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Tecnologías de geolocalización de altas prestaciones para entornos urbanos

Ventajas de los GNSS en la era del Covid-19

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En un artículo de reciente publicación, Iñaki Comas, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), explicaba como uno de los principales motivos que explicaban la expansión de la Covid-19 en Europa, se debía al fracaso de las diferentes administraciones a la hora de aplicar medidas efectivas de restricción a la movilidad.

No es de extrañar, pues, que una de las problemáticas que más debate ha generado, en la gestión de la crisis del Covid-19, haya sido, precisamente, esa: la relacionada con el control de la movilidad. También en el entorno urbano.

En un primer momento, se pensó en la utilización de los dispositivos móviles a tal efecto. Ciertamente, resulta tremendamente sencillo rastrear un teléfono móvil mediante aplicaciones nativas con GPS. El problema reside en el cumplimiento de las leyes de protección de datos que hacen que para poder realizar dicho rastreo sea necesario, siempre, el consentimiento legal explícito del propietario del terminal.

Esto hizo que se tuviera que descartar esta vía de actuación, pero no hizo desaparecer ni el problema ni la oportunidad que se abre para aquellas empresas capaces de desarrollar soluciones que no atenten contra los derechos del ciudadano. Para ello, resulta indispensable entender las diferentes alternativas tecnológicas disponibles, así como las posibilidades que nos ofrecen los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) a la hora de desarrollar soluciones precisas y fiables.

¿Qué es la geolocalización?

Un sistema de geolocalización es una solución de la tecnología de la información que determina la ubicación de un objeto en un entorno físico (geo-espacial) o virtual (Internet). A menudo, el objeto es una persona que quiere utilizar un servicio basado en la ubicación, mientras mantiene su privacidad.

La información de geolocalización se puede obtener de diferentes maneras: consiguiendo la dirección IP de un usuario, su dirección MAC, el uso del RFID, la ubicación de la conexión WIFI o las coordenadas de GPS de su dispositivo.

Actualmente, este tipo de geolocalización precisa es capaz de ubicar una dirección en el mapa, además de las coordenadas.


Tipos de tecnologías de geolocalización

Odoo - Prueba 1 a tres columnas

1. GPS o GNSS

La localización GPS es la que tiene lugar gracias a un sistema de posicionamiento global formado por una red de más de 30 satélites que orbitan alrededor de la tierra y que en conjunto tienen una visión global de la misma. Cada satélite emite una señal cada cierto tiempo marcando la localización real del dispositivo conectado a ella.

El GPS del teléfono móvil o el navegador GPS de un vehículo, utilizan este tipo de geolocalización. Cada dispositivo está conectado a varios satélites para tener en todo momento los datos reales de la geolocalización del mismo. Es un sistema de geolocalización muy preciso capaz de ubicar una dirección de forma exacta.

Odoo - Prueba 2 a tres columnas

2. GMS

Este tipo de geolocalización tiene lugar gracias a las torres y antenas de telefonía.
Sin ellas, los dispositivos móviles no tendrían cobertura.

Estas antenas pueden rastrear un smartphone para geolocalizarlo aunque de manera más imprecisa. Marcan la zona en la que el dispositivo se encuentra, pero no su ubicación exacta. Según el caso, el margen de error puede ser de hasta 200 metros. Aun así, nos permite señalar una zona concreta en el mapa.

Odoo - Prueba 3 a tres columnas

3. WIFI

Todas las redes WIFI encendidas emiten una señal identificativa, comúnmente llamada dirección MAC. Podría decirse que es como la matrícula de un coche o el número del DNI que en este caso identifica cada red WIFI. Sabiendo a qué conexión está conectado alguien se puede saber la localización de un teléfono, un ordenador…

Al igual que el sistema anterior, puede llegar a tener un pequeño margen de error, pero suele ser el usado habitualmente dentro de un edificio, o allí donde las señales del GPS no llegan correctamente.

Beneficios de las tecnologías GNSS en entornos urbanos

Centrándonos en la tecnología de geolocalización GNSS, que es aquella que ofrece una ubicación más precisa de entre las tres anteriormente mencionadas, debemos mencionar que existen otras muchas tecnologías vinculadas a ella. Estas tecnologías relacionadas con la comunicación GNSS son las que, gracias a su rápida evolución, contribuyen a que la posición de este sistema sea cada vez sea más exacta.

Por ese motivo consideramos que desarrollar sistemas de geolocalización basados en tecnologías GNSS es especialmente adecuado para entornos urbanos, donde para localizar cualquier dispositivo es preciso salvar densos obstáculos arquitectónicos.



 
Tecnologías vinculadas a la comunicación GNSS

1. Dual Band L1 + L5

La modulación de las señales GNSS L5/E5a combinada con las señales C/A L1/E1, permite a los receptores multibanda lograr una mejor precisión y un mejor rechazo multi-trayecto (reflected signals). Además, esta dualidad permite reforzar la inmunidad de la señal contra interferencias respecto a una banda simple L1/B1/E1. Este perfeccionamiento de la señal GNSS es clave para la navegación en entornos urbanos densos.


2. Dead Reckoning - Full Coverage Positioning

La tecnología Dead Reckoning (DR) fusiona GNSS con el sensor INS (varios sensores: sensor giroscópico, acelerómetro, pulso de velocidad, etc.) para proporcionar datos de posicionamiento altamente precisos, de manera continuada. Usando esta tecnología, el receptor GNSS proporciona la posición y la hora exacta al sistema de navegación, siempre y cuando las señales de recepción sean las adecuadas. 

Cuando las señales de recepción sean débiles, el sensor seguirá proporcionando la información, y hará un cálculo aproximado haciendo uso de los datos recopilados por el sensor hasta que las señales de recepción mejoren. Gracias a esta tecnología, el dispositivo puede obtener una cobertura completa de posicionamiento o navegación, incluso en aparcamientos, túneles y cañones urbanos.


3. Precise Point Positioning (PPP)

El PPP en tiempo real combina las posiciones precisas de los satélites y los relojes satelitales con un receptor GNSS de doble banda, para proporcionar un posicionamiento con una precisión de 1 cm o incluso menos. Las órbitas y relojes precisos se calculan a partir de una red mundial o de estaciones de referencia y, por lo tanto, como muchas estaciones de referencia vigilan el mismo satélite, el PPP ofrece una solución de posicionamiento muy robusta y precisa.




4. Real-Time Kinematic (RTK) - High Precision Positioning

El RTK (Real Time Kinematic) es una técnica de posicionamiento por GPS basada en una estación de referencia (receptor GPS situado fijo en un lugar perfectamente conocido), que calcula correcciones al posicionamiento obtenido de los satélites y las envía (vía radio, telefonía, internet...) en tiempo real a otros receptores GPS móviles pasivos. Aplicando dichas correcciones a sus propios datos obtenidos de los satélites, los receptores GPS obtienen precisiones de orden centimétrico sin tener que mantenerse estacionados más de unos segundos en el punto que se desea medir.



Fase 1

Los satélites transmiten la señal GNSS

Fase 2

La Unidad Central calcula los errores de la transmisión con el satélite y luego transfiere la información corregida al servidor cloud

Fase 3

El dispositivo receptor calcula una posición precisa con la ubicación enviada desde el satélite y los datos corregidos desde el servidor.

¿Qué aportamos a la comunicación GNSS desde Monolitic?

Desde Monolitic creemos firmemente en que existe una ventana de oportunidad abierta para aquellas empresas capaces de aprovechar las tecnologías GNSS para el desarrollo de soluciones de trazabilidad, tanto de personas como de activos, en entornos urbanos.

Más aun en el contexto actual marcado por la gestión de la crisis de la Covid-19.

Para ello, apostamos por el líder mundial en módulos de comunicación, Quectel. Este fabricante asiático es uno de las empresas mas innovadoras y comprometidas en el desarrollo de este tipo de soluciones. Gracias a ello, nos permite ofrecer un amplio porfolio de módulos de comunicación GNSS.


Una de las últimas novedades lanzadas por Quectel al mercado es el LC79D, un módulo GNSS de alta precisión L1/L5, que ofrece la mejor relación coste/rendimiento del mercado.

El LC79D puede trabajar en las bandas L1 y L5 para los satélites GPS, Galileo y QZSS, en la banda L1 para los satélites GLONASS y BeiDou, así como en la banda L5 para el satélite IRNSS. 

En comparación con los módulos GNSS que trabajan sólo en la banda L1, el LC79D puede, en general, aumentar el número de satélites visibles, mejorar significativamente la deriva de posicionamiento cuando se conduce en cañones urbanos escarpados y mejorar la precisión de posicionamiento.   

Descubre nuestra selección de módulos de las diferentes tecnologías
de comunicación actuales


  


Sobre Quectel

Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. es el proveedor global líder de módulos GNSS y celulares, con una amplia cartera de productos que abarca las tecnologías inalámbricas más recientes de 5G, LTE/LTE-A, NB-IoT/LTE-M, UMTS/HSPA(+), GSM/GPRS y GNSS.

Los productos de Quectel han sido utilizados con éxito en los campos de IoT/M2M incluyendo pago inteligente, telemática y transporte, energía inteligente, ciudades inteligentes, seguridad, portales inalámbricos, industria, cuidado de la salud, agricultura y monitoreo del medioambiente.

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