Sistemas de Localización

¿Qué es un sistema de localización?

 

Un sistema de localización es un protocolo automatizado que ubica cualquier objeto móvil tanto en un espacio físico concreto como en un tiempo y momento determinado. La ubicación sistemática y continuada de ese objeto usando ese protocolo de localización se denomina Seguimiento o Tracking. El dispositivo que permite ese seguimiento se denomina localizador o tracker.

 

El seguimiento continuado de un objeto tiene más valor en cuanto este sea en tiempo real, es decir, que su seguimiento se produzca en el momento exacto en el que ese movimiento se está produciendo. Los seguimientos en tiempo real se diferenciarían de aquellos que se observan reproduciendo un movimiendo grabado anteriormente.

 

Por tanto, todo objeto móvil puede estar sujeto a un seguimiento continuado y automático a través de un Sistema de Localización.

 

¿Cuántos sistemas de localización existen?

 

Los sistemas de localización se caracterizan por utilizar un procedimiento (en tiempo real) u otro (grabado previamente). Nos centraremos en aquellos sistemas de localización en tiempo real.

 

Los sistemas de seguimiento en tiempo real más conocidos se pueden diferenciar por el alcance de los mismos:

 

1. Sistemas basados en radiofrecuencia de muy corto alcance o Bluetooth

 

2. Sistemas basados en radiofrecuencia de largo alcance

 

3. Sistemas de localización basado en el seguimiento por satélite o alcance ilimitado

 

Sistemas de posicionamiento basados en Bluetooth

 

Los sistemas de posicionamiento, más que de localización, basados en la tecnología Bluetooth se caracterizan por usarse en dispositivos de muy poco alcance y de un consumo muy reducido. Este procedimioento es el que se usa en la mayoría de los dispositivos móviles (teléfonos).

 

Los dispositivos que usan la localización a través de dispositivos Bluetooth son los denominados TAG (etiquetas). En cuánto esa etiqueta se aleja del dispositivo móvil (teléfono), se rompe la conexión (el emparejamiento) entre ambos y es cuando este último empieza a pitar para avisar de ese desconexión.

 

Aunque su uso está muy extendido, su mayor desventaja está en su corto alcance; solo funcionan a una distancia máxima de 100 metros en el mejor de los casos. A mayor distancia son totalmente ineficaces.

 

http://www.xataka.com/otros/extendiendo-el-alcance-de-bluetooth-hasta-los-45-kilometros

 

Alcances Bluetooth

 

Sistemas de localización basados en la Radiofrecuencia

 

Los sistemas de localización, basados en radiofrecuencia necesitan básicamente de un equipo emisor de la señal (el propio objeto a seguir) y de otro equipo receptor de la misma. Los equipos emisores suelen ser pequeños, muy ligeros, consumen muy poco y son muy baratos, pero los equipos receptores son muy grandes, necesitan de una gran antena y son muy caros.

 

El primer requerimiento importante es que entre el emisor y el receptor no haya obstáculos y que la señal del equipo emisor sea visible (esté en el horizonte visual) desde el equipo receptor.

 

Estos equipos son los que se usan por ejemplo para seguimiento de la fauna salvaje. Su alcance máximo es de 200 km porque es el alcance visual máximo dada la curvatura de la tierra y siempre y cuando no haya obstáculos entre medias. A modo de ejemplo:

 

– para que el alcance sea de 300 metros, la antena del equipo receptor ha de estar al menos a 2,45 metros del suelo o 2,45 metros más alta que el receptor.

 

– para que el alcance sea de 16.000 metros, la antena del equipo receptor ha de estar al menos a 17,88 metros del suelo o 17,88 metros más alta que el receptor.

 

En cualquier caso, a más distancia requerida mayor potencia de emisión y mayor consumo de energía. En radiofrecuencia 500 metros ya se considera largo alcance. Una estación de radio FM colocada en la cima de una montaña tiene un alcance de unos 160 km.

 

En definitiva, la radiofrecuencia en cualquiera de sus usos tiene un alcance muy limitado, el consumo de energía se incrementa con un alcance mayor, así como su coste.

 

Radiofrecuencia

 

Sistema de posicionamiento basados en satélites (GPS)

 

Si para los sistemas basados en radiofrecuencia se necesitaban antenas situadas muy alto, en los sistemas de localización y seguimiento basados en satélites (esta antena se encuentra en el espacio, a 20.000 km de la Tierra).

 

El sistema de posicionamiento global (GPS) estadounidense fue el primer sistema global de navegación por satélite del mundo. Compuesto por 24 satélites, este sistema es el que da nombre al sistema de localización o posicionamiento basados en satélites y durante mucho tiempo era el único existente.

 

La principal ventaja de la localización por GPS es su alcance ilimitado. La siguiente ventaja es su precisión y su bajo coste.

 

La principal desventaja es que la tecnología por GPS utiliza frecuencias a 1.575 Mhz., que no atraviesan objetos sino que rebotan en ellos, por eso nuestros aparatos basados en GPS no funcionan en interiores.

 

La segunda desventaja es que como los satélites se desplazan alrededor de la tierra, el receptor de señales GPS (navegador o localizador GPS) ha de fijar la señal con al menos cuatro de ellos a la vez para poder disponer de “cobertura GPS” válida. Con menos satélites no se tienen coordenadas.

Cobertura GPS Tierra
Constelacion

Como se observa en este gráfico animado, el punto azul sobre la superficie de la tierra significa un receptor o localizador basado en GPS. Los puntos que se mueven alrededor de la tierra son los 24 satélites geoestacionarios de la red americana GPS. A medida que los satélites entran en la área de visibilidad de este se vuelven de color negro, esto significa que el receptor ha podido fijarlo y que lo va a seguir hasta que desaparezca de su alcance visual. Los satélites pasan a ser de color rojo cuando ya no son visibles para el localizador GPS.

 

Cada vez que aparece en el horizonte un satélite, el receptor o localizador GPS ha de ser capaz de fijarlo (engancharlo) y tenerlo así hasta que desaparezca de su alcance visual. Un satélite desaparece del alcance visual cuando llega al horizonte, es decir cuando se produjera la puesta de sol. Cuando eso ocurre el localizador ha perdido uno de sus satélites y ha de ser capaz de poder sustituirlo por otro u otros a la mayor brevedad de tiempo posible. También desaparece de su alcance visual cuando algo se interfiere entre el satélite y el localizador, por ejemplo un edificio, las nubes, los árboles, etc.

A la derecha se observa una foto fija del movimiento de la tierra obtenida a partir del gráfico anterior. Se observan los 24 satélites y así aparecen enumerados. En esta foto fija se observa que el número de satélites que el localizador (punto azul) es capaz de “fijar” es de 9.

Tierra Movimiento

En esta otra foto fija se han enumerado los satélites marcados en negro que son los que son visibles para el localizador en ese mismo momento. Nueve satélites es la media y doce es la cantidad máxima. Sin embargo, nueve satélites se observan el 40% de las veces pero solo se observan 12 (el máximo) en un 5% del tiempo. Los 24 satélites de la red GPS no se observan juntos nunca.

 

La mayor parte de los localizadores GPS existentes actualmente en el mercado son de este tipo.

GPS

Sistema de posicionamiento global de la red de satélites GNSS-GPS

 

El sistema global de posicionamieto por satélite GNSS reúne todos los sistemas de localización basados en satélites existentes. No solo el sistema GPS, por eso es el sistema definitivo. Inicialmente el sistema GNSS está integrado por los sistemas GPS americano y el Glonass ruso para alcanzar un total de 56 satélites, el doble que con el sistema GPS solo. Sin embargo ya se comercializan algunos equipos que incluyen además el sistema Beidou-Compass chino y proximamente el más completo eficaz de todos, el sistema Galileo de la Unión Europea.

 

capacidad (sensibilidad) que tenga un localizador para enganchar uno u otro satélite y la que tenga para no perderlo, hace que sea más fiable y tenga mejor cobertura GPS. Esa sensibilidad se expresa en dBm (decibelio por miliwatio). Una cantidad positiva de esta medida expresa la cantidad de energía mínima necesaria para hacer funcionar algo, es decir la potencia mínima. Cuanto menor sea esta cantidad, menor será su consumo. De esta forma:

 

Una estación de radio FM necesita 80 dBm (100 Kw) para poder emitir hasta alcanzar una distancia de 50 km

 

Un teléfono móvil 4G necesita 40 dBm (10 w) para funcionar

 

Uno 3G necesita 33 dBm (2 w)

 

Uno 2G necesita 21 dBm (125 miliwatios)

 

El Bluetooth de gran alcance (40 metros) necesita 20 dBm (100 mw)

 

El de menor alcance (10 metros) necesita 0 dBm (1 mw)

 

Un localizador GPS solo necesita -127dBm (menos 127); esto es ochocientas mil millones de veces menos de energía que un miliwatio para recibir la señal GPS de uno solo de estos satélites. Es decir, el Bluetooth que es uno de los dispositivos que menos consumen, necesita un billón (con B) de veces de más potencia que un localizador GPS para obtener señal de satélite.

 

Por tanto, la sensibilidad mínima requerida para un localizador o receptor GPS es de -127 dBm. A medida que ese valor es menor, su sensibilidad para captar señar GPS es mayor.

 

De esta forma podemos decir que un receptor / localizador de primera generación allá por el año 1999 consumía -127 dBm y solo tenía 12 canales (solo podía enganchar 12 satélites a la vez). La empresa Laipac lanzó en el año 2001 los primeros módulos GPS modelo Sirf I para empresas fabricantes de aparatos portatiles (OEM). En ese mismo año aparecieron las primeras PDA´s con GPS de la marca TomTom.

 

http://www.laipac.com/aboutus_eng.htm

 

En el año 2002 aparecieron los receptores / localizadores Sirf II de segunda geración con un consumo -127 dBm y con entre 12 y 20 canales. Los localizadores de esta generación solo funcionaban con el sistema de navegación americano GPS, con un máximo de 24 satélites.

 

http://www.laipac.com/aboutus_eng.htm

 

En el año 2003 empieza a generalizarse el uso de aparatos GPS con el módulo Sirf II, como el Leadtek 9532 o el TomTom Navigator II

 

http://www.pocketgpsworld.com/leadtek9532.php

 

http://www.pocketgpsworld.com/tomtomnavigator2.php

 

Los receptores / localizadores de tercera generación (2004) montan módulos GPS como los Sirf III, consumen entre -148 dBm y -159 dBm, según versión y pasan a tener 20 canales. Los localizadores de esta generación solo funcionaban con el sistema de navegación americano GPS, con un máximo de 24 satélites.

 

https://www.falcom.de/falcom/news/news-view/falcom-launches-its-world-s-first-gps-module-based-on-sirfstariii/

 

La mayor parte de los localizadores que hay actualmente en el mercado son modelos antiguos y ya obsoletos que montan este tipo de chips GPS: modelos antigios como los Garmin Forerunner 205, los TomTom Go series 310, 710 ó 910, localizadores de las marcas Holux, Meitrack, Falcom, Coban, Haicom, clónicos, fabricados en China o en general localizadores GPS de baja calidad,etc.

 

http://www.holux.com/JCore/en/products/products_content.jsp?pno=273

 

http://www.makrotrack.com/files/MEITRACK_T1_User_Guide_V1.8.pdf

 

http://haicom.es/index.php?route=product/product&path=60&product_id=2

 

http://haicom.es/index.phproute=product/product&path=60&product_id=54

 

Los receptores / localizadores de cuarta generación (2009) montan módulos GPS como los Sirf IV, consumen -163 dBm y pasan a tener 48 canales, pero siguen funcionando únicamente con el sistema de navegación americano GPS, con un máximo de 24 satélites. Tienen una sensibilidad de adquisición -147dBm.

 

http://www.muycomputer.com/2009/07/29/actualidadnoticiassirfstar-iv-nuevo-chip-gps_we9erk2xxdan-utnhglkxi65vjceum1k1qnrm3nio6bsdtpulqdoxboa1mit2bvp

 

Son los localizadores de marcas como Suunto, GlobalSat o Xexun.

 

http://usglobalsat.com/p-690-gh-625xt-gs-sport-watch.aspx#images/product/large/690.jpg

 

http://www.xexun.es/localizador-personal-por-gps/localizador-y-seguimiento-tk-102-2-detail.html

 

Los receptores / localizadores de quinta generación (2012) montan módulos GPS como los Sirf V. Tienen 52 canales. Son multi GNSS, con recepción de señales GPS y Glonass y pueden sintonizar hasta 56 satélites. Tienen una sensibilidad de adquisición -159dBm y -163dBm de sensibilidad de seguimiento.

 

CSR Launches SiRFstarV 5e GNSS Location Solution

 

Los receptores / localizadores de sexta generación (2009) montan módulos GPS como los Sirf VI. Tienen 66 canales. Son multi GNSS, con recepción de señales GPS y Glonass y 56 satélites. Tienen una sensibilidad de adquisición -159dBm y -163dBm de sensibilidad de seguimiento.

 

http://www.csr.com/products/148/sirfatlasvi

 

Un receptor / localizador de cuarta generación (2005) consumía -159 dBm. Por ejemplo, los localizadores con el módulo Sirf III.

 

http://www.zonagps.com/frequently-asked-questions/tecnologias-del-gps/%BFque-es-el-sirf-iii?/

 

Un receptor / localizador de cuarta generación (2009) consumía -159 dBm. Por ejemplo, Sirf IV.

 

http://www.xataka.com/otros-dispositivos/sirfstar-iv-nuevo-chip-gps-de-menos-consumo

AGPS

 

Noticias 2018

 

 

Desde enero de 2018 somos GNSS Sistemas Globales de Posicionamiento S.L. (enero 2018)

 

A finales de diciembre de 2017 comenzamos con la constitución de una nueva sociedad, GNSS Sistemas Globales de Posicionamiento S.L. en Madrid, www.gnss.com.es dando un nuevo paso hacia las nuevas tecnologías basadas en GNSS, la red de redes de una geolocalización global, donde el sistema europeo de la UE Galileo está llamado a ser el principal y más novedoso de todos los sistemas de localización del mundo.

 

La Comunidad de Madrid es elegida para albergar el centro de información del Sistema Europeo de Geolocalización Galileo (enero 2018)

 

El sistema Galileo será el proyecto principal de nuestra empresa para este bienio 2018-19 que empieza y queremos festejar que apenas unas semanas más tarde de nuestra constitución como empresa íntimamente ligada a los proyectos basadoe n GNSS, la ESA (Agencia Espacial Europea) ha decidido elegir a la Comunidad de Madrid como Oficina de la Ciencia para comenzar a ofrecer los datos de Galileo a la comunidad científica internacional. De esta forma la Dirección del Programa Galileo y de las Actividades de Navegación de la ESA se ha unido a la Dirección Científica de la agencia para establecer la Oficina de Ciencia de Galileo en el centro que la ESA tiene en Madrid.

 

http://www.esa.int/esl/ESA_in_your_country/Spain/Galileo_una_nueva_herramienta_al_servicio_de_la_ciencia

Incluso en diferentes portales de búsqueda de empleo se publicitan ya puestos específicos para este Sistema:

 

https://www.infojobs.net/madrid/tecnico-navegacion-por-satelite-gnss-galileo/of-i6c5ab118ff49d38d7c34002e302a14

 

https://es.linkedin.com/jobs/view/consultant-in-gnss-%28satellite-navigation-systems%29-at-everis-494150841

 

http://www.madrid.org/cs/Satellite?blobcol=urldata&blobheader=application%2Fpdf&blobheadername1=Content-Disposition&blobheadervalue1=filename%3DCristina+Garrido.pdf&blobkey=id&blobtable=MungoBlobs&blobwhere=1271581372092&ssbinary=true

 

 

error: El contenido está protegido !!