A location-aware framework for intelligent real-time mobile applications

The Location-Aware Information Systems Client (LAISYC) supports intelligent, real-time, mobile applications for GPS-enabled mobile phones by dynamically adjusting platform parameters for application performance while conserving device resources such as battery life

Middleware for Positioning in Cellular Networks

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Middleware-Controlled Resource consumption for Location Traffic in Cellular Networks

Location is valuable information for services implemented in wireless networks. Location systems often use the infrastructure of cellular networks that have already been deployed. Accordingly, location systems spend resources of the network they use. This paper proposes a middleware to reduce the consumption of network resources and optimize the location traffic that is being carried. This middleware, called MILCO (Middleware for Location Cost Optimization), selects the optimum location technique depending on the request, i.e. the location technique that satisfies the quality of service (QoS) required and minimizes the resource operating expense. In addition, MILCO takes advantage of ongoing and carried location processes to reduce the overall expenditure of resources. Our results show that MILCO can reduce location-process failures and improve latency figures for location provisioning and resource use in cellular networks such as UMTS

Impacto del modelo de ranging en sistemas TOA/TDOA. Propuestas de mejora

Castellano: Debido a la creciente popularidad de las redes ad hoc, ha habido un incremento en el interés por sus problemas asociados, especialmente el de posicionamiento de sus nodos. Por eso surgen en los últimos tiempos numerosas técnicas de posicionamiento. Dado que la simulación es la forma más común de evaluar el funcionamiento de las técnicas de posicionamiento, es vital la utilización de un modelo apropiado del entorno, con el fin de obtener evaluaciones realistas. Una característica de los entornos wireless de interior es el efecto provocado por la falta de visibilidad directa entre terminales (Non- Line-of-Sight), el cual deteriora la estimación de la posición en esquemas basados en estimaciones de la distancia (ranging) a través de medidas del tiempo de llegada (Timeof- Arrival). En este estudio se comparan mediante simulaciones de Monte Carlo varios modelos del error de ranging para entornos de interior y se investiga su impacto en los resultados de dos técnicas de localización. Los resultados muestran que el valor eficaz del error de posicionamiento sufre un incremento de hasta el 18% del valor eficaz del error de ranging cuando se usan modelos dependientes de la distancia en vez de sus homólogos independientes. Esto indica que la utilización de modelos dependientes de la distancia puede ser útil para evitar evaluaciones demasiado optimistas. El passive-TDOA (passive Time Difference Of Arrival) es una técnica de posicionamiento recientemente publicada, la cual tiene la interesante propiedad de no inyectar tráfico en la red. En este estudio se ha propuesto una serie de modificaciones sobre la técnica original, al objeto de mejorar la precisión obtenida. Dichas modificaciones consisten en la ponderación de las ecuaciones del sistema resultante de aplicar la técnica passive-TDOA, con el objetivo de penalizar aquellas ecuaciones que se suponen menos fiables. Para ello se han tenido en cuenta dos aspectos. Por un lado, se ha considerado que aquellas ecuaciones provenientes de puntos de acceso lejanos incurren en una mayor imprecisión. Por otro lado, se ha asumido que puntos de acceso cercanos entre si se verán afectados por errores de magnitud similar, puesto que las trayectorias seguidas por la señal se vean salpicadas por las mismas fuentes de error. En contra de lo esperado, los resultados obtenidos muestran que no se ha producido una mejora significativa

Impacto del modelo de ranging en sistemas TOA/TDOA. Propuestas de mejora

Castellano: Debido a la creciente popularidad de las redes ad hoc, ha habido un incremento en el interés por sus problemas asociados, especialmente el de posicionamiento de sus nodos. Por eso surgen en los últimos tiempos numerosas técnicas de posicionamiento. Dado que la simulación es la forma más común de evaluar el funcionamiento de las técnicas de posicionamiento, es vital la utilización de un modelo apropiado del entorno, con el fin de obtener evaluaciones realistas. Una característica de los entornos wireless de\ud interior es el efecto provocado por la falta de visibilidad directa entre terminales (Non- Line-of-Sight), el cual deteriora la estimación de la posición en esquemas basados en estimaciones de la distancia (ranging) a través de medidas del tiempo de llegada (Timeof- Arrival). En este estudio se comparan mediante simulaciones de Monte Carlo varios modelos del error de ranging para entornos de interior y se investiga su impacto en los resultados de dos técnicas de localización. Los resultados muestran que el valor eficaz del error de posicionamiento sufre un incremento de hasta el 18% del valor eficaz del error de ranging cuando se usan modelos dependientes de la distancia en vez de sus homólogos independientes. Esto indica que la utilización de modelos dependientes de la distancia puede ser útil para evitar evaluaciones demasiado optimistas. El passive-TDOA (passive Time Difference Of Arrival) es una técnica de posicionamiento recientemente publicada, la cual tiene la interesante propiedad de no inyectar tráfico en la red. En este estudio se ha propuesto una serie de modificaciones sobre la técnica original, al objeto de mejorar la precisión obtenida. Dichas modificaciones consisten en la ponderación de las ecuaciones del sistema resultante de aplicar la técnica passive-TDOA, con el objetivo de penalizar aquellas ecuaciones que se suponen menos fiables. Para ello se han tenido en cuenta dos aspectos. Por un lado, se ha considerado que aquellas ecuaciones provenientes de puntos de acceso lejanos incurren en una mayor imprecisión. Por otro lado, se ha asumido que puntos de acceso cercanos entre si se verán afectados por errores de magnitud similar, puesto que las trayectorias seguidas por la señal se vean salpicadas por las mismas fuentes de error. En contra de lo esperado, los resultados obtenidos muestran que no se ha producido una mejora significativa

Position Management für ortsbezogene Community-Dienste

In Location-based Community Services (LBCSs) mobile users interchange and correlate their spatial positions, for example, in order to find out which other community members are currently staying nearby. The so-called position management is responsible for the transmission, analysis, processing and access control of position information, which is directed along a corresponding supply chain. The supply chain spans from the mobile device of the target person, where the position is derived, for example, by GPS, via intermediaries like the location or LBS provider, to the domain of the user. Community services pose special requirements on position management, which can be coarsely divided into the fields privacy protection and efficiency: First, the target person must be able to control by who and under which circumstances her position information is accessed. To guarantee that, it must be possible to anonymize the position data with respect to the location and LBS provider, for which so far no technique exists that is suited for community services. Also, the target person must be able to authorize requests to access her position in an easy and socially acceptable fashion. Second, concepts for efficiently realizing so-called proactive multi-target LBCSs are needed. These services are automatically triggered as soon as two or more target person have entered into a certain pre-defined spatial constellation. An example is buddy tracking, which automatically detects when two persons have approached each other below a certain proximity distance. The technical problem to solve is the frequent transmission of position information over the scarce air-interface and the associated energy consumption at the mobile terminal of the target person. This dissertation develops new concepts in both of the sketched fields and shows their feasibility based on numerous simulations and analytical reflection. Also the TraX-platform is presented, which practically implements the developed concepts.Bei ortsbezogenen Community-Diensten (Location-based Community Services, LBCSs) tauschen mobile Nutzer ihre Ortsinformationen miteinander aus oder setzen sie zueinander in Beziehung, zum Beispiel um zu erfahren, welche anderen Community-Mitglieder gerade in der Nähe sind. Dabei regelt das so genannte Position Management die Übertragung, Analyse, Aufbereitung und Zugriffsverwaltung der Ortsinformationen entlang einer entsprechenden Wertschöpfungskette. Diese erstreckt sich vom Endgerät der Zielperson, auf dem die Ortsinformation zum Beispiel mittels GPS abgeleitet wird, über Intermediäre wie dem Location und LBS Provider bis hin zum Nutzer. Bei Community-Diensten ergeben sich die folgenden Herausforderungen an das Position Management, die sich grob in die Bereiche Datenschutz und Effizienz einteilen lassen: Zum einen soll die Zielperson Kontrolle darüber erhalten, wer unter welchen Umständen auf ihre Ortsinformationen zugreifen darf. Um dies zu gewährleisten, müssen Ortsdaten vor dem Location und LBS Provider anonymisiert werden können, wofür bislang keine für Community-Dienste geeignete Technik besteht. Außerdem soll die Zielperson in der Lage sein, den Zugriff anderer Nutzer auf eine möglichst einfache und sozial akzeptable Form zu steuern. Zum anderen sollen so genannte proaktive Mehrpersonen-LBCSs effizient realisiert werden. Hier wird automatisch erkannt, wenn zwei oder mehr Zielpersonen eine vorher definierte räumliche Konstellation zueinander einnehmen. Ein Beispiel ist Buddy Tracking, bei dem automatisch festgestellt wird, ob sich zwei Personen einander angenähert haben. Das Problem hierbei ist die häufige Übertragung von Ortsinformationen über die knappe Luftschnittstelle und der hohe, damit einhergehende Energieverbrauch auf dem Enderät der Zielperson. Auch hier fehlen bislang geeignete Lösungsansätze. Die Dissertation entwickelt daher neuartige Konzepte in beiden vorgestellten Bereichen und zeigt deren Eignung anhand zahlreicher Simulationen sowie analytischer Bewertungen. Auch wird die TraX-Plattform vorgestellt, welche die erarbeiteten Konzepte praktisch umsetzt