Waarom de GPS van je telefoon dringend een grote onderhoudsbeurt nodig heeft

De modernste technologie, inclusief smartphones, werkt op GPS. Maar het systeem is mogelijk kwetsbaarder voor storingen dan u denkt. In de VS ontbreekt het aan back-up-geolocatietechnologie, wat betekent dat storingen of interferentie catastrofaal kunnen zijn. Rusland heeft gedreigd met vernietiging GPS satellieten en onlangs defecte GPS-signalen sloten tijdelijk een luchthaven in Dallas.

Gelukkig komen bedrijven tussenbeide om GPS te helpen bewaken. NextNav heeft onlangs een overeenkomst getekend om nieuwe technologie te leveren, genaamd TerraPoiNT, die dient als back-up voor GPS, met behulp van bestaande LTE- en 5G netwerken. “Het signaal van TerraPoiNT is meer dan 100.000 keer sterker dan GPS, en de signaalversleuteling maakt het bestand tegen jamming en spoofing”, vertelde Ganesh Pattabiraman, CEO van NextNav, aan Digital Trends in een interview. Het is een intrigerende statistiek – en een glimp van hoe we GPS kunnen (en moeten) beschermen.

Waarom GPS zo belangrijk en zo kwetsbaar is

GPS biedt positionerings-, navigatie-, timingdiensten en locatiediensten voor mobiele telefoons. De wijdverbreide beschikbaarheid ervan heeft ervoor gezorgd dat het een mondiaal nutsbedrijf is geworden dat een integraal onderdeel is van industrieën en infrastructuur, variërend van het elektriciteitsnet tot 911-hulpdiensten tot financiële transacties. Maar, zegt Pattabiraman, het systeem is “ongelooflijk kwetsbaar” voor interferentie – inclusief jamming en spoofing.

Sam Brown, een professionele radio-ingenieur die een radiofrequentieblog beheert EénSDR, zei in een interview dat ontvangers van GPS-communicatie vaak worden verstoord met behulp van gemakkelijk verkrijgbare en goedkope stoorzenders.

“Een stoorzender zal een signaal uitzenden dat de signaalontvangst verstoort, en als gevolg daarvan zal de GPS-ontvanger geen locatie-informatie kunnen verstrekken”, voegde hij eraan toe.

In een recent voorbeeld: problemen met GPS-signalen leidde ertoe dat vluchten aan de grond bleven op de internationale luchthaven Dallas/Fort Worth. Het probleem was terug te voeren op een mysterieuze storingsbron en de luchthaven werd twee dagen gesloten.

Mogelijke buitenlandse inmenging is een ander probleem. Rusland heeft opgeschept dat het kan uitschakelen de satellieten die onze GPS leveren.

“Een incident zoals een grote zonnevlam of schade aan commerciële satellieten kan mogelijk een groot aantal essentiële diensten uitschakelen waar we elke dag op vertrouwen”, zegt Pattabiraman. “Daarom heeft de Amerikaanse federale overheid het belang erkend van het implementeren van alternatieve PNT-technologieën om GPS te garanderen veerkracht, onder meer door middel van een uitvoerend bevel om “de publieke en private sector te betrekken bij het identificeren en bevorderen van het verantwoorde gebruik van PNT-diensten.”

Alex Damato, waarnemend directeur van de GPS Innovation Alliance, een industriegroep, zei in een interview dat zijn organisatie een technologieneutrale houding aanneemt als het gaat om back-up-GPS oplossingen.

Hij zei echter dat GPSIA het ermee eens is dat “de beste strategie voor het bereiken van een veerkrachtige PNT-service het nastreven van meerdere technologieën is bevordering van diversiteit in de PNT-functies.” Het is ook essentieel dat back-upoplossingen gelijkwaardige mogelijkheden kunnen bieden en: prestatieniveau vergelijkbaar met GPS-technologieën en wordt bepaald door de PNT-vereisten van elke industriële sector en niet zozeer door de overheid mandaten.

Een probleem dat al tientallen jaren in de maak is

Een deel van de problemen met GPS komt voort uit het ontwerp ervan als een overblijfsel uit de Koude Oorlog. GPS is ontworpen voor militair gebruik in conflictgebieden waar geen civiele netwerken beschikbaar waren – waarbij raketten duizenden kilometers door de lucht werden geschoten hogere atmosfeer of het helpen van luchtvaartmaatschappijen vol vliegtuigen de oceaan over te steken, zei Tim Sylvester, oprichter en CEO van Integrated Roadways, in een interview. Het was nooit bedoeld om voetgangers en voertuigen in vredige stedelijke gebieden te helpen navigeren.

“Deze discrepantie tussen ontwerp en gebruik betekent dat GPS een aantal belangrijke tekortkomingen heeft, zoals een lage nauwkeurigheid en hoge latentie”, aldus Sylvester. Deze uitdagingen zijn een product van de GPS-signalen die afkomstig zijn van satellieten op duizenden kilometers afstand, en de nadelen zijn een natuurkundig gevolg dat niet kan worden opgelost.”

GPS heeft zijn nadelen als het gaat om een nieuwe generatie zelfrijdende auto’s. De lage nauwkeurigheid van GPS betekent dat je het niet effectief kunt gebruiken om te weten in welke rijstrook iemand zich bevindt, wat een groot probleem is tijdens het rijden. hoge latentie betekent dat je positie-informatie slechter wordt als je snel beweegt, wat ook een groot probleem is tijdens het autorijden, Sylvester gezegd. Omdat GPS van duizenden kilometers ver komt, is de nauwkeurigheid in stedelijke gebieden met veel hoge gebouwen gelijkmatig Erger nog, omdat de hoge gebouwen satellieten blokkeren die niet precies in de juiste positie staan ​​om langs de satellieten te zenden gebouwen.

“Deze beperkingen staan ​​volledig haaks op het gebruik van GPS voor verbonden en autonome voertuigen, waarvoor een hoge nauwkeurigheid vereist is latentie en betrouwbare werking in dichtbevolkte stedelijke gebieden, gezien hoe dicht stedelijke gebieden zijn waar al het verkeer is”, aldus Sylvester gezegd. “Net zoals kranten werden vervangen door online nieuws, was GPS een geweldige opstap, maar het is tijd om daar voorbij te gaan. In feite negeren de meeste apps GPS al en vervangen het stilletjes door alternatieven zoals Bluetooth, maar dit wordt meestal verborgen voor de gebruiker, omdat het de gebruiker om een ​​goede service gaat, niet om de manier waarop hij deze krijgt Het."

De komende golf van autonome voertuigen vereist mogelijk een beter locatiesysteem. Sylvester zei dat het meest veelbelovende alternatief voor GPS voor verbonden en autonome voertuigen APNT heet. PNT staat voor “positie, navigatie, telemetrie.” Afhankelijk van wie je het vraagt, kan de ‘A’ staan ​​voor ondersteunde, uitgebreide, verzekerde, alternatieve of andere bijna-synoniemen.

APNT is ingebouwd in de lokale infrastructuur, inclusief celantennes, Bluetooth-bakens, Wi-Fi of andere ‘alternatieve’ middelen om voertuigtelemetrie te positioneren, navigeren en ontvangen.

“Deze methoden zijn de afgelopen vijftien jaar samengevoegd met behulp van een combinatie van smartphone componenten en direct beschikbare communicatiemethoden, en hoewel ze geweldig zijn voor toeristen die door Market Street of Times Square struinen Als ze proberen een broodje op te sporen dat minder dan $ 30 kost, betekent hun ad-hockarakter dat er niet op kan worden vertrouwd voor hun autonomie,” Sylvester gezegd.

Integrated Roadways heeft Smart Pavement ontwikkeld, dat de APNT-mogelijkheden rechtstreeks in de weg inbouwt, met behulp van zeer nauwkeurige sensoren in de weg, en ondersteund door een edge-netwerk met ultralage latentie, “zodat elke weg die is geüpgraded met Smart Pavement alle APNT-mogelijkheden heeft die nodig zijn voor verbonden en autonome voertuigen ingebouwd in de en van de grond af aan ontworpen als een betrouwbaar, veilig netwerk van industriële kwaliteit dat de functies biedt die nodig zijn voor de mobiliteitsbehoeften van de volgende generatie, ” zei Sylvester

Waar gaan we heen na GPS?

Het systeem van NextNav is niet de enige optie als GPS-back-up. Max Perez, de vice-president van onderzoek en beveiligingsoplossingen bij ColdQuanta, zei in een interview dat Quantum Positioning Systems (QPS) het potentieel hebben om als alternatief voor GPS te dienen. Kwantumeigenschappen voeden het positioneringssysteem, en in tegenstelling tot GPS vereist QPS geen voortdurende kalibratie met signalen van buitenaf.

“Een QPS hoeft alleen maar zijn startpunt te kennen om te kunnen functioneren en kan berekenen hoe snel hij heeft gereisd, hoe lang en in welke richting om zijn huidige positie te bepalen,” zei Perez. “Quantum Positioning Systems (QPS) zouden GPS over de hele wereld verbeteren, omdat het een aanzienlijk verbeterde navigatiebeveiliging biedt. Gebruiksscenario's voor QPS omvatten navigatie voor vliegtuigen, onderzeeërs, autonome auto's en meer. Voordelen van QPS ten opzichte van GPS zijn onder meer nauwkeurigheid, geen afhankelijkheid van satellieten, gebruik binnenshuis en minder kwetsbaarheid voor hacking.”

Damato zei dat de GPS-industrie snel innoveert en oplossingen ontwikkelt die GPS nauwkeuriger en veerkrachtiger maken. Deze oplossingen omvatten GPS-ontvangers, de satellieten die deze GPS-signalen leveren, en het grondbedieningssegment dat en monitoren GPS-prestaties.

“Er is een grote modernisering van de GPS-constellatie in volle gang, die, wanneer voltooid, tientallen zal opleveren van nieuwe satellieten die een aanzienlijk grotere nauwkeurigheid en betere anti-jamming-mogelijkheden bieden”, zegt hij toegevoegd.

Aanbevelingen van de redactie

• Door deze grote Apple-bug kunnen hackers uw foto's stelen en uw apparaat wissen
• Google wil uw wachtwoorden op Android en Chrome vernietigen met wachtwoordsleutels
• Waarom we moeten stoppen met het opnieuw uitvinden van smartphones met secundaire schermen
• Pegasus en BlastDoor zijn de reden waarom u uw Apple-apparaten onmiddellijk moet updaten
• Hier is één ding dat u moet doen voordat u uw kind een smartphone of tablet geeft