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Un GPS per il vostro PDA e Mac
di Luca Arnulfo e Settimio Perlini

Soluzioni GPS per palmari e Mac
A chi non è mai venuto in mente di usare il proprio PDA o computer in funzionedi navigatore satellitare, come quelli usati sulle auto o come unità palmari da portare durante le escursioni o i viaggi di lavoro senza dotarsi di apparecchi dedicati o legati al modello di autoveicolo.

Vediamo innanzitutto cos'è e come funziona il sistema GPS

GPS cosa è, come funziona
Il sistema di navigazione NAVSTAR/GPS è stato sponsorizzato ed ideato dal ministero della difesa statunitense. L'obiettivo era avere un sistema di navigazione che fosse in qualche modo globale, universale, adatto ai ruoli più disparati ed inaccessibile. il sistema è stato poi reso accessibile ai civili, con un errore indotto per abbassarne la precisione.

Il sistema è inoltre insensibile alle condizioni ambientali (pioggia, nebbia, ecc.) e sufficientemente economico per gli utilizzatori.

Satelliti

Il sistema NAVSTAR/GPS conta per il suo funzionamento, su una costellazione di satelliti che sono disposti su sei orbite. i satelliti attivi sono contemporaneamente 21. Altri satelliti sono di scorta, pronti ad entrare in servizio in sostituzione di quelli che dovessero avere malfunzionamenti o pannes. le orbite sono ad una quota di circa 17.500 km.

La costellazione di satelliti è tale da consentire, da ogni punto della superficie terrestre e in ogni istante, di avere sempre visibili almeno 4 satelliti.Si tratta del minimo indispensabile per fissare la posizione.

Funzionamento
Il sistema NAVSTAR/GPS determina la posizione del ricevitore tracciando ideali linee di distanza dai satelliti e trovandone l' intersezione. La distanza dai satelliti è ricavata misurando il tempo impiegato dal segnale a coprire la distanza satellite-ricevitore. Il sistema quindi è passivo, elabora semplicemente i segnali che i satelliti emettono in continuazione.

Il processo richiede un'alta precisione.
Facendo un esempio pratico: pensate di misurare il tempo che passa tra quando emettere un urlo ed il ritorno della eco.
Vi basta un cronometro da polso. Pensate adesso di dire ad un vostro amico di urlare ad un momento prestabilito e voi misurerete il tempo impiegato.
Vi servono due orologi perfettamente sincronizzati. Stesso problema con il GPS.
Si vuole misurare il tempo che passa tra quando il segnale parte dal satellite ed arriva la ricevitore.
Per evitare di dotare ogni ricevitore di un orologio atomico (ce ne sono quattro su ogni satellite), si è optato per un semplice orologio al quarzo, usando il segnale di un quarto satellite come correzione.

Da qui nasce la necessità di avere in vista almeno quattro satelliti. il primo permette di determinare una superficie su cui presumibilmente si trova il ricevitore, il secondo permette di determinare un arco di cerchio. Il terzo satellite permette di conoscere il punto preciso (longitudine, latitudine, quota).
Il quarto è necessario per correggere gli errori derivanti dall' impreciso orologio interno del ricevitore.


Quale collegamento?
Per installare un GPS per palmari o portatili occorre naturalmente un PDA o con computer con cui è necessario interfacciarsi.
La velocità di trasmissione dei dati in formato NMEA standard non supera i 4800 baud ed è quindi possibile utilizzare qualsiasi collegamento con prestazioni uguali o superiori ad una normalissima seriale.
A seconda dei modelli di palmare e di ricevitore GPS avremo diverse possibilità di collegamento: seriale (tramite adattatore, diretto, su cradle/culla), Bluetooth, oppure su scheda SDIO o Compact Flash, USB,o infine GPS interno.

Bluetooth
E' allo stato della tecnologia il sistema più versatile per collegare un GPS: essendo una connessione di tipo wireless non richiede cavi proprietari ma la presenza di una radio Bluetooth interna o su scheda o su USB (nel caso di portatili).
Per quanto riguarda i Mac sono disponibili diverse soluzioni Bluetooth su intefaccia USB e interne sui modelli di portatili e desktop piu' recenti.
Per i Palm OS sono disponibili schede di tipo SDIO (la versione evoluta di Secure Digital in grado di gestire periferiche di Input/Output) oltre che modelli di Palm (Tungsten T) e Sony (vari) che prevedono BlueTooth nella dotazione di base
Per i PocketPC esistono schede di tipo Compact Flash oppure modelli che lo prevedono nella dotazione di Base.
Per i PC ci sono convertitori su PCMCIA e su seriale

L'unico inconveniente di Bluetooth è che la comunicazione Wireless assorbe ulteriore energia rispetto a quella normale di funzionamento degli apparecchi: la cosa è accettabile in Auto dove si presuppone l'alimentazione dei dispositivi attraverso la presa accendisigari, un po' meno se usate la combinazione dei di Ricevitore GPS e palmare per fare trekking o viaggiare senza una presa a 12 volt vicina.
Inoltre dotare di Bluetooth un palmare che non la prevede può essere molto costoso.

Collegamento Seriale /Diretto/Culla
E' sicuramente il più diffuso ma richiede adattatori specifici per ogni modello di PDA.
Adatto a collegare i ricevitore stand-alone GPS (quelli con proprio schermo e interfaccia utente) e quelli che funzionano come "pod" (l'interfaccia è gestita direttamente dal PDA o dal computer)
Per collegamento Seriale intendiamo la disponibilita' di una interfaccia seriale di tipo Din 9 Poli realizzata di solito attraverso adattatori che portano verso questo collegamento il connettore particolare del PDA o del computer. Gli adattatori sono del tipo Palmare-Seriale, USB-seriale (per i computer portatili che non hanno RS232)
Per collegamento diretto intendiamo il semplice cavo di collegamento che da una parte ha il connettore del GPS e dall'altra quello specifico del PDA o del computer
Per collegamento Culla/Cradle intendiamo quei ricevitori GPS che accolgono il Palmare su una "faccia" del ricevitore stesso attraverso una slitta che li accomuna in un corpo unico.
Non ci sono assorbimenti di corrente aggiuntivi, la minor versatilità è dovuta alle differenti tipologie di connettori necessarie per ogni modello o tipo di dispostivo di controllo.

Scheda SDIO o Compact Flash
In questo caso il ricevitore GPS viene costruito "intorno" ad un connettore normalmente usato per memorie Flash e può essere ospitato in "testa" ad un PDA oppure, attraverso un adattatore PCMCIA nello slot apposito di un Portatile.
Mentre i ricevitori GPS su Compact Flash sono ormai diffusissimi, quelli su SDIO arriveranno sul mercato nell'autunno del 2003.

USB
Negli ultimi mesi sono apparsi diversi ricevitori attraverso la presa USB che oltre a fornire il collegamento dati al dispositivo fornisce a questo anche l'alimentazione. Naturalmente è adatto a tutti i recenti computer portatili e magari i PDA che si doteranno di USB Host.

GPS Interno
Esiste un solo modello di GPS che dispone anche di un sistema operativo ad alto livello di diffusione ed un modello di Garmin basato su Palm OS che sarà disponibile a breve.
Tutti gli altri modelli standalone di GPS sono equipaggiati con un proprio sistema operativo, magari in comune con modelli della stessa casa ma che comunque richiede un apprendimento specifico per un uso proficuo e comunque limita l'apparecchio alla sua funzionalità di ricevitore-navigatore.

Nella prossima puntata daremo uno sguardo ai diversi modelli di ricevitori GPS in commercio, poi ai PDA che possono utilizzarli.