Ready for take off: Virtueller Navigationsassistent für komplexe Gebäude

TU Wien

Augmented Reality Indoor Navigation: TU Wien und StartUp Insider Navigation entwickeln Software für optischen Wegweiser am Smartphone in Echtzeit.

Nur noch dreißig Minuten bis zum Anschlussflug, zuvor noch ein Kaffee – aber wo ist eigentlich das richtige Gate? In Flughäfen und anderen großen Gebäuden ist oftmals die Orientierung schwer, besonders in zeitknappen Situationen. Der „Personal Indoor Assistant“, entwickelt von TU Wien und dem Startup-Unternehmen „Insider Navigation“, soll es nun einfacher machen den richtigen Weg zu finden.

Bilderkennung in Echtzeit
Der Benutzer muss nur die entsprechende App am Smartphone starten, die Software erkennt dann im Kamerabild anhand der Gebäudestruktur ganz exakt den Standort und kann direkt ins Live-Bild die passenden Wegweiser einblenden. „Viele Navigations-Systeme verwenden GPS- oder WLAN-Daten“, sagt Hannes Kaufmann, Leiter des Teams für interaktive Mediensysteme am Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme der TU Wien.
„Unser Ansatz ist die automatische Durchsuchung des Bildes nach charakteristischen Punkten durchsucht mit dem Vergleich einer gespeicherten Karte des Gebäudes,“ erklärt Kaufmann. Dadurch lässt sich die Position viel genauer bestimmen, sogar eine Präzision im Millimeterbereich ist möglich. Gleichzeitig lässt sich auch leicht ausrechnen, in welche Richtung die Kamera gerade blickt.
Dadurch können Wegweiser und wichtige Informationen direkt ins Bild eingefügt werden. Mit Hilfe dieser „Augmented Reality“ Lösung erscheint auf dem Handy das Echtzeit-Bild der Umgebung, angereichert um nützliche Zusatzinformation.

Erfolgreiche Tests am Flughafen
Am Flughafen Wien-Schwechat wurde der „Personal Indoor Assistant“ bereits erfolgreich getestet. Das mobile Tracking-System von TU Wien und Insider Navigation blendet nicht nur Hinweispfeile an, um den richtigen Weg anzuzeigen. Es liefert auch nützliche Zusatzinformation, etwa die persönliche Abflugzeit oder die verbleibende Wegzeit zum Abflug-Gate sowie Live-Updates etwa über Gate-Änderungen.
Die neue Technologie ist aber beispielsweise auch in Shoppingcentern oder Krankenhäusern einsetzbar. Um in einem belebten Raum zu funktionieren, der sich im Lauf der Zeit auch immer wieder verändert, muss dabei das Ortserkennungssystem sehr flexibel sein. Mit einem an der TU-Wien entwickelten Algorithmus kann die Umgebung auch dann zuverlässig erkannt weden, wenn das aktuelle Bild nur teilweise mit den gespeicherten Daten übereinstimmt. Dabei werden mehrere tausend markante Punkte im Bild erkannt und mit der Datenbank verglichen.

Weitere Marketing- und Service-Anwendungen
„Auch wenn mal 70% der Punkte verdeckt sind macht das nichts“, betont Kaufmann. Am Gebäude selbst sind keine Änderungen nötig und auch keine Sendeanlagen oder spezielle QR-Codes. Genau wie ein Mensch erkennt der Algorithmus die Position alleine anhand der charakteristischen visuellen Eigenschaften der Umgebung. Das System funktioniert ohne GPS und zusätzliche Hardware.
Betreiber von Flughäfen und ähnlichen Einrichtungen könnten die Technologie in ihre bestehenden Apps integrieren, damit wäre sie für User kostenlos. „Augmented Reality bietet für Betreiber und Mieter auch ganz neue Marketing- und Service Möglichkeiten. Man kann abhängig vom Aufenthaltsort personalisiert Information einblenden, etwa virtuelle Werbeplakate, 3D-Objekte und sogar Videos,“ so Clemens Kirner, Gründer und CEO von Insider Navigation zu weiteren Anwendungsmöglichkeiten.

Vom Forschungslabor auf den Markt
Der „Personal Indoor Assistant“ ist das Ergebnis eines Gemeinschaftsprojekts von TU Wien und der Firma Card-emotion, das von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördert wurde. Aufgrund der erfolgreichen Entwicklung mit zahlreichen praktischen Anwendungs- und Nutzungsmöglichkeiten, wurde in Folge das StartUp-Unternehmen „Insider Navigation“ gegründet.
Wichtige Komponenten der neuen Technologie sind bereits patentiert. „Für dieses Jahr sind bereits mehrere Pilotsysteme beauftragt. Ziel ist es bis Ende des Jahres den ersten Kunden online zu schalten. Nun sind wir gespannt, wo es überall zum Einsatz kommt. Der Phantasie sind da keine Grenzen gesetzt,“ ergänzt Hannes Kaufmann von der TU-Wien.