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Mobile Navigationslösungen stecken inzwischen in vielen mobilen Rechnern und Handys. Mit freier Software und freien Kartendaten holen sich Nutzer und Entwickler deutlichen Mehrwert auf ihre Geräte – abseits vom Lizenz- und Gebührendschungel .

Openstreetmap ist ein Projekt [1] auf der soliden Basis von 150000 Freizeitkartographen. Es stemmt eine Geodatenbank, die nahezu uneingeschränkt für freie und kommerzielle Geo-Applikationen nutzbar ist. Ein offenes Taggingsystem beschreibt die Objekte der Datenbank, was viele Möglichkeiten bietet. Die Mapper genannten Teilnehmer sammeln alles, was sich mit Geokoordinaten versehen lässt, vom Briefkasten bis zum Skilift. Dank offener Struktur lassen sich die Softwarekomponenten auch außerhalb des Projekts verwenden. Unterwegs zeigt sich das Kartenmaterial dank freier Tools als hilfreicher Begleiter. Einsteiger und Entwickler finden zudem im “OpenStreetMap”-Buch [2] einen Überblick zum Projekt.

Seitensprünge

Die Daten in der zentralen Datenbank darf jeder Mapper beliebig modifizieren. Unternehmen oder Behörden haben die Möglichkeit, einen eigenen Server im Intranet aufzusetzen, um die Kontrolle über selbst erfasste Daten zu behalten. Das bietet interessante Optionen. Tiefbauämter pflegen so Daten zu Verkehrszeichen und Ampelanlagen, Kurierdienste nutzen die hausinterne Infrastruktur zur Planung ihrer Routen und versorgen die mobilen Geräte der Auslieferer mit den Daten. Auf der Wiki-Seite “The Rails Port” [3] finden Systemadministratoren eine Anleitung zum Aufsetzen der Software.

Software für Mobile

Zahlreiche Applikationen versprechen die Daten von Openstreetmap unterwegs nutzbar zu machen. Für das verbreitete I-Phone gibt es OSM Track und Offmaps. Android-Nutzer [4] holen sich OSM Android, Andnav, Navit oder den Editor Vespucci. Bei Openmokos Freerunner [5] bieten sich Tango GPS, Navit, Pyroute, Gosmore oder Mumpot an. Eine gute Anlaufstelle zur Recherche nach Software für den eigenen mobilen Begleiter ist das Wiki [6] des Projekts.

Maemo findet

Wer sich nach Navigationslösungen auf einer möglichst freien Plattform umschaut, findet bei Nokia mit den Internet-Tabletts der N-Serie (N770, N800, N810 und N900) und dem zugehörigen Maemo-Betriebssystem interessante Kandidaten. Das hochauflösende Display ist zur Kartendarstellung gut geeignet und die Batterie hält auch bei intensiver Verwendung mehrere Stunden durch.

Beispiel N810: Das Gerät kommt bereits mit einem eingebauten GPS-Modul daher, das allerdings unten im Gehäuse nicht optimal platziert ist und deswegen öfter schwächelt. Wer zu Fuß oder auf dem Fahrrad unterwegs ist, kommt um die Anschaffung einer Bluetooth-GPS-Maus kaum herum. Während sich das N810 nur via Drahtlos-Netzwerk und Bluetooth mit der Umwelt unterhält, beherrscht das N900 als jüngstes Familienmitglied auch die gängigen Mobilfunkstandards.

Rund um Maemo bietet Nokia eine Plattform [7] an, auf der sich Nutzer über Foren und Mailinglisten austauschen. Programmierer finden eine Entwicklungsumgebung, die zugehörige Dokumentation und verschiedene Dienste vor. Anwender greifen auf die zentrale Programmverwaltung [8] zu, die das Auffinden geeigneter Software für die eigenen Vorlieben erleichtert. Auf den Programmseiten klickt der Anwender einfach auf die Installationsverknüpfung, um das Paket herunterzuladen und zu installieren.

Nicht zwingend erforderlich, aber nützlich ist es, den Open-SSH-Server zu installieren. Damit erhält der Anwender Zugriff auf das Administratorenkonto des Tabletts und loggt sich so von einem Desktop-Rechner aus auf dem Gerät ein. Wer umfangreiche Installationen vornehmen will, nutzt fortan auf der Kommandozeile den Paketmanager »apt«, statt sich von Webseite zu Webseite zu hangeln.

Wer mit dem N810 ein Auto navigiert, installiert üblicherweise Navit. Für Rad- und Wandertouren empfiehlt sich Maemo Mapper. Daten zu Openstreetmap beizutragen erleichtert der Editor Osm2go. Für den Zugriff auf die Sprachausgabe mancher Programme eignet sich Flite [9], das allerdings keine deutsche Sprachsynthese beherrscht, weshalb die gesprochenen Texte wahlweise schwer verständlich oder zum Schmunzeln sind.

Das GPS-Subsystem des N810, egal ob über eine per Bluetooth gekoppelte Maus oder den internen GPS-Chip versorgt, läuft aus Stromspargründen nicht ständig mit. Programme, die Positionsdaten benötigen, fordern diese über eine Bibliothek vom Betriebssystem an, was daraufhin den Treiber und den GPS-Server startet. Manche Programme, wie auch Maemo Mapper, sind nicht in der Lage, das Subsystem selbsttätig zu starten. Der Anwender bemüht daher eine Hilfsapplikation wie Osm2go, GPX View oder den Waypoint-Catcher [10], die diese Aufgabe übernimmt.

Tourenplanung

Wer ein Mobilgerät für Wanderungen oder für das Ausliefern von Briefen abseits von Hauptstraßen nutzt, findet kaum Software zur Routenberechnung. Es gilt dann, die Touren vorzuplanen. Das geschieht etwa automatisiert über Openrouteservice [11]. Wem die Ergebnisse nicht zusagen, bearbeitet die Touren nach oder erstellt sie manuell. Für beide Zwecke eignet sich Cycleroute [12].

Abbildung 1: Maemo Mapper auf Tour. In verschiedenen Farben sind Route (grün), zurückgelegte Strecke (rot) und aktuelle Position (blau) angezeigt.

Viking [13] kann neben Openstreetmap-Karten auch weitere Kartenquellen verwenden und transparent übereinanderlegen. Über Satellitenbilder finden Wanderer somit auch Wege, die bei Openstreetmap noch nicht vollständig erfasst sind und bei kommerziellen Anbietern gänzlich fehlen.

Auch Mapper, die eine Tour vorbereiten und dazu fehlende Straßen ausfindig machen möchten, profitieren von diesem Ebenenkonzept. Nach dem Anlegen einer oder mehrerer Kartenebenen fügen sie eine GPS-Ebene hinzu, auf der ein Track eingezeichnet wird. Sobald die Route steht, ist die Ebene als GPX zu exportieren und in die Navigationssoftware zu laden. Es empfiehlt sich, die eingerichteten Ebenen vor dem Beenden von Viking zur Wiederverwendung abzuspeichern.

Maemo Mapper

Maemo Mapper ist speziell für Tabletts entwickelt und baut auf Kartenkacheln des Openstreetmap-Projekts, die das Gerät zwischenspeichert und so unterwegs auch ohne Netzanbindung nutzt. Der Anwender kann die Karten eines bestimmten Gebiets oder entlang der Route in verschiedenen Vergrößerungsstufen herunterladen. Die Kartenquellenverwaltung enthält die URLs einiger weiterer Karten, bei Bedarf lassen sich eigene hinzufügen. Ein Unternehmen, das sich aus den Daten von Openstreetmap selbst Karten rendert, kann diese den Mitarbeitern einfach zur Verfügung stellen. Selbst die Satellitenbilder oder Straßenkarten kommerzieller Webdienste lassen sich auf diese Weise verwenden. Allerdings sollte man sich vorher anhand der Nutzungsbedingungen des Kartenanbieters über die rechtlichen Aspekte informieren.

Abbildung 2: Navit zeigt die berechnete Route von Karlsruhe nach Wissembourg in blauer Farbe auf der Karte an.

Maemo Mapper zeigt eine geladene Route in grüner, die bereits zurückgelegte Strecke in roter und die aktuelle Position in blauer Farbe an (Abbildung 1). Die Taste in der Mitte des Steuerkreuzes zentriert die Karte um die aktuelle Position herum. Maemo Mapper bietet ferner die Option, bei bestehender Netzverbindung eine Route mit Abbiegehinweisen zu erstellen. Dabei erzeugt das Mapper-Tool einen GPX-Track, in dem an den entsprechenden Stellen bereits Wegpunkte mit Texten für die Sprachsynthese eingearbeitet sind.

Abbildung 3: Der Editor Osm2go bearbeitet Daten für Openstreetmap direkt vor Ort und schickt sie bei bestehender Netzwerkverbindung an den Server.

Liegen Points of Interest (POIs) als GPX-Wegpunkte vor, lassen sie sich importieren. Legt der Nutzer im Verzeichnis mit der resultierenden Datenbankdatei Icons im Format PNG und der (zwingend so geschriebenen Endung) ».jpg« ab, die den Namen der Wegpunktdatei oder einer Wegpunktkategorie tragen, zeigt Maemo Mapper die Wegpunke direkt auf der Karte an. So können Gewerbetreibende ihre Firmenstandorte einbinden, Wanderer Schutzhütten anzeigen oder Geocacher zum Ziel finden. Auf der Homepage des Autors findet sich ein Ruby-Skript [14], das GPX-Wegpunkte in eine passende Datenbankdatei konvertiert. Das mühsame manuelle Importieren mehrerer GPX-Dateien entfällt damit.

Auch wenn Maemo Mapper eine gut zu bedienende Software mit enormem Leistungsumfang ist, gilt es, einige Klippen zu umschiffen. Soll der alpine Wandertrip nicht zum orientierunslosen Abenteuer ausarten, lohnt sich ein Blick in den Kasten “Fallstricke in Maemo Mapper”. Und ein Tipp vorab: In den Einstellungen lassen sich viele häufig benötigte Funktionen auf die Funktionstasten verteilen, was die Bedienung erleichtert.

Navit

Navit läuft auf dem N810, mit Android sowie dem Openmoko Freerunner und nutzt Vektordaten statt Rasterkarten, was eine automatische Routenbestimmung ohne Netzanbindung erlaubt. Speziell mit den komplexen Karten von Openstreetmap stößt das N810, abhängig von der Länge der Strecke, jedoch schnell an die Leistungsgrenzen.

Die Einrichtung von Navit geschieht über die Konfigurationsdatei [15] »navit.xml«. Sofern sie für den Benutzer nicht schreibbar ist, legt er im Nutzerverzeichnis eine Kopie ab:

mkdir ~/.navit
cp /usr/share/navit/navit.xml ~/.navit

Navit installiert nur eine kleine Beispielkarte, weshalb es sinnvoll ist, zusätzliches Material zu installieren (Abbildung 2). Neben verschiedenen Kartenquellen [16] dürfen das auch die XML-Daten von Openstreetmap sein. Diese überführt der mitgelieferte Konverter Osm2navit in ein Binärformat. Wer den Aufwand scheut, lädt sich fertige Karten [17] herunter. In der Konfigurationsdatei ist ein Kartenset zum Einbinden einer Europakarte vorbereitet. Das Ändern der Attribute auf »enabled« aktiviert es, sofern der Nutzer die angegebenen Pfade verwendet hat:

<mapset enabled="yes">
<map type="binfile" enabled="yes" data=U"/media/mmc2/MapsNavit/osm_europe.bin"/>
</mapset>

Die Konfigurationsdatei beinhaltet mehrere Profile, die die Darstellung der Karten und das Routingverhalten beeinflussen. Für den Nutzer gestaltet es sich daher einfach, Navit an persönliche Vorlieben anzupassen. Der Routing-Algorithmus ist allerdings für Autofahrten optimiert, weshalb das Programm auf längeren Strecken ausgebaute Straßen bevorzugt. Die Ergebnisse beim Rad- oder Fußgänger-Routing bleiben meist hinter den Erwartungen zurück.

Abbildung 4: Ein Menüsystem erleichtert dem Mapper in Osm2go das Taggen neuer Objekte. Die Auswahl an Objekten ist groß.

Via Konfigurationsdatei zeigt Navit vorgeplante Routen an. Das GPX-Format ist zuerst durch »gpx2navit_txt tour.gpx -o tour« in ein eigenes Format zu wandeln: Die resultierende Datei »tour_nav.txt« kopiert der Nutzer aufs Tablett und bindet sie mittels Konfigurationsdatei ein:

<mapset enabled="yes">
<map type="textfile" enabled="yes" data=U"/tmp/tour_nav.txt"/>
</mapset>

Wer ein Tracklog der Reise haben möchte, bewerkstelligt dies, indem er in der Konfigurationsdatei den Eintrag

<log type="gpx" data="track_%Y%m%d-%i.gpx"U flush_size="1000" flush_time="30"/>

sucht und die Kommentarzeichen zu Beginn und am Ende der Zeile entfernt. Der Logdatei sollte ein Pfad vorangestellt sein, der für den User zugänglich und beschreibbar ist.

Abbildung 5: Marke Eigenbau: Der Waypoint-Catcher setzt unterwegs Wegpunkte, wie hier beim bevorzugten Pizzabäcker.

Osm2go

Mit dem Editor Osm2go bearbeiten Mapper ihre Daten für Openstreetmap bereits unterwegs (Abbildung 3) und schicken sie dann bei bestehender Netzwerkverbindung an den zentralen Server. Ursprünglich speziell für Tabletts geschrieben, lässt sich das Programm inzwischen auch auf anderen Plattformen wie Linux-Desktoprechnern und Openmokos Freerunner installieren.

Nach der Installation legt der Mapper ein neues Projekt an, wählt den vom Server zu ladenden Kartenausschnitt aus – am besten unter Zuhilfenahme von Maemo Mapper -, lädt die Daten vom Server und öffnet das Projekt. Am linken Fensterrand findet er Bedienelemente, mit denen er Operationen vornimmt wie Löschen, Attribute bearbeiten, Knoten und Wege hinzufügen, Wege auftrennen und Richtung umkehren.

Ein blauer Punkt zeigt die aktuelle Position im Datenbereich an. Um beispielsweise einen Briefkasten einzuzeichnen, setzt der Mapper einfach einen neuen Knoten an die gewünschte Position. Im daraufhin eingeblendeten Dialog gibt er die für Openstreetmap typischen Tags entweder manuell ein oder wählt sie über ein Menüsystem (siehe Abbildung 4) aus. Ähnlich verläuft das Anlegen eines Weges mit den dafür vorgesehenen Werkzeugen. Ist der Weg vollständig, klickt der Benutzer auf die Schaltfläche mit dem grünen Haken und vergibt die gewünschten Tags.

Ein wesentliches Merkmal der Openstreetmap-Daten ist, dass sich Wege an Abzweigungen und Kreuzungen einen gemeinsamen Knoten teilen. Um einen neuen Weg von einem bereits existierenden abzweigen zu lassen, fügt der Mapper zunächst an der passenden Stelle einen Knoten in den existierende Weg ein. Dann ist der neu zu erstellenden Weg an diesen Knoten anzuschließen. Dazu klickt er über das Polygonwerkzeug einen Moment lang mit dem Stift auf den existierenden Knoten, bis Osm2go diesen als blauen Punkt darstellt. Osm2go bindet jetzt den neuen Weg an.

Auf dieselbe Weise ist auch ein bereits existierender Weg zu verlängern. Osm2go speichert übrigens alle Änderungen automatisch ab, was speziell unterwegs recht komfortabel ist.

Waypoint-Catcher

Mit GPS-Handgeräten lassen sich Wegpunkte markieren, um interessante Orte, den Standort des geparkten Fahrzeuges oder Notizen für das Mapping festzuhalten. Der Autor des Artikels bietet auf seiner Webseite den Waypoint-Catcher (Abbildung 5) an. Diese Python-Applikation [10] besteht aus einer großen Schaltfläche, durch deren Betätigung die aktuelle Position – mit einem Namen versehen – als Wegpunkt in einer CSV-Datei landet. Die Datei transformiert GPS Babel nach der Tour zur vielfältigen Weiterverarbeitung ins GPX-Format.

Auf der Waypoint-Projektseite findet sich neben einer Installationsanleitung auch der nötige Aufruf des Programms. Wer eine grafische Oberflächen bevorzugt, findet hier außerdem das kleine Tool Gebabbel, das die Bedienung von GPS Babel erleichtert. (uba)