(In Deutsch weiter unten)

For context-aware computing, position is an important aspect. Usually the mobile objects fix position on their own. A central instance called location service manages the position data. Transmitting latest position data to the location service is called position update. The location service uses the position data to answer queries on the positions of mobile objects.

Often this implies that the mobile objects regularly fix and update position. Therefore they spend a lot of energy, which decreased the availability time of mobile devices. Existing approaches to save energy only reduce the number of position updates. In order to minimize the energy consumption the number of position fixes and updates has to be adapted to the actual demand of the queries.

First of all the query interface of the location service is analyzed in this work. The query interface is enhanced so that an inquiring application can specify its actual demand precisely. This implies research on continuous queries as well as on temporal and spatial tolerance.

Afterwards it is shown how the number of position fixes can be minimized for a given query and tolerance. Starting from that, the energy consumption is minimized. Several approaches are developed for processing queries efficiently. Normally the queries have to be processed by the location service and the inquired mobile objects together.

Detailed simulations fortify the theoretical results. An all new approach to process range queries is put to test with promising results.

The final result of this work is that there are a lot of possibilities to save energy in location management, thus increasing the availability time of mobile devices.

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(In English above)

Positionsdaten sind ein wichtiger Aspekt kontextbezogener Anwendungen und Dienste. Häufig bestimmen die mobilen Objekte ihre Position selbst. Die Verwaltung der Positionsdaten übernimmt eine zentrale Instanz, der Lokationsdienst. Dieser nimmt die ihm übermittelten Positionsdaten entgegen und beantwortet damit Anfragen, die über die Positionen mobiler Objekte gestellt werden.

Häufig wird vorausgesetzt, dass die mobilen Objekte ihre Position regelmäßig bestimmen und an den Lokationsdienst übermitteln. Dafür verbrauchen sie einen Großteil ihres oft sehr beschränkten Energievorrats. Existierende Verfahren zur Energieschonung beschränken sich meist darauf, die Zahl der Positionsübermittlungen zu reduzieren. Zur Minimierung des Energieverbrauchs sind die Zahl der Positionsbestimmungen und die Zahl der Positionsübermittlungen an den tatsächlichen Bedarf durch Anfragen anzupassen.

In dieser Arbeit wird zunächst untersucht, wie die Anfrageschnittstelle des Lokationsdienstes zu erweitern ist, so dass ihm die anfragenden Anwendungen ihren tatsächlichen Informationsbedarf möglichst genau mitteilen können. In diesem Zusammenhang werden kontinuierliche Anfragen sowie zeitliche und räumliche Toleranzen untersucht.

Anschließend wird dargestellt, wie die Zahl der Positionsbestimmungen je nach Anfragetyp und in Abhängigkeit von der erlaubten Toleranz minimiert werden kann. Davon ausgehend wird gezeigt, wie der Energieverbrauch der mobilen Objekte minimiert werden kann. Es werden mehrere Verfahren zur energieschonenden Anfrageverarbeitung entwickelt. Dazu müssen die Anfragen normalerweise hybrid verarbeitet werden, das heißt vom Lokationsdienst und den angefragten mobilen Objekten gemeinsam.

Die theoretischen Ergebnisse werden durch ausführliche Simulationen zur Verarbeitung kontinuierlicher Anfragen untermauert und ergänzt. In diesem Zusammenhang wird ein völlig neues Verfahren zur Verarbeitung von Gebietsanfragen evaluiert.

Ergebnis der Untersuchungen ist, dass im Lokationsmanagement sehr viele Möglichkeiten zur Energieschonung bestehen, die die Bereitschaftszeiten mobiler Endgeräte bei konsequenter Anwendung erheblich verlängern können.