Je bent laat. De GPS op uw smartphone draait en probeert te vergrendelen. Je zit in een auto die er precies zo uitziet als die van vijf kilometer terug. Dit is de moderne paniek.
Maar als het eindelijk groen klikt, weet je precies waar je bent. U krijgt stapsgewijze aanwijzingen. U vindt de dichtstbijzijnde koffieshop. Dit werkt dankzij twee verschillende technologieën die samenwerken: het mobiele netwerk en het Global Positioning System (GPS).
Als u begrijpt hoe mobiele telefoons en GPS-ontvangers samenwerken, verklaart u waarom uw kaart soms faalt in een kelder, maar perfect werkt op de snelweg.
Het mobiele netwerk: uw ruwe schatting
In wezen is een mobiele telefoon een geavanceerde portofoon. Er wordt niet alleen met mensen gepraat. Het praat tegen torens.
Deze torens zijn gerangschikt in een raster van cellen. Terwijl je rijdt, ga je van de ene cel naar de andere. De basisstations monitoren uw signaalsterkte. Wanneer u zich dichtbij de rand van een cel bevindt, daalt uw signaal. De volgende toren ziet hem oprijzen. Het netwerk geeft uw oproep door van de ene toren naar de andere.
In afgelegen gebieden zijn torens schaars. In steden blokkeren wolkenkrabbers het zicht. In liften valt het signaal vaak weg.
Maar ook zonder GPS-chip kan je telefoon raden waar je bent. Een server kan uw positie trianguleren met behulp van:
- De hoek van uw signaal naderende torens
- De tijd die het signaal nodig heeft om tussen meerdere torens te reizen
- De sterkte van het signaal wanneer het de toren raakt
Obstakels zoals bomen of beton vertragen radiogolven. Dit maakt celgebaseerde locatie minder nauwkeurig dan echte satellietgegevens. Het is een ruwe schatting. Goed genoeg voor zoeken, niet genoeg voor nauwkeurige navigatie.
GPS-satellieten: de precisieoplossing
GPS is ook afhankelijk van radiogolven. Maar er worden geen grondtorens gebruikt. Het gebruikt ruimte.
Er zijn 27 GPS-satellieten in een baan om de aarde. Vierentwintig zijn actief. Drie dienen als back-up. Als er één uitvalt, houden de anderen het netwerk intact.
Om uw locatie te vinden, moet uw ontvanger het volgende weten:
- Waar minstens drie satellieten in de lucht zijn
- Jouw afstand tot elk van die satellieten
Het maakt gebruik van een proces genaamd trilateratie. Stel je voor dat je een bol rond elke satelliet tekent. De straal van die bol is de afstand tot uw ontvanger. Drie bollen snijden elkaar op twee punten. Eén punt bevindt zich in de diepe ruimte. De andere is op aarde. Dat tweede punt ben jij.
Dit vereist een duidelijke zichtlijn. Dichte boombedekking of een stalen gebouw kunnen het signaal blokkeren. Als je de satellieten niet kunt zien, kun je de oplossing niet krijgen.
Draadloos ondersteunde GPS: de hybride aanpak
Sommige telefoons gebruiken draadloos ondersteunde GPS om de zaken te versnellen. Dit wordt ook wel verbeterde GPS genoemd.
De telefoon maakt gebruik van de satellieten. Het maakt ook gebruik van gegevens van het mobiele netwerk. Deze hybride methode vergrendelt uw locatie vaak sneller dan een standaardontvanger.
Het helpt op plaatsen waar traditionele GPS faalt.
- Binnen grote gebouwen
- Onder dik gebladerte
- In dichte stedelijke canyons waar wolkenkrabbers de lucht blokkeren
Het mobiele netwerk biedt ruwe positiegegevens en tijdsynchronisatie. De satellieten zorgen voor precisie. Samen verkorten ze de tijd tot de eerste reparatie. U krijgt navigatie waar een zelfstandige GPS het zou opgeven.
Deze combinatie van radiotorens en in een baan om de aarde draaiende satellieten maakt moderne locatiediensten mogelijk. De volgende stap is kijken hoe deze functies daadwerkelijk verschijnen op de apparaten die we bij ons hebben.
De meeste moderne smartphones worden geleverd met een ingebouwde GPS-chip. Als een apparaat deze hardware niet heeft, kan het nog steeds de locatie bepalen door signaalpatronen via een server te analyseren. Het primaire doel van deze opstelling is eenvoudig: wanneer u 911 belt, kunnen uw GPS-telefoons uw coördinaten verzenden naar een Public Safety Answering Point (PSAP).
Lange tijd was dat de omvang van de functionaliteit. Maar sommige apparaten gingen verder. Ze integreerden een volledige GPS-ontvanger rechtstreeks in de handset of maakten externe verbindingen mogelijk via Bluetooth of bekabelde interfaces. Deze geavanceerde eenheden konden Java-applicaties uitvoeren. Ze boden stapsgewijze navigatie aan. Ze identificeerden bedrijven in de buurt.
Om toegang te krijgen tot deze functies had je drie dingen nodig:
- Een telefoon met GPS of een compatibele externe ontvanger
- Een belabonnement dat kaart- en GPS-gegevensoverdracht ondersteunt
- Een serviceplan of software die actuele kaartgegevens en richtingslogica levert
Veelvoorkomende gebruiksscenario’s voor apparaten met locatietoegang
Werkgevers gebruikten deze tools om personeel te monitoren. Bedrijven boden trackingdiensten aan voor hun vloten. De Wherifone-locatietelefoon verstrekte GPS-coördinaten en noodnummers. Ouders volgden kinderen. Zorgverleners ontvingen waarschuwingen als een apparaat een ‘veilig gebied’ verliet. In Japan introduceerde Wearable Environmental Information Networks de Dog @ Watch, een GPS-horloge voor huisdieren.
Turn-by-turn aanwijzingen werden een belangrijk verkoopargument. Telefoons met schermen waarop routes worden weergegeven. Sprekers kondigden beurten aan. Aanbieders brachten voor deze toegang maandelijkse kosten in rekening. De nauwkeurigheid was volledig afhankelijk van de kaartendatabase. Verouderde kaarten betekenden verkeerde afslagen.
Inbegrepen diensten TeleNav. ViaMoto. MapQuest. Find Me smart2Go vereist een aparte Bluetooth-ontvanger en een geheugenkaart. Destinator SP was een softwarepakket voor smartphones.
Outdoorliefhebbers vonden waarde in Trimble Outdoors. Het bood kaarten om te wandelen. Mountainbiken. Geocachen. Andere bedrijven probeerden locatiegebaseerd nieuws te promoten. Coupons. Advertenties.
Specifieke modellen maakten in dit tijdperk furore. De Mio A701 smartphone. Verschillende Motorola-telefoons verkocht via Sprint/Nextel.
De duistere kant en regelgevingsreactie
Niet iedereen gebruikte deze technologie op verantwoorde wijze. De politie in Tennessee volgde een tiener die grapjes maakte met het alarmnummer 911 vanaf een telefoon met GPS. Wetshandhavers in Californië hebben een man gearresteerd die een GPS-telefoon onder de motorkap van zijn ex-vriendin had verborgen om haar te stalken.
De Amerikaanse Federal Communications Commission (FCC) reageerde met het Enhanced 911 (E911) programma. Deze regel verplichtte dat alle mobiele telefoons hun nummer en locatie doorgeven wanneer ze het alarmnummer bellen. Fabrikanten en providers hadden tot eind 2005 de tijd om hieraan te voldoen. Deze deadline verklaart waarom zoveel nieuwe telefoons GPS-ontvangers bevatten, ook al konden ze complexe navigatietaken niet aan.
E911 redt levens. Maar het roept privacyvragen op. Veel PSAP’s misten nog steeds de mogelijkheid om mobiele locatiegegevens te ontvangen. De technologie overtrof de infrastructuur die ontworpen was om er gebruik van te maken.
Veelgestelde vragen
Hebben mobiele telefoons echte GPS?
De meeste mobiele telefoons hebben echte GPS-mogelijkheden.
