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Diploma and Master Theses (authored and supervised):

E. Moser:
"Genauigkeits- und Leistungstest eines WLAN Indoor Positionierungssystems";
Supervisor: G. Retscher; Institut für Geodäsie und Geophysik, 2006; final examination: 2006-10-16.



English abstract:
In the recent years the determination of the location of pedestrians via mobile devices in unfamilar environments has become a growing interest. GPS is widely used for outdoor applications, but it is not suitable for indoor positioning, due to multipathfadings. Hence, many systems were developed for the indoor area. In this thesis the method using WLAN for positioning in indoor environments is described. Therefore practical tests with a WLAN software, which works with the signal strengths of received radio signals of existing access points were performed. The advantage is that existing WLAN infrastructure can be used. In an offline phase, the signal strength on selected so called calibration points in the testbed were measured and stored with the coordinates of the used points in a database. Later, in the online phase, which is also called real time phase, the client compares the current measured signal strengths with the strenghts stored in the database and performes a best match.
For this diploma thesis different scenarios like users on exhibitions or in office rooms and also the navigation through the building were tested. Therefore the probability that the user was located in the chosen area was calculated. The exhibition scenario showed that a slightly better positioning probability can be expected for standing users than for moving users. For locating people in offices the use of two calibration points per room is recommended. The navigation in the testbed showed that taking a reduced number of calibration points doesnīt lead to a loss of quality.
Also some comparisons between an elder database and position solutions obtained using a "Sliding window average" method were performed. It was recognised that more calibration points donīt mean a better solution. The results approved the expected standard deviation of the positioning in the range of 1 to 3 meters.

German abstract:
In den letzten Jahren gewann die Positionsbestimmung von Fußgängern mittels mobiler Geräte immer mehr an Bedeutung. So wird GPS häufig für Anwendungen im Freien verwendet, jedoch ist es für die Positionierung innerhalb von Gebäuden aufgrund der Mehwegsausbreitungen nicht geeignet. Aus diesem Grund wurden Systeme entwickelt, die eine Lokalisierung von Personen in Gebäuden ermöglichen sollen.
In dieser Diplomarbeit wird die Positionierungsmethode mittels WLAN beschrieben. Zu diesem Zweck wurden praktische Tests mit einer WLAN-Positionierungssoftware, die mit den Signalstärken der erhaltenen Radiosignale von Access Points arbeitet, durchgeführt. Sie besitzt den Vorteil, dass sie auf eine existierende WLAN-Infrastruktur zurückgreifen kann. In einer Offline-Phase wurden die Signalstärken ausgewählter Punkte, der so genannten Kalibrierungspunkte, im Messgebiet bestimmt und in einer Datenbank gespeichert. In einer Online-Phase wurde ein Vergleich mit den aktuell gemessenen Signalstärken und den in der Datenbank gespeicherten Werten durchgeführt und der Punkt mit der größten Übereinstimmung für die Positionierung verwendet.
Für diese Arbeit wurden verschiedene Szenarien nachgestellt und die Wahrscheinlichkeit berechnet, mit der sich ein Nutzer innerhalb eines vordefinierten Gebietes befand. So wurde für die Lokalisierung von Personen auf kleinen Flächen, wie sie zum Beispiel bei Messeständen nötig ist, festgestellt, dass diese zumindest tendenziell für stehende Nutzer genauer ist als für sich bewegende Nutzer.
Weiters wurde für die Lokalisierung in Bürozimmern festgestellt, dass zumindest zwei Kalibrierungspunkte pro Zimmer nötig sind, um eine ausreichende Positionierungswahrscheinlichkeit zu erhalten.
Das letzte Szenario beschäftigte sich mit der Navigation von Personen durch das Testgebiet. Hier konnte festgestellt werden, dass auch die Verwendung einer reduzierten Anzahl von Kalibrierungspunkten eine ausreichende Genauigkeit lieferte.
Für alle Szenarien wurden zudem Messungen mit alten Kalibrierungspunkten durchgeführt, sowie Positionslösungen die mittels gleitender Mittelwertbildung berechnet wurden ("Sliding window average") analysiert. Beim Vergleich dieser Mess- und Analysenmethoden konnten jedoch keine eindeutigen Tendenzen bezüglich einer Genauigkeitssteigerung der Positionierung festgestellt werden.
Die Ergebnisse zeigten, dass die erwartete Positionierungsgenauigkeit von 1 bis 3 Metern als richtig angesehen werden kann.

Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.