Геолокация в смартфоне — это функция для определения местоположения, на основе которой корректно работает множество приложений. Она задействуется, когда вы отслеживаете курьера на карте, прокладываете маршрут или вызываете такси. Геолокация в смартфоне служит не только для личных целей: бизнес-сервисы тоже задействуют такие системы. Например, для контроля сотрудников в течение рабочего дня.
Задумывались ли вы, как работают системы геолокации в смартфоне? От чего зависит, какие методы определения местоположения использует телефон? В статье вместе с нашими экспертами заглянем внутрь смартфонов и объясним работу геолокации простыми словами.
Как работает GPS в смартфоне
Спутниковая система навигации — самый достоверный способ определения местонахождения на сегодняшний день. Спутники круглосуточно передают информацию о своих координатах и времени в виде радиосигналов. Именно они и помогают вычислить местоположение.
В смартфоне корректную работу систем спутникового позиционирования обеспечивает GPS-модуль. Он ловит частоты спутников и рассчитывает нужные параметры.
В основе механизма определения геолокации по GPS лежит принцип трилатерации — математический метод для определения положения, высоты и скорости пользователя.
Смартфон принимает координаты спутников, вычисляет время, за которое проходит сигнал, и на основе этих данных определяет геолокацию.
- Данные с одного спутника обеспечивают общее расположение точки в большой круговой области на поверхности земного шара.
- Второй спутник позволяет сузить местоположение объекта до окружности, где две области спутниковых данных пересекаются.
- Третий спутник позволяет определить геолокацию с точностью до 10-20 метров, а четвертый — до 2-3 метров.
В статье мы говорим о GPS, но уточним, что принцип российской системы ГЛОНАСС схож. И чаще всего системы используются вместе для лучшего позиционирования. Кроме этих глобальных навигационных спутниковых систем, также функционируют китайская Beidou и европейская Galileo.
Скорость определения геолокации по GPS
Скорость загрузки данных со спутников зависит от того, сколько времени бездействовал GPS-модуль в смартфоне. Добавим новые понятия, которыми обозначают два вида координатных данных от спутников: альманахи и эфемериды. Альманах включает в себя общие параметры всех спутниковых орбит, эти данные актуальны длительный срок, но не отличаются точностью. Эфемерида содержит точные координаты спутника и корректировку его текущего положения: данные обновляются каждые 30 секунд и актуальны полчаса.
После отключения GPS-модуля более чем на 30 минут, так называемый «холодный старт», приемнику нужно найти спутники на основе данных альманаха, что может занимать до 15 минут. «Теплый старт», когда устарели только эфемериды, составляет примерно одну минуту. «Горячим стартом» называют выключение GPS-модуля на несколько минут и сохранение актуальности эфемерид — тогда необходимо обновить данные, и это занимает несколько секунд.
Отметим, что при наличии сигнала сотовой связи и интернета, длительность «холодного старта» сокращается до нескольких секунд.
Читайте также
Как выбрать смартфон для контроля местонахождения выездных сотрудников.
Как работает геолокация в смартфоне с помощью сотовой связи
Так как для GPS-позиционирования задействуются радиосигналы, этот метод плохо работает в зданиях или под землей: чем толще препятствие, тем сложнее сигналу «пробить». Как же обеспечить определение локации внутри зданий, метро для мониторинга выездных сотрудников или в паркинге для контроля автомобиля? Для этого задействуется геолокация в смартфоне с помощью сотовой связи.
В основе позиционирования по станциям сотовой связи лежит схожий с трилатерацией метод. Смартфон для определения локации использует данные, которые передают станции сотовой связи GSM. Когда телефон получил сигналы трех станций с их координатами, смартфон измеряет время, за которое сигнал доходит до этих вышек. На основе этого и вычисляется текущее местоположение.
Важно отметить, что без GPS-позиционирования, точность определения местоположения сильно снижается и зависит от плотности расположения базовых станций. В городах показатель составляет до 30-100 метров, а на трассах и вне населенных пунктов — до нескольких километров.
Wi-Fi и Bluetooth для определения геолокации
Wi-Fi и Bluetooth для определения местоположения в смартфоне используется в оживленных районах, где есть большое количество точек беспроводной связи. Работает это так: смартфон с помощью специальных алгоритмов, разработанных на уровне операционной системы устройства, сканирует ближайшие точки доступа Wi-Fi и Bluetooth, а также мощность их сигнала. После этого устройство связывается с онлайн-сервисами, которые содержат список Wi-Fi-точек с их местоположением. На основе этой информации смартфон определяет текущую геолокацию.
База данных Wi-Fi-точек и Bluetooth-маяков есть у многих компаний: Google, Apple, Microsoft и других. Программное обеспечение, встроенное в мобильные устройства, позволяет поддерживать актуальность этих баз.
Геолокация в смартфоне: главное
Для определения геолокации в смартфоне работает система алгоритмов. В идеальных условиях сигналы GPS, сотовой связи, Wi-Fi и Bluetooth используются совместно, так как это ускоряет процесс вычисления местоположения. Большинство современных устройств по умолчанию умеют работать со всеми методами.
Установленные на смартфон приложения, в которых задействована геолокация, используют эти данные и собственные алгоритмы для корректного функционирования сервисов. Например, в приложении B2Field разработаны собственные алгоритмы для комплексного контроля местоположения выездных сотрудников даже в офлайн-режиме.
- Геолокация по GPS в смартфоне работает за счет встроенного модуля. Для определения локации нужны 4 спутника, остальные — позволяют наиболее точно определить местоположение.
- Когда сигнал GPS недоступен, смартфон автоматически переключается на другие методы определения местоположения.
- Для определения геолокации с помощью сотовой связи телефону нужны данные от трех базовых станций связи и время, за которое от них доходит сигнал.
- Узнать местоположение по Wi-Fi можно только вблизи точек беспроводной связи, поэтому метод задействуется только в густонаселенных районах.
Это первая статья из цикла о технологиях геолокации в смартфоне. Подписывайтесь на наш блог или новый канал в Дзене, чтобы не пропустить следующие статьи.
