Deset způsobů zjišťování polohy smartphonu

Jednou z nejdůležitějších schopností současných smartphonů je znalost geografické polohy. Chytrý telefon může na rozdíl od stolních počítačů, notebooků, osobních navigačních zařízení a tabletů, které je relativně obtížné s sebou stále nosit, zkombinovat svou polohu s mnoha dalšími druhy dat, a nabízet tak zcela nové služby.

Existuje nejméně deset různých používaných nebo už vyvíjených systémů, které může telefon ke zjištění své polohy využít. Ve většině případů se používá kombinace několika z nich a další nastupuje v případě, když se první stává méně účinným.

1. GPS
GPS používá seskupení družic, které vysílají data o poloze a času z vesmíru přímo do vašeho telefonu. Pokud přístroj dokáže přijmout signály ze tří satelitů, může vám sdělit vaši polohu na ploché mapě a pomocí čtyř může také informovat o vaší výšce.

Výrobci telefonních čipů vyvíjejí procesory, které mohou použít sestavu více satelitů k rychlejšímu získání informace o poloze.

2. GPS s asistencí
Řešení GPS s asistencí popisuje sadu nástrojů, které tento problém pomáhají vyřešit. Jedním z důvodů čekání je, že když telefon poprvé najde satelity, musí stáhnout informace, kde budou platné příští čtyři hodiny.

Telefon tyto informace potřebuje ke sledování satelitů. Jakmile se tato data dostanou do přístroje, spustí se plná služba GPS. Operátoři nyní mohou tyto údaje zasílat přes sítě GSM a Wi-Fi, což je mnohem rychlejší než přes satelitní spojení.

3. Syntetická GPS
Podoba asistované GPS popsané výše stále vyžaduje dostupnou datovou síť a čas k přenosu satelitních informací. Syntetická GPS využívá výpočetní výkon k předpovědi pozice satelitů dny nebo týdny dopředu.

Máte-li takové satelitní údaje ve vyrovnávací paměti telefonu, může telefon určit svou polohu během dvou sekund nebo ještě rychleji.

4. ID využívané buňky mobilní sítě
Všechny dosud zmíněné metody, které urychlují práci GPS, ale stále vyžadují, aby telefon viděl alespoň tři satelity GPS. Operátoři však dokážou lokalizovat telefony bez podpory této technologie a dokázali to ještě dříve, než telefony získaly funkci zjišťování polohy.

Tento systém je v městských oblastech, kde je mnoho menších buněk, přesnější než ve venkovských oblastech, kde mohou jednotlivé buňky zahrnovat oblast s průměrem několika kilometrů.

5. Wi-Fi
Síť Wi-Fi může zvládnout totéž co Cell ID, a dokonce s ještě větší přesností, protože přístupové body Wi-Fi pokrývají menší oblasti.

Existují dva způsoby, jak lze využít Wi-Fi ke zjištění polohy. Nejběžnější je RSSI (Received Signal Strength Indication, indikace síly přijímaného signálu), která porovnává signály přijímané telefonem z okolních přístupových bodů s databází sítí Wi-Fi.

Další metoda Wi-Fi lokalizace využívá tzv. bezdrátové otisky „prstů“, tj. to, že konkrétní místa mají vlastní profily se vzorkem Wi-Fi signálů, které tam byly zjištěny.

6. Inerciální čidla
Pokud směřujete do místa, kde nefunguje žádný bezdrátový systém, mohou inerciální čidla zajistit sledování vaší polohy na základě dalších vstupů. Většina současných smartphonů je totiž vybavena třemi inerciálními čidly: kompasem (nebo magnetometrem) pro zjišťování směru, akcelerometrem pro zjištění, jak rychle se telefon pohybuje daným směrem, a gyroskopem, který zaznamenává pohyby otáčení.

Obvyklé použití je v případě vjezdu do tunelu. Pokud telefon zná svou polohu z obvyklých zdrojů před vjezdem, může potom určit, kam jste se dostali, z rychlosti a směru, kterým se pohybujete. Nejběžnějším způsobem použití těchto nástrojů je kompenzace slabých míst dalších systémů zjišťování polohy, uvádí Abraham.

7. Barometr
Navigace v exteriéru na chodníku či ulici se obvykle odehrává na jedné úrovni, ať už jdete rovně nebo zatočíte vlevo či vpravo. Uvnitř budov však záleží na tom, v jakém patře se nacházíte.

Jedním ze způsobů zjištění výšky je i barometr, který využívá princip, že vzduch směrem vzhůru řídne (a tudíž klesá atmosférický tlak).

Barometr nejlépe funguje s mobilními zařízeními, která byla pečlivě zkalibrována pro konkrétní budovu, takže to může dobře fungovat ve vaší kanceláři, ale už třeba ne ve veřejné knihovně. Jsou proto využity v kombinaci s dalšími nástroji včetně GPS, Wi-Fi a se systémy krátkého dosahu, které registrují, že jste prošli kolem konkrétního místa.

8. Ultrazvuk
Někdy jen zjištění, že někdo vstoupil do určité oblasti, říká něco o tom, co dělá. To lze udělat pomocí bezdrátových systémů s krátkým dosahem, jako je například RFID (radiofrekvenční identifikace) na visačce.

V telefonech se také začíná objevovat technologie NFC (komunikace v blízkém okolí), kterou lze využívat pro kontrolní místa, i když hlavním zájmem výrobců je využít NFC pro bezdrátové platby.

9. Majáky Bluetooth
Velmi přesnou lokalizaci lze v konkrétní oblasti, jako je například prostor obchodu, získat i pomocí tzv. majáků, které vysílají signály přes rozhraní Bluetooth. Ty jsou menší než mobilní telefon a umísťují se na vzdálenost několika metrů.

Mohou komunikovat s libovolným mobilním zařízením vybaveným rozhraním Bluetooth 4.0, což je nejnovější verze tohoto standardu. Použitím metody podobné otiskům Wi-Fi může majitel příslušné lokality využívat signály z husté sítě těchto vysílačů pro identifikaci místa v daném prostoru.

10. Pozemní vysílače
Australská společnost Locata se pokouší překonat omezení systému GPS jeho instalací na zemském povrchu. Vyrábí mimo jiné lokální vysílače, které využívají stejný princip jako GPS, ale jsou namontovány na budovy a na vysílací věže.

Dalším výrobcem působícím v této oblasti je NextNav. Ten buduje síť v USA pomocí licencovaného vysílacího pásma, které může pokrýt 93 procent tamější populace. Vysílače NextNav budou nasazeny v kruhu kolem každého města a budou využívat velký dosah 900MHz pásma, upřesňuje Chris Gates, viceprezident pro strategii a vývoj, záměry své firmy.