Você está atrasado. O GPS do seu smartphone está girando, tentando travar. Você está sentado em um carro que se parece exatamente com aquele a cinco quilômetros atrás. Este é o pânico moderno.
Mas quando finalmente clica em verde, você sabe exatamente onde está. Você recebe instruções passo a passo. Você encontra a cafeteria mais próxima. Isto funciona devido a duas tecnologias distintas que trabalham em conjunto: a rede celular e o Sistema de Posicionamento Global (GPS).
Entender como telefones celulares e receptores GPS funcionam juntos explica por que seu mapa às vezes falha em um porão, mas funciona perfeitamente em uma rodovia.
A rede celular: sua estimativa aproximada
Em sua essência, um telefone celular é um sofisticado rádio bidirecional. Não fala apenas com as pessoas. Ele fala com torres.
Essas torres estão dispostas em uma grade de células. Conforme você dirige, você passa de uma célula para outra. As estações base monitoram a intensidade do sinal. Quando você está perto da borda de uma célula, o sinal cai. A próxima torre a vê subir. A rede transfere sua chamada de uma torre para outra.
Em áreas remotas, as torres são escassas. Nas cidades, os arranha-céus bloqueiam a visão. Dentro dos elevadores, o sinal geralmente morre.
Mas mesmo sem um chip GPS, o seu telefone pode adivinhar onde você está. Um servidor pode triangular sua posição usando:
- O ângulo do seu sinal se aproximando das torres
- O tempo que leva para o sinal viajar entre várias torres
- A força do sinal quando atinge a torre
Obstáculos como árvores ou concreto retardam as ondas de rádio. Isso torna a localização baseada em células menos precisa do que os verdadeiros dados de satélite. É uma estimativa aproximada. Bom o suficiente para uma pesquisa, mas não o suficiente para uma navegação precisa.
Satélites GPS: a solução de precisão
O GPS também depende de ondas de rádio. Mas não usa torres terrestres. Ele usa espaço.
Existem 27 satélites GPS em órbita. Vinte e quatro estão ativos. Três servem como backups. Se um falhar, os outros mantêm a rede intacta.
Para encontrar sua localização, seu receptor deve saber:
- Onde pelo menos três satélites estão no céu
- Sua distância de cada um desses satélites
Ele usa um processo chamado trilateração. Imagine desenhar uma esfera ao redor de cada satélite. O raio dessa esfera é a distância até o seu receptor. Três esferas se cruzam em dois pontos. Um ponto está no espaço profundo. O outro está na Terra. Esse segundo ponto é você.
Isso requer uma linha de visão clara. A densa cobertura de árvores ou uma construção de aço podem bloquear o sinal. Se você não consegue ver os satélites, não consegue consertar.
GPS assistido sem fio: a abordagem híbrida
Alguns telefones usam GPS assistido sem fio para acelerar as coisas. Isso às vezes é chamado de GPS aprimorado.
O telefone usa os satélites. Ele também usa dados da rede celular. Esse método híbrido geralmente detecta sua localização mais rapidamente do que um receptor padrão.
Ajuda em locais onde o GPS tradicional falha.
- Dentro de grandes edifícios
- Sob folhagem espessa
- Em densos desfiladeiros urbanos onde arranha-céus bloqueiam o céu
A rede celular fornece dados aproximados de posição e sincronização de tempo. Os satélites fornecem precisão. Juntos, eles reduzem o tempo para a primeira correção. Você obtém navegação onde um GPS independente desistiria.
Essa combinação de torres de rádio e satélites em órbita é o que torna possíveis os serviços de localização modernos. A próxima etapa é ver como esses recursos realmente aparecem nos dispositivos que carregamos.
A maioria dos smartphones modernos vem com um chip GPS integrado. Se um dispositivo não tiver esse hardware, ele ainda poderá identificar a localização analisando padrões de sinal por meio de um servidor. O objetivo principal desta configuração é simples: quando você disca 911, seus telefones GPS podem transmitir suas coordenadas para um Ponto de atendimento de segurança pública (PSAP).
Por muito tempo, essa foi a extensão da funcionalidade. Mas alguns dispositivos foram além. Eles integraram um receptor GPS completo diretamente no aparelho ou permitiram conexões externas via Bluetooth ou interfaces com fio. Essas unidades avançadas poderiam executar aplicativos Java. Eles ofereceram navegação passo a passo. Eles identificaram empresas próximas.
Para acessar esses recursos, você precisava de três coisas:
- Um telefone com GPS ou um receptor externo compatível
- Um plano de chamadas que suportava transmissão de dados de mapas e GPS
- Um plano de serviço ou software que fornece dados de mapas reais e lógica de direção
Casos de uso comuns para dispositivos habilitados para localização
Os empregadores usaram essas ferramentas para monitorar o pessoal. As empresas ofereceram serviços de rastreamento para suas frotas. O telefone localizador Wherifone forneceu coordenadas GPS e discagem de emergência. Os pais rastrearam os filhos. Os cuidadores recebiam alertas se um dispositivo saísse de uma “área segura”. No Japão, a Wearable Environmental Information Networks lançou o Dog @ Watch, um relógio GPS para animais de estimação.
As instruções passo a passo tornaram-se um importante argumento de venda. Telefones com telas exibindo rotas. Os palestrantes anunciaram turnos. Os provedores cobravam mensalidades por esse acesso. A precisão dependia inteiramente do banco de dados do mapa. Mapas desatualizados significavam caminhos errados.
Serviços incluídos TeleNav. ViaMoto. MapQuest. Find Me smart2Go exigia um receptor Bluetooth separado e um cartão de memória. Destinator SP era um pacote de software para smartphones.
Os entusiastas de atividades ao ar livre encontraram valor na Trimble Outdoors. Oferecia mapas para caminhadas. Bicicleta de montanha. Geocaching. Outras empresas pretendiam divulgar notícias baseadas em localização. Cupons. Anúncios.
Modelos específicos fizeram sucesso durante esta época. O smartphone Mio A701. Vários telefones Motorola vendidos através da Sprint/Nextel.
O Lado Negro e a Resposta Regulatória
Nem todos usaram esta tecnologia de forma responsável. A polícia do Tennessee rastreou um adolescente fazendo trotes para o 911 de um telefone com GPS. As autoridades da Califórnia prenderam um homem que escondeu um telefone GPS sob o capô do carro de sua ex-namorada para persegui-la.
A Comissão Federal de Comunicações dos EUA (FCC) respondeu com o programa Enhanced 911 (E911). Esta regra exigia que todos os telemóveis transmitissem o seu número e localização ao ligar para o 911. Os fabricantes e fornecedores tinham até ao final de 2005 para cumprir. Este prazo explica por que tantos telefones novos incluíam receptores GPS, mesmo que não pudessem lidar com tarefas complexas de navegação.
E911 salva vidas. Mas levanta questões de privacidade. Muitos PSAPs ainda não tinham capacidade para receber dados de localização de celular. A tecnologia ultrapassou a infraestrutura projetada para usá-la.
Perguntas Frequentes
Os telefones celulares têm GPS real?
A maioria dos telefones celulares possui recursos reais de GPS.
