Techniques and methods for the collection of location data and influencing factors on the accuracy of location measurements

Abstract

Mit dem Aufkommen einer neuen Generation von mobilen Geräten, wurden Millionen an unabhängigen Nutzern mit einer neuen Welt bekanntgemacht die sie so bis dato noch nicht kannten - der Welt der Location Based Services (LBS), der standortbezogenen Dienste. Heutzutage ist es schwer sich vorzustellen ohne Navigationsdienste, die rund um die Uhr erreichbar sind, auszukommen - sei es eine simple Suche nach einem neuen, unbekannten Hotspot via Google Maps oder das Navigieren bei einer Reise durch fremde Länder. Um dies alles zu ermöglichen braucht es jedoch Daten, standortbezogene Daten um genau zu sein. Das Ziel dieser Arbeit ist es eine schlüssig Übersicht zu präsentieren, wie diese Daten in der heutigen Zeit mit der Hilfe von mobilen Geräten wie Smartphones zustande kommen. Es wird aufgezeigt wie aktuelle Lösungsansätze und Technologien aussehen und funktionieren als auch dargelegt welche Vor- und Nachteile existieren bzw. welche Faktoren in welchem Ausmaß Einfluss auf die Genauigkeit der gesammelten Daten haben. Die Arbeit beginnt mit einer ausführlichen Literaturanalyse, um aktuelle State-of-the-Art Lösungsansätze und Technologien bezüglich der Generierung von Standortdaten mit Hilfe von mobilen Geräten zu sammeln. Diese Ansätze werden dabei grob in globale und lokale Systeme unterteilt und beschrieben. Inkludiert in das Kapitel, welches sich mit lokalen System beschäftigt, ist dabei ein sehr kontroverses Thema - die komplexe Welt des Indoor Positionings, der Positionsbestimmung in Gebäuden, für welche aktuelle Lösungsansätze ausführlich diskutiert werden. Im Zuge dieser Analyse und der gewonnen Information wurden unterschiedliche Szenarien, die sich dabei zur Positionierung auf das Global Positioning System (GPS) verlassen, erstellt und ausgeführt. Ziel des Ganzen ist es die theoretische und praktische Genauigkeit der, von den mobilen Geräten erhobenen, Positionsdaten in den unterschiedlichen Szenarien zu evaluieren und zu vergleichen um zu sehen unter welchen Umständen diese vertrauenswürdig sind.

With the advent of a new generation of mobile devices, millions of independent consumers were introduced to a new and wondrous world - the world of Location Based Services (LBS). Nowadays it is hard to imagine a world without a round the clock navigation service like Google Maps to find ones favorite hotspot or taking a trip across the country. However, to be able to navigate the world requires specific data, location data to be precise. The goal of this thesis is to provide a conclusive overview of how location data using mobile devices is gathered, the general approaches and technologies utilized as well as to show up influencing factors concerning the accuracy of this data. The first part of this thesis deals with the state-of-the-art approaches, techniques and methods of gathering location data using mobile devices. To this end extensive literature research on the basis of constructive research was used, providing clear objectives and tasks, to give a conclusive overview on how this is accomplished using global systems as well as local systems. The chapter on Local Positioning System (LPS) also includes a very controversial topic - the complex world of indoor positioning - for which current approaches are discussed at length. Based on this information several different scenarios, which use the Global Positioning System (GPS) to provide the needed location data, were created. Goal of this undertaking is to examine and evaluate the actual accuracy values of location data gathered by different mobile devices. The contribution of this thesis is to see under which conditions the location data provided can be trusted and when not.