Strømgjerrig GPS i mobiltelefon

Microsoftforskere har redusert strømforbruket til GPS på mobiltelefoner med en faktor på tre, ved bruk av sky-tjenester.

Mange mobil-apper trenger en posisjon. Det kan være for å vite hvor et bilde tas, for innsjekking, å finne nærmeste bensinstasjon osv. De tre mest nedlastede app-kategoriene er sosiale apper (Facebook, Twitter, Instagram etc) kart-apper (Kommunekart, Google maps) og værvarlings-apper (for eksempel Yr og Storm). Alle disse nevnte appene bruker telefonens posisjon. 

Problem

Det er flere forhold som gjør at GPS-chipen er krevende for smarttelefoner. GPS er den funksjonen som krever mest energi, og derfor er GPS det som tømmer mobiltelefonbatteriet mest effektivt. Når telefonen skal beregne posisjonen trengs informasjon om satellittbanene. Denne informasjonen sendes via GPS-signalet. Men overføringen av denne informasjonen går ikke fortere enn 50 bps. Derfor tar det 30 sekunder å motta satellittbanene. I tillegg trengs en kraftig CPU for utjevning av posisjon.

Mulighet

Det er flere forhold som kan utnyttes for å få posisjon uten å bruke så mye strøm:

• Mye av informasjonen som trengs for å beregne posisjonen finnes andre kilder, for eksempel sentere som beregner og leverer nøyaktige satellittbaner som en web-tjeneste.
• Svært ofte vil mobil-appene ikke trenge posisjon på sekundet, men kan få denne litt senere. 
• Lagring av rå GPS-observasjoner er billig på smarttelefoner, sammenlignet med prosessorkraft.

Metoden

Telefonen samler GPS-data bare noen få millisekunder, og merker observasjonsdataene med et omtrentlig tidspunkt. Dette sendes senere til en web-tjeneste med mye høyere prosessorkraft, og med tilgang til presise satellittbanedata og en terrengmodell. Serveren beregner telefonens posisjon, og returnerer denne til telefonen. 

Prototypen som er utviklet av Microsoft er skrevet i C#, og kjører i Microsofts skyløsning Windows Azure. Resultatene viser at viser at nøyaktigheten blir noe dårligere enn kontinuerlig GPS (sigma=34m, 3sigma=42m), men pga meget kort observasjonstid (10ms) oppnås en dramatisk reduksjon i strømforbruk (3x).

Å redusere strømforbruket vil ikke bare øke batteritiden på smarttelefoner og nettbrett, men også kunne gjøre det praktisk mulig for andre enheter å bruke GPS-funksjonalitet, inkludert sensorer med lavt batteri kapasitet som for eksempel tracking av biler, mennesker og dyr.

Kilder:

http://www.technologyreview.com/news/509176/cloud-powered-gps-chip-slashes-smartphone-power-consumption/

http://research.microsoft.com/apps/pubs/default.aspx?id=172624

Locatas nye system for innendørsnavigasjon

Locata har i dag annonsert at de vil demonstrere et nytt og revolusjonerende system på ION-GNSS konferansen 19-23 september.


Mange bedrifter og ingeniører har brukt mye tid og penger på å prøve å forbedre GPS i urbane områder, og for innendørs bruk. Locata understreker at senderne ikke er pseudolitter, men enheter som skaper tidssynkronisering, og dermed muliggjør et lokalt autonomt synkronisert nettverk. Den lokale konstellasjonen er under lokal kontroll, og kan derfor konfigureres med den frekvens og tetthet som kreves av oppgaven.


Locata har utviklet et system som ligner på GPS, med et nettverk av referansestasjoner (LocataLites) som snakker til et ubegrenset antall rovere. En stor forskjell er at det ikke finnes et rom-segmentet – det trenger ikke, og bruker ikke satellitter. Hver referansestasjon oppfører seg som en satellitt på bakken, roveren beveger mellom referansestasjonene. Roverposisjons nøyaktig ligger på centimeternivå.

Fig: Locatas antenne (TimeTenna) ved innledende tester i et lagerskur i 2010. Vi ser totalstasjonsprismet over TimeTenna på testsystemet for å kunne sammenligne med en nøyaktighet posisjon.

Fordelen med Locata mottakere er at de ikke trenger fri sikt mot himmelen for å fungere, slik som GPS-mottaker trenger. Dette betyr at en kan oppnå centimeter-posisjonering innendørs, hvor RTK GPS ikke fungerer.


US Air Force har forrige system fra Locata, og nok være interessert i denne nye teknologien. For dem er det viktig å kunne navigere under forhold med GPS-jamming. Fremtidig forskning og utvikling vil fokusere på “miniatyrisering” av Locatas mottager. Arbeidet er startet for å lage en kombinert GPS-GLONASS-Locata chip som kan integreres både til profesjonelle og industrielle enheter, og også til forbrukerenheter som mobiltelefoner. Locata planer er å jobbe med integratorer og ikke med sluttbrukerne. Kvalifiserte partnere skal så utvikle mottakere og applikasjoner.


http://www.locatacorp.com/
http://www.technologyreview.com/communications/38163/
http://www.gpsworld.com/survey/locata-a-new-constellation-12031

-GLONASS slår GPS i nøyaktighet

Russlands navigasjonssystem GLONASS påstås mer nøyaktig enn det amerikanske GPS


Assisterende direktør Anatoly Shilov har uttalte på det internasjonale forum for satellittnavigasjon juni 1 at "I dag er nøyaktigheten for GLONASS er 6 meter, og for GPS er 7 meter". Han sa videre at dersom systemet opererer på full kapasitet med 24 satellitter vil nøyaktigheten kunne ble på bli på 2-3 meter.

De russiske satellittene har hatt vesentlig lavere levetid enn de amerikanske, og GLONASS har slitt med lavt antall satellitter. GLONASS-K er den nyeste satellitt-typen, som ble sendt opp i bane for første gang 26. februar 2011. Denne satellitten er en vesentlig forbedring av den forrige GLONASS-M, og har en lengre levetid (opp til 10 år) og bedre nøyaktighet. Dagens planer er å sende opp yterligere satellitter til høsten, slik at en når full dekning på 24 satellitter i løpet av 2011.

For det profesjonelle markedet vil en kombinasjon av GPS og GLONASS gi en robust løsning ettersom en får dobbelt så mange satellitter.

http://www.itar-tass.com/en/c154/155889.html

Bittesmå gyroer til posisjonering

Israelske militære har laget hva som sannsynligvis er den minste gyroen til nå, så lite som et riskorn (1x1mm). Gitt posisjon innimellom kan gyroer, som er følsomme nok, integrere bevegelser over tid slik at posisjon, for eksempel i tuneller hvor GPS-signal mangler, kan beregnes.

Teknologien baserer seg på ekstremt små ringlasere. Slik teknologi har historisk hatt en solid militær forankring, men med større fokus på posisjonering generelt, og til bruk i elektronikk for massemarkedet, blir dette mer tilgjengelig for mannen i gata. Først og fremst ser vi slikt i smart-telefoner. Men når treghetsnavigasjonsenheten (INS) blir så liten, vil vi kunne fantasere om navigasjon i menneskekroppen!

Kilde: http://scienceblog.com/39086/a-tracking-device-that-fits-on-the-head-of-a-pin/

Galileo blir dyrere og dyrere, og Norge er med

Galileo er et planlagt satellittnavigasjonssystem. Systemet skal omfatte 30 satellitter og er Europas svar på USAs GPS. Galileo-systemet forventes å levere svært nøyaktige posisjoner når det en gang kommer i drift. De to første Galileo-satellittene vil sendes opp i tredje kvartal 201, og prosjektet forventes å være endelig ferdig i 2017/2018 - 10 år senere enn opprinnelig planlagt.

Første gang jeg snakket om Galileo, i 1999, husker jeg at prosjektet var kostnadsberegnet til 24 milliarder kroner, og det skulle være operativt 2008-2010. I 2008 var estimatet 28 milliarder og ferdig 2013. Nå melder Der Spiegel at det vil koste ytterligere 14 milliarder, og ytterligere forsinkelser må påregnes. Kostnadene tilsvarer 42 Lærdalstunneler. I andre uoffisielle måleenheter tilsvarer Galileo 4,2 Gardermobaner og 10,5 Operahus. Sammenlignet med slike uoffisielle måleenheter som oppsår i mediesammenheng, synes ikke jeg dette er mye for et moderne, redundant satellittnavigasjonssystem.

Norge er en viktig deltaker i Galileo-programmet

Norge har helt fra 1987 vært involvert og bidratt teknisk og økonomisk til utbyggingen av prosjektet. Nå har Norge undertegnet en formell samarbeidsavtale, som sikrer mer aktivitet. To viktige bakkestasjoner er lokalisert på norsk territorium: en på Svalbard og en i Antarktis. En tredje er planlagt på Jan Mayen. Dette skal vi være stolte av, og jeg håper norsk industri, kompetanse, og universiteter nyter godt av dette.

Les mer om Galileo på ESA (European Space Agency) sine hjemmesider.

Navigasjonsbrille

Prototype på et personlig navigasjonssystem du kan ta på deg. Det hele er en brille som er utstyrt med GPS, gyro, lamper (LEDs), og en computer. På innsiden av innfatningen viser noen lamper koder som viser hvilken vei du skal gå.



Jeg får litt assosiasjon til artige Aukrust-tegninger. Når du tar på deg slike briller ser du ut som du "er" fremtiden. Dette kan muligens brukes som et statussymbol for å vise tilhørighet som tekno-dings-entusiast. Hvem vet, kanskje vi hiver linsene og går med slike navi-briller om noen år?

Geofencing

Det finnes mange ”geo”-termer. Dagens term er ”geofencing”. Et geo-gjerde er en virtuell perimeter for et reelt geografisk område. Et geo-gjerde kan være dynamisk generert - som i en radius rundt en punkt, eller et forhåndsdefinert polygon. Når "gjerde" er satt opp skal aksjoner utføres, basert på brukernes beliggenhet i forhold til gjerdet. 


Noen eksempler til hjelp for å forstå det grunnleggende konseptet på bruk av gefencing:

• Din lystbåt seiler ut av oslofjorden, og du får en SMS som gjør deg oppmerksom på dette.
• Varsling til forelder når et barns mobil har forlatt skolens område.
• Gi melding når du kommer nærmere enn 200 m fra en definert venn.
• Sauen går utenfor et virtuelt gjerde og får et lite støt, og holder seg i definert område.
• Vokte sin demente kone

En bevegelig enhet kan sammenlignes med et forhåndsdefinert punkt eller polygon (eks butikk, skolekrets). Punktet eller polygonet kan også oppstå dynamisk (eks: trafikkkork, annen mobil venn). En aksjon kan enten utløses i det den mobile enheten kommer inn i området eller går ut av det. Aksjon kan være SMS, E-post eller å utføre et webservice-kall for en annen applikasjon.


Et eksempel på en applikasjon som har implementert geofence er Google Latitude. Dette er en funksjon en kan aktivere dersom en har google map på telefonen sin. Under kan du se hvor jeg er nå. Om du er en kvikk leser ser du jeg er på sofaen hjemme, men ikke lenge, plutselig er jeg på frifot og frisk som en fisk!

2010.10.20:

TU skriver i dag om "NoFence" som har utviklet en klave til dyr. Den skal brukes på beitedyr, og klaven vil pipe når dyret kommer nær det virtuelle gjerdet, og gir støt dersom det går over:
http://www.tu.no/it/article260879.ece

Teknologien bak StreetSide i Bing Maps

Geodeter, GIS-programmerere og ikke minst Fotogrammetrister!
Kutt ut Skavand i kveld, se heller dette programmet om hvordan StreetSide lages i Bing Maps.

Her gis en teknisk gjennomgang av hva som ligger bak av datainnsamlig, prosessering, og presentasjon for å oppnå Streetside brukeropplevelsen i Bing Maps.

Kan ikke si annet en at dette er avansert og imponerende.

http://ecn.channel9.msdn.com/o9/ch9/2/5/5/6/4/5/StreetSide_ch9.wmv

Matrikkelinfo til hvermannsen

Nå lanserer Belanor eiendomskart på Garmin-GPS.

Hvilket betyr at jegere kan finne og følge jaktområder, hus- og hytteeiere kan finne og utforske sine eiendomsgrenser, og de som er på "tomtejakt" kan finne eieren via eiendomsinformasjon. I tillegg kan forvaltere, meglere, jord/skogbrukere, montører og andre som jobber med eiendomsinformasjon profesjonelt enkelt få tilgang til, og bruke eiendomsinformasjon ute i felt.

Belanor har skilt det topografiske kartet fra eiendomskartet produktmessig for å kunne tilby hyppigere oppdateringer på eiendomskartet enn resten av fagdataene. De har altså skjønt viktigheten i markedet av "ferskvare".

Skjermbildene under viser litt av funksjonaliteten. Ganske bra. Men det tar nok ikke lange tiden før det kommer en imbisil infantil moron som tror at hans GPS gir eksakte koordinater.

Sjekk http://www.belanor.no/dllvis5.asp?id=4025