Vous êtes en retard. Le GPS de votre smartphone tourne et essaie de se verrouiller. Vous êtes assis dans une voiture qui ressemble exactement à celle d’il y a trois milles. C’est la panique moderne.
Mais quand il clique enfin sur le vert, vous savez exactement où vous êtes. Vous obtenez des instructions étape par étape. Vous trouvez le café le plus proche. Cela fonctionne grâce à deux technologies distinctes fonctionnant en tandem : le réseau cellulaire et le système de positionnement global (GPS).
Comprendre comment les téléphones portables et les récepteurs GPS fonctionnent ensemble explique pourquoi votre carte échoue parfois dans un sous-sol mais fonctionne parfaitement sur une autoroute.
Le réseau cellulaire : votre estimation approximative
À la base, un téléphone portable est une radio bidirectionnelle sophistiquée. Cela ne parle pas seulement aux gens. Il parle aux tours.
Ces tours sont disposées selon une grille de cellules. En conduisant, vous passez d’une cellule à une autre. Les stations de base surveillent votre force du signal. Lorsque vous êtes près du bord d’une cellule, votre signal chute. La tour suivante la voit s’élever. Le réseau transmet votre appel d’une tour à l’autre.
Dans les zones reculées, les tours sont rares. Dans les villes, les gratte-ciel bloquent la vue. À l’intérieur des ascenseurs, le signal s’arrête souvent.
Mais même sans puce GPS, votre téléphone peut deviner où vous vous trouvez. Un serveur peut trianguler votre position en utilisant :
- L’angle de votre signal à l’approche des tours
- Le temps nécessaire au signal pour voyager entre plusieurs tours
- La force du signal lorsqu’il atteint la tour
Les obstacles comme les arbres ou le béton ralentissent les ondes radio. Cela rend la localisation cellulaire moins précise que les véritables données satellite. C’est une estimation approximative. Assez bon pour une recherche, pas assez pour une navigation précise.
Satellites GPS : la solution de précision
Le GPS repose également sur les ondes radio. Mais il n’utilise pas de tours au sol. Il utilise l’espace.
Il y a 27 satellites GPS en orbite. Vingt-quatre sont actifs. Trois servent de sauvegarde. Si l’un échoue, les autres maintiennent le réseau intact.
Pour trouver votre position, votre récepteur doit savoir :
- Où au moins trois satellites se trouvent dans le ciel
- Votre distance de chacun de ces satellites
Il utilise un processus appelé trilatération. Imaginez dessiner une sphère autour de chaque satellite. Le rayon de cette sphère est la distance jusqu’à votre récepteur. Trois sphères se coupent en deux points. Un point est dans l’espace lointain. L’autre est sur Terre. Ce deuxième point, c’est vous.
Cela nécessite une ligne de vue dégagée. Une couverture arborée dense ou un bâtiment en acier peuvent bloquer le signal. Si vous ne pouvez pas voir les satellites, vous ne pouvez pas obtenir la solution.
GPS sans fil : l’approche hybride
Certains téléphones utilisent le GPS assisté par sans fil pour accélérer les choses. C’est ce qu’on appelle parfois le GPS amélioré.
Le téléphone utilise les satellites. Il utilise également les données du réseau cellulaire. Cette méthode hybride se verrouille souvent sur votre position plus rapidement qu’un récepteur standard.
Cela aide dans les endroits où le GPS traditionnel échoue.
- À l’intérieur de grands bâtiments
- Sous un feuillage épais
- Dans des canyons urbains denses où les gratte-ciel bloquent le ciel
Le réseau cellulaire fournit des données de position approximatives et une synchronisation temporelle. Les satellites assurent la précision. Ensemble, ils réduisent le temps nécessaire à la première réparation. Vous obtenez une navigation là où un GPS autonome abandonnerait.
Cette combinaison de tours radio et de satellites en orbite est ce qui rend possible les services de localisation modernes. La prochaine étape consiste à voir comment ces fonctionnalités apparaissent réellement dans les appareils que nous transportons.
La plupart des smartphones modernes sont équipés d’une puce GPS intégrée. Si un appareil ne dispose pas de ce matériel, il peut toujours localiser l’emplacement en analysant les modèles de signal via un serveur. L’objectif principal de cette configuration est simple : lorsque vous composez le 911, vos téléphones GPS peuvent transmettre vos coordonnées à un point de réponse de la sécurité publique (PSAP).
Pendant longtemps, c’était l’étendue des fonctionnalités. Mais certains appareils sont allés plus loin. Ils intégraient un récepteur GPS complet directement dans le combiné ou permettaient des connexions externes via Bluetooth ou des interfaces filaires. Ces unités avancées pourraient exécuter des applications Java. Ils proposaient une navigation étape par étape. Ils ont identifié des commerces à proximité.
Pour accéder à ces fonctionnalités, vous aviez besoin de trois choses :
- Un téléphone compatible GPS ou un récepteur externe compatible
- Un plan d’appel prenant en charge la transmission de données cartographiques et GPS
- Un plan de service ou un logiciel fournissant des données cartographiques réelles et une logique de direction
Cas d’utilisation courants pour les appareils compatibles avec la localisation
Les employeurs ont utilisé ces outils pour surveiller le personnel. Les entreprises proposaient des services de suivi de leurs flottes. Le téléphone de localisation Wherifone a fourni les coordonnées GPS et la numérotation d’urgence. Les parents suivaient les enfants. Les soignants recevaient des alertes si un appareil quittait une « zone de sécurité ». Au Japon, Wearable Environmental Information Networks a lancé la Dog @ Watch, une montre GPS pour animaux de compagnie.
Les instructions étape par étape sont devenues un argument de vente majeur. Les téléphones dotés d’écrans affichaient les itinéraires. Les orateurs ont annoncé leur tour. Les fournisseurs facturaient des frais mensuels pour cet accès. La précision dépendait entièrement de la base de données cartographique. Des cartes obsolètes signifiaient des mauvais virages.
Services inclus TeleNav. ViaMoto. MapQuest. Find Me smart2Go nécessitait un récepteur Bluetooth séparé et une carte mémoire. Destinator SP était un progiciel pour smartphones.
Les amateurs de plein air ont trouvé de la valeur dans Trimble Outdoors. Il proposait des cartes de randonnée. VTT. Géocaching. D’autres sociétés visaient à diffuser des informations géolocalisées. Coupons. Publicités.
Des modèles spécifiques ont fait des vagues à cette époque. Le téléphone intelligent Mio A701. Plusieurs téléphones Motorola vendus via Sprint/Nextel.
Le côté obscur et la réponse réglementaire
Tout le monde n’a pas utilisé cette technologie de manière responsable. La police du Tennessee a suivi un adolescent qui effectuait des appels farfelus au 911 à partir d’un téléphone compatible GPS. Les forces de l’ordre californiennes ont arrêté un homme qui avait caché un téléphone GPS sous le capot de la voiture de son ex-petite amie pour la traquer.
La Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis a répondu avec le programme Enhanced 911 (E911). Cette règle exigeait que tous les téléphones portables transmettent leur numéro et leur emplacement lorsqu’ils appelaient le 911. Les fabricants et les fournisseurs avaient jusqu’à la fin 2005 pour s’y conformer. Ce délai explique pourquoi tant de nouveaux téléphones étaient équipés de récepteurs GPS, même s’ils ne pouvaient pas gérer des tâches de navigation complexes.
Le E911 sauve des vies. Mais cela soulève des questions de confidentialité. De nombreux PSAP n’avaient toujours pas la capacité de recevoir des données de localisation cellulaire. La technologie a dépassé l’infrastructure conçue pour l’utiliser.
Questions fréquemment répondues
Les téléphones portables ont-ils un vrai GPS ?
La plupart des téléphones portables disposent de véritables capacités GPS.
