Normalerweise verfügen die meisten mobilen oder zellularen Geräte über ein Single-Frequency- Location-System (das wir normalerweise als “GPS” kennen) , dessen Hauptnachteil darin besteht, dass es eine Fehlertoleranz von mehreren Metern hat , insbesondere in städtischen Umgebungen. Heutzutage gibt es jedoch bereits Android-Handys, die über ein Dual-Frequenz-GPS verfügen , mit dem sie in den ländlichsten oder offensten Gebieten einen genauen oder hochpräzisen Standort mit einer Fehlerquote von bis zu Zentimetern anzeigen können.
Das Problem, dass Handys keinen genauen Standort anzeigen, ist nicht gerade eine Frage der Antenne , sondern des GPS-Chips und der verwendeten Technik. Im September 2017 hat Broadcom einen GPS-Chip für Smartphones vorgestellt, der die Genauigkeit der „ aktuellen 5 Meter auf nur noch 30 Zentimeter “ verbessert und dabei doppelt so effizient ist wie seine Vorgängerversion. Glücklicherweise wurde dieser Dual-Frequency-Chip oder darauf basierende Varianten bereits in mehreren Android-Geräten integriert, die in den letzten zwei Jahren veröffentlicht wurden.
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Hochpräziser GPS + Satellitenchip ist der Schlüssel
Die 5 oder 10 Meter Genauigkeit, die das GPS heutiger Handys hat, reichen manchmal nicht aus. Zum Beispiel, wenn es darum geht, den Standort Ihres Telefons zu verfolgen , falls es verloren gegangen oder gestohlen wurde. Auch wenn Sie die GPS-Navigation verwenden und das System zwischen einer benachbarten Straße und einer anderen verwechselt wird .
Der Broadcom BCM47755 Chip wäre unter diesen Umständen ideal. In Kombination mit “High Precision”-Satelliten, die bereits 30 auf der Welt sind (meist europäische Galileo- Satelliten ), kann dieser Chip Standorte mit einer Fehlertoleranz von 30 Zentimetern ermitteln.
Wie die hohe Präzision von GPS erreicht wird
Die grundlegende Bedienung ist wie folgt. Dieser Broadcom-Chip bestimmt mit Hilfe von drei oder mehr Satelliten, die ein L1-Signal aussenden, den ungefähren Standort des Geräts (Meter-Fehlertoleranz) . Genau wie die GPS-Systeme aktueller Smartphones. Danach verfeinern Sie die Position (Zentimeter Fehlertoleranz) mit Hilfe von Satelliten, die das L5-Signal aussenden . Aufgrund seiner unterschiedlichen Frequenz ist dieses Signal viel weniger anfällig für Verzerrungen durch Reflexionen oder Abprallen von anderen Oberflächen. Dies hilft dem Chip, eine genauere Messung des Standorts zu erhalten, insbesondere an dicht besiedelten Orten wie städtischen Gebieten , wo praktisch das Problem liegt.
Wie der GPS-Standort eines Smartphones erkannt wird. Bild: actonline.org
Zuvor war diese Technologie auf industrielle Umgebungen wie die Öl- und Gasexploration beschränkt. Aber mit der Vermassung von L5-Satelliten konnte es bereits in massiver Technologie wie Mobiltelefonen umgesetzt werden.
Um diese Zentimetergenauigkeit bei schlechten Umgebungsbedingungen zu erreichen, bietet die Firma Sapcorda Services eine Infrastruktur am Boden, die atmosphärische Fehler bei den Messungen von GPS- und Galileo-Satelliten ermittelt. Diese Informationen werden an Smartphones gesendet, um diese Zentimetergenauigkeit zu erreichen. In Ländern wie Japan werden QZSS-Satelliten in die Umlaufbahn gebracht, die in dicht besiedelten Städten wie Tokio jederzeit eine gute Abdeckung gewährleisten.
GPS 15-mal genauer und 2-mal effizienter
Dieser neue Broadcom GPS-Chip verbraucht die Hälfte der Akkulaufzeit seiner Vorgängerversion. Dies ist wahrscheinlich auf die Herstellung im 28-Nanometer-Maßstab zurückzuführen. Und definitiv auch auf die Implementierung eines Dual-Core-Prozessors. Der ARM Cortex M-0 ist ein Effizienzkern, der einfache Daueraufgaben bewältigt. Der zweite, ein Cortex M-4, ist laut Hersteller ein Hochleistungskern, für anspruchsvolle Prozesse nur bei Bedarf.
Mobiltelefone mit hochpräzisem GPS
Wie ich bereits angedeutet habe, verfügen die meisten Mobiltelefone über ein Single Frequency (L1) Ortungssystem, aber derzeit gibt es bereits mehrere Dual Frequency Devices (L1 / L5), die mit Ausnahme eines (Spoiler: Xiaomi Mi 8 ) sie sollten insgesamt besser sein, um einen genaueren Standort anzugeben, insbesondere in ländlichen Gebieten oder „offenen“ Orten.
Um zu sehen, welche Geräte über ein Dual-Frequenz-Positionierungssystem verfügen, ist die Galileo-Website eine gute Online-Ressource . Dort sieht man zum Beispiel, dass kein iPhone über diese Funktion verfügt (ohne Berücksichtigung des iPhone 12). Im Fall von Android sind die folgenden Geräte Dual-Frequency:
- Asus ROG-Telefon 2/3
- Asus Zenfone 6 (ZS630KL)
- Pixel 4/4 XL
- Ehre 30/30 Pro / 30 Pro +
- Ehre V30 / V30 Pro
- Honor View 20 / View 30/30 Pro
- Huawei Mate 20/20 Pro / 20 RS Porsche-Design / 20X,
- Huawei Mate 30/30 5G / 30 Pro / 30 Pro 5G / 30 RS Porsche Design,
- Huawei Mate X / XS
- Huawei Nova 5T / 6/6 5G / 7 Pro 5G
- Huawei P30 / P30 Pro / P30 Pro Neuauflage
- Huawei P40 / P40 Pro / P40 Pro +
- Lenovo Legion Duel / Legion Pro
- LG Velvet / Velvet 5G UW
- Meizu 16s Pro
- Motorola Edge +
- Motorola One 5G
- OnePlus 7/7 Pro / 7T / 7T Pro / 8/8 5G / 8 5G UW / 8 Pro / Nord
- Oppo Ace2
- Oppo Find X2, Find X2 Lite / Neo / Pro
- Oppo K7 5G
- Oppo Reno 10x Zoom / Reno Ace / Reno 3 5G / Reno 3 Jugend
- Realme X2 Pro / X3 Superzoom / X50 5G / X50 Pro 5G / X7 / X7 Pro
- Samsung Galaxy Note 10 / Note 10+
- Samsung Galaxy S20 / S20 5G / S20 5G UW / S20 Ultra / S20 Ultra 5G / S20 + / S20 + 5G
- Scharfes Aquos Zero 2
- TCL 10 5G
- Vivo iQOO 5 5G / iQOO 5 Pro 5G
- Vivo X50 Pro +
- Xiaomi Mi 10 5G / Mi 10 Lite 5G / Mi 10 Pro 5G / Mi 10 Ultra / Mi 10 Jugend 5G / Mi 8 / Mi 8 Explorer Edition / Mi 8 Pro / Mi 9 / Mi 9 Explorer / Mi 9 Pro / Mi 9 Pro 5G / Mi 9T Pro / Mi Mix 3 / Mi Mix 3 5 G / Mi Note 10 Pro
- Xiaomi Poco F2 Pro
- Xiaomi Redmi K20 Pro / Redmi K20 Pro Premium / Redmi K30 5G / Redmi K30 5G Racing / K30 Pro / K30 Pro Zoom / K30 Ultra / K30i 5G
- ZTE Nubia Red Magic 3 / 3S / 5G / 5S
Google-Korrekturen verbessern die Genauigkeit weiter
Die gelbe Linie ist die zu verfolgende oder zu verfolgende Route. Die rote Linie wird normalerweise mit dem normalen Ortungssystem erreicht, und die türkisfarbene Linie wird mit den 3D-Mapping-gestützten Korrekturen von Google erreicht.
In die Play Services-Anwendung hat Google sogenannte “3D Mapping Assisted Corrections” integriert, um die Genauigkeit von Satellitennavigationssystemen auf Mobiltelefonen weiter zu verbessern, wie Sie im obigen Bild sehen können. Im Grunde handelt es sich um 3D-Modelle von mehr als 3850 Städten weltweit, die dazu dienen, Positionsberechnungsfehler zu korrigieren, wenn Gebäude die Sichtlinie zwischen Handy und Satelliten blockieren. Das heißt, diese Google-Korrekturen helfen enorm, die Position eines Handys in urbanen Umgebungen zu verbessern.
Diese Technologie funktioniert derzeit auf dem Pixel 4a 5G und Pixel 5, aber in den kommenden Wochen wird Google sie auf alle Geräte mit Android 8 oder höher bringen. Derzeit funktioniert es nur für Fußgänger in den über 3850 Städten der Welt (für spanischsprachige, große Städte in Spanien und Mexiko, Brasilien und Argentinien in Lateinamerika), aber das Unternehmen gibt an, dass es bald fahrtauglich sein wird.
Eine weitere Voraussetzung für die Nutzung dieser Technologie ist, dass Ihr Gerät sie unterstützt. Unterstützt werden der Broadcom BCM47765 Chip, Qualcomm SOCs mit der neuen Qualcomm Location Suite Technologie und Mediatek Dimensity 5G SOCs .
Weitere Informationen : ieee.org , Android-Entwickler .
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