@phdthesis{Tost2009, author = {Tost, Frank}, title = {Signalst{\"a}rkebasierte Ortung - Ein Beitrag zur probabilistischen, symbolischen, zellgenauen Ortung mobiler Netzwerkknoten innerhalb von Geb{\"a}uden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-12421}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2009}, abstract = {Die vorliegende Dissertation setzt ein empfangssignalst{\"a}rkebasiertes, probabilistisches, zweistufiges Ortungsverfahren zur symbolischen Lokalisierung von Objekten im Indoor-Bereich um. Dazu wird eine Hardware auf Basis der im 2,4 GHz ISM-Band arbeitenden Funktechnologie der Firma Nanotron zum Aufbau eines unidirektionalen Funknetzes entwickelt. Es besteht aus mobilen und station{\"a}ren Netzwerkknoten und wurde in verschiedenen Umgebungsszenarien getestet. Neben dem f{\"u}r den Ortungsalgorithmus erforderlichen Signalst{\"a}rkeparameter (AGC-Gain) wird ebenso die Sendeleistung als weiterer Systemparameter variiert. Die dadurch erweiterte Datenbasis vergr{\"o}ßert die Trennsch{\"a}rfe der diskreten a posteriori-Verteilung. Deren Modalwert bestimmt den gesch{\"a}tzten Aufenthalt des Mobilknotens im diskreten Raum. Der innerhalb einer ausgew{\"a}hlten Geb{\"a}udestruktur angewendete Basisalgorithmus liefert eine absolute Ortungsgenauigkeit von circa 73\% und best{\"a}tigt so die prinzipielle Eignung des Verfahrens. Der mittlere Entfernungsfehler liegt f{\"u}r das 95. Perzentil bei 6,2 m. Bei einer mittleren Zellengr{\"o}ße von 5x5 m wird damit selbst im Fall einer Fehlortung mit hoher Wahrscheinlichkeit eine unmittelbare Nachbarzelle ausgew{\"a}hlt. Der flexible Aufbau erlaubt zus{\"a}tzliche Untersuchungen an Parametern, welche Einfluss auf die Ortungsgenauigkeit haben. Darunter z{\"a}hlen Variationen der H{\"o}he und Antennenausrichtung der Mobilknoten sowie Untersuchungen zur Hardwarestreuung. Dabei wird deutlich, dass in den beiden erstgenannten F{\"a}llen eine deutliche Verringerung der Trefferquote bis hin zu 37\% auftritt. Hingegen belegt die hohe Reproduzierbarkeit der Ortungsgenauigkeit bei Verwendung baugleicher Netzwerkknoten die {\"U}bertragbarkeit einer mit einem Mobilknoten erstellten RadioMap auf andere Knoten. Das Ortungsverfahren wird neben dem prim{\"a}ren Einsatzfeld im Indoor-Bereich ebenfalls im Outdoor-Bereich getestet. Dabei k{\"o}nnen Interferenzerscheinungen durch Mehrfachsignalausbreitung gesondert untersucht und modelliert werden. Im Anschluss werden Ans{\"a}tze vorgestellt, welche das System unter verschiedenen Gesichtspunkten wie der Verringerung der erforderlichen Speicherkapazit{\"a}t, der Verringerung der Rechenzeit durch Eingrenzung des Suchraumes sowie die Erh{\"o}hung der Ortungsgenauigkeit durch verschiedene Filterstrukturen erweitern. In deren Ergebnis k{\"o}nnen die erforderliche Speicherkapazit{\"a}t um 93\% gesenkt, die Rechenzeit um 42\% verringert und die absolute Ortungsgenauigkeit auf 83\% gesteigert werden. Die Arbeit schließt mit einer Diskussion der Ergebnisse und gibt Ausblicke auf aufbauende Forschungsschwerpunkte.}, subject = {Signal; Verst{\"a}rkung; Netzwerke; Ortung; Ortung; Probabilistisch; Symbolisch; Geb{\"a}ude; Signalst{\"a}rke; Localization; Probabilistic; Symbolic; Indoor; Signal-strength}, language = {de} }