Indoor Navigation Eine Benutzerstudie zum Navigationssystem für das IfGI- Gebäude – MOVING.
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Transcript of Indoor Navigation Eine Benutzerstudie zum Navigationssystem für das IfGI- Gebäude – MOVING.
Indoor Navigation
Eine Benutzerstudie zum Navigationssystem für das IfGI-
Gebäude – MOVING
Location Based Services - Indoor Navigation 2
Indoor Navigation
1. Motivation – Wozu ein Indoor Navigationssystem?
2. Das Indoor Navigationssystem für das Gebäude des Instituts für Geoinformatik – MOVING
3. Die Benutzerstudie3.1 Vorüberlegungen, Hypothesen
3.2 Zum Versuchsaufbau
3.3 Ablauf der Studie
4. Auswertung4.1 Zeiten
4.2 Ergebnisse der Befragung
5. Fazit
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 3
Motivation – Wozu ein Indoor Navigationssystem?• Den Komfort eines Outdoor
Navigationssystems auch auf größere Gebäude übertragen
• Nahtloser Übergang der Navigationssysteme zur Zielfindung
• Orientierung fällt aufgrund der Komplexität dieser Gebäude (Flughafen, Kliniken, Universitätsgebäude, …) schwer
• Navigation sollte an Benutzerkenntnisse angepasst sein
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 4
Das Indoor Navigationssystem für das Gebäude des IfGI – MOVING • Relativ junges Forschungsgebiet• Indoor Navigationssysteme befinden sich zur
Zeit noch im Entwicklungsstadium• und kommen nur vereinzelt zum Einsatz (z.B.
geführte Museumstouren)• Verfügbare Technologien
– Bluetooth– Wireless LAN– Infrarot– GPS
• Zusätzliche Schwierigkeit für Indoor Navigationssysteme: 3D (mehrere Stockwerke)
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 5
Das Indoor Navigationssystem für das Gebäude des IfGI – MOVING • MObile Verbal Indoor NaviGation
– Findet den kürzesten Weg von einem Ausgangs- zu einem Zielpunkt im Gebäude des IfGI
– Erzeugt für jede Anweisung eine Textausgabe (in englisch oder deutsch)
– Diese werden durch ein Text-To-Speech-Programm in das Audio-Format WAV überführt
– MOVING benutzt keine Positionierungstechnologie wie Infrarot oder GPS
– Es arbeitet auf Basis eines digitalen Gebäudemodells mit Eingabe von Start- und Zielpunkt
– MOVING benutzt Landmarken, um an die Benutzerkenntnisse angepasste Wegbeschreibungen zu erzeugen
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 6
Das Indoor Navigationssystem für das Gebäude des IfGI – MOVING Exkurs: Landmarken• Landmarke: ein auffälliges, meist weithin
sichtbares, topographisches Objekt• Landmarken erleichtern die Orientierung• Aber: Eine automatische Identifikation von
geeigneten Landmarken ist schwierig• MOVING benutzt 5 Typen von Landmarken:
– Durchquerte Türen– Anzahl der passierten Türen– Nutzungsart der passierten Räume– Flurende– Durchquerter Raumtyp (z.B. Raum, Flur,
Treppenhaus)
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 7
Die Benutzerstudie
3.1 Vorüberlegungen, Hypothesen• Ortskundige sind generell schneller als
Ortsfremde• Ortskundige sind schneller mit einer kürzeren,
auf Landmarken basierenden als mit einer ausführlichen (alle Richtungsanweisungen beinhaltenden) Wegbeschreibung
• Ortsfremde sind schneller mit einer ausführlichen (alle Richtungsanweisungen beinhaltenden) als mit einer kürzeren, auf Landmarken basierenden Wegbeschreibung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 8
Die Benutzerstudie
3.2 Zum Versuchsaufbau• Es gab zwei Arten von Wegbeschreibungen:
– A: mit allen Richtungsanweisungen (links, rechts, geradeaus), Landmarken für durchquerte Türen und Flurenden
– B: kürzer mit weniger Richtungsanweisungen, Landmarken für Nutzungsart der passierten Räume, „von Landmarke zu Landmarke“
• Die Probanden wurden in 2 Gruppen unterteilt:
– Ortskundige (Geoinformatiker, Geographen)– Ortsfremde (Wirtschaftsinformatiker, Sonstige)
2 x 2 Matrix der Testpersonen
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 9
Die Benutzerstudie
3.2 Zum Versuchsaufbau
2 x 2 Matrix der Testpersonen1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ortskundige
Anweisung A
Ortskundige
Anweisung B
Ortsfremde
Anweisung A
Ortsfremde
Anweisung B
Location Based Services - Indoor Navigation 10
Die Benutzerstudie
3.2 Zum Versuchsaufbau• Streckenverlauf
– Sollte nicht zu einfach sein– Sollte nicht zu kurz sein– Relativ einfache Struktur des IfGI-Gebäudes Strecke quer durch das Gebäude über 2 Etagen
notwendig Aufteilung in 2 Etappen, um mehr Datenmaterial
zu akquirieren
• Wichtigstes Messkriterium: Benötigte Zeit• Weiteres Kriterium: Fehlerquote
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 11
Die Benutzerstudie
3.3 Der Versuchsablauf• Die Studie fand am 4.5.2006 am IfGI statt• Die Probanden erhielten einen mp3-Player
mit der Wegbeschreibung• Instruktionen an die Probanden:
– Sie sind auf der Suche nach zwei Räumen und hätten mit Hilfe von MOVING die dazugehörigen Wegbeschreibungen erzeugt
– Die Lage der Ziele ist unbekannt – Es dürfen keine anderen Hilfsmittel benutzt oder
Personen um Hilfe gefragt werden • Die Teilnehmer wurden nacheinander in das
Gebäude geschickt, begleitet von einem unabhängigen „Beobachter“ (mit Stoppuhr)
• Teilnehmer waren 28 Studenten dieses Seminars
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 12
Die Benutzerstudie
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 13
Die Benutzerstudie
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
3.3 Der Versuchsablauf• Route 1: Vom Eingang
26 zur GeoLök Fachschaft
Location Based Services - Indoor Navigation 14
Die Benutzerstudie
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
3.3 Der Versuchsablauf• Route 2: Von der
GeoLök Fachschaft zur Bibliothek
Location Based Services - Indoor Navigation 15
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Die Anweisungen
A 1 / B 1
A 2
B 2
A 3
A 4
A 5
B 3
A 6
B 4
A 7 / B 5
A 8 / B 6
Location Based Services - Indoor Navigation 16
Die Benutzerstudie
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
3.3 Der Versuchsablauf
Anweisung A Anweisung B
Gehen Sie durch die Eingangstür ins Gebäude und wenden Sie Sich nach links.
Gehen Sie geradeaus durch die Glastür bis zum Ende des Ganges und dann links.
Dann laufen Sie geradeaus bis zum Ende des Ganges und dann rechts.
Jetzt gehen Sie geradeaus bis zum Ende des Ganges und dann links.
Gehen Sie geradeaus durch die Zwischentür und direkt rechts.
Gehen Sie durch die Eingangstür ins Gebäude und wenden Sie Sich nach links. Gehen Sie geradeaus am Hausmeisterbüro vorbei durch die Glastür bis zum Ende des Ganges und dann links.
Dann laufen Sie geradeaus zum Raum 72 und dann rechts.
Location Based Services - Indoor Navigation 17
Die Benutzerstudie
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
3.3 Der Versuchsablauf
Anweisung A Anweisung B
Dann laufen Sie geradeaus durch die Zwischentür bis zum Ende des Ganges und dann links.
Gehen Sie geradeaus und direkt rechts.
Jetzt gehen Sie geradeaus durch die Glastür bis zum Zielraum, der Fachschaft.
Dann laufen Sie geradeaus vorbei am ZDM durch die Zwischentür bis zum Fahrstuhl und dann links.
Gehen Sie geradeaus und direkt rechts.
Jetzt gehen Sie geradeaus durch die Glastür bis zum Zielraum, der Fachschaft.
Location Based Services - Indoor Navigation 18
Die Benutzerstudie
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
3.3 Der Versuchsablauf• Nach jedem Durchlauf eines Probanden wurde
ein Fragebogen ausgeteilt• Ziel: Subjektive Einschätzungen zu MOVING
und zur Benutzerstudie an sich festhalten
Location Based Services - Indoor Navigation 19
Auswertung – Zeiten
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Mittlere Zeit
• Route 1: Eingang – Fachschaft• Route 2: Fachschaft – Bibliothek
[min] OrtsfremdeA
OrtsfremdeB
OrtskundigeA
OrtskundigeB
Route1 01:25 02:56 01:22 01:39
Route 2 01:19 02:17 01:20 01:18
Gesamt 02:44 05:13 02:42 02:57
Location Based Services - Indoor Navigation 20
Auswertung – Boxplot (1)
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
• Route 1: Eingang – Fachschaft
Location Based Services - Indoor Navigation 21
Auswertung – Boxplot (2)
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
• Route 2: Fachschaft - Bibliothek
Location Based Services - Indoor Navigation 22
Auswertung – Boxplot (3)
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
• Route 1: Eingang - Fachschaft
Location Based Services - Indoor Navigation 23
Auswertung – Boxplot (4)
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
• Route 2: Fachschaft - Bibliothek
Location Based Services - Indoor Navigation 24
Auswertung – ANOVA
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
• Einfaktorielle Varianzanalyse• Signifikanzniveau = 0,05
Signifikanz Nullhypothese
Ortsfremde – Route 1
0,014 Abgelehnt
Ortsfremde – Route 2
0,030 Abgelehnt
Ortskundige – Route 1
0,189 Angenommen
Ortskundige – Route 2
0,609 Angenommen
Location Based Services - Indoor Navigation 25
Auswertung – Befragung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung• Befragung stützte sich auf einen 2-seitigen
Fragebogen• Verschiedene Aspekte der von MOVING
erzeugten Wegbeschreibungen und der Benutzerstudie an sich konnten bewertet werden, z.B.:– Verständlichkeit (akustisch, inhaltlich)– Wie oft man sich verlaufen hat (Fehlerquote)– Ob man ohne Anweisungen (dafür alternativ z.B. mit
einer Karte) länger gebraucht oder sich öfter verlaufen hätte
– Ob die Probanden die Studie als fair empfanden
• Anmerkungen und Verbesserungsvorschläge
Location Based Services - Indoor Navigation 26
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 27
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 28
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 29
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 30
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 31
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 32
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 33
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 34
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 35
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 36
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 37
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Ergebnisse der Befragung
Location Based Services - Indoor Navigation 38
Auswertung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Anmerkungen und Verbesserungsvorschläge• Mehrere Probanden kritisierten die
Sprachqualität und Form der akustischen Ausgabe (Endlosschleife der Anweisungen)
• Das Handling eines der beiden mp3-Player bereitete Schwierigkeiten
• Wegbeschreibung B war einigen zu unpräzise und einige Landmarken erschienen zweifelhaft
• Einige Probanden mit Wegbeschreibung A fanden ihre Anweisungen zu lang u. kompliziert
• Ein Proband schlug vor, die verbale Textausgabe mit einer optischen Ausgabe (in Form von Richtungspfeilen) zu kombinieren
Location Based Services - Indoor Navigation 39
Fazit
Probleme• Individualität der Probanden (z.B.
Ganggeschwindigkeit)• 2 unterschiedliche mp3-Player wurden
eingesetzt
Ausschluss zweier Zeitwertungen• Unvorhergesehene externe Effekte • Geringe Qualität des Text-To-Speech-
Programms
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 40
Fazit
Hypothesen• Ortskundige sind generell schneller als
Ortsfremde• Ortskundige sind schneller mit einer kürzeren,
auf Landmarken basierenden als mit einer ausführlichen (alle Richtungsanweisungen beinhaltenden) Wegbeschreibung
• Ortsfremde sind schneller mit einer ausführlichen (alle Richtungsanweisungen beinhaltenden) als mit einer kürzeren, auf Landmarken basierenden Wegbeschreibung
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit
Location Based Services - Indoor Navigation 41
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
1. Motivation
2. MOVING
3. Benutzerstudie
4. Auswertung
5. Fazit