GPS kan u door de stad of door het hele land leiden, waarbij u net zo gemakkelijk over stoffige weggetjes kunt navigeren als over zesbaans snelwegen. Maar zoals iedereen die dat wel is per ongeluk in een meer gereden Ik kan je vertellen dat GPS niet perfect is. Het kan u bijvoorbeeld niet op een specifieke rijstrook houden, auto's in de buurt ontwijken of u een afrit af sturen. Daarom heeft John Deere een beter systeem gebouwd.
Inhoud
- Hoe Deere een betere GPS bouwde
- Hoe 5G een weg vindt
Ja, Dat John Deere.
Zie je, het GPS-systeem dat de meeste mensen kennen, is ontworpen in de jaren zeventig, en voor wat het is, is het werkelijk opmerkelijk. Een netwerk van 24 satellieten 27 jaar min of meer continu actief? Vanuit de ijskoude ruimte rond de aardbol cirkelen – eindeloos kijken en beleefd een handje helpen? Gratis? Prachtig. Maar het is ontworpen ter vervanging van papieren kaarten, die zelden tot op de centimeter nauwkeurig meten. Autonome auto’s moeten niet alleen weten dat je op Highway 61 rijdt, maar ook
precies waar u zich ook bevindt (met een snelheid van 75 mijl per uur niet minder). Autonome drones en tractoren voor de landbouw hebben een zogenaamde landelijke renaissance aangewakkerd precisielandbouw – en om te werken is dat nodig precisie.Aanbevolen video's
Om dat detailniveau toe te voegen – en het systeem in het algemeen te herzien – hebben onderzoekers gewerkt aan het vervangen van de bestaande vloot van satellieten door een nieuwe iteratie genaamd GPS III. Vorige week werd een stap voorwaarts gezet toen SpaceX eindelijk een vierde satelliet in zijn sterrenbed hees. Het is een lang proces: Lockheed Martin publiceerde een korte geschiedenis van de inspanningen om het GPS-systeem in 2012 te upgraden, en we zijn nog maar net begonnen. Het geheel moet in 2023 voltooid zijn, tegen een kostprijs van bijna 6 miljard dollar.
Kan de particuliere sector het beter doen? Om een kijkje te nemen in wat GPS zou kunnen vervangen, spraken we met twee bedrijven die de leiding hadden en alternatieven ontwikkelden.
Hoe Deere een betere GPS bouwde
Voordat we op de tekortkomingen wijzen, moeten we in gedachten houden dat GPS een fantastisch systeem is. Het is inderdaad moeilijk om de ambitie en durf van de bestaande satellietconstellatie te omzeilen. Stel je de uitdagingen voor achter het lanceren van een precisieantenne die een paar honderd miljoen dollar kost en min of meer de vorm heeft van een Mister Softee-ijswagen. Om de daad af te ronden, gooit het leger hem op een raket die 2.700 pond vloeibare zuurstof per jaar verbrandt. ten tweede, door hem met Mach 1 de ruimte in te slingeren... en hem vervolgens voorzichtig in een baan rond de 21.000 kilometer te laten vliegen weg. Bedenk dat de diameter van de aarde zelf slechts 12.900 kilometer bedraagt.
Stel je nu eens de algoritmen en berekeningen voor die nodig zijn om hem in een precieze baan te houden, zonder de andere satellieten te raken. ze zenden voortdurend uit, batterijen vallen nooit uit, klokken lopen nauwelijks uit de pas naarmate de maanden jaren worden, en je krijgt het punt. Het is een enorme prestatie. Toch is het niet genoeg.
GPS is in theorie nauwkeurig tot op een meter afstand, maar in werkelijkheid is het meer dan 4,5 meter – goed genoeg om je naar de supermarkt te brengen, maar nauwelijks nauwkeurig. Als je bijvoorbeeld twee erfgoedtomaten en wat komkommers in je achtertuin hebt geplant, kun je gemakkelijk je kleine oogst laten groeien zonder enig idee waar je water geeft. Als je honderden hectares plant, kunnen kleine telemetriefouten je ruïneren.
“De oude dagen van de hele dag werken en misschien is vader klaar en komt hij thuis bij de zoon of dochter? Dat is zo goed als klaar”, vertelde Al Savage, StarFire Network-manager bij John Deere, aan Digital Trends. “Wat boeren willen is meer opbrengst. Nauwkeurigheid qua rijenplanten, spuiten etc., zodat je niet over je gewassen heen loopt.”
Volgens NASA (Ja, Dat NASA), wanneer een boer een veld doorkruist terwijl hij een zaaimachine, ploeg of andere uitrusting achter een tractor trekt, overlappen de gecreëerde rijen elkaar met ongeveer 10 procent. Dit betekent dat een aanzienlijk deel van het veld dubbel zoveel zaad, kunstmest en pesticiden ontvangt, en dat het werk langer duurt dan nodig is. De huidige tractoren maken net als uw auto gebruik van digitale positioneringssystemen, maar vereisen een heel ander nauwkeurigheidsniveau. Dus met de hulp van de ruimtevaartorganisatie bouwde John Deere een beter systeem.
"Differentiële GPS noemen ze het", zei Savage. Om de gedetailleerde positioneringsgegevens te verkrijgen die moderne boeren nodig hebben, heeft Deere een reeks referentielocaties op de grond over de hele wereld gebouwd om een tweede set positioneringsgegevens te verzamelen, een enorme hoeveelheid gegevens die het bedrijf verzendt en opslaat in twee hoofdgegevens centra. Die informatie wordt naar een reeks geostationaire satellieten gestuurd die door Inmarsat worden beheerd (John Deere huurt er ruimte voor), en vervolgens terug naar beneden gestraald. de StarFire-ontvangers van het bedrijf op lokale tractoren – een retourreis die langer duurt dan de hele wereld, maar ongeveer net zo lang duurt als een enkele reis adem.
“Je hebt het over 12, 13.000 mijl en in sommige gevallen 20.000 mijl. En dit gebeurt in vijf seconden, dus je kunt je voorstellen hoe snel het is en hoeveel gegevens er stromen”, legt Savage uit. De tijd die een signaal nodig heeft om vanaf de GPS-satellieten naar de aarde te reizen, gecombineerd met klokken die in een baan om de aarde bewegen enigszins uit de pas lopen en signaalruis van elektrisch geladen deeltjes in onze atmosfeer, maakt bestaande GPS gegevens onnauwkeurig. Door de satellietgegevens te combineren met gegevens van zijn terrestrische netwerk, kan Deere de locatie veel nauwkeuriger trianguleren.
“Als je spuit, wil je specifiek en precies zijn. Hierdoor kun je besparen op herbiciden, fungiciden, pesticiden en sprays”, merkt Savage op.
Hoe 5G een weg vindt
Als je tegenwoordig een technologiesite leest, heb je de hype gehoord 5G. Het snelle nieuwe mobiele netwerk heeft verschillende voordelen, waarvan snelheid de belangrijkste is. Qualcomm heeft maximale downloadsnelheden van ongeveer 4,5 gigabit per seconde en gemiddelde datatransmissiesnelheden van ongeveer 1,4 gigabit per seconde aangetoond. Dat is snel genoeg om een film van twee uur te downloaden in ongeveer 17 seconden, tegenover ongeveer 6 minuten voor een huidige 4G-verbinding. Met andere woorden: nieuw 5G telefoons zullen ongeveer 1.000 keer sneller zijn dan de telefoon die je momenteel in je zak hebt.
Maar 5G heeft meer te bieden dan alleen telefoons: daar is Qualcomm van overtuigd
Een weinig besproken onderdeel van de autoplannen van Qualcomm omvat het bouwen van een systeem om het nauwkeurigheidsprobleem van 3 tot 15 voet van GPS te elimineren. Om dit te doen, leunde het bedrijf op zijn bestaande patentportfolio; het voegt gegevens samen van bestaande satellieten van het Global Navigation Satellite System (waaronder GPS, Het Europese Galileo, Het Russische GLONASS, en meer) met iets genaamd VEPPof visuele verbeterde nauwkeurige positionering. In wezen is Qualcomm van plan om beelden van bestaande videocamera's te gebruiken om de exacte locatie van een auto te bepalen.
“De kosten om dit te doen zijn niet astronomisch”, vertelde Nakul Duggal, senior vice-president productmanagement bij Qualcomm, aan Digital Trends. “Je hebt eigenlijk een standaardcamera nodig zoals je die vandaag de dag hebt. Al het andere is iets waar je de telematica-eenheid al voor inschakelt.”
Maar het punt is: CV2X is al jaren een droom onder technologiebedrijven, en hoewel het misschien veelbelovend is, brengt het ook uitdagingen met zich mee. Om te beginnen is er de kwestie van het vinden van de bandbreedte: toezichthouders hebben een stukje spectrum gereserveerd op 5,9 GHz voor voertuig-tot-voertuig-chatter, maar de inspanningen van de toezichthouders om het project vooruit te helpen zijn letterlijk van de grond gekomen nergens. Zoals Ajit Pai, voorzitter van de Federal Communications Commission (FCC) schreef vorige maand, “Het spectrum van 5,9 GHz heeft veel te lang braak gelegen. De afgelopen twintig jaar heeft het Amerikaanse volk gewacht tot dit eersteklas middenbandspectrum in gebruik zou worden genomen, en de tijd van wachten is voorbij.”
Nee, de Amerikanen hebben hier niet om gepleit, ondanks Pai’s gebrul; weinig mensen denken twee keer na over de spectrumtoewijzing tussen ontbijt en bed. Maar de stap van de FCC vorige maand om de 5,9GHz-band te moderniseren is goed nieuws voor C2VX. Toch heeft 5G in auto’s nog een lange weg te gaan.
Voeg daarbij de smachtende tijdlijn waarop 5G heeft gewerkt. De eerste
“5G zal heel nuttig zijn als het boeren in plattelandsgebieden bereikt, op hogere breedtegraden – de EU, Nederland – denk ik
Het is de moeite waard om hier één punt te benadrukken: GPS III, 5G en StarFire zijn niet noodzakelijkerwijs concurrerende technologieën. Geen enkel bedrijf of technologie zal deze ruimte domineren en de andere overbodig maken, en dat hoeft ook niet. Het is belangrijk om dat op te merken
Tot dan? Ontwijk de meren en houd beide handen aan het stuur. Omdat er net een nieuwe GPS onderweg is, maar we kunnen er maar zo snel naartoe rijden.
