Γιατί το GPS του τηλεφώνου σας χρειάζεται απεγνωσμένα μια τεράστια αναθεώρηση

Η πιο σύγχρονη τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένων των smartphone, τρέχει με GPS. Αλλά το σύστημα μπορεί να είναι πιο ευάλωτο σε αστοχίες από όσο νομίζετε. Οι ΗΠΑ στερούνται εφεδρικής τεχνολογίας γεωεντοπισμού, που σημαίνει ότι οι διακοπές ή οι παρεμβολές θα μπορούσαν να είναι καταστροφικές. Η Ρωσία απείλησε να καταστρέψει GPS δορυφόροι και πρόσφατα ελαττωματικά σήματα GPS έκλεισαν προσωρινά ένα αεροδρόμιο του Ντάλας.

Περιεχόμενα

  • Γιατί το GPS είναι τόσο σημαντικό και τόσο εύθραυστο
  • Ένα πρόβλημα δεκαετιών που διαμορφώνεται
  • Πού πάμε μετά το GPS;

Ευτυχώς, οι εταιρείες παρεμβαίνουν για να βοηθήσουν στην προστασία του GPS. Η NextNav υπέγραψε πρόσφατα μια συμφωνία για την παροχή νέας τεχνολογίας που ονομάζεται TerraPoiNT που χρησιμεύει ως εφεδρικό αντίγραφο για το GPS, χρησιμοποιώντας υπάρχοντα LTE και 5G δίκτυα. «Το σήμα του TerraPoiNT είναι πάνω από 100.000 φορές ισχυρότερο από το GPS και η κρυπτογράφηση του σήματος το κάνει περισσότερο ανθεκτικό σε παρεμβολές και πλαστογραφίες», είπε ο Ganesh Pattabiraman, Διευθύνων Σύμβουλος της NextNav, στο Digital Trends. συνέντευξη. Είναι ένα ενδιαφέρον στατιστικό — και μια γεύση του πώς μπορούμε (και πρέπει) να προστατεύσουμε το GPS.

Προτεινόμενα βίντεο

Γιατί το GPS είναι τόσο σημαντικό και τόσο εύθραυστο

Δεδομένα χάρτη GPS από ένα Apple Watch Ultra και το Apple Watch Series 8 που εμφανίζονται σε iPhone 14 Pro και iPhone SE 2022.
Δεδομένα χάρτη GPS από ένα Apple Watch Ultra και το Apple Watch Series 8 που εμφανίζονται σε iPhone 14 Pro και iPhone SE 2022.Andy Boxall/Digital Trends

Το GPS παρέχει υπηρεσίες εντοπισμού θέσης, πλοήγησης, χρονισμού καθώς και υπηρεσίες τοποθεσίας για κινητά τηλέφωνα. Η ευρεία διαθεσιμότητά του το έχει καταστήσει ένα παγκόσμιο βοηθητικό πρόγραμμα αναπόσπαστο σε βιομηχανίες και υποδομές, που κυμαίνονται από το ηλεκτρικό δίκτυο έως τις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης 911 έως τις οικονομικές συναλλαγές. Όμως, είπε ο Pattabiraman, το σύστημα είναι «απίστευτα ευάλωτο» σε παρεμβολές - συμπεριλαμβανομένης της παρεμβολής και της πλαστογράφησης.

Σχετίζεται με

  • Ξεχάστε τη Verizon και την AT&T — γιατί πρέπει να δημιουργήσετε το δικό σας δίκτυο κινητής τηλεφωνίας
  • Πρέπει να ενημερώσετε το iPhone και το iPad σας αμέσως τώρα για να διορθώσετε ένα σημαντικό ελάττωμα ασφαλείας
  • Να γιατί το επόμενο smartphone Samsung θα μπορούσε να κατασκευαστεί στην Ινδία

Sam Brown, επαγγελματίας μηχανικός ραδιοφώνου που διευθύνει ένα blog ραδιοσυχνοτήτων στο OneSDR, είπε σε συνέντευξή του ότι οι δέκτες επικοινωνίας GPS συχνά διακόπτονται με τη χρήση εύχρηστων και φθηνών παρεμβολών.

«Ένας παρεμβολέας θα εκπέμψει ένα σήμα που παρεμποδίζει τη λήψη του σήματος και ως αποτέλεσμα, ο δέκτης GPS δεν θα μπορεί να παρέχει πληροφορίες τοποθεσίας», πρόσθεσε.

Σε ένα πρόσφατο παράδειγμα, προβλήματα με τα σήματα GPS οδήγησε σε ακινητοποίηση πτήσεων στο Διεθνές Αεροδρόμιο Ντάλας/Φορτ Γουόρθ. Το πρόβλημα εντοπίστηκε σε μια μυστηριώδη πηγή παρεμβολών και έκλεισε το αεροδρόμιο για δύο ημέρες.

Φωτογραφία του αεροδρομίου του Νιούαρκ νωρίς το πρωί.
Joe Maring/Digital Trends

Η πιθανή ξένη παρέμβαση είναι ένα άλλο ζήτημα. Η Ρωσία έχει καυχηθεί ότι μπορεί να βγάλει τους δορυφόρους που παρέχουν το GPS μας.

«Ένα περιστατικό όπως μια μεγάλη ηλιακή έκλαμψη ή ζημιά σε εμπορικούς δορυφόρους θα μπορούσε ενδεχομένως να ανατρέψει πολλές βασικές υπηρεσίες στις οποίες βασιζόμαστε κάθε μέρα», είπε ο Pattabiraman. «Γι’ αυτό η ομοσπονδιακή κυβέρνηση των ΗΠΑ έχει αναγνωρίσει τη σημασία της εφαρμογής εναλλακτικών τεχνολογιών PNT για τη διασφάλιση του GPS ανθεκτικότητα, μεταξύ άλλων μέσω εκτελεστικού διατάγματος για τη «δέσμευση του δημόσιου και του ιδιωτικού τομέα για τον εντοπισμό και την προώθηση της υπεύθυνης χρήσης του Υπηρεσίες PNT."

Ο Alex Damato, αναπληρωτής εκτελεστικός διευθυντής της GPS Innovation Alliance, ενός βιομηχανικού ομίλου, δήλωσε σε ένα συνέντευξη ότι ο οργανισμός του διατηρεί μια τεχνολογικά ουδέτερη στάση όσον αφορά το εφεδρικό GPS λύσεις.

Ωστόσο, είπε, η GPSIA συμφωνεί ότι «η καλύτερη στρατηγική για την επίτευξη ανθεκτικής υπηρεσίας PNT είναι η επιδίωξη πολλαπλών τεχνολογιών για προωθήστε την ποικιλομορφία στις λειτουργίες PNT." Είναι επίσης σημαντικό οι εφεδρικές λύσεις να είναι σε θέση να προσφέρουν ισοδύναμες δυνατότητες και α επίπεδο απόδοσης στο ίδιο επίπεδο με τις τεχνολογίες GPS και καθοδηγούνται από τις απαιτήσεις PNT κάθε κλάδου και όχι από την κυβέρνηση εντολές.

Ένα πρόβλημα δεκαετιών που διαμορφώνεται

Lockheed Martin GPS-III-On Orbit
Lockheed Martin

Μέρος των προβλημάτων με το GPS πηγάζει από τον σχεδιασμό του ως λείψανο του Ψυχρού Πολέμου. Το GPS σχεδιάστηκε για στρατιωτική χρήση σε περιοχές συγκρούσεων όπου τα πολιτικά δίκτυα δεν ήταν διαθέσιμα — εκτοξεύοντας ρουκέτες χίλια μίλια μέσα από το ανώτερη ατμόσφαιρα ή βοηθώντας αερομεταφορείς γεμάτους αεροπλάνα να διασχίσουν τον ωκεανό, δήλωσε ο Tim Sylvester, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Integrated Roadways. συνέντευξη. Δεν προοριζόταν ποτέ να βοηθήσει στην πλοήγηση πεζών και οχημάτων σε ήσυχες αστικές περιοχές.

«Αυτή η αναντιστοιχία σχεδιασμού και χρήσης σημαίνει ότι το GPS έχει πολλά σημαντικά ελαττώματα, όπως χαμηλή ακρίβεια και υψηλή καθυστέρηση», είπε ο Sylvester. Αυτές οι προκλήσεις είναι προϊόν των σημάτων GPS που προέρχονται από δορυφόρους χιλιάδες μίλια μακριά και τα μειονεκτήματα είναι συνέπεια της φυσικής που δεν μπορεί να διορθωθεί».

Το GPS έχει τα μειονεκτήματά του όταν πρόκειται μια νέα γενιά αυτοοδηγούμενων αυτοκινήτων. Η χαμηλή ακρίβεια του GPS σημαίνει ότι δεν μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε αποτελεσματικά για να μάθετε σε ποια λωρίδα βρίσκεται κάποιος, κάτι που είναι μεγάλο πρόβλημα κατά την οδήγηση και Υψηλή καθυστέρηση σημαίνει ότι οι πληροφορίες της θέσης σας χειροτερεύουν όταν κινείστε γρήγορα, κάτι που είναι επίσης μεγάλο πρόβλημα κατά την οδήγηση, Sylvester είπε. Επειδή το GPS έρχεται από χιλιάδες μίλια μακριά, σε αστικές περιοχές με πολλά ψηλά κτίρια, η ακρίβεια είναι ομοιόμορφη χειρότερα επειδή τα ψηλά κτίρια μπλοκάρουν δορυφόρους που δεν είναι στην ακριβή σωστή θέση για να μεταδώσουν πέρα ​​από το κτίρια.

Διεπαφή Apple CarPlay επόμενης γενιάς.
μήλο

«Αυτοί οι περιορισμοί έρχονται σε πλήρη αντίθεση με τη χρήση GPS για συνδεδεμένα και αυτόνομα οχήματα, η οποία απαιτεί υψηλή ακρίβεια, χαμηλή λανθάνουσα κατάσταση και αξιόπιστη λειτουργία σε πυκνές αστικές περιοχές, λαμβάνοντας υπόψη πόσο πυκνές είναι οι αστικές περιοχές όπου είναι όλη η κίνηση», Sylvester είπε. «Όπως οι εφημερίδες αντικαταστάθηκαν με διαδικτυακές ειδήσεις, το GPS ήταν ένα εξαιρετικό σκαλοπάτι, αλλά ήρθε η ώρα να το ξεπεράσουμε. Στην πραγματικότητα, οι περισσότερες εφαρμογές αγνοούν ήδη το GPS και το αντικαθιστούν αθόρυβα με εναλλακτικές όπως το Bluetooth, αλλά Αυτό είναι συνήθως κρυμμένο από τον χρήστη, επειδή αυτό που ενδιαφέρει τον χρήστη είναι μια καλή υπηρεσία, όχι πώς αποκτά το."

Το επερχόμενο κύμα αυτόνομων οχημάτων μπορεί να απαιτήσει ένα καλύτερο σύστημα εντοπισμού θέσης. Ο Sylvester είπε ότι η πιο πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση στο GPS για συνδεδεμένα και αυτόνομα οχήματα ονομάζεται APNT. Το PNT σημαίνει "θέση, πλοήγηση, τηλεμετρία". Ανάλογα με το ποιον ρωτάτε, το "A" μπορεί να σημαίνει υποβοηθούμενους, επαυξημένους, εξασφαλισμένους, εναλλακτικούς ή άλλους σχεδόν συνώνυμους όρους.

Το APNT είναι ενσωματωμένο στην τοπική υποδομή, συμπεριλαμβανομένων των κεραιών κυψέλης, των φάρων Bluetooth, του Wi-Fi ή άλλων «εναλλακτικών» μέσων για τον εντοπισμό, την πλοήγηση και τη λήψη τηλεμετρίας οχήματος.

«Αυτές οι μέθοδοι έχουν συνδυαστεί τα τελευταία 15 χρόνια χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό smartphone εξαρτήματα και εύκολα διαθέσιμες μεθόδους επικοινωνίας και ενώ είναι ιδανικά για τουρίστες που περιφέρονται στην Market Street ή την Times Square προσπαθώντας να εντοπίσουμε ένα σάντουιτς που κοστίζει λιγότερο από 30 $, η ad hoc φύση τους σημαίνει ότι δεν μπορούν να βασιστούν για την αυτονομία τους», Sylvester είπε.

Η Integrated Roadways έχει αναπτύξει το Smart Pavement, το οποίο ενσωματώνει τις δυνατότητες APNT απευθείας στο δρόμο, χρησιμοποιώντας αισθητήρες εντός δρόμου υψηλής ακρίβειας και υποστηρίζεται από δίκτυο αιχμής εξαιρετικά χαμηλής καθυστέρησης, «έτσι ώστε κάθε δρόμος που αναβαθμίζεται με Smart Pavement να έχει όλες τις δυνατότητες APNT που απαιτούνται για συνδεδεμένα και αυτόνομα οχήματα ενσωματωμένα στο οδόστρωμα και σχεδιασμένο από την αρχή ως ένα αξιόπιστο, ασφαλές, ασφαλές, βιομηχανικής ποιότητας δίκτυο που παρέχει τα χαρακτηριστικά που απαιτούνται από τις απαιτήσεις κινητικότητας επόμενης γενιάς. είπε ο Σιλβέστερ

Πού πάμε μετά το GPS;

Άτομο που κρατά το iPhone 14 ψάχνει για δορυφόρο έκτακτης ανάγκης SOS.
μήλο

Το σύστημα του NextNav δεν είναι η μόνη επιλογή ως αντίγραφο ασφαλείας GPS. Ο Max Perez, αντιπρόεδρος λύσεων έρευνας και ασφάλειας στην ColdQuanta, δήλωσε σε συνέντευξή του ότι τα Quantum Positioning Systems (QPS) έχουν τη δυνατότητα να χρησιμεύσουν ως εναλλακτική λύση στο GPS. Οι κβαντικές ιδιότητες τροφοδοτούν το σύστημα εντοπισμού θέσης και σε αντίθεση με το GPS, το QPS δεν απαιτεί συνεχή βαθμονόμηση με εξωτερικά σήματα για να εκτελεστεί.

«Ένα QPS χρειάζεται μόνο να γνωρίζει το σημείο εκκίνησης για να λειτουργήσει και είναι σε θέση να υπολογίσει πόσο γρήγορα έχει ταξιδέψει, για πόσο καιρό και προς ποια κατεύθυνση για να καθορίσει την τρέχουσα θέση του», είπε ο Perez. «Τα Quantum Positioning Systems (QPS) θα ενισχύσουν το GPS σε όλο τον κόσμο, καθώς προσφέρει σημαντικά βελτιωμένη ασφάλεια πλοήγησης. Οι περιπτώσεις χρήσης του QPS περιλαμβάνουν πλοήγηση για αεροσκάφη, υποβρύχια, αυτόνομα αυτοκίνητα και άλλα. Τα πλεονεκτήματα του QPS έναντι του GPS περιλαμβάνουν ακρίβεια, μη εξάρτηση από δορυφόρους, χρήση σε εσωτερικούς χώρους και λιγότερη ευπάθεια στο hacking.

Ο Damato είπε ότι η βιομηχανία GPS καινοτομεί γρήγορα, αναπτύσσοντας λύσεις που κάνουν το GPS πιο ακριβές και ανθεκτικό. Αυτές οι λύσεις περιλαμβάνουν δέκτες GPS, δορυφόρους που παρέχουν αυτά τα σήματα GPS και το τμήμα ελέγχου εδάφους που παρακολουθεί και οθόνες Απόδοση GPS.

«Ένας σημαντικός εκσυγχρονισμός του αστερισμού GPS βρίσκεται σε εξέλιξη, ο οποίος, όταν ολοκληρωθεί, θα παραδώσει δεκάδες νέων δορυφόρων που παρέχουν σημαντικά μεγαλύτερη ακρίβεια και αυξημένες δυνατότητες κατά της εμπλοκής», είπε προστέθηκε.

Συστάσεις των συντακτών

  • Αυτό το σημαντικό σφάλμα της Apple θα μπορούσε να αφήσει τους χάκερ να κλέψουν τις φωτογραφίες σας και να σκουπίσουν τη συσκευή σας
  • Η Google θέλει να σκοτώσει τους κωδικούς πρόσβασής σας σε Android και Chrome με κωδικούς πρόσβασης
  • Γιατί πρέπει να σταματήσουμε να εφευρίσκουμε ξανά smartphone με δευτερεύουσες οθόνες
  • Το Pegasus και το BlastDoor είναι γιατί πρέπει να ενημερώσετε άμεσα τις συσκευές Apple σας
  • Εδώ είναι ένα πράγμα που πρέπει να κάνετε πριν δώσετε στο παιδί σας ένα smartphone ή tablet