bouwen
fanalyse
Posits
Locatie
Figuur 2 - Positioneren als het vinden van coördinaten, lokaliseren als het vinden van een betekenisvolle
plaats en navigeren als het bewegen naar een vastgesteld doel.
Geometrie
Topologie
Semantiek
Figuur 3 - De drie structuren die samen de binnenruimte volledig kunnen representeren: Geometrie,
Topologie en Semantiek.
2019-3 I Geo-Info
33
Navigatie
voor navigatie kan dienen, is het de locatie
informatie die een gebruiker in staat stelt een
weloverwogen beslissing te maken voor het
vastleggen van een nieuw navigatiedoel.
Stap 1: indoor positioneren
Voor het vinden van een positie in de bin
nenruimte is een breed scala aan systemen
ontworpen [3]. Vele hiervan zijn afhankelijk van
een netwerk wat speciaal hiervoor aangebracht
moet worden binnen een gebouw. Om indoor
positionering eenvoudig toegankelijk te maken
voor iedere mogelijke gebruiker moet het kunnen
functioneren op een smartphone, op basis van
aanwezige systemen. Een veelbelovend systeem
als onderligger voor indoor applicaties is Simultane
Lokalisatie en Mapping (SLAM), ontwikkeld in de
mobiele robotica [4][6]. SLAM bepaalt de positie
van een apparaat relatief aan een model van de
directe omgeving, die gelijk met de positie wordt
berekend en opgeslagen. Door deze omgeving
vast te leggen - op basis van de input uit zoveel
mogelijk verschillende sensoren die in het mobiele
apparaat geïntegreerd zijn - kan in beweging de
huidige positie constant op betrouwbare wijze
worden geüpdatet. Het model wat dan van de
binnenruimte gemaakt is, kan worden opgeslagen
als mesh-model, waarin de reeks aan betreden
posities ook is opgeslagen. Het is in deze context
belangrijk te melden dat de correcte afkoring
voor deze methode SPAM (dus: positioneren) zou
moeten zijn. Hettoekennen van betekenisvolle
informatie (dus: locatie) wordt pas hierna gemaakt.
Stap 2: referentiemodel
Vervolgens moet er een referentiemodel
gedefinieerd worden, die context geeft aan
de bepaalde positie. Een verrijkende context is
te zien als de structuur die beschrijft hoe data
worden ingewonnen, opgeslagen, geïnterpre
teerd en gebruikt [7]. Hoe deze betekenisvolle
context beschreven wordt, is afhankelijk van de
definitie van binnenruimte waar vanuit gedacht
wordt. Aangezien deze een verbinding tussen
de kwantitatieve positie en kwalitatieve locatie
moet vormen, moet de definitie zowel de wis
kundige als de conceptuele complexiteit van
de binnenruimte kunnen omvatten. Deze kan
omvat worden in geometrie, topologie en
semantiek [8]. De geometrische plaats kan
worden gemodelleerd als positie coördinaten
in euclidische ruimte. Een topologische struc
tuur kan gebruikt worden om verbindingen en
grenzen tussen onderliggende delen vast te
leggen in een graaf. De 'semantische' functie
van ieder element kan vervolgens worden
toegevoegd als set aan attributen.
Met het SLAM-proces is een model van de
binnenruimte gevormd - deze bevat alleen
geometrie en topologie. De semantiek moet
dus opgehaald worden uit een referentie
model die hieraan te verbinden is. Een Bouw
Informatie Model (BIM) wordt algemeen
geaccepteerd als een solide manier om de bin
nenruimte te representeren. Het model omvat
de mogelijkheid om geometrie, topologie
en semantiek op te slaan en om aanvullende
informatie aan de losse elementen toe te
kennen [8][6].
Stap 3: transformatie
Op basis van een positie relatief aan de
binnenruimte en een semantisch correct refe
rentiemodel kan de gevonden positie worden
getransformeerd naar een locatie. Dit betekent
dat er een gemeenschappelijke referentie
gevonden moet worden die het verband kan
leggen tussen enerzijds het mesh-model dat
met het SLAM-proces gevormd is, en ander
zijds het BIM-referentiemodel. Dit kan door
de onderliggende topologische structuur uit
beide modellen te halen. Door een concep
tuele graaf te vormen uit beide modellen,
kan een knooppunt uit de graaf dienen als
referentiepunt. Door de vorming van deze
graaf te baseren op hetzelfde concept, kunnen
geometrisch gezien volledig verschillende
modellen toch zeer overeenstemmende gra-
fen gehaald worden. Dit is vergelijkbaar met
het idee dat een metronetwerk getekend kan
worden op basis een moderne digitale kaart,
maar ook op basis van een historische plat
tegrond. De vorm en notitiewijze van beide
achtergrondkaarten zal anders zijn, maar het
resulterende netwerk (nagenoeg) hetzelfde.
Het proces in figuur 1 geeft weer hoe in
een ontwikkelde 'proof of concept' kamers
V
I
I
I
