یکی از ویژگی‌های بسیار جذاب گوشی‌های هوشمند این است که به‌وسیله آنها دقیقا می‌توانیم موقعیت و مکان خود را پیدا کنیم. البته اینکه بتوان همیشه و همه‌جا رد یک نفر را بررسی کرد، ممکن است کمی جالب به نظر نرسد، اما قطعا دانستن آنکه کجا هستیم و چه مسیرهایی ما را زودتر به مقصد می‌رساند، یک امر بسیار فوق‌العاده و مهم به شمار می‌رود. خوشبختانه تکنولوژی GPS در عصر دیجیتال، جزئی جدانشدنی از گوشی هوشمند شماست.

این ویژگی مهم برای ثبت موقعیت مکانی، در تمامی گوشی‌های هوشمند موجود با هر سیستم‌عاملی وجود دارد. چندین جز مختلف در ارتباط باهم فعالیت کرده تا موقعیت شما را نشان دهند (البته ممکن است این مکان تا حد ۵ متر خطا نیز داشته باشند). نرم‌افزارهای مختلفی به‌صورت هوشمند می‌توانند نقشه و مکان شخص و مسیرهای مختلف را نیز مشخص کنند. عموما GPS یک ابزاری است که برای پیدا کردن مسیر و جهت‌یابی مورد استفاده قرار می‌گیرد. نحوه عملکرد و چگونگی کار آن نیز بسیار جالب است. ما در این مطلب به توضیح چگونگی کارکرد GPS می‌پردازیم.

GPS چیست؟

GPS) Global Positioning System) به معنای سیستم موقعیت‌یابی جهانی است. این تکنولوژی مدرن متعلق به دولت ایالات‌متحده آمریکا است (بله! مالکیت تمامی این سیستم به‌صورت کامل در اختیار ایالات‌متحده آمریکا قرار دارد) و تحت نظارت مستقیم نیروی هوایی این کشور کار می‌کند. استفاده از این تکنولوژی کاملا رایگان است و در درجه اول برای استفاده کاربران آمریکای شمالی ساخته شده، هرچند که با توجه به نام آن، استفاده از آن در تمامی مکان‌های دیگر امکان‌پذیر است.

GPS یک سیستم جهت‌یاب رادیویی است. این تکنولوژی با استفاده از امواج رادیویی بین ماهواره‌ها و تلفن شما ارتباط برقرار کرده و اطلاعاتی مانند زمان و موقعیت مکانی را در اختیار شما قرار می‌دهد. توجه کنید که برای کار کردن با GPS نیازی نیست هیچ‌گونه اطلاعاتی به ماهواره‌ها در فضای اطراف زمین بفرستید؛ تنها کافی است از میان ۲۸ ماهواره موجود در مدار زمین که به منظور این سیستم طراحی شده و قرار گرفته‌اند، قابلیت دریافت اطلاعات ۴ ماهواره یا بیشتر را داشته باشید.

هر ماهواره از این سیستم، یک ساعت اتمی داخلی مختص به خود را دارد و سیگنال‌های زمانی کدگذاری شده‌ای را در یک فرکانس معین ارسال می‌کند. تراشه گیرنده شما شناسایی می‌کند که کدام ماهواره بدون مانع است و قابلیت خوانایی دارد (در ادامه توضیح می‌دهیم چرا این مسئله اهمیت دارد) و سپس شروع به دریافت اطلاعات از ماهواره‌ای خواهد کرد که قوی‌ترین سیگنال را دارد. به دلیل آنکه طراحی ماهواره‌های GPS به‌گونه‌ای است که با باتری شارژی کار می‌کنند، فرستادن سریع سیگنال‌ها از فاصله صدها هزار مایلی نیاز به برق زیادی دارد، بنابراین GPS کمی کند کار کرده و معمولا در حد یک دقیقه زمان لازم است که موقعیت جغرافیایی شما را نشان دهد.

گیرنده GPS شما از اطلاعات این سیگنال‌ها استفاده کرده تا با روش تعیین مکان مثلثی، بتواند موقعیت و زمان را برای شما مشخص کند. توجه داشته باشید که GPS از روش تعیین مکان مثلثی برای نشان دادن موقعیت جغرافیایی استفاده کرده و همان‌طور که قبلا ذکر کردیم، برای این عمل سیگنال‌های چهار ماهواره موردنیاز است. البته دقت داشته باشید که سیگنال ماهواره چهارم تنها برای مشخص کردن ارتفاع استفاده می‌شوند، بنابراین اطلاعات سیگنال‌های سه ماهواره، کافی است که شما در روی نقشه موقعیت جغرافیایی خود را مشاهده کنید.

GPS برای کارکرد دقیق خود نیاز دارد اطلاعات را بدون وجود مانع دریافت کند. موانع می‌توانند همان ساختمان‌های بلند باشند، یعنی در مکانی که ما زندگی می‌کنیم این مسئله می‌تواند موجب ایجاد مشکل برای دریافت اطلاعات موردنیاز باشد (این مشکل در شهرها گاهی دیده می‌شود)؛ در این شرایط تکنولوژی دیگری به نام AGPS استفاده خواهد شد.

AGPS چیست؟

AGPS) Assisted Global Positioning System) به معنای تکنولوژی کمک‌رسان سیستم موقعیت‌یاب جهانی است که به‌احتمال‌ زیاد اکنون شما برای بررسی موقعیت جغرافیایی خود در گوشی‌تان از آن استفاده می‌کنید. همان‌گونه که قبلا اشاره شد، GPS برای ارسال سیگنال‌های رادیویی خود از برق باتری استفاده می‌کند و هر بار برای نشان دادن موقعیت مکانی، در حدود یک دقیقه زمان نیاز دارد. از آنجاکه عموما مردم علاقه دارند موقعیت خود را در هنگام حرکت ببینند، این تکنولوژی ممکن است کارایی چندانی در زندگی روزمره نداشته باشد.

تکنولوژی AGPS داده‌های مکانی سیم‌کارت شما را به‌منظور یک کمک‌رسان برای نمایش موقعیت جغرافیایی استفاده می‌کند. زمانی که سیم‌کارت شما ارتباط پینگ با دکل‌های مخابراتی داشته باشد، شرکت ارایه‌دهنده سیم‌کارت شما موقعیت مکانی‌تان را می‌داند. یعنی زمانی که سه یا تعداد بیشتری دکل مخابراتی در اطراف شما قرار دارد، موقعیت شما مشخص است. اینکه چه اندازه این موقعیت‌یاب می‌تواند دقیق باشد، به قوی بودن سیگنال ارتباطی بین گوشی شما و دکل مخابراتی بستگی دارد، اما عموما به‌اندازه‌ای است که بتواند موقعیت شما را نمایش دهد.

سیستم‌عامل گوشی شما این داده‌های خام سیم‌کارت را در اختیار گیرنده GPS قرار می‌دهد. به‌صورت تناوبی دستگاه شما اطلاعات به‌دست‌آمده از سیم‌کارت و GPS را تعویض کرده تا بتواند موقعیت شما را به‌صورت لحظه‌ای (با حداکثر خطای دقت در حدود ۵۰ متر) ارایه دهد و هرزمانی که موقعیت دقیق شما توسط ماهواره‌های GPS گزارش می‌شود به‌سرعت در همان لحظه اصلاح صورت گرفته و موقعیت جدید نمایش داده می‌شود؛ همه ما بر روی نقشه خود (مثلا در گوگل مپس) دیده‌ایم که گاهی نشانگر مکان، در یک‌لحظه کمی تغییر می‌کند و این امر دقیقا به دلیل همین تنظیم دقیق مکان توسط اطلاعات GPS است.

تکنولوژی AGPS اطلاعاتی از گوشی شما ارسال نمی‌کند، اما اطلاعات دریافتی، قبلا از گوشی شما برای چک کردن دکل‌های مخابراتی فرستاده شده‌اند (سیم‌کارت این‌گونه کار می‌کند). استفاده از این تکنولوژی هزینه‌ای برای شما ندارد، اما برای آنکه بتوان با آن کارکرد نیاز است که داده گوشی شما فعال باشد.

کدام‌یک از دو مورد بالا بهتر است؟!

این سؤال بسیار ساده است، قطعا در بیشتر اوقات AGPS بسیار بهتر کار خواهد کرد. همه ما یقینا می‌خواهیم مکان خود را به‌صورت لحظه‌ای مشاهده کنیم و منتظر اطلاعات GPS نباشیم. البته می‌دانیم که AGPS به‌اندازه GPS دقت کافی برای بیان موقعیت مکانی را ندارد، ولی قطعا برای بررسی مسیر در حین حرکت بسیار مناسب است و البته با تنظیمات دقیقی که توسط اطلاعات GPS (هر چند دقیقه یک بار) در نقشه صورت می‌گیرد، گویا همزمان از هر دو تکنولوژی استفاده شده است.

 

همان‌طور که در بالا نیز اشاره کردیم، AGPS برای نشان دادن مکان، نیاز به داده‌های مخابراتی دارد؛ بنابراین در بعضی زمان‌های خاص (مثلا در سفر خارج شهر) GPS بسیار کاربردی خواهد بود. در مکان‌هایی که شما هیچ‌گونه دسترسی به تماس مخابراتی ندارید، برای نشان دادن موقعیت مکانی خود تنها می‌توانید از GPS استفاده کنید. البته توجه داشته باشید که اگر سه دکل مخابراتی نیز در اطراف شما نباشد، بازهم شما نمی‌توانید از AGPS استفاده کنید. بیشتر برنامه‌های موجود در گوشی‌های هوشمند که موقعیت مکانی را نمایش می‌دهند، نیاز به اتصال به داده‌های تلفن همراه دارند؛ اما بعضی از برنامه‌های موقعیت‌یاب جغرافیایی هستند که برای نمایش مکان نیازی به هیچ‌گونه اتصال مخابراتی ندارند (یعنی تنها از طریق GPS کار می‌کنند).

برای آنکه از هر دو مورد استفاده کنید، اطمینان حاصل کنید که تمام تنظیمات موقعیت (Location) در گوشی شما فعال باشند. شما می‌توانید در هر زمان، از یکی از این ویژگی‌های کاربردی استفاده کنید؛ اختیار با شماست!

نوشته GPS چیست و چگونه کار می‌کند؟! اولین بار در وب‌سایت فناوری پدیدار شد.