Indoor positioning systems in office environments - A study of standards, techniques and implementation processes for indoor maps

Abstract (Swedish)

Eftersom människor tillbringar större delen av sin dagliga tid inomhus idag, ökar intresset och användningen av system för inomhusmiljöer, så kallade inomhuspositioneringssystem (IPS). De senaste åren har det därför tillkommit nya dataformat för inomhuskartläggning och kommersiella IPS och har ännu inte studerats ingående. Därför ger rapporten en översikt över huvuddelarna i IPS: dataformat för inomhuskartläggning, positioneringstekniker och system för visualisering av inomhuskartor med krävda funktioner. Rapporten utvärderar också processen för implementering av ett IPS, utöver utvärdering av det valda dataformatet och IPS för implementering och hur de når krav som ställts för en IPS i kontorsmiljö.
Ett beskrivet användarfall med nödvändiga funktioner för ett IPS i kontorsmiljö används som en bas i rapporten för att ställa krav särskilt för den miljön, både för dataformatet och IPS. Först används kraven för utvärdering av beskrivna dataformat och IPS. För det andra väljs ett dataformat och IPS med hjälp av resultatet i utvärderingen, men begränsningar i rapporten vägs också in i valet. Det valda dataformatet IMDF och systemet Apple Indoor Maps används i en fallstudie där implementering av ett IPS i en kontorsmiljö utförs. Byggnaden som används i fallstudien är företaget Swecos kontor i Malmö.
Resultatet av implementeringen i fallstudien är inte ett komplett system med all nödvändig funktionalitet utan består av de mest grundläggande delarna: en informativ och korrekt inomhuskarta och godkänd positionering gällande precision. Även om systemet kan uppnå alla krav är en negativ aspekt att positioneringen för Apple Indoor Maps endast är tillgänglig på iOS-enheter, vilket begränsar tillgängligheten för användare. Systemet har inte genomgått planerade användartester på grund av COVID-19 pandemin.
En huvudsaklig slutsats i rapporten är att noggrannheten för en inomhuskarta påverkas av noggranheten i struktur, detaljer och georeferering. En annan slutsats är att enklare integrering mellan källdata och dataformat är önskvärd, vilket minskar felkällorna. Krav anpassade till applikationen och den nödvändiga funktionaliteten bör vara noggrant utvalda och angivna i liknande projekt. Slutligen föreslås ytterligare tester och utveckling av systemet för att utvärdera det mer noggrant, såväl som studier eller implementeringar av beskrivna dataformat och system i rapporten.

Abstract

As people spend most of their daily time indoor today, the interest and usage of systems for indoor environments, called indoor positioning systems (IPSs), are increasing. The last couple of years, new data formats for indoor mapping and commercial IPSs have been released and they are not yet extensively studied. Hence, this thesis provides an overview of the main parts of IPSs: data formats for indoor mapping, positioning techniques and the system for visualization of an indoor map with required functionalities. The thesis also evaluates the process of implementing an IPS, in addition to the chosen data format and IPS for implementation and how they reach requirements set for an IPS in office environments.
A described use case with required functionalities of an IPS in office environments lies as a base in this thesis to set requirements especially for that environment, on both data formats and IPS. First, the requirements are used for evaluation of described data formats and IPSs. Second, a data format and IPS are chosen due to the result of this evaluation but also due to limitations in the thesis. The chosen data format IMDF and the IPS Apple Indoor Maps are used in a case study where implementing an IPS in an office environment is performed. The building used in the case study is the company Sweco’s office in Malmö.
The resulting IPS is not a complete IPS with all the required functionality but consists of the most basic parts: an informative and accurate indoor map and approved positioning in terms of accuracy. Even though the IPS can reach all requirements, one negative aspect is that the positioning for Apple Indoor Maps is only available in iOS devices, limiting the availability for users. The IPS is not user tested as intended, due to the COVID-19 outbreak.
A conclusion of the thesis is that the accuracy of an indoor map is dependent of the accuracy of the structure, details and georeferencing of an IPS. The different parts affect the accuracy in several ways. Another conclusion is that easier integration between source data and data format is desired, and could avoid some error sources. Requirements adapted to the application and required functionality are concluded to be carefully selected and stated in similar projects. Finally, further testing and development of the IPS are proposed to evaluate it more thoroughly, as well as studies or implementations of described data formats and IPSs in the thesis.

• author: Andersson, Isabelle
• supervisor: Lars Harrie
• organization: Dept of Physical Geography and Ecosystem Science; Surveying (M.Sc.Eng.)
• course: EXTM05 20201
• year: 2020
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Earth and Environmental Sciences; Technology and Engineering
• keywords: indoor positioning system, IPS, office, navigation, positioning, data format, IMDF, Apple Indoor Maps, IndoorGML, ArcGIS Indoors
• publication/series: Examensarbete i geografisk informationsteknik
• report number: 29
• language: English
• id: 9022576
• date added to LUP: 2020-06-26 10:59:19
• date last changed: 2020-06-26 10:59:19