ای جی پی اس چیست و چه تفاوتی با جی پی اس دارد؟

تقریبا تمام گوشی‌های هوشمند موجود در بازار یک چیپ ای جی پی اس (AGPS) داخلی دارند. اگر برایتان این فناوری آشنا نیست و نمی‌دانید چه تفاوتی با جی پی اس معمولی دارد، در این مطلب به بیان خیلی ساده سعی می‌کنیم آن را به شما توضیح دهیم.

اجازه دهید با یک مثال ساده شروع کنیم: اگر چی پی اس یک موتور باشد، AGPS یک موتور با ساسات است.

درست حدس زدید نقش ساسات در موتور و حرف A در AGPS فرقی ندارد، یعنی هر دو به کاهش زمان شروع کمک می‌کنند. به عبارت دیگر همه چیز سریع‌تر خواهد بود.

ای جی پی اس چیست؟

AGPS مخفف عبارت سیستم موقعیت یابی جهانی کمکی (Assisted GPS) است. دکل‌های مخابراتی این نقش کمکی را برای کاهش زمان تثبیت یا اصلاح موقعیت دارند.

دکل‌های مخابراتی دریافت‌کننده‌های جی پی اس دارند که دائما سیگنال‌ها را از ماهواره‌های GPS و سرورهای قدرتمند دریافت کرده و آن‌ها را پردازش می‌کنند.

ای جی پی اس در دستگاه‌های موبایل می‌تواند به این اطلاعات موجود در سرورهای دکل‌های مخابراتی دسترسی داشته باشد تا زمان تثبیت موقعیت ابتدایی را تسریع بخشد. در ادامه به بعضی از مزایای استفاده از این فناوری اشاره می‌کنیم.

• به دست آوردن سریع‌تر اطلاعات موقعیت
• توان پردازشی کمتر و بنابراین صرفه‌جویی در مصرف باتری
• به دست‌ آوردن اطلاعات موقعیت در فضاهای بسته

آیا ای جی پی اس به جای موقعیت واقعی کاربر، موقعیت دکل مخابراتی را می‌فرستد؟

خیر، چیپ داخل گوشی همراه شما اطلاعات را از دکل مخابراتی برای اصلاح یا تثبیت موقعیت ابتدایی دریافت خواهد کرد. بنابراین AGPS موقعیت به‌روزرسانی شده کاربر را سریع‌تر برمیگرداند.

برای درک اطلاعاتی که AGPS از دکل مخابراتی استفاده می‌کند و چطور زمان شروع را افزایش می‌دهد، باید کمی اطلاعات در مورد نحوه عملکرد جی پی اس داشته باشیم.

درک این موضوع همچنین کمک خواهد کرد جواب سوالات زیر را بگیرید:

• چرا جی پی اس در محیط بسته کار نمی‌کند؟
• چرا جی پی اس برای نشان دادن موقعیت به زمان بیشتری نیاز دارد؟
• چرا جی پی اس بیشتر باتری مصرف می‌کند؟

نحوه عملکرد جی پی اس چطور است؟

اجازه دهید تمام اصطلاحات فنی و تخصصی را بی‌خیال شویم و به‌ ساده‌ترین شکل ممکن نحوه عملکرد ای جی پی اس را توضیح دهیم تا همه متوجه شوند.

بیش از 32 ماهواره در اطراف زمین در ارتفاع 12 هزار مایلی در گردش هستند و اطلاعات دقیقی مانند مسافت و زمان را با سرعت 50bps می‌فرستند.

دستگاه دریافت‌کننده باید این اطلاعات را دریافت و پردازش کرده تا بتواند اطلاعات مهم مانند مسافت و زمان را پیدا کند.

بنابراین مرحله اول پیدا کردن ماهواره‌های مناسب است؛ چون تمام ماهواره‌ها از موقعیت کاربر در دید قرار ندارند. علت آن شکل زمین است اما همچنان باید اطلاعات مسافت از 3 یا بیشتر از 3 ماهواره دریافت شود تا موقعیت کاربر را محاسبه و پیدا کنیم.

زمان صرف شده برای پیدا کردن این اطلاعات را TTFF می‌نامند. این TTFF ابتدایی اغلب یک شروع سرد نامیده می‎شود و دریافت یک سیگنال ممکن است از 18 ثانیه تا چند دقیقه طول کشد.

باید اشاره کنیم این زمان بستگی به موقعیت کاربر و مقدار تداخل بستگی دارد. اگر در یک محیط یا محوطه باز قرار گرفته باشید این زمان سریع‌تر است، چون ساختمان‌ها می‌توانند تداخل ایجاد کنند.

مرحله دوم مثلث سازی است. اگر اطلاعات مسافت را از 3 یا بیشتر از 3 ماهواره دریافت کنیم، می‌توانیم محاسبه موقعیت کاربر را شروع کنیم.

پیدا کردن ماهواره‌های مناسب، دریافت سیگنال‌ها، پردازش و در نهایت مثلث سازی آن‌ها کارهای وقت‌گیری است.

در چنین شرایطی ای جی پی اس نقش مفید خود را نشان خواهد داد. چون به پیدا کردن ماهواره‌های مناسب و پردازش سیگنال کمک خواهد کرد.

آیا AGPS بدون شبکه موبایل کار خواهد کرد؟

بله. تقریبا تمام چیپ‌های AGPS موجود در موبایل زمانی که با یک شبکه موبایل در ارتباط نباشند، مانند یک جی پی اس معمولی کار خواهند کرد.

کاربردهای ای جی پی اس در اینترنت اشیاء

با آن که امروزه از AGPS در دنیای فناوری زیاد استفاده می‌شود، اما قابلیتی است که باید از آن در دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) نیز استفاده کرد.

شرکت‌های تولیدکننده سخت‌افزار با استفاده از ماژول‌هایی مانند Semtech LR1110 در محصول نهایی خود، چنین کاری را انجام می‌دهند که از چندین GNSS و قابلیت اسکن وای و LoRa پشتیبانی می‌کند.

گرچه در حال حاضر تعداد نسبتا اندکی از این دستگاه‌ها وجود دارد که از AGPS پشتیبانی کنند، اما بازار آن به رشد خود ادامه خواهد داد و به دنبال پیشرفت دنیای فناوری و تحول دیجیتال، توسعه پیدا می‌کند.

ای جی پس چطور عملکرد را بهبود می‌بخشد؟

جی پی اس کمکی عملکرد موقعیت‌یابی را به دو روش بهبود می‌بخشد:

• به گوشی همراه کمک می‌کند تا TTFF را که در بالا توضیح دادیم سریع‌تر به دست آورد که نتیجه آن تسریع سرعت ابتدایی است. ای جی پی اس اطلاعات مربوط به موقعیت ماهواره‌ها را با استفاده از شبکه مخابراتی به دست می‌آورد و ذخیره می‌کند، بنابراین اطلاعات نباید توسط ماهواره دانلود شوند.
• جی پی اس کمکی زمانی موقعیت یک گوشی یا دستگاه موبایل را تعیین می‌کند که سیگنال‌های جی پی اس ضعیف هستند یا در دسترس قرار ندارند.

سیگنال‌های ماهواره جی پی اس خیلی خوب از دیوارها عبور نمی‌کنند و ساختمان‌های بلند ممکن است جلوی آن‌ها را بگیرند. AGPS از نزدیک بودن به دکل‌های مخابراتی برای محاسبه موقعیت تحت شرایط بالا (ضعیف بودن سیگنال یا نبودن آن) استفاده می‌کند.

نحوه همکاری جی پی اس و ای جی پی اس

باید دقت کنید جی پی اس کمکی موقعیت دستگاه‌های موبایل را به دقت جی پی اس فراهم نمی‌کند. با این حال، این دو در همکاری با یکدیگر از عهده تمام مشکلات بر می‌آیند. تمام گوشی‌های مدرن یک چیپ داخلی AGPS دارند، ولی همه از آن استفاده نمی‌کنند.

جی پی اس بهتر است یا ای جی پی اس؟

جواب به این سوال آسان است: هیچ‌کدام، چون از هر دو استفاده خواهید کرد.

ای جی پی اس برای بهترین عملکرد نیاز است و ویژگی‌های شاخصی مانند سرعت و صرفه‌جویی در عمر باتری دارد. همه دوست دارند گوشی همراهشان موقعیت آن‌ها را در لحظه تشخیص دهد و از طرفی برای این کار زیاد شارژ گوشی را مصرف نکند.

بنابراین بخش نرم‌افزاری باید بدون نیاز به انتظار بیش از حد برای پیدا کردن یک ماهواره GPS خوب، بتواند اطلاعات مکانی شما را به‌روزرسانی کند.

موقعیت AGPS همان‌طور که اشاره کردیم به دقیقی موقعیت یک GPS واقعی نیست. ولی شروع خوبی است و زمان به‌روزرسانی اطلاعات انجام تغییرات اندک با داده‌های جی پی اس واقعی می‌تواند اکثر تفاوت‌ها را جبران کند.

از طرفی AGPS به یک سیگنال موبایل نیاز دارد. به عبارت دیگر مواردی وجود دارد که استفاده از GPS را باید ترجیح دهید.

هر زمان که آنتن نداشتید، نمی‌توانید از AGPS استفاده کنید. همین شرایط زمانی پابرجا است که یک ارتباط به اندازه کافی خوب با دکل‌های مخابراتی حاضر در محدوده گوشی خود ندارید.

اکثر اپلیکیشن‌هایی که به مکان‌یابی نیاز دارند به یک ارتباط موبایل نیز باید دسترسی داشته باشند. اما بعضی از اپلیکیشن‌ها مانند اپلیکیشن‌های Geocaching بدون توجه به آن کار خود را می‌توانند انجام دهند.

تفاوت بین ای جی پی اس و جی پی اس

تفاوت بین ای جی پی اس و جی پی اس در یک منطقه شلوغ یا زمانی مشخص می‌شود که موانعی سر راه دریافت سیگنال‌های ماهواره‌ای قرار می‌گیرند. برای اجتناب از این محدودیت‌های GPS، چندین شبکه اضافه از آن حمایت می‌کنند تا به هر حال سیگنال‌های ماهواره‌ای دریافت شوند. لحظاتی در روز ممکن است برخی افراد شرایطی را تجربه کنند که این سیگنال‌ها حتی تا 12 دقیقه مسدود می‌شوند. در یک سیستم کمکی، یک شبکه اضافه سابقه‌ای از داده‌ها را نگه می‌دارد و در صورت نیاز اطلاعات را در اختیار کاربر قرار می‌دهد.