Indoor-Navigation für die hindernisfreie Wegleitung an der ETH

«Wo ist Raum H13.1 im Hauptgebäude?» und «Wie komme ich am schnellsten von meiner aktuellen Position in ein anderes Gebäude?» sind häufige Fragestellungen, die im Alltag an der ETH Zürich auftreten.

Egal ob Mitarbeitende, Studierende oder Besucherinnen und Besucher – die Orientierung auf dem komplexen Campus kann schnell zu einer Herausforderung werden. Handwerker und der Betrieb müssen oft sperrige und schwere Güter transportieren. Das Finden einer passierbaren Route ist für beteiligte Personen eine grosse Herausforderung. Noch komplizierter sind die Orientierung und der Alltag für Menschen mit Beeinträchtigungen. Auf dem gesamten Campus befinden sich Barrieren in sichtbarer und unsichtbarer Form. Die Beseitigung von allfälligen Barrieren auf dem Campus ist Gegenstand des Programmes «Hindernisfreie ETH». Die Informatikdienste haben im Teilprojekt «Barrierefreie Wegleitung erstellen» die Aufgabe, Indoor-Navigation in allen öffentlich zugänglichen Gebäuden der ETH Zürich zu implementieren.

Orientierung in den Gebäuden

Indoor-Navigation erweitert den Anwendungsbereich der allbekannten Outdoor-Navigation, z.B. aus Google Maps oder Apple Karten, auf den Innenbereich. Ein System besteht aus den Komponenten Indoor-Positionierung, Indoor-Karte und Routing. Die Positionierung innerhalb eines Gebäudes mittels Smartphones oder Tablets ist heutzutage noch keine Selbstverständlichkeit, erhält jedoch stetig wachsendes Interesse. Für die Anzeige eines «blue dot» (dt. «blauer Punkt»), welcher die aktuelle Position im Gebäude in Echtzeit anzeigt, muss ein Indoor-Positionierungssystem (IPS) im Gebäude installiert werden. Als zuverlässige Technologie für die Indoor-Positionsbestimmung hat sich Bluetooth durchgesetzt. Mit Hilfe von Bluetooth-Beacons kann das Mobilgerät über das IPS seine Position im Raum bestimmten und als «blue dot» in einer Karte anzeigen. Da bereits eine bestehende Bluetooth-Beacon-Infrastruktur mit rund 6’500 Beacons besteht und nur in bestimmten Bereichen weitere Beacons anzubringen sind, reduziert es den Installationsaufwand. Beacons sind kleine unscheinbare Geräte, die an den Wänden und Decken angebracht werden und Bluetooth-Signale aussenden. Der Vorteil ist die Kompaktheit, Einsatzmöglichkeit und die Batterielebensdauer. Auch verspricht die Bluetooth-Technologie ein sehr grosses Potential für zukünftige, noch unbekannte, Location-Based-Applications.

Abbildung 1: Beispiel für ein Bluetooth-Beacon (H x B: 5 cm x 5 cm)
Abbildung 1: Beispiel für ein Bluetooth-Beacon (H x B: 5 cm x 5 cm)

Barrierefreie Orientierung

Die Indoor-Navigation folgt dem klassischen Start-Ziel-Routing und beinhaltet einen barrierefreien Routingmodus. Damit werden Treppen und Absätze vermieden und eine Route über Lifte und Rampen berechnet. Aufgrund der sehr guten Datengrundlage in Form von CAD-Geschossplänen erfolgt eine zuverlässige, barrierefreie Routenberechnung. Start- und Zielpunkt, sowie die Route auf dem aktuellen Geschoss werden blau angezeigt. Die weiterführende Route auf einem anderen Geschoss ist grau dargestellt. Zusätzlich erfolgt eine Darstellung von Treppen und Lift durch Icons. Die Navigation beinhaltet eine Wegbeschreibung, sodass die Route anhand der Beschreibung nachvollzogen werden kann. Der barrierefreie Modus stellt, neben dem Routing für mobil-beeinträchtigte Personen, einen Service für die Wegführung mit schweren und sperrigen Gütern bereit. Eine Nutzung für die Verbesserung des alltäglichen Betriebes an der ETH ist möglich.

Abbildung 2: Beispielroute über eine Treppe im HPV. Der «blue dot» befindet sich am Startpunkt A.
Abbildung 2: Beispielroute über eine Treppe im HPV. Der «blue dot» befindet sich am Startpunkt A.

Interactive Indoor Maps

Die interaktive Indoor-Karte beinhaltet verschiedene Funktionalitäten zur Erfüllung zahlreicher Nutzeranforderungen, wie eine Raumsuche oder das Anzeigen weiterer Informationen mit Verlinkung. Über die Geschossauswahl lassen sich alle Geschosse einzeln auswählen. Ausgewählte Räume oder Objekte werden mit einem Icon als Point of Interest (POI) dargestellt. So können beispielsweise Hörsäle, Büros oder studentische Arbeitsplätze, sowie spezielles Sicherheitsequipment, wie Feuerlöscher, First Aid Kits und Defibrillatoren schnell gefunden werden. Die Nutzenden erlangen einen vollständigen Überblick über das Gebäude. Auch ohne aktives Routing wird der «blue dot» in der Karte angezeigt, sodass die Nutzenden ihre eigene Position stets ablesen können.

Abbildung 3: «blue dot» auf einer Route im Gebäude HIL mit angezeigten Feuerlöscher als Point of Interest (POI).
Abbildung 3: «blue dot» auf einer Route im Gebäude HIL mit angezeigten Feuerlöscher als Point of Interest (POI).

Pilot Zentrum und Hönggerberg

Aktuell befindet sich das Projekt in der Pilotphase. Jeweils zwei Gebäude im Zentrum und auf dem Hönggerberg sind mit einem IPS ausgestattet. Der erste Pilot wird aktuell einer ausführlichen Evaluierung unterzogen. Demnächst wird ein zweiter Pilot auf denselben Flächen starten und soll den direkten Vergleich gewährleisten. Die Ergebnisse der Pilotenphase sind für Q2 geplant. Diese werden als Grundlage für die öffentliche Submission dienen, die voraussichtlich im Q3 stattfinden wird.

Das Gesamtprojekt soll auf eine Gesamtfläche von rund 400’000 Quadratmeter in 55 Gebäuden, an verschiedenen Standorten skaliert werden. Der Rollout ist für 2023 geplant.

Kontakt

  • Ricardo Roch, ID INFRA, (Autor des Beitrages)
  • Armin Brunner, Teilprojektleitung, ID INFRA
  • Hans-Peter Dennler, Projektleiter ID CCR
Den Weg schnell online finden: Ricardo Roch (ID INFRA), rechts, zeigt Hans-Peter Dennler (ID CCR) den Weg zum ETH-Ziel auf seinem Smartphone
Den Weg schnell online finden: Ricardo Roch (ID INFRA), rechts, zeigt Hans-Peter Dennler (ID CCR) den Weg zum ETH-Ziel auf seinem Smartphone

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3 comments on «Indoor-Navigation für die hindernisfreie Wegleitung an der ETH»

  1. Liebes Projektteam

    Mit Interesse habe ich den Beitrag gelesen. Wir hatten bei uns an der HSG das Go live von MazeMap für die Universität St.Gallen. Seid Ihr an einem Erfahrungsaustausch interessiert? Wir würden uns über eine Kontaktaufnahme freuen. Astrid Heinrich, astrid.heinrich@unisg.ch, 071 224 22 13.

    Herzliche Grüsse aus St.Gallen

    Astrid Heinrich, Projektleiterin

  2. Hallo Astrid,

    Ja, wir haben von eurem Projekt erfahren und sind an einem Erfahrungsaustausch interessiert. Wir melden uns bei dir.

    Beste Grüsse
    Armin

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