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iPhone 3G e 3Gs, iPhone OS 3.0: come funziona il GPS

di | 24/6/2009

A-GPS, GPS, triangolazione tramite Wi-Fi e con i ripetitori cellulari, fotografie con geotag, tracking della posizione in tempo reale, indicazioni visuali del percorso infine persino le informazioni sul traffico evidenziate direttamente all’interno di Mappe. Tutti questi servizi e funzioni legate alla localizzazione saranno disponibili sia di iPhone che del nuovo iPhone 3Gs. Macitynet fa il punto della situazione alla luce delle novità  del modello appena uscito da Cupertino.

L’ iPhone 3G e il suo successore 3Gs offrono una serie completa di funzioni in grado di determinare la posizione dell’utente e che possono essere utilizzate non solo per la localizzazione e la navigazione assistita, ma anche per la creazione di fotografie contenenti le coordinate geografiche dello scatto, l’individuazione di locali e punti di interesse nelle vicinanze infine per il social networking, come per esempio la ricerca di amici e conoscenti nelle vicinanze.

Le tecnologie integrate
Tutto ciò è reso possibile da ben quattro tecnologie: A-GPS e GPS, la triangolazione tramite Wi-Fi infine la triangolazione con i ripetitori della rete cellulare. Nel suo keynote di apertura del WWDC Steve Jobs ha fornito una spiegazione di massima di come iPhone sfrutterà  tutte queste tecnologie per localizzare l’utente. Se il segnale GPS è disponibile iPhone visualizza su schermo un indicatore blu.
Se invece ci troviamo in un’area dove l’aggancio dei segnali dei satelliti GPS risulta impossibile allora iPhone cerca di individuare la posizione dell’utente tramite il Wi-Fi.
Ricordiamo che pur non avendo limiti geografici, ormai l’intero pianeta è osservato da una flotta consistente di satelliti di posizionamento, il sistema GPS è inutilizzabile quando non è disponibile una porzione di cielo visibile sufficiente per l’aggancio dei segnali.
Questo significa che all’interno delle abitazioni, in vie particolarmente strette, oppure quando siamo circondanti da alti palazzi, il ricevitore non può comunicare con i satelliti e il GPS non funziona. Stesso discorso quando siamo sovrastati da piante o quando il cielo è particolarmente nuvoloso oppure nevica in modo consistente.
In definitiva per poter utilizzare il GPS abbiamo bisogno di una linea diretta e visibile con il cielo e, di consenguenza, con il satellite.
Per tutte queste ragioni per offrire un servizio di localizzazione sempre disponibile occorre utilizzare altre tecnologie che entrano in funzione quando non arriva il GPS.

Durante il keynote di Steve Jobs della WWDC del 9 giugno 2008, un video ha mostrato al pubblico dei presenti la funzione di tracciamento. Grazie al GPS integrato il nuovo iPhone 3G permette di visualizzare all’interno di Mappe la reale posizione corrente dell’utente. Nell’esempio il puntino blu che indica la posizione segue con precisione tutte le curve e le svolte di Lombard Street, una caratteristica strada panoramica di San Francisco, tipica meta dei turisti che visitano la città .

Wi-Fi Positioning System
La seconda soluzione è stata definita da Jobs come triangolazione con i ripetitori Wi-Fi: questo è in sintesi l’ingegnoso meccanismo che la società  Skyhook ha escogitato per sopperire ai limiti del GPS ed è già  integrato negli iPhone e anche negli iPod touch da mesi in vendita. Per poter funzionare il sistema richiede la costruzione di un immenso database contente il rilevamento di tutti i punti di accesso Wi-Fi della zona in cui si vuole rendere disponibile il servizio di localizzazione.

Praticamente tutte le più importanti città  degli Stati Uniti sono state mappate da Skyhook e la mappatura sta procedendo anche per l’Europa, Italia compresa. Macity ha trattato diffusamente questo nuovo e originale sistema di localizzazione in in questo articolo. La soluzione è spesso indicata anche con la sigla WPS, dalle iniziali di Wi-Fi Positioning System.

Come funziona il WPS di Skyhook
Senza addentrarci nei dettagli tecnici di questa originale soluzione in questo articolo esamineremo solo caratteristiche e funzionamento che interessano in relazione all’utilizzo di iPhone.
Quando il GPS non funziona iPhone rileva i punti di accesso Wi-Fi presenti nella zona. Attenzione: non si tratta di un collegamento reale ma solamente della rilevazione e della memorizzazione del nome del dispositivo, dell’intensità  del segnale e in definitiva del tempo necessario per l’invio e la ricezione del segnale. Se la zona è stata mappata da Skyhook iPhone è in grado di determinare la propria posizione nello spazio confrontando i dati rilevati con il database dei punti di accesso.

In questo modo viene fornita la posizione all’utente e a tutti i software che sfruttano le coordinate geografiche per le loro funzioni. La precisione della rilevazione dipende dalla densità  dei punti di accesso presenti nella zona: nei centri urbani mappati lo scarto tra le coordinate calcolate e quelle reali può essere di circa 20 metri. Questo valore viene confrontato con una precisione di circa 10 metri offerta dal GPS, ove disponibile, infine con uno scarto di 30 metri e più fornito dall’A-GPS.

Rete cellulare e A-GPS
Quest’ultima è una versione migliorata e potenziata del GPS in grado di sfruttare le informazioni relative alla cella telefonica cellulare in cui si trova il dispositivo per velocizzare e migliorare le prestazioni del GPS. Anche questa tecnologia è integrata all’interno di iPhone.
Infine e come ultima soluzione per determinare la posizione di iPhone e dell’utente nello spazio, Apple sfrutta la triangolazione dei ripetitori cellulari. Questa tecnica sfrutta il rilevamento delle antenne cellulari per determinare la posizione del dispositivo: la localizzazione risulta più precisa nelle zone servite da più antenne, mentre la precisione media è compresa tra 300 e 1000 metri.

Localizzazione totale
In definitiva tutte le principali tecnologie di rilevazione delle coordinate oggi in circolazione sono integrate nel nuovo iPhone, una miscela che permette di superare i limiti di ciascuna e di offrire la maggior copertura del servizio possibile per gli utenti. Questo non significa ovviamente che abbiamo la certezza matematica di poter conoscere la nostra posizione nel 100 per cento dei casi.
Mentre il GPS offre un funzionamento ideale all’aperto e in assenza di ostacoli alla vista cielo, le altre due soluzioni basate su Wi-Fi e triangolazione cellulare risultano più indicate per lavorare in città  e anche in locali chiusi. Purtroppo per quanto riguarda il WPS di Skyhook ricordiamo che nel nostro paese le zone in cui il servizio è disponibile sono limitate.

Il primato di iPhone 3G
iPhone non è stato il primo smartphone a integrare il GPS e la localizzazione cellulare, senza dubbio però è stato uno dei primi a integrare anche il posizionamento via Wi-Fi, anche se per il momento questo offre una vera utilità  pratica in USA e solo nelle zone centrali delle città  europee più importanti. Quello che importa sottolineare è che iPhone 3G è stato il primo smartphone a sfruttare appieno tutte queste tecnologie di localizzazione per offrire funzioni nuove, facili da utilizzare e utili per l’utente finale.

Oltre alla visualizzazione delle mappe dei dintorni e al calcolo del percorso da un punto a un altro qualsiasi della zona, iPhone 3G ha integrato tutto ciò che occorre per implementare anche le funzioni più avanzate della navigazione assistita. Fino al rilascio di iPhone OS 3.0 cupertino impediva però di creare applicazioni con guida vocale. Con l’annuncio del rilascio definitivo del nuovo software al recente WWDC 2009 e la contestuale anticipazione di TomTom per iPhone e, infine, con il rilascio del software di Navigon stiamo assistendo al lancio delle prime applicazioni complete di questo tipo.

Geotag e social network
Instradamento e guida passo passo sono applicazioni disponibili da anni per palmari e smartphone. iPhone permette interessanti funzioni legate alla localizzazione, tra le principali ricordiamo il geotagging e il social networking.
Nel primo caso quando l’utente scatta una fotografia con la fotocamera integrata, il ricevitore GPS o gli altri sistemi di localizzazione possono inserire nei metadati dell’immagine le coordinate geografiche in cui è stata scattata la foto.
Questa funziona automatica che l’utente può attivare permette di conservare per sempre all’interno del file l’esatta posizione geografica, una informazione che può essere utilizzata per vari scopi.

geophoto

Pensiamo per esempio ad un album fotografico che, invece di visualizzare eventi e foto suddivise in giornate, permette di partire da una cartina geografica della zona visitata. Collegamenti automatici alla cartina permettono di localizzare le foto esattamente dove sono state scattate, permettendo così un nuovo tipo di navigazione nelle immagini, il tutto in modo pressoché automatico.

Le foto corredate di coordinate geografiche sono perfette anche per la pubblicazione online, in album personali o per essere unite a cartine o rappresentazioni complete del pianeta in stile Google Earth. Si possono collezionare con tante modalità  come dimostra GeoPhoto dell’italiana Ovolab.
RIcordiamo che iPhoto nella versione 09 presentata a Gennaio 2009 e disponibile su tutti i Mac in commercio può leggere le referenze geografiche delle foto scattate da iPhone e può creare presentazioni speciali con i dati prelevati dalle immagini come potete vedere da questa nostra recensione.

Ultimo esempio le immagini con tag geografici, il geotag appunto, sono perfette per essere utilizzate nei siti e nelle funzioni delle reti di social network.
Amici, parenti e conoscenti possono visualizzare le foto di una località , un ristorante, un albergo in cui siamo stati noi o qualsiasi altro membro della comunità : queste informazioni possono tornare utili a noi quando per esempio ci troviamo in una zona poco conosciuta alla ricerca di qualche punto di interesse.

Localizzazione oggi e domani
Questa funzione del social networking evidenzia solo uno degli infiniti aspetti legati alla localizzazione. Qualsiasi software realizzato a questo scopo per iPhone permette di rilevare la presenza di amici o altre persone appartenenti a una determinata rete di social network.
Su AppStore sono tanti i titoli di questo tipo: alcuni permettono di rilevare la presenza di amici nel raggio di pochi chilometri dalla zona in cui ci troviamo, altri ancora permettono la stessa funziona ma per metterci in contatto solamente con le persone che si trovano proprio in quel momento collegate allo stesso punto di accesso.

Il traffico in tempo reale
Tra le funzioni che Apple ha pubblicato online relative al nuovo iPhone ricordiamo la segnalazione del traffico: si tratta di una prima breve presentazione priva di dettagli tecnici e di funzionamento.
Qui ci limitiamo a notare che la ricezione dei dati sul traffico nel nuovo iPhone può essere di tre tipi diversi: via Wi-Fi oppure più verosimilmente via rete cellulare, oppure una miscela delle due. Sempre dal sito Apple apprendiamo che le informazioni sulla circolazione in tempo reale verranno rappresentate graficamente sullo schermo evidenziando con i colori verde, rosso e giallo delle varie strade in Mappe a seconda dell’intensità  del traffico.

iPhone OS 3.0 e iPhone 3Gs: le novità 
A tutte le capacità  descritte sopra dobbiamo aggiungere da una parte la novità  di iPhone 3.0 che permette di rilevare attraverso il servizio di localizzazione e il programma mappe la posizione attuale del vostro telefono e di spedire la vostra posizione via MMS oppure con via email. Inviando un messaggio di posta elettronica e aprendolo da un computer il destinatario potrà  localizzare la vostra posizione attuale sulle carte di Google Maps nella pagina che si aprirà  automaticamente.
Grazie alla opzione Find my phone che abbiamo analizzato su questa pagina sarà  il telefono stesso che comunicherà  la sua posizione a chi è abbonato al servizio Mobile Me di Apple.
Infine una delle novità  distintive di iPhone 3Gs è il magnetometro incluso che è in grado di far girare l’applicazione “Bussola”: oltre ad aiutare la rappresentazione della bussola sullo schermo con l’individuazione del nord geografico o di quello magnetico il dispositivo è utile per tutti i software di navigazione e o posizionamento perche’ permette di di orientare le Mappe (pure quelle di Google Maps) secondo la reale posizione di consultazione anche senza ricorrere all’analisi dello spostamento richiesto dalle normali funzioni di un GPS.

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