draft Einleitung, Motivation und Zielsetzung

Thesis/README.md

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-# Einleitung [draft]
+# Einleitung 
 
-Smartphones enthalten immer mehr Sensoren, mit denen sie Daten aus ihrer Umwelt erfassen. Erst durch den Zugriff über Software werden diese Sensordaten zu nützlichen Features. So wird Beispielsweise das Display eingeschaltet, sobald man das Smartphone aus der Hosentasche holt oder ausgeschaltet, wenn man es sich ans Ohr hält. Ein großes Augenmerk erhält die Lokalisierung der Geräte. Hierdurch werden Anwendungen wie die Navigation ermöglicht. Bei der Distanzmessung geht es darum, die Strecke, die ein Gerät in Bewegung zurücklegt, zu erfassen. In dieser Arbeit soll untersucht werden, wie die Messung auf kleinen Skalen, im Zentimeterbereich, umgesetzt werden kann.
+Der Einsatz von Smartphones wird durch die Vielzahl verbauter Sensoren immer umfangreicher. Durch den Zugriff von Software auf die Sensoren, werden nützliche Features umgesetzt. So dient das Smartphone heute als Wasserwage durch den Einsatz des Lagesensors oder wird zu einem Schrittzähler durch den Beschleunigungssensor. Ein besonderes Interesse erhält hierbei die Lokalisierung der Geräte. Sie ermöglicht Anwendungen zur Navigation oder das Steuern von ortsgebundenen Aktionen. Die meisten dieser Anwendungen kommen mit einer geringen Auflösung von wenigen Metern zurecht da eine größere Entfernung zwischen den Orten besteht. Bei der Distanzmessung wird die Strecke, die ein Gerät in Bewegung zurücklegt, erfasst. Findet diese Bewegung in einem engen Rahmen, wie beispielsweise einem Tisch statt, so ist die Auflösung nicht mehr ausreichend. In dieser Arbeit soll daher untersucht werden, wie die Messung auf kleinen Skalen, im Zentimeterbereich, umgesetzt werden kann.
 
-## Motivation [draft]
+## Problemstellung und Motivation
 
-Die Open-Source-Andwendung phyphox®\footnote{https://phyphox.org} ermöglicht es mithilfe der im Smartphone verbauten Sensoren Experimente durch zu führen. Der Anwendung fehlt es derzeit an einer Möglichkeit, das Smartphone im Raum zu lokalisieren, was dazu führt das einige Experimente nicht durchführbar sind. Zur Lokalisierung soll Bluetooth eingesetzt werden. Aus der Literaturrecherche geht hervor, das die Abweichung von Bluetooth zur Lokalisierung meist mehrere Meter groß ist. Die Arbeit soll untersuchen ob diese Abweichung auf wenige Zentimeter reduziert werden kann um sie für Experimente nutzbar zu machen. Hierfür sollen sich selbst kalibrierenden Bluetooth-Beacons und die Filterung der Messdaten eingesetzt werden.
+Die Open-Source-Andwendung phyphox®\footnote{https://phyphox.org} ermöglicht es mithilfe der im Smartphone verbauten Sensoren Experimente durch zu führen.  Die Applikation wird dabei unter anderem in der Lehre eingesetzt um Physikalische oder Chemische zusammenhänge für die Schüler erlebbar zu machen. Sie ersetzt dabei teils teure Lehrmaterialien, die nicht an jeder Schule verfügbar sind. Dadurch hilft phyphox® bei der Verbesserung und Verbreitung von Bildung [@MI191_2021, ab: 1 h 30 min].
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+Aktuell fehlt es der Anwendung an einer Möglichkeit, das Smartphone im Raum zu lokalisieren. Durch die Implementierung einer Lokalisierungslösung lässt sich der Umfang der Experimente erweitern. Dabei ist darauf zu achten das die Lösung auf möglichst vielen Smartphones umsetzbar ist, wodurch die Hardwareanforderungen limitiert sind.
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+Da Bluetooth in allen gängigen Smartphones verfügbar ist, soll dies näher betrachtet werden. Aus der Literaturrecherche geht hervor, das die Abweichung von Bluetooth zur Lokalisierung meist mehrere Meter groß ist. Diese hohe Abweichung ist für die meisten Experimente nicht geeignet. Die Arbeit soll untersuchen ob die Abweichung auf wenige Zentimeter reduziert werden kann um sie für Experimente nutzbar zu machen.
 
 ## Zielsetzung [draft]
 
+Das Ziel dieser Arbeit liegt in der Entwicklung eines Lösungsansatzes, der die Umsetzung einer Lokalisierung zur Durchführung von Experimenten ermöglicht. Die Lösung soll dabei kostengünstig und möglichst einfach umsetzbar sein. 
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+Der eigene Beitrag liegt darin, ein neuartiges Konzept zu erarbeiten, das die Lokalisierung und Distanzmessung auf kleinen Raum ermöglicht. 
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+Zum Einsatz kommen hierbei sich selbst kalibrierenden Bluetooth-Beacons wodurch die Abweichung auf unter \SI{10}{\percent} sinken soll. und die Filterung der Messdaten eingesetzt werden.
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 Eine Lokalisierung des Smartphones wird oft zur Navigation eingesetzt. Hierbei kommt es meist nicht auf den letzten Meter bis zum Ziel an. In dieser Arbeit geht es darum, die Genauigkeit der Distanzmessung auf einen eingeschränkten Bereich von rund \SI{2}{\meter} zu verbessern. Dabei sollen verschiedene