CLEO - energooszczędny GPS

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Częste wykorzystywanie modułu GPS może szybko wyczerpać baterię w naszym smartfonie czy tablecie. Układ obsługujący system pozycjonowania potrzebuje nawet 30 sekund tylko po to, by pobrać z satelity dane konieczne do wykonania obliczeń potrzebnych, by określić nasze położenie. Zmniejszenie jego zapotrzebowania na energię pozwoliłoby nie tylko na dłuższe używanie telefonu, ale również umożliwi zastosowanie GPS tam, gdzie dostęp do energii jest bardzo ograniczony.

Prace nad tego typu rozwiązaniem prowadzą m.in. inżynierowie z Microsoft Research. Skonstruowali oni taki moduł GPS, który z satelitów pobiera dane przez kilka milisekund. Uzyskuje w ten sposób niewielką ilość naprawdę niezbędnych informacji. Są one następnie łączone z innymi danymi pochodzącymi publicznie dostępnych baz dotyczących np. trajektorii satelitów czy danych o wysokości nad poziomem morza. Informacje takie wysyłane są do chmury obliczeniowej, która wykonuje kalkulacje i na ich podstawie określa przeszłe położenie urządzenia.

Taki sposób zbierania informacji i wykonywania obliczeń nazwano cloud-offloaded GPS, a sam system zyskał miano CLEO (Cultivating the Long tail in Environmental Observations). Jak twierdzą inżynierowie Microsoftu, ich system pozwala na trwający 1,5 roku stały monitoring GPS, zużywając przy tym energię 2 baterii AA.

CLEO powstał z myślą o zastosowaniu go do śledzenia zwierząt. Jako, że naukowcy nie muszą wiedzieć, gdzie w danej chwili znajduje się monitorowane zwierzę, CLEO świetnie się tutaj sprawdzi, tym bardziej, że dane o lokalizacji nie muszą być wysyłane na bieżąco. Jie Liu, szef zespołu badawczego, twierdzi, że CLEO można wykorzystywać też w wielu innych urządzeniach. Dla kogoś, kto biega lub jeździ na rowerze, mierząc swoją trasę za pomocą GPS-a w smartfonie, nie jest ważne jego aktualne położenie, ale długość przebytej trasy czy czas pokonania konkretnych odcinków. Nadejście takich danych z opóźnieniem w niczym więc nie przeszkadza.

[sig 11]

Podejrzewam że w miejscach z ograniczonym dostępem do energii dostęp do internetu będzie jeszcze bardziej ograniczony. Swoją drogą system wygląda mi na inwigilacyjny (Microsoft to firma amerykańska, wiec dane z tej chmury będą do pełnego wglądu tamtejszych specsłużb, i to niezależnie od polityki prywatności. Która swoją drogą też zbyt przyjazna dla użytkownika raczej nie będzie, w końcu reklamy sprzedać trzeba), zaś ładowarka słoneczna będzie pewnie tańsza niż koszt potrzebnych do tej usługi pakietów danych.

[Przemek Kobel 65]

Są takie odbiorniki gps, które faktycznie po włożeniu baterii "rozgrzewają się" przez ponad 40 sekund. Ale gdy wynalazek już złapie namiary, to ponowne jego włączenie daje pozycję w ciągu około sekundy. Zdaje się, że w trybie uśpienia urządzonko symuluje sobie ruch satelitów i po włączeniu tylko koryguje to co mu wyszło z tych obliczeń. Co ciekawe, funkcję tę widziałem w module, który również potrafi pamiętać swoje poprzednie pozycje bez podawania aktualnych namiarów.

 

Inaczej mówiąc: Chińczycy już dawno zrobili to samo, ale bez chmury obliczeniowej.

[GODsaveTHEcat 3]

Są takie odbiorniki gps, które faktycznie po włożeniu baterii "rozgrzewają się" przez ponad 40 sekund. Ale gdy wynalazek już złapie namiary, to ponowne jego włączenie daje pozycję w ciągu około sekundy. Zdaje się, że w trybie uśpienia urządzonko symuluje sobie ruch satelitów i po włączeniu tylko koryguje to co mu wyszło z tych obliczeń. Co ciekawe, funkcję tę widziałem w module, który również potrafi pamiętać swoje poprzednie pozycje bez podawania aktualnych namiarów.

 

Inaczej mówiąc: Chińczycy już dawno zrobili to samo, ale bez chmury obliczeniowej.

 

Nie do końca, taki zwykły GPS zapamiętuje poprzednie ostatnią pozycje satelity i dzięki temu szybciej uzyskuje do nich ponowny dostęp, skraca to czas uzyskania pozycji ale nie zmniejsza zużycia energii ponieważ tak czy owak GPS pobiera pełen pakiet danych i wykonuje wszystkie obliczenia sam. Innymi słowy pobiera dużo danych żeby mieć proste obliczenia. System microsoftu rozumiem w ten sposób, że GPS pobiera surowe dane,w dodatku absolutne minimum, i jedyne co robi to magazynuje je sobie i co jakiś czas wysyła je do chmury obliczeniowej by ta mu odesłała gotowe współrzędne kilku punktów. Danych do pobrania jest mało ale obliczeń i danych "dodatkowych" (o trajektoriach satelit itp) jest dużo tyle, że gps się tym nie przejmuje bo to za niego zrobi chmura. W ten sposób GPS oszczędza sobie "pracy"(i energii) kosztem chmury. W przypadku zwierząt GPS może wysyłać dane do chmury np. raz na dzień albo tydzień. Bardzo ciekawe rozwiązanie, choć sig ma racje w kwestii potencjalnej inwigilacji użytkowników.

[Przemek Kobel 65]

http://www.msc-ge.com/uk/home/news/1241-www/7934-www.html

 

the L70 module can calculate and predict orbits automatically and using the ephemeris data store up to three days in internal flash memory

[maniak713 0]

Sprytny pomysł, tylko czy wysyłanie i odbieranie danych nie zużyje więcej energii, niż utrzymanie odbiornika GPS w stanie aktywnym? Patrząc po zużyciu baterii w moim smartfonie, to transmisja danych (szczególnie WiFi) ciągnie moc bardzo intensywnie.

 

No i to co już przedpiśca zauważył, all your location belongs to MS.

[Przemek Kobel 65]

Jeśli myślimy o monitorowaniu dla zwierzaków, to można używać innych rzeczy niż wifi czy sieci komórkowe. Nawet nie wiem czy to wszystko, ale proszę: http://www.digikey.c...r-wireless.html

[Tolo 18]

Microsoft naruszy pewnie patenty ale po kolei.

Gps ma "cold start" i "hot start".

 

Cold start jest wtedy jak startuje na zimno czyli nie ma informacji o satelitach. Musi je pobrać z satelitów to jest transmisja jednokierunkowa bez możliwości potwierdzenia poprawności i retransmisji i jeśli stracimy sygnał GPS na chwile GPS musi czekać na retransmisje całej paczki. Dlatego jak GPS łapie fixa lepiej jest poczekać a nie łazić.

Taka paczka danych to dane na teraz i na jakiś czas do przodu. Jeśli dane pobrane poprzednio są OK to po ponownym włączeniu GPS mamy gorący start. GPS pewnie tez podczas pracy te dane pobiera.

 

Teraz sa różne systemy A(sisted)GPS . Jedne oszukują pozycjonując sie w oparciu o sieci wifi lub GSM, Są takie które pobierają dane z sieci gsm która musi mieć taka funkcjonalność, i takie które potrafią do gpsu wstrzyknąć normalnie pobrany plik.

I tak na przykład można sobie te dane pobrać to sie nazywa L(ong)T(erm)O(rbits)