Location-Based Services Was sind Location-Based Services?
Location-Based Services (LBS) bieten geografischen Kontext für Anwendungen wie Wegfindung, Asset Tracking und Marketingkampagnen. Wi‑Fi-Standortbasierte Services stützen sich bei der Positionsbestimmung auf Entfernungsmessungstechniken vom Zugriffspunkt (AP) zum Client-Gerät. Daher basieren Location-Based Services auf der genauen Platzierung von AP als Referenzpunkte für die Client-Messungen.
- Location-Based Services erklärt
- Welche Anwendungsfälle gibt es für Location-Based Services?
- Welche Marktchancen bieten Location-Based Services?
- Wodurch unterscheidet sich die Indoor-Standortbestimmung von der Outdoor-Standortbestimmung?
- Welche Rolle spielen APs bei Wi‑Fi-Location-Based Services?
- Wie lösen APs das Problem des schwachen GPS-Signals in Innenräumen?
- Warum benötigen Wi‑Fi 6E und in Zukunft Wi‑Fi 7 einen präzisen Standort?
- Was ist 802.11?
- Was ist 802.11az?
- Was ist Open Locate?
- Vorteile von Wi‑Fi Location-Based Services
Location-Based Services erklärt
Location-Based Services beschreiben die Bereitstellung standortbezogener Anwendungen. Es können mehrere Wireless-Technologien eingesetzt werden, wie zum Beispiel:
- Wi‑Fi-Techniken zur Entfernungsmessung, die auf 802.11mc (präzise Zeitmessung) oder der Received Signal Strength Indicator-Methode (RSSI) basieren
- Ultra-Wideband (UWB), das auf sehr hohen Frequenzen arbeitet und ein kostspieliges Overlay-Netzwerk erfordert, um zentimetergenaue Ergebnisse zu liefern
- Batteriebetriebene Bluetooth-Beacons, die mit Wi‑Fi-AP arbeiten können
Welche Anwendungsfälle gibt es für Location-Based Services?
Die digitale Modernisierung schreitet voran, fördert die Entwicklung und Ausweitung standortbezogener Services wie schrittweise Wegeführung, hochwertiges Asset Tracking, Kundeninteraktionen im Einzelhandel, Geschäftsanalysen und Smart Office-Projekte. Noch können die Unternehmen die Indoor-Positionsbestimmung nicht so umfassend bereitstellen wie gewünscht oder nahtlose Benutzererlebnisse für Indoor- und Outdoor-Umgebungen bieten. Die Gründe hierfür liegen in der Komplexität, den Kosten sowie dem für die Lösungen erforderlichen Aufwand.
Welche Marktchancen bieten Location-Based Services?
Gartner prognostiziert bis 2030 einen Umsatz von 55 Milliarden $ für den Standort-Service-Markt, verglichen mit 1,9 Milliarden $ 2021 (Gartner, Emerging Technologies: Revenue Opportunity Projection for Indoor Location Services). Ein großer Teil dieses Wachstums basiert auf der zunehmenden Verbreitung nachverfolgbarer IoT-Geräte. Indoor-Standort-Services werden bereits in großem Umfang für Anwendungen im Gesundheitswesen, im Einzelhandel, im Gastgewerbe, im Logistikbereich, in der Industrie sowie in der Fertigung genutzt.
Wodurch unterscheidet sich die Indoor-Standortbestimmung von der Outdoor-Standortbestimmung?
Die Outdoor-Standortbestimmung kann mithilfe von GPS-Messungen erfolgen, da ungehinderte Sicht besteht. GPS kann für die Indoor-Standortbestimmung nicht genutzt werden. Wenn Sie beispielsweise im Freien Google Maps auf Ihrem Smartphone nutzen, kann Ihr Standort mit einer Genauigkeit von wenigen Metern bestimmt werden. Wenn Sie Google oder Apple Maps jedoch in Innenräumen verwenden, sind die Messfehler erheblich größer.
Während der vergangenen 20 Jahre hat die Branche nach neuen Methoden für präzise Indoor-Messungen gesucht. Auf Wi‑Fi-Positionen basierende Messungen nutzen Fine Time Measurement (FTM)-Techniken, die auf dem Standard 802.11mc basieren (auch als Wi‑Fi CERTIFIED Location bezeichnet), um die Umlaufzeit zu berechnen. Die APs müssen ihren genauen Standort kennen, damit sie als Referenzpunkte für Client-Geräte dienen können.
Welche Rolle spielen APs bei Wi‑Fi-Location-Based Services?
APs fungieren als Referenzpunkt, auf dem die Client-Geräte-Messungen basieren. Üblicherweise würde die IT-Abteilung die APs manuell zuordnen und sie auf handgezeichneten standortspezifischen Karten positionieren. Dieses Vorgehen ist fehleranfällig, insbesondere, da die Karten bei Verlegungen von APs nicht aktualisiert werden. Die Messungen lieferten anbieterabhängige X-Y-Koordinaten, die von Standardanwendungen wie Google oder Apple Maps nicht genutzt werden konnten. Forschungen zeigen, dass aufgrund des hohen manuellen Aufwands nur 25 Prozent der APs gegenwärtig kartiert sind.
HPE Aruba Networking führte selbstlokalisierende APs ein, die ihren Standort automatisch anhand eines universellen Referenz-Frameworks berechnen (Breitengrad/Längengrad). Hierdurch wird es erheblich einfacher, Location-Based Services in großem Maßstab bereitzustellen.
Wie lösen APs das Problem des schwachen GPS-Signals in Innenräumen?
Ein mobiler GPS-Empfänger wie der in Ihrem Smartphone funktioniert in Innenräumen nicht. Diese Empfänger wurden so entwickelt, dass sie gut innerhalb der Beschränkungen eines sehr dynamischen Mobilgeräts funktionieren, das eine schnelle Positionsbestimmung ermöglichen und eine Navigation unterstützen muss. Das GPS-System in APs kann speziell für einen stationären Indoor-Anwendungsfall optimiert werden, der Zeit und Stabilität bietet, Messungen über lange Zeiträume hinweg zu integrieren und Messungen zu kombinieren, die zu unterschiedlichen Tageszeiten erfolgen, wenn sich die Satelliten in bevorzugten Positionen befinden. Da die APs gemeinsam bereitgestellt werden und ihre Standortdaten austauschen, können diejenigen mit einer besseren Himmelssicht sehr hochwertige Hilfestellung leisten, um die Empfindlichkeit der Geräte mit problematischeren Bedingungen zu verbessern. Aufgrund präziser Kenntnis der relativen Positionen durch FTM können Messungen von unterschiedlichen APs kombiniert und zu einzelnen Standorten aufgelöst werden.
Warum benötigen Wi‑Fi 6E und in Zukunft Wi‑Fi 7 einen präzisen Standort?
Low Power Indoor (LPI)-Geräte sind bereits im 6 GHz-Band für Wi‑Fi 6E und zukünftig auch für Wi‑Fi 7 zugelassen, doch für höhere Frequenzen schreiben die Regulierungsbehörden vor, dass gegenwärtige Nutzer des Spektrums geschützt werden. Automate Frequency Coordination Services wie von Federated Wireless basieren auf einer Standortbestimmung zum Schutz gegenwärtiger Inhaber erschließen die zusätzlichen 1200 MHz des Spektrums in Ländern, die sich an das US FCC-Modell (500 MHz in zahlreichen europäischen Ländern) halten. Diese zusätzliche Kapazität im 6 GHz-Band liefert eine höhere Geschwindigkeit, unterstützt höhere Dichten und ermöglicht neue Anwendungsfälle wie HD-Video und virtuelle Realität.
Was ist 802.11mc?
802.11mc ist eine IEEE-Definition für Wi‑Fi mit einer als FTM bezeichneten Technologie zur Entfernungsmessung. Anders als vorherige Technologien zur Entfernungsmessung, die auf der Signalstärke (RSSI) basierten, nutzt FTM die Umlaufzeit, um präzisere Ergebnisse zu erzielen. Die Signalstärke bietet eine Genauigkeit von etwa 10 Metern im Vergleich zu 1–2 Metern bei FTM, abhängig davon, wie genau der AP-Referenzpunkt platziert ist. Die Wi‑Fi Alliance hat eine Anbieterzertifizierung mit der Bezeichnung Wi‑Fi CERTIFIED Location® für Lösungen entwickelt, die eine Funktionalität gemäß 802.11mc aufweisen. HPE Aruba Networking ist der einzige AP-Anbieter für Unternehmen, der die Zertifizierung für Wi‑Fi-Standorte erhält.
Was ist 802.11az?
802.11az ist eine IEEE-Ergänzung, ebenfalls bekannt als Positionierungsstandard der nächsten Generation. Kürzlich fertiggestellt, ermöglicht es die absolute und relative Positionierung von Client-Geräten mithilfe von FTM mit derselben Genauigkeit von weniger als 1 Meter wie bei Ultra-Breitband-Techniken (UWB), jedoch ohne die umfassende Overlay-Bereitstellung.
Was ist Open Locate?
Open Locate ist eine branchenweite Initiative zur Standardisierung, wie APs ihre Referenzstandorte mit dem Ökosystem über Funk sowie über Cloud-basierte APIs austauschen. Hierdurch können sich Mobilgeräte selbst lokalisieren sowie Ortungs- und Analyseanwendungen wie Arbeitsplatznutzung, Raumanalyse, Geofencing und Wegeführungs-Services unterstützen. Geräte ohne Unterstützung für FTM können ebenfalls eingesetzt werden und Entfernungen mithilfe des nächstgelegenen APs sowie der Signalstärke über Wi-Fi oder Bluetooth-Funkgeräte berechnen, die in die APs integriert sind. HPE Aruba Networking arbeitet mit dem IEEE und der Wi-Fi Alliance sowie Ökosystem-Anbietern wie Google, Samsung, Zebra und Tile zusammen, um Open Locate zu formalisieren.
Vorteile von Wi‑Fi Location-Based Services
Wi‑Fi Location-Based Services beschleunigen die Bereitstellung von Services für Wegeführung, Asset Tracking, Näherungs-Marketing und weitere Services – ohne kostspielige Overlays. Die Wi‑Fi Location-Based Indoor-Services von HPE Aruba Networking bieten:
- Höhere IT-Effizienz: Nutzt die vorhandene Wi‑Fi-Arbeitsspeicherkapazität und die selbstlokalisierenden APs von HPE Aruba Networking, um Zugangspunkte automatisch auf Karten zu platzieren und so Wochen oder sogar Monate an IT-Aufwand zu sparen.
- Automatische Updates: Die APs von HPE Aruba Networking aktualisieren ihren Standort nach Ergänzungen/Verlegungen/Änderungen, so dass sie als hochpräzise Referenzpunkte für Client-Messungen dienen.
- Einfache Integration in Standard-Kartenanwendungen: Nutzung des universellen Referenz-Frameworks aus Breitengrad und Längengrad zur einfachen Vrearbeitung durch Google, Apple und Bing Maps.
- Hochpräzise Client-Ortung: Präzise Standortdaten werden über Wi‑Fi- oder BLE-Frames an Client-Geräte mit Open Locate und FTM gesendet.
HPE Aruba Networking Access Points unterstützen FTM und haben die Wi‑Fi Alliance-Zertifizierung erhalten.
- 650-Serie Campus: Wi‑Fi 6E
- 630-Serie Campus: Wi‑Fi 6E
- 610-Serie Campus:Wi‑Fi 6E
- 580-Serie Outdoor: Wi‑Fi 6
- 550-Serie Campus: Wi‑Fi 6
- 530-Serie Campus: Wi‑Fi 6
- 510-Serie Campus: Wi‑Fi 6
- 500-Serie Campus: Wi‑Fi 6
- 500H-Serie Remote: Wi‑Fi 6
Welches sind die verschiedenen Arten von Location-Based Services?
Vergleich der Wi‑Fi Location-Based Services-Techniken
Relative Signal Strength Indicator (RSSI) | Angle of Arrival (AoA) | Ultra-wide Band (UWB) | FTM (802.11mc/802.11az) |
|---|---|---|---|
| Beschreibung: Die älteste und ungenaueste Methode zur Ermittlung der Entfernung | Beschreibung: BLE in Verbindung mit der Signalstärke-Methode zur Verbesserung der schlechten Genauigkeit | Beschreibung: Standort wird basierend auf Hochfrequenzmessungen im Nahbereich bestimmt | Beschreibung: Standort wird basierend auf hochgradig granularen Umlaufzeitmessungen bestimmt |
| Einschränkungen: Gebäude- und Umgebungsmaterialien beeinträchtigen das Signal und reduzieren die Genauigkeit | Einschränkungen: Erfordert benutzerdefinierte HF-Hardware | Einschränkungen: Overlay-Bereitstellung mit hohem Aufwand und hohen Kosten | Einschränkungen: Wi‑ Fi-APs müssen FTM unterstützen |
| Genauigkeit: 10 Meter | Genauigkeit: Unbekannt | Genauigkeit: Mehrere Zentimeter | Genauigkeit: 1–2 Meter bis mehrere Zentimeter |
