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Evaluating indoor positioning systems in a shopping mall : the lessons learned from the IPIN 2018 competition
The Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) conference holds an annual competition in which indoor localization systems from different research groups worldwide are evaluated empirically. The objective of this competition is to establish a systematic evaluation methodology with rigorous metrics both for real-time (on-site) and post-processing (off-site) situations, in a realistic environment unfamiliar to the prototype developers. For the IPIN 2018 conference, this competition was held on September 22nd, 2018, in Atlantis, a large shopping mall in Nantes (France). Four competition tracks (two on-site and two off-site) were designed. They consisted of several 1 km routes traversing several floors of the mall. Along these paths, 180 points were topographically surveyed with a 10 cm accuracy, to serve as ground truth landmarks, combining theodolite measurements, differential global navigation satellite system (GNSS) and 3D scanner systems. 34 teams effectively competed. The accuracy score corresponds to the third quartile (75th percentile) of an error metric that combines the horizontal positioning error and the floor detection. The best results for the on-site tracks showed an accuracy score of 11.70 m (Track 1) and 5.50 m (Track 2), while the best results for the off-site tracks showed an accuracy score of 0.90 m (Track 3) and 1.30 m (Track 4). These results showed that it is possible to obtain high accuracy indoor positioning solutions in large, realistic environments using wearable light-weight sensors without deploying any beacon. This paper describes the organization work of the tracks, analyzes the methodology used to quantify the results, reviews the lessons learned from the competition and discusses its future
Mass-Market Receiver for Static Positioning: Tests and Statistical Analyses
Nowadays, there are several low cost GPS receivers able to provide both pseudorange and carrier phase measurements in the L1band, that allow to have good realtime performances in outdoor condition. The present paper describes a set of dedicated tests in order to evaluate the positioning accuracy in static conditions. The quality of the pseudorange and the carrier phase measurements let hope for interesting results. The use of such kind of receiver could be extended to a large number of professional applications, like engineering fields: survey, georeferencing, monitoring, cadastral mapping and cadastral road. In this work, the receivers performance is verified considering a single frequency solution trying to fix the phase ambiguity, when possible. Different solutions are defined: code, float and fix solutions. In order to solve the phase ambiguities different methods are considered. Each test performed is statistically analyzed, highlighting the effects of different factors on precision and accurac
Performance Evaluation of Mobile U-Navigation based on GPS/WLAN Hybridization
This paper present our mobile u-navigation system. This approach utilizes
hybridization of wireless local area network and Global Positioning System
internal sensor which to receive signal strength from access point and the same
time retrieve Global Navigation System Satellite signal. This positioning
information will be switched based on type of environment in order to ensure
the ubiquity of positioning system. Finally we present our results to
illustrate the performance of the localization system for an indoor/ outdoor
environment set-up.Comment: Journal of Convergence Information Technology(JCIT
Enhancing integrated indoor/outdoor mobility in a smart campus
A Smart City relies on six key factors: Smart Governance, Smart People, Smart Economy, Smart Environment, Smart Living and Smart Mobility. This paper focuses on Smart Mobility by improving one of its key components: positioning. We developed and deployed a novel indoor positioning system (IPS) that is combined with an outdoor positioning system to support seamless indoor and outdoor navigation and wayfinding. The positioning system is implemented as a service in our broader cartography-based smart university platform, called SmartUJI, which centralizes access to a diverse collection of campus information and provides basic and complex services for the Universitat Jaume I (Spain), which serves as surrogate of a small city. Using our IPS and based on the SmartUJI services, we developed, deployed and evaluated two end-user mobile applications: the SmartUJI APP that allows users to obtain map-based information about the different facilities of the campus, and the SmartUJI AR that allows users to interact with the campus through an augmented reality interface. Students, university staff and visitors who tested the applications reported their usefulness in locating university facilities and generally improving spatial orientation
Indoor Mapping and Reconstruction with Mobile Augmented Reality Sensor Systems
Augmented Reality (AR) ermöglicht es, virtuelle, dreidimensionale Inhalte direkt
innerhalb der realen Umgebung darzustellen. Anstatt jedoch beliebige virtuelle
Objekte an einem willkĂĽrlichen Ort anzuzeigen, kann AR Technologie auch genutzt
werden, um Geodaten in situ an jenem Ort darzustellen, auf den sich die Daten
beziehen. Damit eröffnet AR die Möglichkeit, die reale Welt durch virtuelle, ortbezogene
Informationen anzureichern. Im Rahmen der vorliegenen Arbeit wird diese
Spielart von AR als "Fused Reality" definiert und eingehend diskutiert.
Der praktische Mehrwert, den dieses Konzept der Fused Reality bietet, lässt sich
gut am Beispiel seiner Anwendung im Zusammenhang mit digitalen Gebäudemodellen
demonstrieren, wo sich gebäudespezifische Informationen - beispielsweise der
Verlauf von Leitungen und Kabeln innerhalb der Wände - lagegerecht am realen
Objekt darstellen lassen. Um das skizzierte Konzept einer Indoor Fused Reality
Anwendung realisieren zu können, müssen einige grundlegende Bedingungen erfüllt
sein. So kann ein bestimmtes Gebäude nur dann mit ortsbezogenen Informationen
augmentiert werden, wenn von diesem Gebäude ein digitales Modell verfügbar ist.
Zwar werden größere Bauprojekt heutzutage oft unter Zuhilfename von Building
Information Modelling (BIM) geplant und durchgefĂĽhrt, sodass ein digitales Modell
direkt zusammen mit dem realen Gebäude ensteht, jedoch sind im Falle älterer
Bestandsgebäude digitale Modelle meist nicht verfügbar. Ein digitales Modell eines
bestehenden Gebäudes manuell zu erstellen, ist zwar möglich, jedoch mit großem
Aufwand verbunden. Ist ein passendes Gebäudemodell vorhanden, muss ein AR
Gerät außerdem in der Lage sein, die eigene Position und Orientierung im Gebäude
relativ zu diesem Modell bestimmen zu können, um Augmentierungen lagegerecht
anzeigen zu können.
Im Rahmen dieser Arbeit werden diverse Aspekte der angesprochenen Problematik
untersucht und diskutiert. Dabei werden zunächst verschiedene Möglichkeiten
diskutiert, Indoor-Gebäudegeometrie mittels Sensorsystemen zu erfassen. Anschließend
wird eine Untersuchung präsentiert, inwiefern moderne AR Geräte, die
in der Regel ebenfalls ĂĽber eine Vielzahl an Sensoren verfĂĽgen, ebenfalls geeignet
sind, als Indoor-Mapping-Systeme eingesetzt zu werden. Die resultierenden Indoor
Mapping Datensätze können daraufhin genutzt werden, um automatisiert
Gebäudemodelle zu rekonstruieren. Zu diesem Zweck wird ein automatisiertes,
voxel-basiertes Indoor-Rekonstruktionsverfahren vorgestellt. Dieses wird auĂźerdem
auf der Grundlage vierer zu diesem Zweck erfasster Datensätze mit zugehörigen
Referenzdaten quantitativ evaluiert. Desweiteren werden verschiedene
Möglichkeiten diskutiert, mobile AR Geräte innerhalb eines Gebäudes und des zugehörigen
Gebäudemodells zu lokalisieren. In diesem Kontext wird außerdem auch
die Evaluierung einer Marker-basierten Indoor-Lokalisierungsmethode präsentiert.
Abschließend wird zudem ein neuer Ansatz, Indoor-Mapping Datensätze an den
Achsen des Koordinatensystems auszurichten, vorgestellt
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