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CellLocate

Erhöhte Zuverlässigkeit und Hybrid‑Positionierung in Gebäuden anhand von GPS‑Daten und der Attribute von Mobilfunknetzen

Parkhaus

GPS ist zwar weitverbreitet, aber leider ist eine GPS‑Positionierung nicht immer möglich. Insbesondere gilt dies für abgeschirmte Umgebungen wie Innenräume oder Parkhäuser bzw. wenn ein GPS‑Störsignal vorhanden ist. Diese Situation lässt sich abmildern durch Ergänzen der Daten des GPS‑Empfängers mit Attributen von Mobilfunk‑Basisstationen. Dadurch wird eine gewisse Redundanz erreicht, die in zahlreichen Anwendungen nützlich sein kann. 

u‑blox hat durch ihre hauseigene Entwicklung von Mobilfunk‑Sender‑Empfänger‑Modulen die Mobilfunkortungstechnologie CellLocate® in ihre 2G‑Mobilfunkmodulfamilien SARA‑G3 und LEON‑G1 sowie in ihre 3G‑Mobilfunkfamilien LISA‑U2 und SARA‑U2 integriert. Mit dieser Technologie kann der Standort mit Hilfe der Daten von umliegenden GSM/UMTS‑Basisstationen zusammen mit GPS‑Positionierungsdaten grob und eigenständig bestimmt werden. In verschiedenen Anwendungsfällen wird die Positionierung so verbessert:

Wenn GPS‑Signale nicht vorhanden sind: Ein GPS‑Empfänger kann eine Position nicht bestimmen, wenn Satellitensignale nicht verfügbar sind, z.B. in Tunnels, Gebäuden oder Containern aus Metall. Bei Aufgaben im Flottenmanagement oder Supply Chain Management bzw. bei der Ortung von Personen innerhalb von Gebäuden ist dies nicht akzeptabel. In derartigen Fällen kann ein Positionierungssystem, das die Daten von GSM‑Basisstationen verwendet, eine geschätzte Position liefern. Bei Anwendungen für die Verfolgung von Fahrzeugen oder Containern ist dies besonders interessant, denn eine grobe Bestimmung der Position für Wertgegenstände ist besser als gar keine Positionsbestimmung. Dieses System funktioniert auch in grossen Lagerhallen, Bahnhöfen, Flughäfen und Tunnels.

Wenn GPS‑Signale gestört werden (Jamming): GPS‑Jamming‑Geräte sind problemlos für weniger als 100 Dollar erhältlich. Diese Geräte können GPS‑Empfänger „neutralisieren“. Sie werden oft von Kriminellen bei Fahrzeugdiebstahl eingesetzt. Ein zusätzliches, auf Mobilfunk‑Basisstationen basiertes System fungiert dann als sekundäres, unterstützendes System, denn Signale von GSM‑Basisstationen sind selbst dann verfügbar, wenn Satellitensignale durch Jamming gestört sind. Der GPS‑Empfänger kann das System auch mit zusätzlicher Intelligenz ausstatten, denn die GPS‑Empfänger von u‑blox erkennen ein vorhandenes Jamming‑Signal und versetzen dann das System in einen Zustand, der „Diebstahlversuch“ heissen könnte.

M2M‑Anwendungen (Maschine zu Maschine): Viele M2M‑Anwendungen benötigen Positionierungsfähigkeiten innerhalb eines abgegrenzten Bereichs, etwa in einer Stadt, entlang wichtiger Verbindungswege auf Strassen und Schienen oder an bestimmten Veranstaltungsorten wie Messen, Unterhaltungs- oder Gesundheitszentren. Die Zuverlässigkeit der Positionierung lässt sich in derartigen Bereichen durch eine hybride Technik verbessern, bei der die Positionierung anhand von Basistationsdaten einerseits als auch GPS andererseits erfolgt. Die CellLocate‑Technologie basiert auf einer Erweiterung des GPS‑Dienstes AssistNow Online von u‑blox und wird dazu verwendet, Positionierungsdaten von Mobilfunk‑Basisstationen mit zuvor erfolgreichen GPS‑Positionsbestimmungen zu kombinieren.

Diese „lernende“ Lösung kann für M2M‑Anwendungen besonders praktisch sein, bei denen Geräte immer wieder in bestimmten Bereichen verwendet werden, wie etwa bei einer Taxiflotte in einer Stadt oder bei Containern und Paletten, die zwischen Lagerhallen hin- und hertransportiert werden. In derartigen Fällen ist eine spezielle Datenbank mit nützlichen Daten von Basisstationen rasch erstellt und der Dienst ist in der Lage, die aktuelle Position zuverlässig an die Benutzer zu melden.

In den oben dargestellten Fällen werden durch Nutzung der kombinierten Mobilfunk- und GPS‑Positionierungsdaten (hybride Positionierung) bessere Ergebnisse erzielt, als die GPS‑Technologie allein erreichen könnte.

  • Die Positionsbestimmung lässt sich verbessern und erweitern auf Bereiche, in denen keinerlei GPS‑Satellitensignale zu empfangen sind, was insbesondere auf Innenräume zutrifft.
  • Positionsbestimmung wird auch an Standorten ohne Satelliten‑Empfang möglich, denn zumindest eine grobe Positionsbestimmung ist immer dann möglich, wenn Mobilfunkempfang gegeben ist.
  • Störsignale durch GPS‑Jamming werden unwirksam, wodurch die Leistungsfähigkeit von Diebstahlsicherungen verbessert wird.

Zum Download der zusammenfassenden Produktbeschreibung von CellLocate.

Die Mobilfunkortungstechnologie CellLocate von u‑blox ist eine integrierte Funktion, die in den Familien der drahtlosen 2.5G‑Modems  SARA/LEON und der drahtlosen Familie der 3.75G‑Modems LISA implementiert sind. Zum Download des Whitepapers: "Hybrid‑Positionierung und CellLocate".