WLAN-basierte Ortung

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Ein iPhone nahe dem Brandenburger Tor bei der Ortsbestimmung mittels WLAN (rot) und GSM-Funkzellen (blau) (Assisted Global Positioning System)

WLAN-basierte Ortung ist ein Verfahren zur Bestimmung des Standorts des Empfängers. Das Verfahren beruht auf Fingerprinting und speichert bei der Erfassung die eigene Position, die durch einen GPS-Empfänger bestimmt wird, und die Feldstärke der WLANs mit deren MAC-Adressen und speichert diese in eine zentrale Geodatenhaltung, die z. B. von Google angeboten wird. GSM-cellid, WLAN- und Beacon-Ortung werden häufig aufgrund ihrer Ähnlichkeiten als Netzwerkortung verallgemeinert.

Grundlagen

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Gerade in Ballungsgebieten senden eine Vielzahl von WLAN-Stationen. Diese Signale stammen aus privaten Wifi-Routern, Firmennetzwerken und kommerziellen Hotspots. Die Kenntnis über deren Netzwerkausbreitung (wobei der Standort des Router selbst in der Regel nicht bekannt ist, da z. B. privater Wohnraum), erlaubt über Vergleiche mit vorher aufgezeichneten Datensätzen den Abgleich mit dem eigenen Standort (Fingerprint-Verfahren). Der Vorteil gegenüber einer Satellitennavigation wird in der Funktion auch in innerhalb von Gebäuden (indoor), in der Schnelligkeit und in dem relativ geringen Stromverbrauch gesehen.

Techniken

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Apple verwendet das Verfahren in neueren Mobiltelefonmodellen (iPhone). Der Konzern setzt die Technik der Firma Skyhook Wireless ein. Freie Lösungen sind OpenWiFiMap (nicht zu verwechseln mit OpenWLANMap, welches einen weiteren Dienst darstellte, welcher Stand 15. August 2022 nicht mehr verfügbar ist) sowie der Mozilla Location Service.

Genauigkeit

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Es gibt keine allgemeine Spezifikation einer erreichbaren Messgenauigkeit. Unter (nie erreichbaren) Idealbedingungen wäre eine auf 0,5 m genaue Ortung möglich. Keiner der Anbieter von Ausrüstungen spezifiziert die Genauigkeit seiner Lösungen. Selbst mit topologischen Referenzmessungen lassen sich keine zuverlässig gültigen Genauigkeiten erreichen. Ursache ist die hohe Dämpfung durch Wassermoleküle im benutzten Frequenzbereich um 2,45 GHz sowie die vielfältige Reflexion in geschlossenen Räumen.

Auf dem 13. USENIX-Symposium im April 2016 wurde die Technik „Chronos“ vom MIT vorgestellt, nach der mittels eines einzigen WLAN-Hotspots eine Genauigkeit im Dezimeter-Bereich möglich sein soll.[1]

Vorgehensweise bei der Datenerfassung

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Die automatische Erfassung findet ohne Einverständnis der jeweiligen Betreiber statt. Hierbei werden WLAN-Daten und deren Positionen aus zumeist Wardriving-Tools auf den Projektseiten hochgeladen. Manche Systeme bieten eigene Apps dafür. Google-Street-View-Autos sammelten von 2007 bis 2010 WLAN-Daten.[2]

Anwendungsgebiete

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WLAN-basierte Ortung ermöglicht das Anbieten von standortbezogenen Diensten für alle WLAN-fähigen Endgeräte (Notebook, Smartphone, modernen Handys, PDAs etc.) unabhängig von GSM oder GPS. Darüber hinaus erlaubt es, Arbeitsabläufe zu optimieren, indem Mitarbeiter und mit WiFi-Tags versehene Arbeitsmaterialien geortet werden können. Als erstes Museum der Welt setzt das Museum Industriekultur (Nürnberg) ein Führungssystem ein, welches, neben der Navigationsfunktion, mithilfe von WLAN-basierter Ortung spezielle Dienste und Didaktik bietet.

Verzeichnisse georteter WLAN-Zugangspunkte

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Es existieren einige Datenbanken, die WLAN-Signalinformationen mit geographischer Ortung verknüpfen:

Name Unique Wi-Fi networks Observations Freier Datendownload Projekt aktiv? SSID lookup BSSID lookup Daten Lizenz Opt-out Anmerkung
Combain Positioning Service[3] >602.000.000[4] >9.446.000.000[5] Nein Ja Ja Ja Proprietär respektiert _nomap Auch Cell-ID-Datenbank.
Geomena[6] 55.013[7] Ja Nein Ja Ja CC-BY-SA Nein bearbeitbares Wiki
LocationAPI.org by Unwired Labs[8] >709.510.000[9] >4.100.000.000 Nein Ja Ja Ja Proprietär respektiert _nomap Auch Cell-ID-Datenbank.
Mozilla Location Service[10] 272.402.231[11] >4.519.830.000[12] Nein Ja Nein Nein Proprietär respektiert _nomap und versteckte SSID[13] Mit gemeinfreier Cell-ID-Datenbank.
Navizon[14] 480.000.000 21.500.000.000 Nein Ja Nein Ja Proprietär Nein Basiert auf Daten per crowdsourcing. Auch Cell-ID-Datenbank.[15]
radiocells.org[16] 7.532.779 Ja[17] Nein Nein Ja[18] ODbL[19] Auch Cell-ID-Datenbank.
OpenWLANMap[20] 22.010.794 Ja[21] Nein Nein Ja[22] GFDL[23] Auf Anfrage[22] Ermöglichte eine manuelle Erfassung des Zugangspunkt Betreibers.
WiGLE[24] >735.076.504[25] >10.400.684.628[25] Nein Ja Ja[26] Ja[26] Proprietär Auf Anfrage Auch Cell-ID und Bluetooth Geräte Datenbank.
Skyhook Wireless Nein Ja Proprietär
Google Nein Ja Datenerfassung durch Street-View Fahrzeuge und google Dienste
Freifunk-Karte[27] 45.147 Ja

Links unten „Infos zur Karte“: Die Karte nutzt die Freifunk Api[28] um eine Liste der Communities in Deutschland zu beziehen. Aus deren API-Files werden dann die Links zu Knotenkarten gelesen. Es werden nur WLAN-Netze von Freifunk und die dazugehörende Community angezeigt.

Anmerkung zur Spalte „Opt-out“: Einige Location-Mapping-Dienste versprechen, WLANs mitsamt deren Standortdaten nicht in ihre Datenbanken aufzunehmen bzw. aus ihren Datenbanken zu löschen, wenn deren Netzwerkname (SSID) mit der Zeichenkette „_nomap“ endet.

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Einzelnachweise

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  1. ↑ Deepak Vasisht (MIT CSAIL), Swarun Kumar (Carnegie Mellon University), Dina Katabi (MIT CSAIL): Decimeter-Level Localization with a Single WiFi Access Point (pdf, 846kB), abgerufen am 20. April 2016
  2. ↑ Jemima Kiss: Google admits collecting Wi-Fi data through Street View cars. In: The Guardian. 15. Mai 2010, ISSN 0261-3077 (englisch, theguardian.com [abgerufen am 17. Januar 2020]).
  3. ↑ Combain Positioning Service. Abgerufen am 3. Januar 2015.
  4. ↑ Wifi Positioning | Wifi Location | Cell ID - Combain. Abgerufen am 23. Juni 2015.
  5. ↑ Wifi Positioning | Wifi Location | Cell ID - Combain. Abgerufen am 23. Juni 2015.
  6. ↑ Wifi Location Service. Abgerufen am 11. Februar 2015.
  7. ↑ Geomena: Wifi geolocation. In: geomena.org. Abgerufen am 23. Juni 2015.
  8. ↑ Unwired Labs LocationAPI. Abgerufen am 11. Mai 2015.
  9. ↑ Unwired API: Unwired Labs Location API - Geolocation API and Mobile Triangulation API, Cell Tower database. In: Unwired Labs Location API - Geolocation & Mobile Triangulation API. Abgerufen am 23. Juni 2015.
  10. ↑ Mozilla Location Service. Abgerufen am 28. Februar 2015.
  11. ↑ MLS - Statistics. In: location.services.mozilla.com. Abgerufen am 24. Juni 2015.
  12. ↑ MLS - Statistics. In: location.services.mozilla.com. Abgerufen am 24. Juni 2015.
  13. ↑ MLS-Opt-Out. In: mozilla.com. Abgerufen am 2. September 2014.
  14. ↑ Navizon Global Positioning System. Abgerufen am 21. Juni 2015.
  15. ↑ Navizon WiFi Coverage Map. Abgerufen am 21. Juni 2015.
  16. ↑ openBmap. Abgerufen am 23. Februar 2016.
  17. ↑ Openbmap Database Download. Abgerufen am 3. November 2018.
  18. ↑ Wifi Access Point finder. Abgerufen am 30. Januar 2015.
  19. ↑ Openbmap license. Abgerufen am 30. Januar 2015.
  20. ↑ OpenWLANMap. Archiviert vom Original am 2. August 2014; abgerufen am 23. Juni 2015.
  21. ↑ OpenWLANMap Database Download. Abgerufen am 3. November 2018.
  22. ↑ a b Find WLAN network. Abgerufen am 19. Dezember 2014.
  23. ↑ OpenWLANMap license. Abgerufen am 19. Dezember 2014.
  24. ↑ WiGLE. Abgerufen am 19. Dezember 2014.
  25. ↑ a b WiGLE Stats. In: www.wigle.net. Abgerufen am 4. April 2021.
  26. ↑ a b WiGLE Wireless Network Map. Abgerufen am 19. Dezember 2014.
  27. ↑ Freifunk-Karte. Abgerufen am 1. Februar 2021.
  28. ↑ Freifunk API. Abgerufen am 1. Februar 2021.
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