O que é rastreamento LBS: Cell ID e WPS
A tecnologia LBS (serviços baseados em localização) permite determinar a localização de um objeto sem usar serviços padrão como GPS, GLONASS, Galileo ou Beidou.
Rastreamento LBS é um termo amplo que inclui uma variedade de métodos diferentes. Aqui analisaremos apenas o posicionamento baseado em GSM e Wi‑Fi.
Rastreamento por GPS e LBS: principais diferenças
O posicionamento baseado em GSM e Wi‑Fi geralmente é menos preciso que o GPS, mas pode funcionar em condições piores, sem necessidade de visão clara do céu. O sinal GSM é mais difícil de bloquear e é mais fácil de estabelecer, mesmo que o dispositivo esteja no subsolo ou dentro de um edifício. Sinais Wi‑Fi fornecem mais precisão para rastreamento em ambientes internos.
Exigindo menos energia da bateria do que o GPS, o LBS permite trocar precisão por maior autonomia do dispositivo. Isso é ótimo para casos em que é necessário rastrear um objeto por longas distâncias. O LBS também pode ser usado como opção de backup quando a antena ou o módulo GPS falham, permitindo ainda saber onde o objeto se encontra.
Como o rastreamento LBS funciona
Rastreamento baseado em GSM
Rastreadores GPS e telefones móveis normalmente usam uma rede GSM para transmitir os dados. Por isso, a infraestrutura de rede do provedor de serviços pode ser usada para determinar a localização do dispositivo.
Esse método de rastreamento opera com o princípio de que qualquer módulo GSM energizado comunica-se sem fio com uma das estações base mais próximas, alternando entre elas conforme o dispositivo se move. Se o dispositivo puder transmitir os dados da estação base à qual está conectado (Cell ID, MCC, MNC, LAC), esses dados podem ser consultados em bancos de dados externos para obter a localização da estação base.
Esse método é chamado Cell of Origin. É o método mais barato e simples, pois não requer modificação do hardware já instalado.
Cell of Origin fornece a localização da estação base, não a localização do próprio dispositivo.
Isso significa que 2 dispositivos conectados à mesma estação base mostrarão as mesmas coordenadas, mesmo que não estejam próximos um do outro.
A precisão da localização depende da densidade de estações base. Em cidades e áreas desenvolvidas, a precisão pode chegar a 50–100 m, enquanto em áreas rurais e remotas o erro pode atingir vários quilômetros. Sistemas avançados também podem tentar calcular a distância entre o módulo GSM e a estação. Esses sistemas normalmente exigem modificação da infraestrutura instalada e são bastante caros. Um método de busca comum é chamado E-OTD (Enhanced Observed Time Difference).
É baseado na medição e comparação da diferença de tempo de chegada dos bursts das estações base próximas. Atrasos e posições conhecidas das estações base podem ser usados para triangular a localização do módulo GSM. Esse método de busca fornece precisão bem melhor mesmo em áreas remotas (~125 metros), mas requer que as estações base tenham Unidades de Medição de Localização instaladas.
Sistema de posicionamento por Wi‑Fi (WPS)
O WPS usa pontos de acesso sem fio para determinar a localização. É mais comumente implementado em telefones móveis e é frequentemente usado para oferecer uma solução melhor para rastreamento em ambientes internos. Existem várias abordagens para determinar a localização com WPS.
Indicador de Intensidade do Sinal Recebido
A primeira é baseada no Indicador de Intensidade do Sinal Recebido (RSSI). O dispositivo mede a intensidade do sinal entre si e vários pontos de acesso. Em seguida, os dados medidos são combinados em um modelo de propagação para determinar as distâncias entre o dispositivo e os pontos de acesso.
O cálculo pode ser feito pelo próprio dispositivo ou os dados podem ser enviados a um serviço externo.
Fingerprinting
O segundo método é chamado Fingerprinting e utiliza o RSSI como base. O fingerprinting funciona coletando a localização e todos os RSSIs dos pontos de acesso disponíveis. Se no futuro um objeto visitar a mesma localização, ele deverá apresentar a mesma impressão digital (fingerprint), permitindo que o sistema localize o objeto quando não houver conexão disponível.
A precisão desse método pode ser bastante alta (~1,3–2 metros); no entanto, é difícil de implantar, pois requer armazenamento de dados. Também é muito sensível a mudanças no ambiente: construção ou simples rearranjo de móveis afetam a intensidade do sinal e alteram a impressão digital.
Time of Flight
O terceiro método é chamado Time of Flight. O ToF usa carimbos de tempo registrados por ambas as interfaces sem fio para estimar a distância e a posição relativa do objeto em relação aos pontos de acesso. Esse método tem precisão de 2–4 metros e é tipicamente usado para rastreamento interno.
As medições de tempo feitas nas interfaces sem fio baseiam‑se no fato de que as ondas de RF viajam próximas à velocidade da luz, que permanece quase constante na maioria dos meios de propagação em ambientes internos. Portanto, o tempo de voo não é tão afetado pelo ambiente (móveis, edifícios etc.) quanto as medições de RSSI.
O princípio é semelhante aos sistemas RADAR, exceto que pacotes regulares de dados e de reconhecimento (acknowledgment) são usados para medir o ToF.
O diagrama mostra um ponto de acesso enviando um quadro DATA para um dispositivo cliente e aguardando o recebimento do pacote de reconhecimento (ACK). d é o atraso de agendamento (offset) originado no dispositivo cliente, e depende de quanto tempo leva para o ACK ser gerado pelo dispositivo. t_p é o tempo de propagação do sinal entre transmissor e receptor e normalmente é assumido como o mesmo na ida e na volta. t_ack é o tempo necessário para transmitir o quadro ACK. O tempo de voo corresponde ao t_measured.
O WPS funciona bem para usos internos, mas nem sempre é tão facilmente implantável quanto o rastreamento por GSM.
Disponibilidade de dados para sistemas de rastreamento LBS
Dados de redes Wi‑Fi podem ser difíceis de obter, pois os principais provedores de banco de dados não permitem downloads gratuitos das bases de dados.
No entanto, as localizações de torres base podem ser baixadas e há uma variedade de bancos de dados de código aberto para escolher. Um dos serviços mais conhecidos é Mozilla Location Services e o OpenCell ID, que juntos contêm dados de mais de 50 milhões de estações base.
A cobertura da Mozilla tanto de estações base quanto de pontos Wi‑Fi é mostrada no mapa.
Suporte a LBS em dispositivos de hardware
Recursos LBS podem ser implementados de maneira um pouco diferente, dependendo do fabricante. Alguns permitem relatórios contínuos de dados GSM (MCC, MNC, LAC, CID), outros só permitem relatório mediante solicitação, após o recebimento de um comando SMS ou GPRS.
Se você não tem certeza se seus dispositivos suportam LBS no Navixy - por favor verifique as descrições de integração em nosso site.
Rastreamento baseado em GSM e Wi‑Fi em aplicativos X‑GPS
A Navixy fornece nossa própria Solução de rastreamento móvel com suporte a LBS incluído.
Ao contrário dos rastreadores de hardware, os aplicativos móveis Navixy transmitem dados LBS já processados. Os apps dependem de serviços nativos do SO, como Apple Core Location ou Google Fused Location, dependendo de qual SO é usado. &#xNAN;Observe que é necessária uma conexão de rede para que os serviços processem os dados.
Configurando LBS no Navixy
A plataforma de rastreamento Navixy suporta nativamente a integração de localização baseada em células GSM e LBS para inúmeros dispositivos de rastreamento. Na maioria dos cenários, as tecnologias GPS e GSM trabalham em conjunto. Quando os dados de GPS não estão disponíveis, o sistema alterna automaticamente para LBS como backup confiável. Por exemplo, se um carro entrar em um estacionamento subterrâneo, o observador pode ver tanto a última localização GPS conhecida e precisa quanto a localização atual baseada em GSM (dentro de uma certa margem de precisão).
O raio de detecção do LBS depende da área onde o dispositivo está localizado e do número de estações base ou pontos Wi‑Fi. Se o dispositivo estiver em área rural e não conseguir localizar, recomenda‑se aumentar o raio do LBS para que estações base remotas também contribuam para a localização do dispositivo.
Em uma cidade onde a rede celular possui estações base densamente distribuídas, o alcance do LBS deve ser mantido pequeno, pois as estações base próximas serão suficientes para a localização e a precisão será alta.
Basicamente, é assim que o rastreamento LBS funciona. É uma ótima ferramenta de posicionamento e uma alternativa válida ao rastreamento por GPS quando este não está disponível ou não é razoável de usar. Esperamos que tenha achado o artigo útil.
Meu dispositivo envia apenas pontos LBS – por quê?
Isso pode acontecer por várias razões:
O dispositivo não consegue obter sinal GPS por causa da sua localização – talvez seu dispositivo esteja na garagem ou em estacionamento subterrâneo. Além disso, verifique a instalação do dispositivo no veículo.
A antena GPS do dispositivo não funciona – verifique sua conexão com o dispositivo e sua colocação: o melhor lugar é sob o para‑brisa
O módulo GPS do dispositivo não está funcionando – isso pode ocasionalmente acontecer; nesse caso, recomendamos contatar seu revendedor local para substituir o dispositivo por um em funcionamento.
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