GPS w telefonie – podstawy

Na rynku telefonii komórkowej jest coraz więcej urządzeń z wbudowanymi modułami GPS. Dużo osób wymieniło już swoją nawigację samochodową, na zaawansowanego smartfona. Rozwiązanie takie coraz skuteczniej konkuruje z dedykowanymi dla samochodów urządzeniami.

Jeśli temat nawigacji GPS w telefonie ma dla ciebie coraz większe znaczenie, i w niedalekiej przyszłości stoisz przed zamiarem (czy nawet koniecznością) zakupu takiej nawigacji – przeczytaj uważnie ten artykuł.

Wprowadzi cię on w świat GPS…

Na początek Kilka słów o systemie GPS:
GPS (Global Positioning System) – powstawał na potrzeby wojska w latach 70 ubiegłego stulecia. Jest to najprościej rzecz ujmując system ułatwiający określenie dokładnego położenia. Dziś jego funkcjonalność jest jeszcze większa:

– Ułatwia odbywanie podróży i dotarcie do zaplanowanych miejsc;
– Pozwala mierzyć odległości, powierzchnie, prędkość i inne wartości geograficzne;
– Lokalizuje konkretne miejsca w naszym pobliżu (banki, stacje benzynowe, restauracje);
– Odgrywa role w rozrywce (geocaching, geotaging i inne).

Budowa i działanie:

System podzielony jest na 2 części: segment kosmiczny i naziemny. W segmencie kosmicznym pracuje stale około 28 satelitów (24 są niezbędne do prawidłowego działania systemu). Wszystkich jest 32, ale pozostałe cztery są wyłączone bądź testowane. Segment naziemny składa się z 12 stacji. Ich zadaniem jest ciągłe monitorowanie pracy satelitów, korygowanie orbit i dbanie o ich dobry stan techniczny.

Sposób lokalizacji opiera się na mierzeniu czasu dotarcia sygnału z satelity do odbiornika. Znając niektóre własności fizyczne można obliczyć ten czas, co pozwala na określenie dokładnej odległości od satelity. Wysyłany od satelity sygnał, zawiera informacje o almanachu i efemerydach (p. słowniczek). Odbiornik GPS analizuje te informacje i wykorzystuje je przy lokalizacji połączenia.

Słowniczek najważniejszych pojęć:

Kanał – liczba sygnałów, które odbiornik GPS może odbierać jednocześnie. Im więcej sygnałów, tym szybciej można uzyskać dokładne informacje o położeniu.

Efemerydy – sygnał GPS zawierający informacje o teoretycznej drodze satelitów, jej odchyleniach i danych korygujących. Zmiana tych danych następuje co 4-6 godzin.

Almanach – sygnał GPS zawierający w sobie informację o układzie satelitów na niebie

Fix – ściągniecie prawidłowo wyliczonej przez odbiornik pozycji

TTFF -Time To First Fix, Czas do złapania pierwszego fixa

Łapanie fixa – zimny, ciepły i gorący start.

Od aktualności takich danych jak almanach i efemerydy, zależy dokładność wyznaczanej pozycji. Dane te często się zmieniają dlatego też nadajnik musi je sam aktualizować co pewien czas. W zależności od tego jak aktualne posiada dane czas ten może być krótszy lub dłuższy. Choć TTFF zależy też od samego nadajnika a także od warunków atmosferycznych.

Cold Start proces ten zajmuje przy dobrych warunkach pogodowych do 40s, choć zaleca się aby odczekać „statycznie” około minuty

Warm Start proces ten występuje w czasie od 20 minut do 4 godzin od ostatniego użycia nawigacji. Zajmuje w zależności od warunków i modelu odbiornika od 7 do 35 s.

Hot Start (Quick Start) Gorący start – następuje w czasie do 20 minut od ostatniego uruchomienia nawigacji. Te 20 minut to czas w jakim zegar naszego urządzenia jest zsynchronizowany z zegarami systemu GPS. Proces ten zajmuje nowoczesnym urządzeniom około 1-3 sekund.

Utrudnienia w pracy nawigacji

Pogoda i specyfika terenu

Pracę nawigacji może utrudniać każda przeszkoda ograniczająca widok nieba – szyby atermiczne, karoseria, budynki, mury a nawet drzewa w gęstym lesie. Przeszkodą mogą być również ciężkie warunki atmosferyczne jak śnieg, deszcz, grad, lub gęste chmury. Zakłócenie sygnału możliwe jest też przez urządzenia pracujące w podobnym paśmie radiowym co nawigacja.

A-GPS – czy to w ogóle działa?

Assisted GPS to system oparty na współpracy z sieciami GSM. Pomaga w lokalizacji skracając czas TTFF i zwiększając dokładność pomiarów. Operator naszej sieci komórkowej musi mieć zaimplementowaną pewne rozwiązania, bez nich nie może świadczyć tej usługi.

Mnóstwo osób jest przekonanych, że z systemu tego można korzystać w naszym kraju. Nic bardziej mylnego! Aby system zadziałał musi wspierać go operator sieci komórkowej. Niestety, żaden z naszych operatorów usługi tej nie świadczy – zapewniono mnie o tym telefonicznie. A co z osobami, które zarzekają się, że im to DZIAŁA? Jeśli są to użytkownicy telefonów firmy Nokia, to mają racje. Ich urządzenia korzystają z usługi i serwerów przygotowanych przez producenta. Niektóre urządzenia posiadają też funkcje skracającą czas TTFF – użytkownicy często mylą te funkcje.

Wybierz najlepsze rozwiązanie

Jeśli posiadasz już telefon

Aby korzystać s systemu GPS, twoje urządzenie musi obsługiwać aplikacje Java i Bluetooth. Potrzebne są 2 elementy – program do nawigacji, oraz zewnętrzny odbiornik komunikujący się z telefonem poprzez Bluetooth. Niestety większość aplikacji, zwłaszcza te najsolidniejsze, pobierają mapy z Internetu przez co koszty używania znacznie wzrastają. Aplikacje nie są tak wygodne i funkcjonalne, jak te znane ze smartfonów.

A jeśli posiadasz smartfona…

W przypadku większości modeli Nokii, Sony Ericssona, i niektórych modeli z WinMo wystarczy dokupić odbiornik na Bluetooth. Z wyborem programu nie będzie problemu, jest ich całe mnóstwo zarówno pobierających mapy z Internetu jak i tych, które mają je wgrane na karcie pamięci. Najbardziej uprzywilejowani są użytkownicy systemu Windows Mobile. Programy na tą platformę to są najbardziej rozbudowane i są to przeważnie aplikacje znane ze zwykłych nawigacji samochodowych.

Chyba że poszukujesz nowego urządzenia (telefon + nawigacja)

Zastanów się, czy będziesz używał nawigacji wraz z innymi urządzeniami. Jeśli tak, najlepsze będzie rozwiązanie podobne do tego powyżej. Jeśli Ci na tym nie zależy, kup smartfona ze zintegrowanym odbiornikiem. Najlepszym rozwiązaniem będzie urządzenie z systemem Windows Mobile, pozwoli swobodnie wybrać aplikację przy czym dotykowy wyświetlacz zapewni duży komfort użytkowania.