Sådan fungerer GPS faktisk
Vi lever allerede i fremtiden. Vi har håndholdte enheder, der bruger satellitter til at identificere vores præcise placeringer næsten overalt på planeten. Men har du nogensinde spekuleret på, hvordan GPS fungerer?
GPS-enheder kan ikke rent faktisk kontakte satellitter og sende information til dem. De modtager kun data fra satellitter - data, der altid overføres. Men GPS er ikke den eneste måde, hvorpå enheder kan bestemme din placering.
Billedkredit: NASA
Fra satellitter til håndfladen
Det globale positionssystem blev oprindeligt oprettet af USA til militær brug , men blev til sidst åbnet op til civil brug. Mindst 24 GPS-satellitter er altid i kredsløb omkring Jorden, og de sender konstant data.
Satellitterne er arrangeret i kredsløb, således at fire satellitter er synlige i himlen fra ethvert sted på Jorden. (Du kan faktisk ikke se dem, men der er en direkte vej til radiotransmissionerne.) Dette betyder, at GPS ikke fungerer, hvis signalerne blokeres - du vil have en ret direkte vej mellem dig og himlen. I en underjordisk bunker eller i en hule under et bjerg vil det ikke fungere.
GPS-satellitter transmitterer konstant radiosignaler mod jorden. Hver transmission omfatter placeringen af GPS-satellitten og tidspunktet signalet blev sendt. Hver satellit har et atomur ombord, så tiden er meget præcis.
Billedkredit: Cliff on Flickr
Hvordan GPS bestemmer din placering
En enhed med indbygget GPS - om det er en dedikeret bil GPS navigationsenhed eller en smartphone - fungerer kun som GPS-modtager. En enhed med GPS er faktisk ikke "at kontakte" satellitter for at bestemme dens placering. I stedet lytter den bare til radiosignalerne, der udsendes fra disse satellitter hele tiden.
En GPS-modtager lytter til signaler fra fire eller flere satellitter. Signaler fra de nærmere satellitter kommer frem før, mens signaler fra de længere satellitter kommer senere. (Den faktiske tidsforskel er meget lille, men kan detekteres af GPS-modtageren.) Ved at sammenligne tiden signalet blev sendt til, og tidspunktet signalet ankom, kan modtageren estimere sin relative afstand fra alle fire satellitter. Ved hjælp af trilateration kan modtageren derefter bestemme dens placering.
Trilateration kan måske lyde lidt kompliceret, men det er faktisk ret simpelt. Forestil dig, hvis nogen fortalte dig, at du var 500 miles fra New York, 800 miles fra Miami og 700 miles fra Kansas City. Med disse oplysninger kan du bestemme en region, der er den korrekte afstand fra alle disse byer og anslå din nuværende placering. Hvis vi fortalte dig din afstand fra en fjerde by, kan du vurdere din placering endnu mere præcist. Det er trilateration i et nøddeskal, og det er hvad GPS-modtagere gør, når du bruger dem.
Billedkredit: Alpha på Flickr
Alternativer til GPS
GPS er ikke den eneste måde, hvorpå enheder kan estimere din nuværende placering. 911-tjenesten anvender informationer om celtårnets styrke for at triangulere placeringen af mobiltelefoner. Dette virker på en lignende måde - ved at måle signalstyrkeforskellene mellem flere celletårne kan din enhed estimere din nuværende placering.
Nogle enheder kan også bruge et Wi-Fi-baseret positionssystem (WPS) til at bestemme deres aktuelle placering. Googles gadevogn lastbiler kører rundt, fanger navnene på nærliggende adgangspunkter og deres relative styrker på bestemte steder. Din smartphone scanner til nærliggende trådløse netværk og sender derefter en liste over deres navne og signalstyrker til Googles servere. Google bruger deres database og anslår, hvor du er. (Google er ikke den eneste udbyder af Wi-Fi-baserede positioneringssystemdata, men det er det, de fleste mennesker bliver bekendt med.) Dette kan være særligt bekvemt inden for indendørs steder. GPS-signaler kan ikke nå.
GPS'en Systemet er ikke det eneste netværk af satellitter, som også kan bruges til positionering. Rusland har sit eget GLONASS-system, og Kina har BDS. Europa arbejder også på sit eget alternativ til GPS, kendt som Galileo. GPS kunne lukkes eller begrænses i krig eller konflikter, så nationer ønsker, at deres egne satellitter skal være selvforsynende.
Billedkredit: Richard Smith på Flickr
GPS på egen hånd er ikke et privatlivsproblem - for eksempel hvis du har en gammel GPS-enhed til din bil, er det sandsynligvis ikke i stand til at overføre din placering. Men GPS kan være et privatliv bekymring, når kombineret med transmitterende teknologi. GPS-sporingsenheder bruger ikke kun GPS-modtagere - de gemmer GPS-dataene til senere hentning eller overfører GPS-dataene.
Sådan tænder du automatisk et veranda Lys, når bevægelse er fundet
Hvis det er mørkt ud, og nogen kommer til din dør, kan du sikkert ikke se dem, medmindre din veranda lyser. Hvis en potentiel indbrudstyv nærmer sig din hoveddør, kan et bevægelseslys også hjælpe med at skræmme dem væk. Der er en håndfuld måder, hvorpå du kan implementere et bevægelsesfølsomt verandaelys.
Forstyr ikke: Hvorfor vil du ikke trådløst oplade din smartphone
Trådløs opladning er overvurderet - i det mindste i sin nuværende form. Drømmen om trådløs strøm lyder godt, men de nuværende trådløse opladningsteknologier er mere "plugless" end "wireless". De er også mindre bekvemme, langsommere og mindre effektive end bare at tilslutte telefonen. Lad os være ærlige: Trådløse opladere er mere interessante som et bevis på koncept og et glimt på fremtidige teknologier, end de er praktiske.
