Βασικά Takeaways
- Ερευνητές έχουν καταλήξει σε ένα εναλλακτικό σύστημα πλοήγησης που χρησιμοποιεί κβαντική μηχανική αντί για GPS.
- Τα συστήματα GPS μπορεί να είναι μπλοκαρισμένα ή να μην είναι διαθέσιμα.
- Μερικά αυτόνομα αυτοκίνητα μπορούν να πλοηγηθούν χρησιμοποιώντας οπτικές ενδείξεις από κάμερες, ραντάρ και lidar που συσχετίζονται με πληροφορίες χάρτη.
Μπορεί σύντομα να μην χρειάζεστε GPS για να βρείτε το δρόμο σας.
Τα συστήματα παγκόσμιας εντοπισμού θέσης (GPS) έχουν γίνει πανταχού παρόντα σε οτιδήποτε, από τηλέφωνα μέχρι αυτοκίνητα. Ωστόσο, οι ερευνητές έχουν καταλήξει σε μια νέα μέθοδο που χρησιμοποιεί κβαντική μηχανική για να παρακολουθεί τις οδηγίες αντί για το δορυφορικό δίκτυο.
"Υπάρχει πάντα μια πιθανότητα το GPS να μην είναι διαθέσιμο", είπε ο επιστήμονας των Εθνικών Εργαστηρίων Sandia, Peter Schwindt, στο Lifewire σε μια συνέντευξη μέσω email. "Ίσως βρίσκεστε σε μια περιοχή όπου δεν μπορείτε να λάβετε GPS, όπως σε ένα αστικό φαράγγι ή ένα τούνελ. Επίσης, το GPS μπλοκάρεται εύκολα. Επομένως, εάν οι εφαρμογές δεν μπορούν να ανεχθούν τον κίνδυνο μη διαθεσιμότητας GPS, απαιτείται εναλλακτική λύση."
Εργασία με αβεβαιότητα
Ο Schwindt και οι συνεργάτες του περιέγραψαν πρόσφατα την κβαντική συσκευή σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο AVS Quantum Science. Είναι ένα gadget σε σχήμα αβοκάντο με μεταλλικούς τοίχους από τιτάνιο και παράθυρα από ζαφείρι που περιέχει ένα σύννεφο ατόμων στις κατάλληλες συνθήκες για ακριβείς μετρήσεις πλοήγησης.
Το πακέτο κενού θα πήγαινε σε ένα ατομικό συμβολόμετρο, επιταχυνσιόμετρο ή γυροσκόπιο. Τρία επιταχυνσιόμετρα υψηλής ακρίβειας και τρία γυροσκόπια σχηματίζουν μια αδρανειακή μονάδα μέτρησης, η οποία μετρά μικροσκοπικές αλλαγές στην κατεύθυνση.
"Η τεχνολογία συμβολόμετρου ατόμου έχει τη δυνατότητα να είναι ένας αδρανειακός αισθητήρας πολύ υψηλής ακρίβειας που θα μπορούσε να επιτρέψει την πλοήγηση για ώρες χωρίς εξωτερικές ενημερώσεις, εάν η ακρίβεια στο εργαστήριο μπορεί να μεταφραστεί σε μια πρακτική συσκευή", είπε ο Schwindt.
Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι πλοήγησης χωρίς GPS, είπε ο Schwindt. Η πιο συνηθισμένη μέθοδος είναι η χρήση άλλων εξωτερικών σημάτων για την απόκτηση πληροφοριών θέσης, όπως σήματα κινητού τηλεφώνου. Η άλλη είναι η χρήση αδρανειακών αισθητήρων, οι οποίοι μετρούν την επιτάχυνση και την περιστροφή (π.χ. αυτοκίνητο ή αεροπλάνο) χωρίς την ανάγκη εξωτερικών σημάτων. Οι αδρανειακές μετρήσεις υποβάλλονται σε συνεχή επεξεργασία για την παροχή συνεχούς ενημέρωσης για τη θέση, τον προσανατολισμό και την ταχύτητα της πλατφόρμας.
Robocars Need Better Maps
Οι εταιρείες αυτόνομων αυτοκινήτων κάνουν βήματα προόδου στην εύρεση τρόπων πλοήγησης για τα οχήματά τους χωρίς GPS. Αυτά τα αυτόνομα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν οπτικές ενδείξεις από κάμερες, ραντάρ και lidars που συσχετίζονται με πληροφορίες χάρτη, είπε ο John Fischer, αντιπρόεδρος προηγμένης έρευνας και ανάπτυξης στην εταιρεία πλοήγησης Orolia, σε μια συνέντευξη στο Lifewire.
"Ακριβώς όπως δεν χρειάζεστε GPS για να οδηγείτε στη γειτονιά σας - έχετε τους χάρτες και τις οπτικές ενδείξεις που είναι αποθηκευμένοι στα αυτόνομα συστήματα πλοήγησης του εγκεφάλου σας έχουν πλέον τεράστιες βάσεις δεδομένων χαρτών και προβολές δρόμων για αναφορά", πρόσθεσε. "Προσθέστε σε αυτό ένα αδρανειακό σύστημα πλοήγησης - χρησιμοποιώντας γυροσκόπια και επιταχυνσιόμετρα για τη μέτρηση της σχετικής κίνησης - και θα έχετε καλή πλοήγηση."
Sandia National Laboratories
Για όσους δεν πρόκειται να πηδήξουν σε ένα Tesla, το ίδιο το GPS πρέπει να αναβαθμιστεί. Μια νέα γενιά δορυφόρων χαμηλής τροχιάς (LEO) που βρίσκονται ήδη στο διάστημα έχει σήματα έως και 1.000 φορές ισχυρότερα στην επιφάνεια της Γης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτική λύση στο GPS.
Επίσης, το σχετικά νέο κυψελοειδές δίκτυο 5G θα προσφέρει υπηρεσίες βάσει τοποθεσίας (LBS) που θα προσεγγίζουν την ακρίβεια GPS, είπε ο Fischer.
Ένας τρόπος με τον οποίο οι χρήστες θα μπορούσαν να επωφεληθούν από εναλλακτικές λύσεις για το GPS είναι η βελτιωμένη ασφάλεια, δήλωσε στο Lifewire η ειδικός στον τομέα της κυβερνοασφάλειας Magda Chelly.
"Αισθάνομαι ανήσυχη για την εφαρμογή GPS και τη δυνατότητα αλλαγής της ακεραιότητας των δεδομένων ή αλλαγής των πραγματικών συντεταγμένων GPS ενός αυτοκινήτου ή οποιασδήποτε άλλης συσκευής", πρόσθεσε. "Βλέπουμε χιλιάδες εφαρμογές για κινητές συσκευές που παρέχουν υπηρεσίες με βάση τις συντεταγμένες GPS. Ωστόσο, αυτό που προκαλεί ανησυχία είναι ότι οι συντεταγμένες GPS μπορούν να πλαστογραφηθούν εάν η εφαρμογή δεν χρησιμοποιεί τη σωστή ασφάλεια."
Ακόμη κι αν χρησιμοποιείτε GPS, υπάρχουν τρόποι να βελτιώσετε την εμπειρία. Τα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα μπορούν να επαυξηθούν με τεχνολογία εύρεσης δρόμου, όπως ένας χάρτης HD που συνδυάζει lidar και οπτικούς αισθητήρες, είπε στο Lifewire η Tatiana Vyunova, διευθύντρια στην εταιρεία χαρτογράφησης HERE Technologies.
Η τεχνολογία συμβολόμετρου ατόμου έχει τη δυνατότητα να είναι ένας αδρανειακός αισθητήρας πολύ υψηλής ακρίβειας που θα μπορούσε να επιτρέψει την πλοήγηση για ώρες χωρίς εξωτερικές ενημερώσεις…
Mercedes-Benz, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί Here's HD Live Maps σε ορισμένα από τα αυτοκίνητά της, επιτρέποντας στους χρήστες να "βλέπουν πέρα από" το GPS και την εμβέλεια των αισθητήρων του σκάφους.
"Πρόσθετες πηγές εντοπισμού και τοποθέτησης παρέχουν στα συστήματα επιπλέον επίπεδα ασφάλειας, ασφάλειας και πλεονασμού", είπε ο Vyunova. "Συνήθεις αιτίες περιλαμβάνουν παρεμβολές GPS, πλαστογράφηση ή σφάλματα σήματος σε αστικά φαράγγια."
