Posicionamiento de interiores – Las 4 tecnologías punteras | Philips

GPS en el móvil: adiós a los 10 metros de error

Los que usan su teléfono móvil como GPS para guiarse en la conducción, seguramente más de una vez han maldecido la inexactitud de esta tecnología. Sobre todo cuando llega el momento de cambiar de vía y se produce una duda en el último momento. Es en ese momento cuando el margen de error de entre 5 y 10 metros de los GPS que usan la mayoría de teléfonos resulta fatal.

Esa falta de precisión con frecuencia provoca que tengamos que conducir muchos más kilómetros, nos estresemos e incluso podamos sufrir un accidente. Algo que puede suceder cuando intentamos en el último momento cambiar de carril en una vía con un tráfico intenso. Una situación muy delicada, incluso para conductores experimentados.

La tecnología GPS dual permite recibir la señala también de los sistemas de satélites Galileo de Europa, el GLONASS ruso y el japonés QZSS

Esto sucede porque los GPS que equipan la inmensa mayoría de los teléfonos no alcanzan la precisión de los GPS profesionales, que llegan a tener un margen de error de tan solo unos centímetros. Es cierto que la denominada tecnología de GPS asistido A-GPS mejoró en núcleos urbanos el grado de exactitud.

Esta usa además de las señales de los satélites la información de las torres de telefonía móvil. Por lo que se logra una conexión más rápida y precisa al sistema de GPS, que en su día explicamos cómo funciona. Pero a pesar de ello no lo suficiente para acabar con los errores, sobre todo en zonas con edificios altos o en calles estrechas.

Pero Xiaomi implantó el año pasado en su teléfono Mi 8 una nueva tecnología que mejora la precisión de los GPS de los teléfonos: GPS dual. Este se implantó en el receptor móvil Broadcom BCM47755. Cada vez son más los teléfonos de diversos fabricantes que están usando esta tecnología, que mejora la precisión incluso en condiciones adversas. Como lugares en los que no hay apenas cobertura de satélites.

Esta tecnología emplea dos canales de transmisión de las señales de satélite, la banda L1, que es la que se lleva usando desde hace años, y la banda L5. Más reciente y que tiene ventajas como que usa la señal de otros sistemas de posicionamiento: el de Galileo de Europa, el GLONASS ruso y el japonés QZSS. Pero además evita errores por causas como una meteorología adversa o por rebotes de la señal en edificios. El nivel de precisión del GPS dual tiene un margen de error de unos pocos centímetros.

Otra enorme ventaja del GPS Dual es que reduce el consumo de batería drásticamente

Otra enorme ventaja del GPS Dual es que reduce el consumo de batería drásticamente. Algo que puede ser clave en trayectos largos, pues el posicionamiento mediante GPS pone a prueba las baterías de los teléfonos. Por lo que el uso de un GPS dual es una ventaja importante para los que desean usarlo en trayectos largos.

¿Qué teléfonos lo incorporan? El fabricante lo dice en su ficha técnica y muchos de los últimos modelos presentados lo incorporan. Como el Realme 50 Pro. Para saber si un teléfono dispone de esta función podemos usar la aplicación gratuita para Android GPSTest. Si en el listado de señales que muestra la aplicación podemos ver alguna de la banda L5 entonces es que el teléfono es compatible con este sistema.

GPSTest es una aplicación que nos permite saber si nuestro teléfono cuenta con GPS Dual

En cualquier caso, usemos o no un GPS dual, si vamos a adentrarnos por zonas poco transitadas, en las que es posible que no haya cobertura móvil o sea muy débil, sería bueno recurrir a una aplicación que nos permite descargar mapas para navegar sin conexión. Hay multitud de ellas en las tiendas de aplicaciones de Google y Apple.

Pero los GPS no sólo son útiles para usarlos en vehículos. De hecho cada vez los empleamos más para seguir una ruta caminando o en transporte público. Google Mapas en su última actualización ya vimos que incluía un sistema de guiado en el que nos muestra la ruta visualmente con Street View.

El siguiente reto para los GPS es lograr que funcionen en espacios cubiertos. Algo que los haría útiles no sólo para caminar por el interior de un edificio, también para circular en vehículos por túneles. Existen varias tecnologías que prescindiendo de los satélites podrían lograr esto.

Una de ellas es la de la empresa NextNav, que ha lanzado su tecnología Metropolitan Beacon System. Que se puede integrar con los GPS convencionales fácilmente. En el vídeo que acompaña a estas líneas puede verse cómo funciona. Otra empresa que ofrece una solución similar es Situm. Pero de momento ni una ni otra ha logrado que sus tecnologías tengan demasiado éxito.

El siguiente reto del posicionamiento es lograr ubicarnos en interiores de edificios, dónde la señal de los satélites no llega

En realidad parece existir una falta de interés por esta clase de GPS por una razón obvia: además de que requieren de cierta infraestructura para funcionar correctamente, también pueden provocar una invasión de la privacidad. En cualquier caso hay algunos experimentos piloto e incluso Google Mapas permite movernos por el interior de algunos edificios. De hecho, la empresa ofrece integrar estos mapas a empresas.

Un sistema de posicionamiento en interiores tiene claras ventajas para movernos por grandes espacios como aeropuertos, o lograr algo tan sencillo como encontrar nuestro coche en un aparcamiento cerrado si nos hemos olvidado de dónde lo hemos aparcado. Pero seguramente esta clase de servicios se obtendrán mediante la tecnología Wi-Fi de posicionamiento que promueve la Wi-Fi Alliance.

CTC está desarrollando una tecnología para reducir a menos de un metro la precisión del servicio de localización de los teléfonos móviles

El Centro Tecnológico CTC está desarrollando una tecnología facilitadora que permitirá incorporar soluciones de posicionamiento más precisas a los teléfonos móviles. Su integración en los smartphones, unida a la rápida evolución de ese mercado, multiplicará a corto plazo la oferta de prestaciones basadas en la geolocalización. Desde servicios de realidad aumentada para entornos al aire libre hasta aplicaciones de ayuda a la navegación para personas con deficiencia visual. Todo ello con una precisión inferior a un metro y una inversión reducida.

El trabajo de CTC en este ámbito es el núcleo central del proyecto APPUNTA (Solución para APlicaciones Precisas de UbicacióN en TerminAles móviles). Una iniciativa financiada dentro de la convocatoria “Apoyo a Proyectos I+D 2018” del programa I+C=+C de SODERCAN, que cuenta con un presupuesto que supera los 175.000 euros.

Con un plazo de ejecución de 24 meses, esta investigación permitirá el desarrollo de nuevas aplicaciones basadas en el posicionamiento de alta precisión. En ese sentido, el equipo de Sistemas de Navegación y Robótica de CTC ha desarrollado unos algoritmos de Posicionamiento de Punto Preciso GNSS, cuya integración en los teléfonos móviles abrirá la puerta a una solución de localización con calidad prácticamente profesional para todo tipo de usuario. Esta tecnología facilitadora ofrece nuevas posibilidades a disciplinas en plena expansión como la realidad aumentada, el big data, el internet de las cosas, las smart cities o la mobile health, entendida como la práctica de la medicina y la salud pública soportada por dispositivos móviles. Asimismo, generará servicios de alto valor añadido para sectores plenamente consolidados como la topografía, la navegación, la logística o el transporte.

Este proyecto permite a CTC continuar ampliando sus conocimientos en el área de los sistemas de navegación y mantener su grado de especialización al nivel de los centros y empresas de referencia europea.

Mercado en constante evolución

La rápida evolución experimentada por las aplicaciones que operan con datos procedentes del Sistema Global de Navegación por Satélite, GNSS por sus siglas en inglés, es uno de los factores determinantes de este proyecto innovador. La reducción de su tamaño y su gran capacidad de computo han provocado que, desde hace uno años, los receptores GNSS se encuentren integrados en la totalidad de smartphones del mercado. Aplicaciones como la navegación paso a paso, las apps de información y entretenimiento o las redes sociales se sirven de los datos de localización para optimizar su rendimiento.

Sin embargo, hasta 2018, las soluciones tecnológicas incorporadas a los móviles no rentabilizaban todas las posibilidades del GNSS. En parte porque no tenían capacidad para explotar información ni de varias frecuencias ni de todas las constelaciones de satélites que engloba el sistema (GPS, GALILEO o GLONASS entre otras).

La consolidación de constelaciones satelitales como GALILEO, con la que CTC lleva trabajando varios años, y la irrupción de los dispositivos multifrecuencia han equiparado la precisión de los móviles de gama media-alta con la que ofrecen los sistemas profesionales de rango medio-bajo. El progreso ha sido muy rápido en poco tiempo, por lo que cabe esperar que proyectos como APPUNTA contribuyan a minimizar aún más la diferencia.

Los proyectos para mejorar la calidad del posicionamiento de diversos dispositivos no son nuevos para los investigadores del Centro Tecnológico CTC. El equipo que dirige María Campo-Cossío ha trabajado en diversas iniciativas en las que se maximiza el rendimiento ofrecido por el satélite europeo Galileo para optimizar los servicios de localización.

Los subsistemas de localización y navegación autónoma instalados en el robot GreenPatrol son uno de los casos más recientes. De hecho, las tecnologías implementadas en esta solución robótica, cuyo principal objetivo es optimizar el control integrado de plagas en invernaderos de forma autónoma, hacen posible determinar en qué lugar se encuentra el prototipo dentro de los invernaderos con un margen de error de tan solo 20 centímetros.

La diferencia de precisión se debe fundamentalmente a las limitaciones que presenta el hardware de los teléfonos móviles en relación al empleado en ese proyecto europeo que lidera el Centro cántabro. Mientras que en GreenPatrol se opera en base a una antena y un receptor de altas prestaciones, en APPUNTA se trabaja con el rango que ofrece el receptor y la antena de un smartphone. De ahí que en un caso se obtengan posiciones con precisión centimétrica y en el otro se trabaje para reducir el margen de error a menos de un metro.