¿Qué es el Seguimiento LBS: Cell ID y WPS?
Las torres celulares y los puntos de acceso Wi-Fi localizan dispositivos sin GPS en el seguimiento LBS. Cubre Cell of Origin, E-OTD y la precisión del posicionamiento Wi-Fi.
La tecnología LBS (servicios basados en la ubicación) permite determinar la ubicación de un objeto sin usar servicios estándar como GPS, GLONASS, Galileo o Beidou.
El seguimiento LBS es un término amplio que incluye una variedad de métodos diferentes. Aquí solo veremos el posicionamiento basado en GSM y Wi-Fi.
GPS y seguimiento LBS: diferencias principales
El posicionamiento basado en GSM y Wi-Fi suele ser menos preciso que GPS, pero puede funcionar en condiciones peores; no se necesita una vista despejada del cielo. La señal GSM es más difícil de bloquear y es más fácil de establecer, incluso si el dispositivo está bajo tierra o dentro de un edificio. Las señales Wi-Fi brindan más precisión para el seguimiento en interiores.
Al requerir menos energía de batería que GPS, LBS le permite sacrificar precisión a cambio de una mayor vida útil del dispositivo. Esto es ideal para casos en los que necesita rastrear un objeto a largas distancias. LBS también puede usarse como opción de respaldo cuando falla la antena o el módulo GPS, y aun así permite saber dónde está el objeto.
Cómo funciona el seguimiento LBS
Seguimiento basado en GSM
Los dispositivos GPS y los teléfonos celulares usan con mayor frecuencia una red GSM para transmitir los datos. Por ello, la infraestructura de red del proveedor de servicios puede usarse para determinar la ubicación del dispositivo.
Este método de seguimiento opera bajo el principio de que cualquier módulo GSM alimentado siempre se comunica de forma inalámbrica con una de las estaciones base más cercanas, alternando entre ellas a medida que el dispositivo se mueve. Si el dispositivo puede transmitir los datos de la estación base a la que está conectado (Cell ID, MCC, MNC, LAC), estos datos pueden consultarse en bases de datos externas para obtener la ubicación de la estación base.
Este método se llama Celda de origen. Es el método más barato y sencillo, ya que no requiere modificar el hardware desplegado.
La celda de origen proporciona la ubicación de la estación base, no la ubicación del dispositivo en sí.
Esto significa que 2 dispositivos conectados a la misma estación base mostrarán las mismas coordenadas, incluso si no están cerca uno del otro.
La precisión de la ubicación depende de la densidad de las estaciones base. En ciudades y zonas desarrolladas, la precisión de la ubicación puede ser de hasta 50-100 m, mientras que en zonas rurales y desoladas el error puede alcanzar varios kilómetros. Los sistemas avanzados también pueden intentar calcular la distancia entre el módulo GSM y la estación. Estos sistemas normalmente requieren modificar la infraestructura instalada y son bastante costosos. Un método común de localización se llama E-OTD (Diferencia de tiempo observada mejorada).
Se basa en medir y comparar la diferencia de tiempo de llegada de ráfagas provenientes de estaciones base cercanas. Los retardos y las ubicaciones conocidas de las estaciones base pueden utilizarse para triangular la ubicación del módulo GSM. Este método de localización proporciona una precisión mucho mejor, incluso en zonas remotas, ~125 metros, pero requiere que las estaciones base tengan instaladas Unidades de Medición de Ubicación.
Sistema de posicionamiento Wi-Fi (WPS)
WPS utiliza puntos de acceso inalámbricos para determinar la ubicación. Se implementa con más frecuencia en teléfonos celulares y se usa a menudo para ofrecer una mejor solución para el seguimiento en interiores. Existen varios enfoques para determinar la ubicación con WPS.
Indicador de intensidad de la señal recibida
El primero se basa en el Indicador de intensidad de la señal recibida. El dispositivo mide la intensidad de la señal entre sí mismo y varios puntos de acceso. Luego, los datos medidos se combinan en un modelo de propagación para determinar las distancias entre el dispositivo y los puntos de acceso.
El dispositivo mismo puede realizar el cálculo o los datos pueden enviarse a un servicio externo.
Huella digital
El segundo método se llama Huella digital y se basa en RSSI. Huella digital funciona recopilando la ubicación y todos los RSSI de los puntos de acceso disponibles. Si en el futuro un objeto visita la misma ubicación, debería proporcionar la misma huella digital, lo que permite al sistema localizar el objeto cuando no hay conexión disponible.
La precisión de este método puede ser bastante alta (~1.3-2 metros); sin embargo, es difícil de implementar, ya que requiere almacenar datos. También es muy sensible a los cambios ambientales: la construcción o el simple reacomodo de los muebles afecta la intensidad de la señal y cambia la huella digital.
Tiempo de vuelo
El tercer método se llama Tiempo de vuelo. ToF utiliza marcas de tiempo registradas por ambas interfaces inalámbricas para estimar la distancia y la posición relativa del objeto con respecto a los puntos de acceso. Este método tiene una precisión de 2-4 metros y normalmente se usa para el seguimiento en interiores.
Las mediciones de tiempo tomadas en las interfaces inalámbricas se basan en el hecho de que las ondas de RF viajan cerca de la velocidad de la luz, que permanece casi constante en la mayoría de los medios de propagación en entornos interiores. Por lo tanto, el tiempo de vuelo no se ve tan afectado por el entorno (muebles, edificios, etc.) como las mediciones RSSI.
El principio es similar al de los sistemas RADAR, salvo que se usan paquetes de datos y de reconocimiento normales para medir ToF.
El diagrama muestra un punto de acceso enviando una trama DATA a un dispositivo cliente y esperando hasta recibir el paquete de reconocimiento (ACK). d es el retardo de programación (offset) originado en un dispositivo cliente, y depende de cuánto tiempo tarda el dispositivo en generar el ACK. t_p es el tiempo de propagación de la señal entre transmisor y receptor y por lo general se asume que es el mismo en la ida y en la vuelta. t_ack es el tiempo necesario para transmitir la trama ACK. El tiempo de vuelo corresponde a t_measured.
WPS funciona bien para fines en interiores, pero no siempre es tan fácil de implementar como el seguimiento GSM.
Disponibilidad de datos para sistemas de seguimiento LBS
Los datos de la red Wi-Fi pueden ser difíciles de obtener, ya que los principales proveedores de bases de datos no permiten descargas gratuitas de sus bases de datos.
Sin embargo, se pueden descargar las ubicaciones de las torres base y existe una variedad de bases de datos de código abierto entre las que elegir. Algunos de los servicios más conocidos son Servicios de ubicación de Mozilla como en el OpenCell ID, que juntos contienen datos de más de 50 millones de estaciones base.
La cobertura de Mozilla tanto de las estaciones base como de los puntos Wi-Fi se muestra en el mapa.
Compatibilidad con LBS en dispositivos de hardware
Las funciones LBS pueden implementarse de forma un poco diferente, según el fabricante. Algunos permiten el envío continuo de datos GSM (MCC, MNC, LAC, CID); otros solo permiten el envío bajo solicitud una vez que se ha recibido un comando SMS o GPRS.
Si no está seguro de si sus dispositivos admiten LBS en Navixy, revise las descripciones de integración en nuestro sitio web.
Seguimiento basado en GSM y Wi-Fi en las apps X-GPS
Navixy ofrece su propia solución de seguimiento móvil con compatibilidad con LBS incluida.
A diferencia de los dispositivos de hardware, las apps móviles de Navixy transmiten datos LBS ya procesados. Las apps dependen de servicios nativos del sistema operativo como Apple Core Location o Google Fused Location, según el sistema operativo que se utilice.
Tenga en cuenta que se requiere una conexión de red para que los servicios procesen los datos.
Configuración de LBS en Navixy
La plataforma de seguimiento de Navixy admite sin problemas la integración nativa de la ubicación basada en celdas GSM y LBS para numerosos dispositivos de seguimiento. En la mayoría de los escenarios, las tecnologías GPS y GSM funcionan juntas en tándem. Cuando los datos GPS no están disponibles, el sistema cambia automáticamente a LBS como respaldo confiable. Por ejemplo, si un carro entra a un estacionamiento subterráneo, el observador puede ver tanto la última ubicación GPS precisa conocida como la ubicación actual basada en GSM (dentro de cierto margen de precisión).
El Radio de detección por LBS depende del área donde se encuentra el dispositivo y del número de estaciones base o puntos Wi-Fi. Si el dispositivo está en una zona rural y no logra ubicarse, se recomienda aumentar el radio de LBS para que las estaciones base remotas también contribuyan a la ubicación del dispositivo.
En una ciudad donde la red celular tiene estaciones base densamente distribuidas, el alcance de LBS debe mantenerse pequeño, ya que las estaciones base cercanas serán suficientes para la ubicación y la precisión será alta.
Básicamente, así funciona el seguimiento LBS. Es una excelente herramienta de posicionamiento y una alternativa válida al seguimiento GPS cuando este último no está disponible o no es razonable usarlo. Esperamos que le haya resultado útil el artículo.
¿Por qué mi dispositivo envía solo puntos LBS?
Esto puede suceder por varias razones:
El dispositivo no puede obtener una señal GPS debido a su ubicación: Su dispositivo podría estar en el garaje o en un estacionamiento subterráneo. Revise la instalación del dispositivo en el vehículo.
La antena GPS del dispositivo no funciona: Revise su conexión con el dispositivo y su colocación: el mejor lugar es debajo del parabrisas.
El módulo GPS del dispositivo no funciona: Le recomendamos ponerse en contacto con su distribuidor local para reemplazar el dispositivo por una versión que funcione.
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