Navigation in Innenräumen und im Freien – wie lässt sie sich realisieren?

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Der Begriff “Navigation” ist lateinischen Ursprungs. Das Wort “navigo” bedeutet “auf einem Schiff fahren”. Ursprünglich war es also ein Synonym für Schifffahrt oder Navigation. Doch mit der Entwicklung von Technologien, die es Schiffen erleichtern, die Ozeane zu befahren, mit dem Aufkommen der Luft- und Raumfahrttechnik hat sich die Bandbreite der möglichen Interpretationen des Begriffs erheblich erweitert.

Heute versteht man unter Navigation im Innen- und Außenbereich einen Prozess, bei dem eine Person ein Objekt anhand seiner räumlichen Koordinaten steuert. Das heißt, die Navigation besteht aus zwei Verfahren – der direkten Steuerung sowie der Berechnung des optimalen Weges des Objekts.

Indoor-Navigations-Systeme sind für uns heute im Alltag zu einer Selbstverständlichkeit für jeden Menschen geworden. Wenn Sie zum Beispiel in einer Großstadt leben oder häufig außerhalb dieser unterwegs sind, dann ist ein GPS-Navigationsgerät für Ihr Auto einfach notwendig – ohne es ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sie in die falsche Richtung fahren oder zumindest zusätzliche Zeit und Benzin verbrauchen. Außerdem ersparen Ihnen Autonavigatoren das Mitführen von sperrigen Straßenkarten, auf denen es manchmal unmöglich ist, auch nur Ihren Standort zu bestimmen.

Aber die indoor navigation hat sich vor nicht allzu langer Zeit radikal verändert, denn vor einem halben Jahrhundert benutzten wir noch Karten, und nur das Militär verfügte über fortschrittlichere Geräte zur Navigation. Wenn Sie sich heute umsehen, werden Sie überall den Einsatz dieser Technologie feststellen. Heute werden wir über die Arten der Navigation sprechen und darüber, wie sehr sie unser Leben erleichtert. Auch andere interessante Artikel sind hier zu finden. 

 

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Navigation in Innenräumen und im Freien – wie lässt sie sich realisieren?

Die interne und externe Navigation hilft uns, durch die Abteilungen im Geschäft zu gehen oder von Gebäude zu Gebäude mit den von Ihnen benötigten Dienstleistungen zu gelangen. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie sie funktionieren?

Für die Indoor- und Outdoor-Navigation benötigen Sie zwei verschiedene Technologiesysteme. Wenn Sie sich zum Beispiel in der Natur oder in der Stadt befinden und Ihr Navigationsgerät (z. B. von Google oder Apple) verwenden, wird das Navigationssystem durch Luftaufnahmen, Satellitenbilder und GPS-Signale dargestellt.

Die Positionsbestimmung im GPS-Navigationssystem erfolgt durch Messung der Entfernung des Empfängers zu mehreren Satelliten, deren Position zum aktuellen Zeitpunkt genau bekannt ist. Die Entfernung zum Satelliten wird durch Multiplikation der Signalverzögerung mit der Lichtgeschwindigkeit gemessen.

Die Kommunikation mit dem ersten Satelliten liefert nur Informationen über die Sphäre der möglichen Standorte des Empfängers. Der Schnittpunkt von zwei Sphären ergibt einen Kreis, drei – zwei Punkte, und vier – die einzigen korrekten Punkte auf der Landkarte. Meistens wird unser Planet als eine der Kugeln verwendet, so dass wir nur drei statt vier Satelliten positionieren können. Theoretisch kann die Genauigkeit der GPS-Ortung 2 Meter erreichen (in der Praxis ist der Fehler viel größer).

Die oben genannten Technologien sind jedoch nicht in der Lage, die Bedürfnisse des Benutzers in einem geschlossenen Raum zu erfüllen, da sie für den Einsatz in einem solchen Raum einfach nicht ausgelegt sind. Hier braucht man eine ganz andere Lösung, die einem den Weg zum Buffet oder zu einem anderen Gebäude der Universität zeigt.

Für solche Fälle werden bei der Indoor-Navigation spezielle Dienste eingesetzt, die einen Raum von innen aufnehmen, ein digitales Modell davon erstellen und es auf Ihr Handy übertragen können. Danach folgen Sie der Anleitung mit einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern, die Sie zu dem angegebenen Punkt führt.

Auf der Grundlage einer solchen Lösung begann sich während der COVID-19-Pandemie eine neue Richtung zu entwickeln – virtuelle Touren. Sie können Ihnen bei verschiedenen Aufgaben helfen: von der Auswahl einer Immobilie bis hin zu Besichtigungstouren in verschiedenen Teilen der Welt. Virtuelle Rundgänge und Rundgänge mit erweiterter Realität sind heute ein neuer Trend bei embedded Systemen.

Kehren wir zurück zur Navigation in Gebäuden. Damit die Nutzer ihren Standort bestimmen und die erforderlichen Routen planen können, müssen Sie Ihren Kartierungs- und Navigationsdienst mit einem internen Positionierungssystem kombinieren, z. B. BLE, Wi-Fi-Positionierung oder Magnetfelder. Es ist jedoch anzumerken, dass Sie anschließend eine praktische Indoor-Navigations-App erstellen oder mit einer bestehenden App koppeln müssen. Daher sollte die Erstellung solcher embedded Hardware Systeme verantwortungsbewussten und qualifizierten Fachleuten anvertraut werden, die bei Bedarf die erforderliche Anwendung zusätzlich zum System entwickeln oder an bestehende Dienste anpassen können.

 

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Vielfalt der Navigationssysteme

Die Klassifizierung der Navigationsarten ist sehr umfangreich. Moderne Experten unterscheiden die folgenden Hauptarten:

  • Automobil;
  • astronomisch;
  • Bionavigation;
  • Luftnavigation;
  • kosmisch;
  • Marine;
  • Funknavigation;
  • Satellit;
  • Untergrund;
  • Informationssystem;
  • Trägheitsnavigation.

Einige der oben genannten Arten der Navigation sind eng miteinander verwandt – vor allem aufgrund der Gemeinsamkeiten der beteiligten Technologien. So werden beispielsweise bei der Autonavigation häufig Instrumente verwendet, die für die Satellitennavigation typisch sind. Und die Navigation aus der Luft kann ein Drohnen-Navigationssystem oder eine bemannte Lösung umfassen. Dies wird bei der Kontrolle oder Orientierung auf weitläufigen Privatgrundstücken wie landwirtschaftlichen Flächen oder Freilagern eingesetzt.

Es gibt Mischformen, bei denen mehrere technologische Mittel gleichzeitig eingesetzt werden, wie z. B. Navigations- und Informationssysteme. In diesen Fällen kann die Satellitenkommunikation die wichtigste Ressource sein. Letztlich geht es aber darum, die Zielgruppen der Nutzer mit den notwendigen Informationen zu versorgen.

Auch ein kombiniertes Navigationssystem mit Rückfahrkamera wird häufig für die interne Navigation verwendet. Damit kann die gewünschte Richtung für den Benutzer (oder für andere Systeme wie KI-basierte Logistiklader) in Echtzeit vorgegeben werden.

 

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Entwurf eines eigenen Navigationssystems

Interne und externe Navigation bedeutet, dass die Nutzer direkt von zu Hause aus zu bestimmten Punkten von Interesse innerhalb Ihrer Einrichtung geleitet werden können. Zum Beispiel zu einem separaten Raum im Büro oder zu einem freien Parkplatz.

Möchten Sie mehr über interne Navigationsfunktionen erfahren? Erfahren Sie mehr über ADUK oder nehmen Sie Kontakt mit uns auf – wir beraten Sie gerne bei der Erstellung solcher nützlichen Navigationssysteme.

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