Slik virker mobilsporingen

Egentlig tar det 12,5 minutter for en GPS-enhet å fastslå posisjonen din nøyaktig. Du kan være glad for at mobilbransjen bruker mer effektive sporingsteknikker.

Oppstyret rundt Apples innsamling av stedsdata har satt fokus på teknikkene som brukes til å finne ut hvor mobiltelefonene våre befinner seg.

Selv om mange er redd for at dataene fra sporing og lokalisering av mobiltelefoner kan misbrukes og utnyttes til både kommersiell og annen overvåkning, er fastsettelsen av hvor de befinner seg, en dyd av nødvendighet. Mange tjenester, som for eksempel karttjenester, vil ikke fungere uten.

Glenn Fleishman, ekspert på trådløs kommunikasjon og fast bidragsyter hos amerikanske Macworld, har gjort en grundig gjennomgang av hvordan mobilsporingen foregår (http://bit.ly/jS07gI). Han fastslår at det vi gjerne tror «bare er GPS», i virkeligheten er en kombinasjon av informasjon fra mange kilder for raskt å kunne fastslå hvor mobilen befinner seg.

GPS er tregt

Fleishman angriper myten om at GPS (Global Positioning System) er så rask. Tvert imot – de første GPS-mottakerne brukte 12,5 minutter på å analysere GPS-dataene før det med tilstrekkelig nøyaktighet kunne fastslås hvor GPS-mottakeren befant seg. Dette strider mot hvordan folk flest opplever stedsbaserte aktiviteter på mobilen i dag.

GPS baserer seg på tid og rom for å fastslå koordinatene for hvor du befinner deg. GPS-satellittene kringkaster nøyaktige tidssignaler basert på et innebygd atomur, samt satellittens nøyaktige posisjon og posisjonen til de andre satellittene.

Hvert 30. sekund sender GPS-satellitten fra seg oppdatert tids- og stedangivelse, samt noe annen informasjon. Det trengs 25 slike utsendelser – derav 12,5 minutters ventetid – før man har fått en komplett liste over satellittenes posisjon.

Hvis du vet posisjonen til fire satellitter samt tidspunktet for når de sendte ut informasjonen om sin posisjon, kan GPS-mottakeren beregne med en feilmargin på 10 meter hvilken breddegrad, lengdegrad og høyde over havet du befinner deg på.

Finner GPS-en bare tre satellitter, går du glipp av høydedimensjonen, men GPS-enheten kan likevel følge bevegelsene dine med ganske god nøyaktighet.

Men like fullt er det et relevant spørsmål hvordan man kan kutte ventetiden ytterligere.

A-GPS

En rekke ekstra hjelpemidler er samlet under begrepet Assistert GPS, forkortet A-GPS. I stedet for bare å basere seg på posisjonsdata fra GPS-satellittene brukes forskjellige metoder til å forutsi stedsplasseringer litt frem i tid, slik at når man kommer dit, går det kjapt å hente inn ytterligere oppdatert informasjon. Estimatene kan lastes ned via en nettverksforbindelse i løpet av sekunder eller til og med beregnes internt i selve GPS-enheten.

Mange har misforstått hva som ligger bak A-GPS-teknikken og tror det dreier seg om en slags «liksom-GPS». Men det er ikke tilfelle. A-GPS forutsetter en innebygd, ekte GPS-mottaker – men gjør at det kan brukes enklere og billigere GPS-kretskort med mindre batteribruk.

Triangulering og trilaterering

Mobiloperatørene har lagt en ekstremt presis GPS-måling til grunn for stedsangivelsen av sine egne mobilmaster. Via en database med oversikt over mobilmastene kan man enkelt måle signalstyrken til dem som er innen rekkevidde – gjerne 10-12 master i tett befolkede områder – og bruke trilaterering for å finne dekningsområder som overlapper hverandre. Triangulering bruker vinkelmålinger for å finne et sentrumspunkt.

Trådløse lokalnett

Problemet med mobilmastene er at de står for langt fra hverandre til å kunne gi like nøyaktig stedsangivelse som GPS-signalene, og de fungerer dårlig i tynt befolkede områder.

Apple, Google og andre supplerer derfor med detektering av trådløse lokalnett til å posisjonere mobilene mest mulig nøyaktig. Dette krevde opprinnelig at spesialbiler med WiFi-antenner og svært sensitivt GPS-utstyr kjørte rundt og kartla trådløse lokalnett. Hvert trådløst nettverk har sin egen identifikator og fungerer akkurat som mobilmaster når det gjelder stedsdata: Får man målt signalstyrken, kan man med stor nøyaktighet finne ut hvor mobiltelefonen befinner seg.

Det er bare barnemat for en nettverkstilknyttet smarttelefon å ta et snapshot av nærliggende trådløse lokalnett og sende dataene til en server som kjapt kan regne ut ganske nøyaktige koordinater. For å spare nettverkstrafikk kan et utvalg av dataene lagres på mobiltelefonen, slik at noe av beregningsarbeidet kan utføres der.

Du kan selv se denne prosessen når du starter opp et kart-program. Nesten med en gang kommer det opp en stor sirkel rundt der du befinner deg. Den blir stadig mindre mens dataene fra mobilmaster og lokalnett analyseres, med stadig bedre trilatereringsresultat. Dataene brukes også til å støtte dekodingen av GPS-signalene, slik at dette går raskere. Til slutt blir sirkelen til en liten flekk når den endelige GPS-posisjonen er fastslått.

En av grunnene til at stedsinformasjonen sendes tilbake til mobiloperatører og -produsenter, for eksempel Apple, er at man da får inn data fra en stor brukermasse og slipper å kjøre spesialbiler rundt for å måle hvor lokalnettene ligger.

Dataene blir brukt til å forbedre lokaliseringstjenestene, men kan naturligvis også utnyttes kommersielt, for eksempel til stedsbestemt annonsering.

For brukerne ser hele prosessen ut til å dreie seg om GPS, men den er altså mye, mye mer.