Indoor Navigation Eine Benutzerstudie zum Navigationssystem für das IfGI-Gebäude – MOVING

Indoor Navigation Motivation – Wozu ein Indoor Navigationssystem? Das Indoor Navigationssystem für das Gebäude des Instituts für Geoinformatik – MOVING Die Benutzerstudie 3.1 Vorüberlegungen, Hypothesen 3.2 Zum Versuchsaufbau 3.3 Ablauf der Studie Auswertung 4.1 Zeiten 4.2 Ergebnisse der Befragung Fazit 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

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

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

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

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

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

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

Die Benutzerstudie 3.2 Zum Versuchsaufbau  2 x 2 Matrix der Testpersonen 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Ortskundige Anweisung A Anweisung B Ortsfremde Location Based Services - Indoor Navigation

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

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

Die Benutzerstudie 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Die Benutzerstudie 3.3 Der Versuchsablauf Route 1: Vom Eingang 26 zur GeoLök Fachschaft 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Die Benutzerstudie 3.3 Der Versuchsablauf Route 2: Von der GeoLök Fachschaft zur Bibliothek 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

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 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Die Benutzerstudie 3.3 Der Versuchsablauf Anweisung A Anweisung B 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit 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

Die Benutzerstudie 3.3 Der Versuchsablauf Anweisung A Anweisung B 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit 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. Location Based Services - Indoor Navigation

Die Benutzerstudie 3.3 Der Versuchsablauf Nach jedem Durchlauf eines Probanden wurde ein Fragebogen ausgeteilt Ziel: Subjektive Einschätzungen zu MOVING und zur Benutzerstudie an sich festhalten 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung – Zeiten Mittlere Zeit Route 1: Eingang – Fachschaft Route 2: Fachschaft – Bibliothek 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit [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

Auswertung – Boxplot (1) Route 1: Eingang – Fachschaft 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung – Boxplot (2) Route 2: Fachschaft - Bibliothek 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung – Boxplot (3) Route 1: Eingang - Fachschaft 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung – Boxplot (4) Route 2: Fachschaft - Bibliothek 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung – ANOVA Einfaktorielle Varianzanalyse Signifikanzniveau a = 0,05 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Signifikanz Nullhypothese Ortsfremde – Route 1 0,014 Abgelehnt Ortsfremde – Route 2 0,030 Ortskundige – Route 1 0,189 Angenommen Ortskundige – Route 2 0,609 Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung – Befragung 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 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung Ergebnisse der Befragung 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

Auswertung 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 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation

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

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

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! 1. Motivation 2. MOVING 3. Benutzerstudie 4. Auswertung 5. Fazit Location Based Services - Indoor Navigation