Как именно работает GPS в мобильном телефоне?

GPS, глобальная система позиционирования, управляемая вооруженными силами Соединенных Штатов, бесплатна для гражданского использования, хотя реальность такова, что мы платим за нее из налоговых долларов.

Однако GPS на сотовых телефонах немного более туманен. В общем, вам ничего не будет стоить включить GPS на своем мобильном телефоне, но когда вы получаете местоположение, обычно вовлекается компания сотовой связи, чтобы получить его быстро с небольшим сигналом, а также получить местоположение, когда спутники не видны (поскольку правительство требует исправления, даже если спутники не видны для целей службы экстренной помощи 911). Он использует некоторую пропускную способность сотовой связи. Это также означает, что для телефонов без обычного приемника GPS вы вообще не можете использовать GPS, если у вас нет сотовой связи.

По этой причине у большинства компаний сотовой связи GPS в телефоне отключен, за исключением экстренных вызовов и услуг, которые они вам продают (например, направления).

Этот конкретный вид GPS называется вспомогательным GPS (AGPS), и используется несколько уровней помощи.

GPS

Обычный приемник GPS слушает радиосигналы на определенной частоте. На этой частоте спутники посылают закодированные по времени сообщения. Каждый спутник имеет атомные часы и также отправляет текущее точное время.

Приемник GPS выясняет, какие спутники он может слышать, а затем начинает собирать эти сообщения. Сообщения включают время, текущее положение спутников и некоторые другие сведения. Поток сообщений медленный - это для экономии энергии, а также потому, что все спутники передают на одной частоте и их легче распознать, если они идут медленно. Из-за этого, а также количества информации, необходимой для правильной работы, определение местоположения с помощью обычного GPS может занять 30-60 секунд.

Когда он знает положение и временной код по крайней мере 3 спутников, приемник GPS может предположить, что он находится на поверхности земли, и получить хорошие показания. 4 спутника необходимы, если вы не на земле и вам нужна высота.

АГПС

Как вы видели выше, определение местоположения с помощью обычного GPS может занять много времени. Есть способы ускорить это, но если вы не носите с собой атомные часы все время или не оставите GPS все время включенным, то всегда будет задержка между 5-60 секундами, прежде чем вы получите место нахождения.

В целях экономии большинство сотовых телефонов совместно используют компоненты GPS-приемника с компонентами сотовой связи, и вы не можете получить исправление и говорить одновременно. Людям это не нравится (особенно когда возникает чрезвычайная ситуация), поэтому простейшая форма GPS делает следующее:

1. Получите некоторую информацию от оператора сотовой связи для передачи ее на GPS-приемник — часть из них является общей информацией о местоположении, основанной на том, что сотовые вышки могут «слышать» ваш телефон, поэтому к этому времени они уже звонят о вашем местоположении в пределах городского квартала или около того. .
2. Переключитесь с сотового на GPS-приемник на 0,1 секунды (или какой-то небольшой, практически незаметный период времени) и соберите необработанные данные GPS (без обработки на телефоне).
3. Вернитесь в режим телефона и отправьте необработанные данные в телефонную компанию.
4. Телефонная компания обрабатывает эти данные (действует как автономный GPS-приемник) и отправляет данные о местоположении обратно на ваш телефон.

Это экономит много денег на дизайне телефона, но сильно нагружает пропускную способность сотовой связи, а при большом количестве поступающих запросов требуется много быстрых серверов. Тем не менее, в целом это может быть дешевле и быстрее реализовать. Однако из-за этой нагрузки они неохотно выпускают функции на основе GPS на этих телефонах, поэтому здесь вы не увидите пошаговую навигацию.

Более поздние разработки включают полноценный GPS-чип. Они по-прежнему получают данные от телефонной компании, такие как текущее местоположение на основе положения вышек и текущее местоположение спутников, что обеспечивает время исправления менее 1 секунды. Эта информация нужна только один раз, и GPS может отслеживать все после этого с очень небольшой мощностью. Если сотовая сеть недоступна, через некоторое время они все равно могут получить исправление. Если спутники GPS не видны приемнику, то они все равно могут получить приблизительную информацию от вышек сотовой связи.

Но чтобы полностью ответить на ваш вопрос - это настолько бесплатно, насколько это позволяет телефонная компания, и пока они вообще не берут за это плату. Сомневаюсь, что это изменится в будущем. В более дорогих телефонах с полным приемником GPS вы даже можете загрузить свое собственное программное обеспечение и получить к нему доступ, например, с mologogo на телефоне Motorola iDen - комплект разработчика J2ME предоставляется бесплатно, а телефон стоит всего 40 долларов США (телефон с предоплатой). с кредитом 5 долларов). Безлимитный интернет стоит около 10 долларов в месяц, поэтому за 40 долларов для начала и 10 долларов в месяц вы можете получить систему интернет-отслеживания. (Цены примерно на август 2008 г.)

С этого момента он станет только дешевле и более полнофункциональным ...

Re: Гугл карты и прочее

Да, карты Google и все другие картографические системы мобильных телефонов требуют определенного подключения для передачи данных в разное время во время использования. Например, когда вы продвинетесь достаточно далеко в одном направлении, он запросит новые плитки со своего сервера. В обычном телефоне недостаточно памяти для хранения карты США и мощности процессора для ее качественного отображения. iPhone сможет это сделать, если вы захотите использовать место для хранения с картами, но, учитывая, что большинство iPhone имеют неограниченный тарифный план на полный рабочий день, большинство пользователей предпочтут использовать это пространство для других целей.

Есть по крайней мере 3 спутника, которые вы должны иметь возможность принимать из 24-32, и каждый из них передает время с синхронизированных атомных часов. Различия во времени, которые вы получаете в любой момент времени, говорят вам, сколько времени потребовалось для того, чтобы трансляция достигла вас, и, таким образом, где вы находитесь по отношению к спутникам. Итак, он как бы читает что-то, но не соединяется с этим. Обратите внимание, что это не говорит вам о вашей ориентации, многие GPS подделывают это (и скорость), интерполируя точки данных.

Если не считать стоимость ресивера, то это бесплатная услуга. По-видимому, существуют сервисы с более высоким разрешением, которые предназначены только для использования в военных целях. Вероятно, это фиксированная стоимость лицензии на расшифровку сигналов вместе с соглашением о конфиденциальности.

Теперь ваше устройство может поддерживать GPS-отслеживание, и в этом случае оно может обмениваться данными, скажем, через GPRS, с базой данных, в которой будет храниться местоположение, в котором оказалось устройство, чтобы можно было отслеживать несколько устройств. Для этого потребуется какая-то связь.

Карты либо хранятся на устройстве, либо принимаются по соединению. Навигация рассчитывается на основе этих баз данных карт. Скорее всего, это лицензионный элемент с соответствующей стоимостью, хотя, если вы используете такой сервис, как Google Maps, у них есть лицензия NAVTEQ и других.