Was genau ist ein Indoor Positioning Beacon?
Ein Indoor Positioning Beacon ist ein münzgroßes Funkgerät, das einmal pro Sekunde ein 2,4-GHz-Bluetooth-Low-Energy-Paket aussendet. Es koppelt nicht, streamt nicht und fragt nicht nach Passwörtern – es meldet einfach „Ich bin hier“, sodass sich in der Nähe befindliche Telefone oder Decken-Gateways auf eine Handspanne genau triangulieren können. Stellen Sie sich das wie einen Leuchtturm vor, der durch Wände statt durch Wasser leuchtet.

Warum Satelliten an der Tür aufgeben
GPS-Signale verlieren beim Durchgang durch eine einzelne Glasscheibe etwa 30 dB; Beton und Stahl verschlucken sie komplett. Die Verlagerung der Konstellation in Innenräume löst das Problem: Montieren Sie alle sechs bis zehn Meter winzige Leuchttürme entlang von Fluren, Atriumbalkonen und Aufzugsvorräumen und erstellen Sie ein hyperlokales Referenzraster, das Einkaufszentren, Krankenhäuser und Flughäfen in adressierbare, zentimetergenaue Karten verwandelt.

Triangulationstricks: RSSI, AoA, ToF
Die älteste Methode ist die Messung der Entfernung von der Signalstärke (RSSI). Der Ankunftswinkel (AoA) liefert jedoch zusätzliche Richtungsinformationen durch die Messung von Phasenunterschieden im Mikrosekundenbereich über ein Antennenarray. Die Laufzeitmessung (ToF) von Bluetooth 5.1 erzeugt einen phasenkohärenten Ton und zählt das Echo im Nanosekundenbereich. Dadurch wird selbst in reflektierenden Korridoren eine Genauigkeit von ±10 cm erreicht. Reale Systeme kombinieren alle drei Methoden und gewichten sie nach Zuverlässigkeit, sodass der blaue Punkt gleichmäßig zwischen den Wänden gleitet und nicht zittert.

Von der CAD-Datei zum Live-Raster
Bevor ein einzelner Beacon an einer Trockenbauwand angebracht wird, wird der Veranstaltungsort per Laser gescannt oder per Drohne kartiert. Die Punktwolkendaten werden in einer CAD-Ebene zusammengefasst und anschließend an eine HF-Planungssoftware übermittelt, die Schatten hinter Stahl-Brandschutztüren und unter Rolltreppen vorhersagt. Das Tool spuckt eine Heatmap aus: Grüne Punkte, wo ein Beacon 200 m² abdeckt, gelbe Punkte, wo sich zwei überlappen, und rote Punkte, wo Metallkanäle einen eigenen Knoten erfordern. Die endgültige Konstellation wirkt auf den ersten Blick zufällig, minimiert aber mathematisch unerbittlich tote Winkel.

Hardware, die Staubsauger übersteht
Moderne Beacons vergießen ihre Elektronik in Epoxidharz, versiegeln das Batteriefach mit Fluorsilikon-O-Ringen und hängen die Antenne an stoßdämpfenden Rippen. UV-stabilisiertes Polycarbonat übersteht Hochdruckreinigerstrahlen; die Schlagfestigkeit IK08 hält einem Hammerschlag von einem Joule stand. Eine 220 mAh LiMnO₂-Zelle hält fünf Jahre bei 1 Hz; Vibrationssensoren können die Frequenz bei leerem Gebäude auf 0,1 Hz senken und so die Lebensdauer auf ein Jahrzehnt verlängern.

Kalibrierungsdrift: Der Feind der Zentimeter
Temperaturschwankungen und alternde Kristalle verschieben die Frequenz um ppm – genug, um den RSSI um ein Dezibel zu erhöhen. High-End-Systeme führen eine nächtliche Autokalibrierung durch: Ein fester „Anker“-Beacon in einer bekannten Ecke sendet ein Referenzpaket; alle anderen Knoten passen ihre Ausgabe so an, dass die Karte in einem 50 m großen Atrium auf zwei Zentimeter genau bleibt.

Datenschutz durch Design
Der Beacon enthält nur eine 128-Bit-UUID, eine Haupt- und eine Nebennummer – keine MAC, keine Seriennummer, keine Benutzer-ID. Smartphones hashen diese Werte mit täglich wechselnden Salts, um sicherzustellen, dass ein Käufer nicht von Einkaufszentrum zu Einkaufszentrum verfolgt werden kann. Standortanfragen werden über TLS übertragen; der Resolver gibt x-y-Koordinaten zurück und vergisst den Hash sofort.

Anwendungsfälle, die Zentimeter erfordern
Museen schalten Smartphones in den AR-Modus, sobald ein Besucher vor dem richtigen Gemälde stehen bleibt; Anmerkungen schweben exakt über den Pinselstrichen. Krankenhäuser rufen die nächstgelegene Infusionspumpe innerhalb von 15 Sekunden ans Krankenbett und verkürzen so die Suchzeit für Pflegekräfte um 80 %. Sportarenen liefern Nachos direkt in die Sitzreihe, nicht nur in einen vagen Abschnitt.

Hybrid Fusion
Indoor-Positionierung wird durch die Zusammenarbeit mehrerer Funkgeräte absolut zuverlässig. Beacons verankern das Netz; WLAN-RTT sorgt für metergenaue Redundanz; UWB erfasst Inseln unter 10 cm; das Barometer des Telefons und die IMU überbrücken Aufzugsschächte. Kalman-Filter gewichten jede Quelle nach Zuverlässigkeit und glätten den blauen Punkt, sodass er ohne zu springen von der Tiefgarage bis zur Suite im 40. Stock gleitet.

Wartung: Das langfristige Ziel
Die Decken sind hoch, Leitern teuer. Systeme prognostizieren das Ende ihrer Lebensdauer sechs Monate im Voraus, indem sie temperaturkorrigierte Spannungskurven aufzeichnen. Facility Manager erhalten farbkodierte Heatmaps: Grün – in Ordnung, Gelb – fallend, Rot – geplant für den Austausch im nächsten geplanten Wartungsfenster. Hot-Swap-Halterungen ermöglichen es einem Techniker, einen Beacon in weniger als 30 Sekunden auszutauschen, ohne das Mesh ausschalten zu müssen.

Fazit: Das unsichtbare Netz
Indoor-Positionierungs-Beacons sind zum Referenzrahmen moderner Gebäude geworden – ein unsichtbares Netz, das zentimetergenau den Standort jedes Gemäldes, jeder Pumpe und jedes Sitzplatzes erkennt. Sie schreien nicht, sie flüstern. Doch dieses Flüstern ist präzise genug, um weitläufige Komplexe in durchsuchbare, navigierbare Räume zu verwandeln. Da die Genauigkeit immer weiter abnimmt und Batterien der Vergangenheit angehören, wird nur noch der Satz „Ich kann es nicht finden“ verloren gehen.