Miksi puhelimesi GPS tarvitsee kipeästi valtavan remontin

Moderni tekniikka, mukaan lukien älypuhelimet, toimii GPS: llä. Mutta järjestelmä saattaa olla alttiimpi häiriöille kuin uskotkaan. Yhdysvalloista puuttuu varapaikannustekniikka, mikä tarkoittaa, että katkot tai häiriöt voivat olla katastrofaalisia. Venäjä on uhannut tuhota GPS satelliitit ja äskettäin vialliset GPS-signaalit sulkivat tilapäisesti Dallasin lentokentän.

Sisällys

  • Miksi GPS on niin tärkeä ja niin herkkä
  • Vuosikymmeniä valmisteltu ongelma
  • Mihin mennään GPS: n jälkeen?

Onneksi yritykset ryhtyvät auttamaan GPS-suojauksessa. NextNav allekirjoitti äskettäin sopimuksen uuden TerraPoiNT-teknologian toimittamisesta, joka toimii GPS-varmuuskopiona käyttämällä olemassa olevaa LTE- ja 5G verkkoja. "TerraPoiNT: n signaali on yli 100 000 kertaa vahvempi kuin GPS, ja sen signaalin salaus tekee siitä enemmän Kestää häiriöitä ja huijausta", Ganesh Pattabiraman, NextNavin toimitusjohtaja, kertoi Digital Trendsille. haastatella. Se on kiehtova tilasto – ja välähdys siitä, kuinka voimme (ja meidän pitäisi) suojata GPS: ää.

Suositellut videot

Miksi GPS on niin tärkeä ja niin herkkä

GPS-karttatiedot Apple Watch Ultrasta ja Apple Watch Series 8:sta, jotka näkyvät iPhone 14 Prossa ja iPhone SE 2022:ssa.
GPS-karttatiedot Apple Watch Ultrasta ja Apple Watch Series 8:sta, jotka näkyvät iPhone 14 Prossa ja iPhone SE 2022:ssa.Andy Boxall/Digital Trends

GPS tarjoaa paikannus-, navigointi-, ajoituspalveluita sekä matkapuhelimien paikannuspalveluita. Sen laaja saatavuus on tehnyt siitä maailmanlaajuisen palvelun, joka on olennainen osa teollisuuden ja infrastruktuurin osaa sähköverkosta 911-hätäpalveluihin ja rahoitustapahtumiin. Mutta Pattabiraman sanoi, että järjestelmä on "uskomattoman altis" häiriöille - mukaan lukien häirinnät ja huijaukset.

Liittyvät

  • Unohda Verizon ja AT&T – miksi sinun pitäisi rakentaa oma matkapuhelinverkkosi
  • Sinun on päivitettävä iPhonesi ja iPadisi heti, jotta voit korjata kriittisen tietoturvavirheen
  • Tästä syystä seuraava Samsung-älypuhelimesi voitaisiin valmistaa Intiassa

Sam Brown, ammattiradioinsinööri, joka pitää radiotaajuusblogia osoitteessa OneSDR, sanoi haastattelussa, että GPS-viestintävastaanottimia häiritään usein helposti hankittavien ja halpojen häirintälaitteiden takia.

"Jammer lähettää signaalin, joka häiritsee signaalin vastaanottoa, ja sen seurauksena GPS-vastaanotin ei pysty antamaan sijaintitietoja", hän lisäsi.

Eräässä tuoreessa esimerkissä ongelmia GPS-signaalien kanssa johti lentojen keskeyttämiseen Dallas/Fort Worthin kansainvälisellä lentokentällä. Ongelma jäljitettiin salaperäiseen häiriölähteeseen ja se sulki lentokentän kahdeksi päiväksi.

Kuva Newarkin lentokentältä aikaisin aamulla.
Joe Maring / Digitaalitrendit

Mahdollinen ulkomainen häiriö on toinen asia. Venäjä on kehuskellut, että se voi ottaa pois satelliitit, jotka tarjoavat GPS: n.

"Tapahtuma, kuten suuri auringonpurkaus tai vahinko kaupallisille satelliiteille, voi mahdollisesti kaataa monia tärkeitä palveluita, joihin luotamme joka ikinen päivä", Pattabiraman sanoi. "Siksi Yhdysvaltain liittohallitus on tunnustanut, että on tärkeää ottaa käyttöön vaihtoehtoisia PNT-tekniikoita GPS: n varmistamiseksi sietokykyä, mukaan lukien toimeenpanomääräys, jonka mukaan julkinen ja yksityinen sektori saadaan mukaan tunnistamaan ja edistämään vastuullista käyttöä PNT-palvelut.”

Alex Damato, toimialaryhmän GPS Innovation Alliancen toiminnanjohtaja, sanoi haastattelussa, että hänen organisaationsa pitää teknologianeutraalia asennetta vara-GPS: n suhteen ratkaisuja.

Hän kuitenkin sanoi, että GPSIA on samaa mieltä siitä, että "paras strategia kestävän PNT-palvelun saavuttamiseksi on käyttää useita tekniikoita edistää monimuotoisuutta PNT-toiminnoissa." On myös tärkeää, että varmuuskopiointiratkaisut pystyvät tarjoamaan vastaavat ominaisuudet ja a GPS-teknologioiden tasoa, ja niitä ohjaavat kunkin toimialan PNT-vaatimukset hallituksen sijaan toimeksiantoja.

Vuosikymmeniä valmisteltu ongelma

Lockheed Martin GPS-III-On Orbit
Lockheed Martin

Osa GPS-ongelmista johtuu sen suunnittelusta kylmän sodan jäännöksenä. GPS on suunniteltu sotilaalliseen käyttöön konfliktialueilla, joilla siviiliverkkoja ei ollut saatavilla – raketteja ammuttiin tuhat mailia yläilmakehässä tai auttamaan lentoyhtiöitä, jotka ovat täynnä lentokoneita ylittämään valtameren, Tim Sylvester, Integrated Roadwaysin perustaja ja toimitusjohtaja, sanoi haastatella. Sen ei koskaan ollut tarkoitus auttaa jalankulkijoiden ja ajoneuvojen navigoinnissa rauhallisilla kaupunkialueilla.

"Tämä suunnittelun ja käytön välinen ristiriita tarkoittaa, että GPS: ssä on useita merkittäviä puutteita, kuten alhainen tarkkuus ja korkea latenssi", Sylvester sanoi. Nämä haasteet johtuvat tuhansien kilometrien päässä olevista satelliiteista tulevista GPS-signaaleista, ja haitat ovat seurausta fysiikasta, joita ei voida korjata."

GPS: llä on huonot puolensa uuden sukupolven itseohjautuvia autoja. GPS: n alhainen tarkkuus tarkoittaa, että et voi käyttää sitä tehokkaasti tietääkseen, millä kaistalla joku on, mikä on suuri ongelma ajon aikana. korkea latenssi tarkoittaa, että sijaintitietosi huononevat, kun liikut nopeasti, mikä on myös suuri ongelma ajon aikana, Sylvester sanoi. Koska GPS tulee tuhansien kilometrien päästä, kaupunkialueilla, joissa on paljon korkeita rakennuksia, tarkkuus on tasainen pahempaa, koska korkeat rakennukset estävät satelliitteja, jotka eivät ole täsmälleen oikeassa asennossa lähettämään satelliitin ohi rakennukset.

Seuraavan sukupolven Apple CarPlay -käyttöliittymä.
Omena

"Nämä rajoitukset ovat täysin ristiriidassa GPS: n käytön kanssa yhdistetyissä ja autonomisissa ajoneuvoissa, mikä vaatii suurta tarkkuutta, matalaa latenssi ja luotettava toiminta tiheillä kaupunkialueilla, kun näkee kuinka tiheitä kaupunkialueita on siellä, missä kaikki liikenne on", Sylvester sanoi. ”Samalla tavalla kuin sanomalehdet korvattiin verkkouutisilla, GPS oli loistava ponnahduslauta, mutta on aika siirtyä sen ohi. Itse asiassa useimmat sovellukset jättävät jo huomiotta GPS: n ja korvaavat sen hiljaa vaihtoehdoilla, kuten Bluetoothilla, mutta Tämä on yleensä piilotettu käyttäjältä, koska käyttäjä välittää hyvästä palvelusta, ei siitä, miten hän saa se."

Tuleva autonomisten ajoneuvojen aalto saattaa vaatia parempaa paikannusjärjestelmää. Sylvester sanoi, että lupaavin vaihtoehto GPS: lle yhdistetyille ja autonomisille ajoneuvoille on nimeltään APNT. PNT tarkoittaa "sijainti, navigointi, telemetria". Riippuen keneltä kysyt, "A" voi tarkoittaa avustettuja, lisättyjä, varmennettuja, vaihtoehtoisia tai muita lähes synonyymejä termejä.

APNT on sisäänrakennettu paikalliseen infrastruktuuriin, mukaan lukien soluantennit, Bluetooth-majakat, Wi-Fi tai muut "vaihtoehtoiset" keinot paikantaa, navigoida ja vastaanottaa ajoneuvon telemetriaa.

"Näitä menetelmiä on mukulakivi yhdessä viimeisen 15 vuoden aikana käyttämällä yhdistelmää älypuhelin komponentit ja helposti saatavilla olevat viestintätavat, ja vaikka ne sopivat erinomaisesti Market Streetillä tai Times Squarella liikkuville turisteille yrittäessään jäljittää alle 30 dollarin voileivän, heidän tilapäisen luonteensa tarkoittaa, että heihin ei voi luottaa autonomiassa", Sylvester sanoi.

Integrated Roadways on kehittänyt Smart Pavementia, joka rakentaa APNT-ominaisuudet suoraan tielle käyttämällä erittäin tarkkoja tieantureita ja jota tukee erittäin alhaisen latenssin reunaverkko, "jotta kaikilla Smart Pavementilla päivitetyillä teillä on kaikki APNT-ominaisuudet, joita tarvitaan yhdistettyihin ja autonomisiin ajoneuvoihin sisäänrakennettuna. tie on suunniteltu alusta alkaen luotettavaksi, turvalliseksi, teollisesti laadukkaaksi verkoksi, joka tarjoaa seuraavan sukupolven liikkumisen vaatimat ominaisuudet, Sylvester sanoi

Mihin mennään GPS: n jälkeen?

Henkilö, jolla on iPhone 14, etsii hätä-SOS-satelliittia.
Omena

NextNavin järjestelmä ei ole ainoa vaihtoehto GPS-varmuuskopiona. Max Perez, ColdQuantan tutkimus- ja turvallisuusratkaisuista vastaava varatoimitusjohtaja, sanoi haastattelussa, että Quantum Positioning Systems (QPS) -järjestelmät voivat toimia vaihtoehtona GPS: lle. Kvanttiominaisuudet tehostavat paikannusjärjestelmää, ja toisin kuin GPS, QPS ei vaadi jatkuvaa kalibrointia ulkoisten signaalien kanssa toimiakseen.

"QPS tarvitsee vain tietää lähtökohtansa toimiakseen ja pystyy laskemaan kuinka nopeasti se on kulkenut, kuinka kauan ja mihin suuntaan määrittääkseen nykyisen sijaintinsa", Perez sanoi. "Quantum Positioning Systems (QPS) lisäisi GPS: ää kaikkialla maailmassa, koska se tarjoaa huomattavasti paremman navigoinnin turvallisuuden. QPS: n käyttötapauksia ovat esimerkiksi lentokoneiden, sukellusveneiden, autonomisten autojen navigointi. QPS: n etuja GPS: ään nähden ovat tarkkuus, satelliitin riippumattomuus, sisäkäyttö ja pienempi haavoittuvuus hakkerointia vastaan.

Damato sanoi, että GPS-teollisuus innovoi nopeasti ja kehittää ratkaisuja, jotka tekevät GPS: stä tarkemman ja kestävämmän. Näitä ratkaisuja ovat GPS-vastaanottimet, näitä GPS-signaaleja välittävät satelliitit ja maaohjaussegmentti, joka seuraa ja monitorit GPS-suorituskyky.

”GPS-konstellaation mittava modernisointi on hyvässä vauhdissa, joka valmistuessaan toimittaa kymmeniä uusista satelliiteista, jotka tarjoavat huomattavasti paremman tarkkuuden ja paremmat häirinnänestoominaisuudet", hän lisätty.

Toimittajien suositukset

  • Tämä suuri Apple-virhe saattaa antaa hakkereille mahdollisuuden varastaa valokuvasi ja pyyhkiä laitteesi
  • Google haluaa tappaa salasanasi Androidissa ja Chromessa tunnusavaimilla
  • Miksi meidän on lopetettava älypuhelimien uudelleenkeksiminen toissijaisilla näytöillä?
  • Pegasus ja BlastDoor ovat syy, miksi sinun on päivitettävä Apple-laitteesi välittömästi
  • Tässä on yksi asia, joka sinun on tehtävä ennen kuin annat lapsellesi älypuhelimen tai tabletin