Citizen Science for Wheelchair Indoor Positioning

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Das Projekt „CitSci“ hat die Konzeptionierung, Entwicklung und Validierung einer Indoor-Routing-Anwendung für Rollstuhlfahrerinnen und Rollstuhlfahrer zum Ziel, welche den Nutzern darüber hinaus die Möglichkeit bietet die gesammelten eigenen Daten zur Verbesserung des Routings, im Sinne eines Citizen Science Ansatzes, zur Verfügung zu stellen. Die konkrete Projektidee entstand während der Arbeit an verschiedenen Uni-Projekten und Abschlussarbeiten, bei denen Problemstellungen zu den Themen barrierefreies Routing und Indoor Lokalisierung von Rollstuhlfahrenden sowie das dezentrale Teilen von Daten im Mittelpunkt standen. 

Zur Umsetzung des Projektes gilt es zum einen eine hinreichend akkurate Selbstlokalisierung von Rollstuhlfahrenden in Kombination mit einer Karte, welche sowohl innerhalb als auch außerhalb von Gebäuden funktioniert, zu realisieren. Zum anderen wird durch die Möglichkeit zum selbstbestimmten und ggf. selektiven Teilen von Daten mit Entscheidungsträgern oder anderen relevanten Akteuren eine bewusste Partizipation durch die Bereitstellung von Daten durch die Nutzenden betrachtet. 

Der Projektumfang lässt sich prinzipiell in die Themenbereiche Selbstlokalisierung, Mapping, Routing sowie Visualisierung unterteilen. Zur Erreichung der Selbstlokalisierung wird eine Kombination aus GPS sowie inertialen Messeinheiten verwendet. Während die Selbstlokalisierung außerhalb von Gebäuden seit der Entwicklung des GPS keine Herausforderung mehr darstellt, gibt es bisher keine führende Entwicklung im Bereich der Indoor-Positionierung aufgrund von Problemen wie Kosteneffizienz, benötigter Infrastruktur oder Genauigkeit. Da ein Rollstuhl das elementare Problem der Schrittlängenerkennung in diesem Bereich der Forschung nicht besitzt, sind selbst mittels inertialer Messeinheiten gute Ergebnisse möglich. Darüber hinaus ist es notwendig jedwede Umwelt als 2-D-Karte zu modulieren. Hierfür kann außerhalb von Gebäuden auf frei verfügbares Kartenmaterial zurückgegriffen werden, während die Innenräume von Gebäuden wie bspw. U-Bahn-Stationen nur mittels Bauplänen erstellt werden können. 

Der Themenbereich Routing besitzt zwei Schwerpunkte. Zum einen ist die Wegfindung zwischen Startpunkt und Ziel ein essenzieller Bestandteil des Systems. Zum anderen werden die gefahrenen Routen von allen Benutzern des Systems aufgezeichnet. Mit diesen Daten ist es möglich die von der Anwendung vorgeschlagenen Routen zu verbessern sowie ggf. zu optimieren. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das theoretische Potenzial diese Daten zur Verbesserung der Planung öffentlicher Gebäude seitens der Stadt einzusetzen. Durch die Implementierung eines dezentralen Netzwerks innerhalb dessen die Daten selbstbestimmt mit ausgewählten Akteuren geteilt werden, wird ein Citizen Science Ansatz umgesetzt. Hierbei spielen der Datenschutz und die Kontrolle über die eigenen Daten eine zentrale Rolle. Die Visualisierung soll mittels einer Applikation auf einem Mobilgerät stattfinden, auf welchem die Nutzer:innen ihre Positionen auf der Karte sowie die schnellste Route zwischen zwei Punkten angezeigt bekommt.

Alle im Projekt entwickelten Artefakte und Erkenntnisse werden unter dem Aspekt der Nachnutzbarkeit gewonnen. Der nachhaltige Umgang mit Projektergebnissen beginnt hierbei bereits damit, dass auf in vorangegangenen Projekten entwickelte Komponenten und Softwarebestandteile aufgesetzt wird und schließt mit der ans Projektende angeschlossenen öffentlichen Bereitstellung der Projektresultate. 

Und hier die Studierendengruppe in ihren eigenen Worten: