Microsoft sviluppa una nuova tecnologia GPS a bassissimo consumo

Un modo molto semplice per friggere la batteria del mio vecchio smartphone (un LG 900 Optimus) è fare un uso intensivo delle capacità geolocalizzazione, senza essere collegati a una fonte di energia elettrica.

Questo è dovuto al calcolo necessario per decodificare il segnale ricevuto dai satelliti GPS che orbitano attorno alla terra, per trovare l'informazione di posizionamento che gli permette di indicare dove mi trovo sulla superficie terrestre con un errore di circa 10 metri.

Cosa deve fare un GPS per sapere dove si trova?

Ci sono 31 satelliti GNSS nel cielo (più uno per ridondanza), ciascuno dei quali compie due orbite giornaliere attorno al globo. Oltre a un insieme di stazioni terrestri che monitorano le traiettorie e lo stato dei satelliti e che distribuiscono queste informazioni al resto della costellazione.

Questa comunicazione include due tipi di dati sulla traiettoria dei satelliti:L'almanacco, che contiene il percorso grossolano dell'orbita e lo stato del satellite.Le effemeridi, che contengono i valori precisi della traiettoria.

Tutti i satelliti sono sincronizzati al microsecondo, con la possibilità di regolare la temporizzazione a pochi nanosecondi, assicurando così che la costellazione trasmetta i segnali della sua posizione esatta simultaneamente e continuamente.

Il ricevitore GPS calcola la sua posizione misurando la distanza in cui si trova in relazione ai vari satelliti GNSS che attraversano il firmamento; dovendo dedurre tre dati essenziali per il suo posizionamento:Un preciso periodo di tempo T. Un insieme di satelliti visibili al ricevitore e la loro posizione all'istante T.Le distanze dal ricevitore a ciascun satellite all'istante T.

CO-GPS, in miglioramento di ordini di grandezza

Prototipo CLEO

In genere questi dati vengono ottenuti elaborando i segnali e i pacchetti di dati inviati dai satelliti, ma questo comporta un elevato consumo di potenza di calcolo e quindi di batteria.

Per migliorare il consumo dei dispositivi riceventi, è presente la tecnologia GPS assistito (A-GPS) che consente di ricevere parte dei dati di posizionamento attraverso la rete di telefonia , anziché da satellite, oltre a poter triangolare con torri di trasmissione o punti di accesso Wi-Fi per ridurre la necessità di elaborazione e consumo.

Tuttavia, Microsoft Research sta cercando di migliorare questo aspetto e, in un articolo pubblicato di recente, sembra esserci riuscito.

Hanno sviluppato una tecnica chiamata CO-GPS in cui tutta la potenza di calcolo viene eseguita nel Cloud. Scaricando il destinatario delle complesse operazioni per dedurre i dati necessari al suo posizionamento globale.

I ricercatori Microsoft hanno realizzato un prototipo chiamato CLEO che utilizza i dati grezzi della costellazione di satelliti che è stata caricata nel Cloud e che consente una geolocalizzazione ad alta precisione ma con una radicale riduzione dei consumi energetici, di circa tre ordini di grandezza, poiché non è praticamente necessaria alcuna potenza di calcolo.

Per facilitare la comprensione di cosa significa questa riduzione, con un paio di batterie AA è possibile aggiornare continuamente il geoposizionamento ogni secondo per un anno e mezzo .

Via | Neowin.net Ulteriori informazioni | Studio Microsoft Research