Jdeš pozdě. GPS na vašem smartphonu se točí a snaží se zachytit signál. Sedíte v autě, které vypadá úplně stejně jako to, které jste opustili před třemi mílemi. To je moderní moment paniky.
Ale když se světlo konečně rozsvítí zeleně, víte přesně, kde jste. Dostáváte pokyny pro pohyb krok za krokem. Najdete nejbližší kavárnu. To je možné díky dvěma různým technologiím pracujícím v tandemu: celulární síti a globálnímu polohovému systému (GPS).
Pochopení toho, jak spolupracují mobilní telefony a přijímače GPS, vysvětluje, proč vaše mapa někdy nefunguje ve sklepě, ale funguje perfektně na dálnici.
Mobilní síť: Váš hrubý odhad
Ve svém jádru je mobilní telefon komplexní obousměrný rádiový vysílač. Komunikuje nejen s lidmi, ale i s věžemi.
Tyto věže jsou uspořádány v mřížce buněk. Když řídíte, pohybujete se z jedné buňky do druhé. Základnové stanice monitorují sílu signálu. Když jste na okraji buňky, váš signál slábne. Další věž zaznamenává její posílení. Síť přepíná vaši konverzaci z jedné věže do druhé.
V odlehlých oblastech se věže nacházejí jen zřídka. Ve městech viditelnost brání mrakodrapy. Ve výtazích signál často mizí.
Ale i bez GPS čipu může váš telefon odhadnout, kde se nacházíte. Server může triangulovat vaši polohu pomocí:
- Úhel přiblížení vašeho signálu k věžím
- Čas potřebný k přenosu signálu mezi více věžemi
- Síla signálu při dosažení věže
Překážky jako stromy nebo beton zpomalují rádiové vlny. Díky tomu je určování polohy na základě mobilní sítě méně přesné než satelitní data. Toto je hrubý odhad. Dost na hledání, ale málo na přesnou navigaci.
Satelity GPS: přesné určení polohy
GPS také využívá rádiové vlny. Ale nepoužívá pozemní věže. Využívá prostor.
Na oběžné dráze je 27 GPS satelitů. Aktivních je 24 z nich. Tři slouží jako rezervy. Pokud jeden selže, ostatní budou udržovat integritu sítě.
K určení vaší polohy musí váš přijímač znát:
- Kde jsou na obloze alespoň tři satelity
- Vzdálenost ke každému z těchto satelitů
Využívá proces zvaný trilaterace. Představte si, že kolem každého satelitu nakreslíte kouli. Poloměr této koule se rovná vzdálenosti vašeho přijímače. Tři koule se protínají ve dvou bodech. Jeden bod je v hlubokém vesmíru. Druhý je na Zemi. Tento druhý bod jste vy.
To vyžaduje jasnou viditelnost. Hustý lesní porost nebo ocelová budova mohou blokovat signál. Pokud nevidíte satelity, nemůžete získat přesnou polohu.
Bezdrátová GPS pomoc: Hybridní přístup
Některé telefony používají k urychlení procesu bezdrátového asistenta GPS. To se někdy nazývá rozšířené GPS.
Telefon využívá satelity. Využívá také data z mobilní sítě. Tato hybridní metoda často zachytí vaši polohu rychleji než standardní přijímač.
To pomáhá v místech, kde tradiční GPS nefunguje.
- Uvnitř velkých budov
- Pod hustým listím
- V hustých městských “kaňonech”, kde mrakodrapy blokují oblohu
Mobilní síť poskytuje hrubé údaje o poloze a synchronizaci času. Satelity poskytují přesnost. Společně zkracují čas na první určení polohy. Získáte navigaci tam, kde by se samostatná GPS vzdala.
Tato kombinace rádiových věží a orbitálních satelitů umožňuje moderní lokalizační služby. Dalším krokem je podívat se, jak se tyto funkce skutečně objevují v zařízeních, která nosíme s sebou.
Většina moderních smartphonů má zabudovaný GPS čip. Pokud zařízení toto vybavení nemá, může přesto určit polohu analýzou signálů přes server. Hlavní účel takového systému je jednoduchý: když vytočíte číslo 911, vaše GPS telefony mohou odeslat své souřadnice do Public Safety Call Center (PSAP).
Po dlouhou dobu byla tato funkce omezena. Některá zařízení však šla ještě dále. Ty integrovaly plnohodnotný GPS přijímač přímo do těla telefonu nebo umožňovaly připojení externích zařízení přes Bluetooth či drátová rozhraní. Tyto pokročilé modely by mohly provozovat Java aplikace. Nabízely turn-by-turn navigaci. Identifikovali blízké podniky.
Pro přístup k těmto funkcím byly zapotřebí tři věci:
- Telefon s podporou GPS nebo kompatibilní externí přijímač
- Tarifní plán, který podporuje přenos map a dat GPS
- Servisní plán nebo software, který poskytuje aktuální mapová data a směrovací logiku
Typické případy použití pro zařízení s rozpoznáváním polohy
Zaměstnavatelé používají tyto nástroje ke sledování zaměstnanců. Společnosti nabízely sledovací služby pro své flotily. Lokátorový telefon Wherifone poskytoval GPS souřadnice a možnosti nouzového volání. Rodiče sledovali své děti. Ošetřovatelé byli informováni, pokud zařízení opustilo „bezpečnou zónu“. V Japonsku společnost Wearable Environmental Information Networks představila Dog@Watch, GPS hodinky pro domácí mazlíčky.
Hlavní výhodou byly pokyny krok za krokem. Telefony s obrazovkami zobrazujícími pokyny. Řečníci oznámili odbočky. Za přístup k této funkci si poskytovatelé účtovali měsíční poplatek. Přesnost byla zcela závislá na databázi map. Zastaralé mapy vedly k nesprávným odbočkám.
Služby včetně TeleNav. ViaMoto. MapQuest. Find Me smart2Go vyžadoval samostatný Bluetooth přijímač a paměťovou kartu. Destinator SP byl softwarový balíček pro chytré telefony.
Outdooroví nadšenci našli hodnotu v Trimble Outdoors. Nabízel mapy pro procházky. Horské kolo. Geocaching. Jiné společnosti se snažily propagovat zpravodajství založené na umístění. kupony. Inzerce.
Konkrétní modely se v této éře prosadily. Chytrý telefon Mio A701. Několik telefonů Motorola prodaných prostřednictvím Sprint/Nextel.
Temná strana a regulační reakce
Ne všichni používali tuto technologii zodpovědně. Policie v Tennessee vystopovala teenagera, který ze svého GPS telefonu žertovně volal na číslo 911. Strážci zákona v Kalifornii zadrželi muže, který schoval GPS telefon pod kapotu auta své bývalé přítelkyně, aby ji pronásledoval.
Americká komise pro komunikaci (FCC) odpověděla programem Enhanced 911 (E911). Toto pravidlo vyžadovalo, aby všechny mobilní telefony při volání na linku 911 vysílaly své číslo a polohu. Výrobci a poskytovatelé se museli podřídit do konce roku 2005. Tento termín vysvětluje, proč mnoho nových telefonů přišlo s GPS přijímači, i když nezvládly složité navigační úkoly.
E911 zachraňuje životy. To ale vyvolává otázky týkající se soukromí. Mnoho center tísňového volání stále nemělo možnost přijímat údaje o poloze mobilního telefonu. Technologie předčila infrastrukturu navrženou k jejímu využití.
Často kladené otázky
Mají mobilní telefony skutečnou GPS?
Většina mobilních telefonů má skutečné funkce GPS.
