Possibilities Using AR for Indoor Navigation

Abstract

De fleste utendørs posisjonerings- og navigasjonssytemer bruker GNSS signaler til å posisjonere en enhet. Derfor må andre alternative metoder taes i bruk. 2D plantegninger eller kart er de mest brukte grensesnittene i navigasjonssystemer, men disse systemene krever ofte en stor kognitiv belastning for brukeren, siden vedkommende selv må knytte det som blir presentert i brukergrensesnittet opp mot den virkelige verden. Utvidet virkelighet (AR) er et annet alternativ til plantegninger og kart, hvor det ikke kreves en like stor grad av kognitiv belastning. Ved bruk av AR blir instruksjonene kommunisert til brukeren vha. informasjon plassert direkte over oppfatningen av den ekte verden. Denne oppgaven prøver å identifisere foreløpig status og muligheter rundt bruken av AR i innendørs navigering. For å gjøre dette blir teori angående inndendørs posisjonering, "extended realities" og AR presentert. Et AR-basert innendørs navigasjonssytem ble utviklet ved bruk av verktøy som ARCore, IndoorAtlas SDK og data hentet fra MazeMap, og deretter testet og sammenlignet med MazeMap sin 2D kart-applikasjon gjennom en brukertest. Den implementerte AR-løsningen blir også sammenlignet med andre AR-løsninger. Resultatene fra brukertesten viste ingen signifikant forskjell mellom gjennomsnittsfarten ved bruk av den implementerte AR-løsningen og 2D kart-løsningen, men signifikante forskjeller ble funnet når det kom til ulike nivå av bekjentskap til lokasjonen og kjønn. Allikevel kom det frem at et flertall av deltakerne i brukertesten foretrakk AR-løsningen. Fordeler, ulemper og andre tilbakemeldinger fra brukertesten, som omhandler AR-løsningen, blir også presentert og diskutert.

Most outdoor positioning and navigation systems adopt Global Navigation Satellite System (GNSS) signals to position a user’s device, but within indoor spaces, these signals are not available, and alternative solutions have to be implemented. 2D floor plans or maps are the most commonly used interface in navigation systems, but these systems often require a high cognitive load, as the user has to make the connection between the real world and the interface. Augmented reality (AR) based indoor navigation systems have the potential of assisting their users without requiring great cognitive load, due to the navigation instructions being presented directly on top of the real world. This thesis tries to identify the current status and the possibilities of using AR as a way to aid users navigating within indoor spaces. To do this, theory regarding indoor positioning, extended realities, and augmented reality is presented. An AR-based indoor navigation system was implemented using tools like ARCore, IndoorAtlas SDK, and data provided by MazeMap, and then tested and compared to MazeMap's 2D digital map solution through a user test. The implemented AR solution is also compared to other AR solutions. The results from the user test showed no significant difference between the implemented AR solution and the 2D digital map solution in terms of average speed from start to destination, but significant differences related to the level of familiarity and genders were found. However, a majority of the participants preferred the AR solution. Based on data acquired from the user test, advantages, disadvantages, and other feedback regarding the AR-based indoor navigation system are presented and discussed.