Geolocatie en GPS

GPS, of een wereldwijd plaatsbepalingssysteem, is een technologie waarmee ontvangers op aarde hun locatie kunnen bepalen en bewegingen kunnen tracken. Het doet dit door signalen te ontvangen van ongeveer dertig satellieten die rond de planeet draaien.

Dit wereldwijde satellietsysteem levert bijna overal op aarde gratis geolocatie- en tijdinformatie aan een GPS-ontvanger, mits er geen obstakels zijn en er minstens drie GPS-satellieten beschikbaar zijn.

Bevoorrading en logistiek zijn een van de vele industrieën die GPS-ontvangers gebruiken. Managers op deze gebieden kunnen GPS-technologie gebruiken om de efficiëntie en nauwkeurigheid van hun activiteiten te verbeteren.

In dit artikel geven we een inleiding tot GPS, de voor- en nadelen en bespreken we hoe GPS kan worden gebruikt in de toeleveringsketen en logistieke sector.

GPS werkt door driehoeksmeting van de positie van het apparaat/de gebruiker ten opzichte van drie of meer GPS-satellieten. Elke satelliet zendt een signaal uit met de locatie en de huidige tijd. Door de tijdstempels op de signalen van verschillende satellieten te vergelijken, kan de GPS-ontvanger de afstand tot elke satelliet berekenen.

Met deze afstanden in de hand kan het dan trilateratie gebruiken om zijn exacte locatie op de aardbol te bepalen. GPS wordt overal gebruikt, van navigatie-apps tot apparaten met GPS, zoals telefoons, auto’s en asset trackers. Dankzij GPS weten we altijd waar we zijn, waar ter wereld we ook zijn.

GPS werkt via een techniek die trilateratie wordt genoemd. Trilateratie wordt gebruikt om locatie, snelheid en hoogte te berekenen en verzamelt signalen van satellieten om locatie-informatie te verkrijgen. Het wordt vaak verward met driehoeksmeting, gebruikt om hoeken te meten, niet afstanden.

GPS is een krachtig en betrouwbaar hulpmiddel voor bedrijven en organisaties in veel verschillende sectoren. Landmeters, wetenschappers, piloten, bootkapiteins, eerstehulpverleners en werknemers in de mijnbouw en landbouw zijn slechts enkele mensen die dagelijks GPS gebruiken voor hun werk. Ze gebruiken GPS-informatie om nauwkeurige onderzoeken en kaarten te maken, precieze tijdmetingen te doen en positie, locatie en navigatie te tracken. Zolang je buiten bent, werkt de GPS altijd en in bijna alle weersomstandigheden.

Er zijn vijf belangrijke toepassingen:

• Locatie: Positie bepalen.
• Navigatie: Van de ene locatie naar de andere komen.
• Tracken: Objecten of persoonlijke bewegingen volgen.
• Kaarten maken: Kaarten van de wereld maken.
• Timing: Maakt het mogelijk om precieze tijdmetingen te doen.

Geolocatie zorgt voor een revolutie in de industriële productiesector

GPS trackingsystemen zijn de afgelopen jaren steeds gebruikelijker geworden in industriële productieomgevingen. Apparaten met GPS kunnen geolocatiegegevens leveren voor een breed scala aan niet-aangedreven assets, van grondstoffen en eindproducten tot gereedschap en materiaal.

Deze gegevens kunnen op verschillende manieren worden gebruikt om industriële processen te optimaliseren. Het kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat grondstoffen efficiënt worden gebruikt en dat eindproducten tijdig op de juiste bestemming worden afgeleverd. Daarnaast kunnen GPS-gegevens worden gebruikt om het onderhoud en de reparatie van materiaal te controleren, zodat ongeplande stilstand kan worden voorkomen.

Uiteindelijk bieden GPS trackingsystemen een onschatbare bron van gegevens voor industriële fabrikanten die hun activiteiten willen verbeteren.

Andere specifieke voorbeelden van use cases zijn:

• Transport: Logistieke bedrijven implementeren telematicasystemen om de productiviteit en veiligheid van chauffeurs te verbeteren. Een voertuig-tracker kan worden gebruikt ter ondersteuning van routeoptimalisatie, brandstofefficiëntie, veiligheid van de bestuurder en naleving.
• Bouw: Van het lokaliseren van materiaal tot het meten en verbeteren van de asset allocatie, GPS stelt bedrijven in staat om het rendement op hun asset te verhogen.
• Respons in noodsituaties: Tijdens een noodsituatie of natuurramp gebruiken hulpverleners GPS voor kaarten, het volgen en voorspellen van het weer en het tracken van hulpverleners.
• Amusement: GPS kan worden verwerkt in spelletjes en activiteiten zoals Geocaching.
• Gezondheid en fitness: Smartwatches en draagbare technologie kunnen fitnessactiviteiten tracken en vergelijken met een vergelijkbare demografische groep.

Het grootste voordeel van GPS is de nauwkeurigheid. Je kunt je assets zeer nauwkeurig tracken met GPS omdat het iets tot op vijf meter nauwkeurig kan lokaliseren, het werkt overal buiten en er is geen specifieke infrastructuur nodig.

De beste resultaten worden verkregen wanneer de GPS-antenne een vrij zicht op de hemel heeft. Als het GPS-signaal daarentegen wordt weerkaatst of geblokkeerd, kan het veel langer duren of wordt het onmogelijk om een nauwkeurige positie te bepalen.

Tijd tot eerste reparatie:

Time-to-first-fix (TTFF) meet de tijd die een GPS-navigatieapparaat nodig heeft om satellietsignalen en navigatiegegevens te ontvangen en een positieoplossing te berekenen (fix genoemd).

Een cold fix bepaalt een positie wanneer er geen satellietgegevens beschikbaar zijn, bijvoorbeeld na een periode van inactiviteit. Als het trackingapparaat al satellietposities heeft verworven omdat het voortdurend trackt, kan het een nauwkeurige positie vinden, en dit is een hot fix. Hoe langer het duurt om een GPS-fix te krijgen, hoe meer energie er wordt verbruikt.

Een batterij-aangedreven tracker die meerdere jaren moet werken zal niet vaak posities bepalen; het moet koude fixes doen. Je smartphone die na een dag moet worden opgeladen, kan daarentegen wel hot fixes uitvoeren omdat hij de luxe heeft om regelmatig GPS fixes uit te voeren.

Het nadeel is dat deze geolocatietechnologie behoorlijk wat stroom nodig heeft omdat hij communiceert met verschillende satellieten rond de aarde. Dit kan tijd kosten, vooral in het geval van een cold fix. Andere nadelen zijn dat communicatie over lange afstanden onderbroken kan worden door weersomstandigheden of andere factoren:

• Fysieke obstakels: Aankomsttijdmetingen kunnen scheefgetrokken worden door grote massa’s zoals bergen, gebouwen, bomen, enz.
• Atmosferische effecten: Vertragingen in de ionosfeer, zware stormen en zonnestormen kunnen GPS-apparaten beïnvloeden.
• Numerieke rekenfouten: Dit kan een factor zijn als de hardware van het apparaat niet volgens de specificaties is ontworpen.
• Kunstmatige interferentie: Hieronder vallen GPS-stoorapparaten of spoofs.

Omdat de signalen worden geblokkeerd door het dak van het gebouw, werkt GPS niet binnen en kan het dus alleen worden gebruikt als technologie voor plaatsbepaling buiten. Voor plaatsbepaling binnen kan GPS worden gecombineerd met WiFi en Bluetooth.

De tracker krijgt de locatie-informatie van de GPS-satellieten waarmee hij verbinding maakt. Dit werkt het beste in omgevingen buiten. Het energieverbruik voor GPS locatie tracken is erg hoog (vergeleken met andere methoden), maar de Sensolus trackers werken 8 jaar zonder batterijvervanging.