Mobiltelefoner og GPS: Sådan virker det

Sådan virker GPS på din mobiltelefon

Forestil dig at køre til en jobsamtale og opdage, at du er faret vild. Dit første instinkt ville sandsynligvis være at ringe til virksomheden, der interviewer dig, og bede om vejvisning. Men hvis du ikke er sikker på, hvor du er, kan det være svært at få vejvisning. Heldigvis har moderne mobiltelefoner, udstyret med Global Positioning System (GPS) modtagere, potentialet til at ændre denne situation. Med den rette software eller servicepakke kan din telefon præcist fastslå din placering, give dig sving-for-sving-anvisninger til din destination og endda give information om nærliggende virksomheder. I denne artikel vil vi gennemgå det grundlæggende i, hvordan mobiltelefoner og GPS-modtagere fungerer, og derefter udforske, hvordan telefoner kombinerer disse teknologier for at give dig uovertruffen navigation.

Grundlæggende om mobiltelefoner

En mobiltelefon er i bund og grund en sofistikeret tovejsradio. Mobilmaster og basestationer, arrangeret i et netværk af celler, sender og modtager radiosignaler. Din mobiltelefon indeholder lav-effektsendere, der gør det muligt for den at kommunikere med den nærmeste mast. Når du bevæger dig, skifter du fra en celle til en anden, og basestationerne overvåger styrken af din telefons signal. Når du bevæger dig mod kanten af en celle, aftager din signalstyrke. Samtidig bemærker basestationen i den celle, du nærmer dig, at din signalstyrke øges. Når du bevæger dig fra celle til celle, overfører masterne dit signal fra den ene til den næste. I fjerntliggende områder kan masterne være så langt fra hinanden, at de ikke kan levere et konsistent signal. Selv når masterne er talrige, kan bjerge og høje bygninger afbryde deres signaler. Nogle gange har folk svært ved at få klare signaler inde i bygninger, især i elevatorer. Selv uden en GPS-modtager kan din mobiltelefon give information om din placering. En computer kan bestemme din placering baseret på målinger af dit signal, såsom: * Vinklen af din tilgang til mobilmasterne* Hvor lang tid det tager signalet at rejse til flere master* Styrken af dit signal, når det når masterneDa forhindringer som træer og bygninger kan påvirke, hvor lang tid det tager for dit signal at rejse til en mast, er denne metode ofte mindre præcis end en GPS-måling.

Hvad står GPS for?

En af de bedste funktioner ved enhver fantastisk smartphone er dens evne til at bestemme, hvor du er, mens du er der. Dette har nogle ulemper – forfærdelige lokationsbaserede annoncer eller sporing af dine bevægelser kommer til at tænke på – men evnen til at se, hvor du er, hvor du skal hen, og præcis hvordan du kommer derhen, er fantastisk. Din smartphone har erstattet din TomTom. Gudskelov. Al denne magi sker på samme måde på enhver telefon fra ethvert firma, der laver dem, uanset operativsystemet. Flere komponenter arbejder sammen for at fastslå din placering (ofte med utrolig nøjagtighed), og softwaren kan intelligent vælge den bedste måde at få det til at ske på. Hvis du har brug for meget præcis placeringsinformation til noget som navigation, kaldes GPS normalt til at udføre jobbet. Følgende er en kort forklaring på, hvordan GPS fungerer på din smartphone.

Hvad er GPS?

GPS står for Global Positioning System. Det er en teknologi udviklet af den amerikanske flåde og i øjeblikket ejet (ja, ejet) af den amerikanske regering og overvåget af dens luftvåben. Det er gratis for alle at bruge og primært et nordamerikansk værktøj, selvom GPS generelt er et regionalt navn for samme type system i andre lokationer. GPS er et radionavigationssystem. Det bruger radiobølger mellem satellitter og en modtager inde i din telefon til at levere placerings- og tidsinformation til enhver software, der har brug for at bruge den. Du behøver ikke at sende faktiske data tilbage til rummet for at GPS kan fungere; du skal kun kunne modtage data fra fire eller flere af de 28 satellitter i kredsløb, der er dedikeret til geolokationsbrug. GPS er præcis, men det er langsomt og bruger meget strøm på begge ender. Hver satellit har sit eget interne atomur og sender et tids-kodet signal på en bestemt frekvens. Din modtagerchip bestemmer, hvilke satellitter der er synlige og uhindrede (det er vigtigt, og du vil læse hvorfor om lidt) og begynder derefter at indsamle data fra satellitterne med de stærkeste signaler. GPS-data er langsomme, og det er med vilje – satellitter kører på genopladelige batterier, og at sende et hurtigt signal hundreder af tusinder af kilometer ville kræve mere strøm – så det vil tage op til et minut at få din geolokation. Din telefons GPS-modtager bruger data fra disse signaler til at triangulere, hvor du er, og hvad klokken er. Bemærk ordet triangulering og nævnelsen ovenfor om, at fire satellitter er påkrævet for, at GPS kan fungere. Det fjerde signal bruges til at bestemme højden, så du kan få dine geolokaliseringsdata på et kort med kun tre signaler. GPS-modtagere bruger meget strøm og kræver en uhindret udsigt til flere satellitter for at fungere. Forhindringer kan omfatte høje bygninger, hvilket betyder, at de steder, hvor de fleste af os bor, kan (og gør) have problemer med at få de nødvendige data hele tiden. Det er her, AGPS kommer ind i billedet.

Hvad er AGPS?

For at starte med bruger du sandsynligvis AGPS – Assisted Global Positioning System – når du ønsker din placering fra din telefon. Som nævnt bruger GPS-radioer meget strøm, og medmindre de forbliver i konstant brug, kan det tage op til et minut hver eneste gang, du får nye data. Da du normalt ønsker din placering, mens du er på farten, kan det være en byrde. "A"'et i AGPS står for assisteret; din mobilforbindelse hjælper GPS med at finde dig. AGPS tilføjer mobilplaceringsdata for at assistere geolokation. Din mobiloperatør ved, hvor du er, da din telefon "pinger" mobilmaster. Hvor præcist dette er, afhænger af styrken af signalet mellem din telefon og masten, men det er normalt godt nok til at blive brugt til placeringsdata. Software på din telefon sender disse rå mobilplaceringsdata til GPS-modtageren, som periodisk vil skifte mellem GPS-data og mobilplacering for at opnå en meget tæt tilnærmelse (inden for ca. 50 meter) i realtid. Med andre ord kan GPS bruge data indsamlet af din telefon fra mobilstedet, den er forbundet til, for at fungere hurtigere og mere præcist. AGPS sender data ud af din telefon, men det er data, der allerede blev sendt, da den tjekker for mobilmaster inden for rækkevidde. Du bliver ikke opkrævet for dette, men du skal have en aktiv dataforbindelse for at bruge AGPS.

Hvilken er bedst?

Det er et nemt spørgsmål: Ingen af dem, for du vil gerne bruge dem begge. AGPS er nødvendig for optimal ydeevne, med batterilevetid og hastighed som metrikker. Vi ønsker, at vores telefon skal vide, hvor vi er i realtid, uden at bruge en masse batteristrøm til det, og at kunne opdatere, når softwaren har brug for det, uden at vente for længe på en god GPS-lås. AGPS-placering er ikke så præcis som en ægte GPS-placering vil være, men det er en god start, og mikrojusteringerne, der kan foretages med ægte GPS-data, når de opdateres, kompenserer for de fleste uoverensstemmelser. Som nævnt kræver AGPS en mobilforbindelse. Det betyder, at der er tilfælde, hvor GPS foretrækkes. Enhver gang du ikke har en dataforbindelse, vil du ikke kunne bruge mobilassisteret GPS. Det samme gælder, når du ikke har en god nok forbindelse til nogen mobilmaster inden for din telefons rækkevidde. De fleste apps, der kræver placering, kræver også en dataforbindelse, men nogle, som Geocaching-apps, lever på din telefons lagerplads og vil fungere, mens du er væk fra den slagne vej og leder efter skjult skat. Hvis du har brug for at dele din placering, vil du aktivere alt, hvad du kan. Bare husk, at du kan slå det hele fra igen, når du ikke længere har brug for det.

Ofte stillede spørgsmål

• Bruger GPS min mobildata?GPS-signalet i sig selv bruger ikke mobildata. Men AGPS (Assisted GPS), som hjælper med at fremskynde og forbedre GPS-nøjagtigheden, bruger din mobildataforbindelse til at hente information om mobilmaster. De fleste navigationsapps kræver også en dataforbindelse for at downloade kort og trafikinformation.
• Hvor præcis er GPS på min telefon?GPS'ens nøjagtighed kan variere. Under ideelle forhold (klar himmel, ingen høje bygninger) kan GPS give en placering med en nøjagtighed på et par meter. I byområder med høje bygninger eller indendørs kan nøjagtigheden falde, og AGPS eller Wi-Fi-baseret lokalisering tager ofte over for at give en brugbar placering.
• Kan min telefon bruge GPS uden mobildækning?Ren GPS-funktionalitet kræver ikke mobildækning. Hvis din telefon har en GPS-modtager, kan den modtage signaler fra GPS-satellitter uafhængigt af din mobiloperatør. Dog, som nævnt, vil AGPS og mange navigationsapps, der kræver download af kort, ikke fungere uden mobildækning eller Wi-Fi.
• Hvad er forskellen mellem GPS og AGPS?GPS bruger satellitsignaler til at bestemme placering, hvilket kan være langsomt og batterikrævende. AGPS bruger information fra mobilmaster og Wi-Fi-netværk til at assistere GPS-modtageren, hvilket gør lokaliseringen hurtigere og mere energieffektiv. AGPS er essentielt for den hurtige og brugervenlige navigation, vi kender i dag.

Hvis du vil læse andre artikler, der ligner Mobiltelefoner og GPS: Sådan virker det, kan du besøge kategorien Teknologi.