet, dievon GNSS-Empfängern verarbeitet werden können. Damit ist eineVerbesserung der Positionierungsgenauigkeit erzielbar. Die Verfüg-barkeit des EGNOS-Signals ist jedoch, speziell in alpinen Regionen,durch Signalabschattungen durch Berge nicht immer gegeben. Auchim städtischen Gebiet kommt es durch Gebäude immer wieder zuSignalabschattungen. Um dennoch die Korrekturdaten verwendenzu können, gibt es die Möglichkeit, diese dem Empfänger über an-dere Kommunikationswege (z. B. GSM/UMTS) zukommen zu lassen.

Der Positioning and Navigation Data Assistance Service (PAN-DAS) von TeleConsult Austria ist ein modular aufgebauter Kor-rekturdatendienst mit einer großen Anzahl an unterschiedlichenFunktionen mit dem Ziel, den Nutzern eine verbesserte Positio-nierungsgenauigkeit zur Verfügung zu stellen. PANDAS beziehtKorrektur- und Augmentierungsdaten vom EGNOS Data Access Sys-tem (EDAS).

Die empfangenen Korrekturdaten werden im PANDAS-Server un-ter Verwendung von weiteren Modellen weiter verbessert und übereinen Kommunikationskanal (z. B. GSM, GPRS, UMTS) an den Emp-fänger weitergeleitet. Durch die Verwendung von verbesserten re-gionalen und lokalen troposphärischen und ionosphärischen Korrek-turen ist es möglich, die Qualität der EDAS-Daten weiter zu steigern.Diese zusätzlichen ionosphärischen und troposphärischen Korrektu-ren werden aus realen Sensordaten berechnet (GNSS-Empfängernund meteorologischen Sensoren), um die Qualität der Position deut-lich zu steigern. Damit ist PANDAS nicht auf den Bereich der vonEGNOS abgedeckt wird beschränkt.

Neben dem Aussenden von Korrekturdaten bietet PANDAS dieMöglichkeit, die Positionsgenauigkeit serverseitig zu steigern. Dabeiwerden, basierend auf den berechneten Positionslösung des Emp-fängers, im PANDAS Korrekturen berechnet, welche im Anschlussan die Positionslösung angebracht werden. Das mobile Gerät be-kommt die verbesserten Positionen dann von PANDAS zur Verfü-gung gestellt.

In diesem Fall bedeutet das, dass nur Positionen an PANDASübertragen werden müssen und der Empfänger keine zusätzlichenBerechnungen ausführen muss. Lediglich ein Kommunikationslinkmuss vorhanden sein. Dadurch ist es möglich, die Genauigkeit einesjeden GNSS-Empfängers weiter zu steigern, ohne dass im Empfän-ger selbst Änderungen vorgenommen werden müssen. Dies ist spe-ziell bei Smartphones oder anderen „GNSS-Trackern“ von Vorteil.

Dieser Service kann natürlich mit anderen LBS-Anwendungen und-Diensten kombiniert werden und verhilft diesen zu einer besse-ren Performance. Abbildung 5 zeigt einen Vergleich zwischen einerGNSS-Lösung (blau) und einer PANDAS-Lösung (rot) im Vergleich zueiner Referenztrajektorie (weiß).

Neben den Anwendungsbereichen in MODIS® und SAWOS istein weiterer Anwendungsbereich für PANDAS die GNSS-basierte Ge-bührenberechnung für Maut und Parkgebühren im urbanen Bereich.Speziell im Bereich der Parkgebührenerhebung mittels GNSS wurdendie Vorteile von PANDAS deutlich, da im dicht bebauten städtischenBereich der prozentuale Anteil an detektierbaren Parkereignissendurch PANDAS signifikant gesteigert werden konnte. Da der fahr-zeugseitig verbaute GNSS-Sensor zur Maut- und Parkgebührenerhe-bung zusätzliche Sensoren für die „Ereignisdetektion“ verwendet,

Abb. 5. Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit mit PANDAS(rot) im Vergleich zur ursprünglichen Trajektorie (blau) und der Re-ferenz (weiß) (Farben online)

konnte der Anteil an detektierbaren Parkereignissen soweit gestei-gert werden, dass dieser Dienst für eine Markteinführung, mit PAN-DAS als Schlüsseltechnologie der Applikation, geeignet ist. Es wirdeine hohe Zuverlässigkeit für die Parkgebührenberechnung für denBetreiber und somit auch für den Endnutzer erreicht. Zusätzlich ist esmöglich, dass PANDAS eine Authentifizierung der gelieferten Posi-tionsdaten bietet, die bei der Parkgebührenberechnung unerlässlichist, da Integrität und Zuverlässigkeit für die Anwendung gewährleis-tet werden.

5. ConclusioWie durch die beschriebenen Produkte und Projekte gezeigt wur-de, ist LBS in vielen unterschiedlichen Bereichen und Lebenslageneinsetzbar und trägt wesentlich zur persönlichen Sicherheit und zurSteigerung der Mobilität bei.

MODIS® ist das richtige Konzept, um Menschen jeden Alters ab-zusichern. MODIS® bietet eine Vielzahl individueller, maßgeschnei-derter Lösungen für jede Anwendung – von der kleinen, günstigenLösung bis hin zum komplexen Sicherheitskonzept. Dank der fürden individuellen Einsatz angepassten Endgeräte können MODIS®-Nutzer ihren Aktivitäten wie gewohnt nachgehen.

Personen mit Sehbehinderung haben ein vermehrtes Bedürf-nis nach vertrauenswürdigen Navigationssystemen – hauptsäch-lich unter Berücksichtigung von Sicherheit und Unabhängigkeit.In diesem Zusammenhang werden im Projekt ARGUS verfügbareSatellitenpositionierungs- und Navigationstechnologien in ein inno-vatives persönliches Navigationsgerät integriert.

Die gesteigerte Nachfrage nach einer erhöhten Positionierungs-genauigkeit kann durch den Einsatz eines Korrekturdatendiensteserfüllt werden. Der Positioning and Navigation Data Assistance Ser-vice (PANDAS) von TeleConsult Austria ermöglicht es, durch die Be-rechnung von GNSS-Korrekturdaten den Nutzern eine genauere undrobustere Positionslösung zur Verfügung zu stellen.

DanksagungDas Projekt ARGUS wird von der EU im siebten Rahmenprogrammunter Grant Agreement Nummer FP7-288841 gefördert. Das Pro-jekt wurde im Oktober 2011 gestartet und endet im April 2014.Die Autoren möchten sich besonders bei den Sehbehindertenver-bänden bedanken, die aktiv (als Endnutzer) im Projekt mitarbeiten:Opensight (Großbritannien), HILFSGEMEINSCHAFT (Österreich), ON-CE, FTS, Gebocyl, die Universitäten von Deusto und des Baskenlan-des und INGEMA (Spanien).

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Autoren

Claudia Fösleitnerist Senior Engineer bei der TeleConsult Aus-tria und ist in den Bereichen Softwareent-wicklung, Navigation und GIS tätig.

Carmen Sommerist Forschungs- und Entwicklungsingenieurinbei der TeleConsult Austria mit Spezialisie-rung auf die Entwicklung von mobilen An-wendungen.

Philipp Berglezist geschäftsführender Gesellschafter & CTObei der TeleConsult Austria und verantwort-lich für die technische Entwicklung und Um-setzung von Projekten.

Jürgen Seyboldist geschäftsführender Gesellschafter & CEObei der TeleConsult Austria und verantwort-lich für Geschäftsentwicklung. Unter ande-rem ist er auch in der Entwicklung von Sicher-heitsanwendungen spezialisiert.

Klaus Aichhornist geschäftsführender Gesellschafter & COObei der TeleConsult Austria und verantwort-lich für Projekt- und Angebotsmanagement.

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