Location-Based Services

Was sind Location-Based Services?

• Location-Based Services (LBS/RTLS) nutzen geografischen Kontext für Wegeführung, Asset Tracking, gezielte Interaktion und Smart Spaces. Zudem verbessern sie die Sicherheit, die Reaktion auf Vorfälle und die betriebliche Effizienz durch Geofencing, Warnmeldungen, Analysen und Einblicke in die Raumnutzung. 
• WLAN bildet die Kerninfrastruktur für Indoor-Standort-Services und nutzt Access Points und Netzwerkdaten, um Personen, Assets und Geräte zu lokalisieren. Dies ermöglicht Wegeführung, Asset Tracking, Occupancy Analytics, Sicherheitsbenachrichtigungen und Smart-Space-Automatisierung ohne ein separates Overlay-Netzwerk. 
• WLAN ist für Standortdienste von zentraler Bedeutung und nutzt Access Points und Techniken zur Entfernungsmessung wie RSSI und 802.11mc, um den Gerätestandort zu bestimmen. WLAN baut auf der vorhandenen Infrastruktur auf, senkt so Kosten und Komplexität und unterstützt eine skalierbare Standortbestimmung in Innenräumen. 

Location Based Services beschreiben die Bereitstellung standortbezogener Anwendungen. Es können mehrere Wireless-Technologien eingesetzt werden, wie zum Beispiel: 

• WLAN-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 WLAN-Access Points arbeiten können.
• Virtual Bluetooth LE ersetzt physische Beacons durch Software, wodurch die Kosten gesenkt und die Bereitstellung von Lösungen zur Indoor-Standortbestimmung vereinfacht wird.

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.

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 nutzt ein patentiertes Virtual BLE-Antennen-Array in Access Points, um gerichtete Beacon-Signale zu erzeugen. Geräte senden Signaldaten in die Cloud, wo KI-gestützte Wahrscheinlichkeitsmodelle (keine Triangulation) hochpräzise Standortschätzungen in Echtzeit liefern. 

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.

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.

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.

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.

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.

Indoor-Standort-Services verwandeln das vorhandene Netzwerk in eine Echtzeitquelle für betriebliche Erkenntnisse und Business Intelligence. Weit über die reine Ortung von Personen oder Assets hinaus ermöglichen sie:

• Turn-by-Turn-Wegeführung, personalisierte Erlebnisse für Mitarbeitende und Besuchende, standortbezogene Sicherheit und optimiertes WLAN-Onboarding. 
• Unternehmen gewinnen Transparenz über Raumnutzung, Belegungsmuster, Bewegungsströme und Asset-Standorte, was die Arbeitsplatzgestaltung, die Ressourcenzuweisung und die betriebliche Effizienz optimiert. 
• Standortdaten unterstützen zudem Smart-Building-Initiativen, Nachhaltigkeitsprogramme, IoT-Integration und die Workflow-Automatisierung.

Ein entscheidender Vorteil: Standortdaten bilden eine fundamentale Datenschicht, die die nötige kontextuelle Intelligenz für KI-gestützte Entscheidungen, prädiktive Analysen und zukünftigen autonomen Betrieb liefert. Unternehmen nutzen ihre bestehende Netzwerkinfrastruktur und verbessern so das Mitarbeitererlebnis, senken Kosten und steigern die Produktivität. Sie treffen fundiertere Geschäftsentscheidungen und die Implementierung separater Standortsysteme entfällt.