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G. Retscher, J. Kleine, L. Whitemore:
"Trilaterationsansätze für WLAN Positionierung in Gebäuden";
Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (AVN) begutachtete Beiträge (invited), 125 (2018), 8-9; 264 - 273.

Smartphone manufacturers integrate more and more sensors and receivers for enabling and improving positioning. On the one hand, inertial sensors, such as accelerometers, gyroscope and magnetometer, and on the other hand, receivers for Wireless Fidelity (Wi-Fi) and GNSS signals can be employed for positioning. For Wi-Fi positioning three trilateration methods and the influence of the derivation of the relationship between the received signal strength (RSS) and the range to an Access Points (AP) from empirical measurement data are investigated in this study. Firstly, a straightforward resection for point determination is employed and analyzed. The second approach is based on the calculation of the center point in a triangle of APs while weighting the received RSS. The third method employs a differential approach where as in Differential GNSS (DGNSS) corrections are applied to the raw measurements. Due to the use of reference stations realized by low-cost Raspberry Pi units temporal RSS variations are tried to be minimized. In the experiments in two different indoor environments, position deviations from the ground truth of only 1 to 2 m in dependence of the geometrical point location were achieved with the second and third approach.

Hersteller von Smartphones integrieren immer mehr Sensoren und Empfänger in die Geräte, um eine Positionierung zu ermöglichen und zu verbessern. Einerseits können inertiale Sensoren, wie Beschleunigungssensoren, Gyroskop und Magnetometer, und andererseits Signalempfänger für Wireless Local Area Network (WLAN)- und GNSS-Signale für die Positionierung genutzt werden. Für die Positionierung mit WLAN werden in dieser Arbeit drei Methoden der Trilateration angewendet und weiters wird die Auswirkung unterschiedlicher Kalibrierungsmodelle, welche aus empirischen Messdaten gewonnen wurden, für den Zusammenhang zwischen gemessener Signalstärke und Entfernung zum Access Point (AP) untersucht. Zum einen wird der Ansatz des einfachen Bogenschnitts zur Neupunktbestimmung betrachtet. Die zweite Methode basiert auf einer Schwerpunktberechnung innerhalb eines Dreiecks von APs, wobei auf Basis einer Gewichtung der empfangenen Signalstärken vorgegangen wird. Die dritte Methode basiert auf einem differenziellen Ansatz, bei der Korrekturwerte wie bei Differential GNSS (DGNSS) an den Messwerten angebracht werden. Dabei wird durch Verwendung von Referenzstationen, die mit preiswerten Raspberry Pi Computern realisiert werden, versucht, zeitliche Variationen in der Signalausbreitung zu minimieren. Mit der zweiten und dritten Methode konnten in den Testmessungen in zwei Indoor-Umgebungen bei guter Punktlage im Raum Positionsabweichungen von 1 bis 2 m erzielt werden.

Indoor-Positionierung, Positionierung mit Smartphones, WLAN, Trilateration, Schwerpunktsberechnung, Differenzieller Ansatz