Как трекер Loko GPS работает без Интернета или сотовой связи
Loko GPS Tracker использует спутники GPS и радио LoRa, поэтому отслеживание работает без SIM-карты, Wi-Fi, сотовой связи или ежемесячной платы.
GPS не требует подключения к Интернету или сотовой связи. Loko GPS Tracker использует этот автономный сигнал GPS, а затем отправляет данные о местоположении по радио LoRa вместо сотовых данных, поэтому вся цепочка отслеживания от спутника до приложения остается автономной.
Путаница возникает потому, что Большинству трекеров commercial GPS требуется Интернет, чтобы передать данные о вашем местоположении на телефон. — но это выбор производителя, а не требование самого GPS. Понимание этого различия является ключом к пониманию того, почему Loko GPS Tracker отлично работает без покрытия сотовой связи, без Wi-Fi и без тарифного плана передачи данных.
Нужен трекер GPS, который постоянно работает в автономном режиме? Loko отправляет координаты GPS по радио LoRa вместо данных сотовой связи.
См. автономный трекер GPS →Спутники GPS: простое объяснение
Система глобального позиционирования (GPS) — это созвездие спутников, эксплуатируемых Космическими силами США. Вот как это работает на самом фундаментальном уровне:
- На орбите Земли находится 31 спутник. на высоте около 20 200 km, на средней околоземной орбите
- На каждом спутнике установлены чрезвычайно точные атомные часы и непрерывно транслирует радиосигнал который включает в себя идентификатор спутника, его текущее положение на орбите и точную временную метку.
- Эти сигналы распространяются со скоростью света к поверхности Земли.
- Наземный приемник GPS принимает сигналы от нескольких спутников одновременно.
- Путем измерения время, необходимое для прибытия каждого сигналаприемник вычисляет расстояние до каждого спутника
- При расстоянии как минимум до 4 спутников приемник может рассчитать свое точное трехмерное положение (широта, долгота, высота) с помощью процесса, называемого трилатерацией.
Критическая точка: весь этот процесс односторонний. Спутники вещают. Ваш получатель получает. Ваш ресивер никогда ничего не передает обратно на спутники. Спутники понятия не имеют о существовании вашего устройства. Ни на одном этапе подключение к Интернету не требуется.
GPS работает одинаково, находитесь ли вы в центре города или на отдаленной горе. Спутникам плевать. Они просто вещают.
Почему самому GPS не нужен Интернет
GPS по своей сути является пассивной системой, предназначенной только для приема и предназначенной для конечных пользователей. Цепочка сигналов от спутников к вашему приемнику включает в себя только радиоволны, проходящие через атмосферу. Нет сетевого подключения, нет сервера, нет тарифного плана.
Встроенная навигация GPS вашего автомобиля десятилетиями работала в автономном режиме. Специальные устройства GPS для походов, такие как устройства Garmin eTrex, всегда работали без сотовой связи. Авиационные навигационные системы рассчитывают положение без подключения к Интернету. Все они используют одни и те же спутниковые сигналы GPS — Интернет не требуется.
Стандарт GPS даже намеренно избегает шифрования или контроля доступа в гражданском диапазоне сигналов (L1, 1575.42 MHz) — он специально разработан для бесплатного приема любым человеком, имеющим совместимый приемник, в любой точке Земли.
Чип приемника GPS стоит несколько долларов. Он потребляет скромное количество энергии. И он вычисляет точные координаты положения только на основе радиоволн из космоса — без подписки, без подключения, без облака.
Для чего нужен Интернет: большинство трекеров Commercial GPS
Итак, если сам GPS не подключен к сети, зачем большинству трекеров GPS нужен тарифный план сотовой связи?
Ответ кроется во второй части задачи: получение вашего местоположения с трекера на телефон.
GPS сообщает трекеру, где он находится. Но трекер, сидящий в поле, на собачьем ошейнике или на дроне, физически отделен от вас. Кто-то должен передать координаты GPS на ваше устройство. Именно в этой передаче большинство производителей вводят зависимость от Интернета.
Типичная архитектура сотового трекера GPS:
- Чип GPS вычисляет координаты (офлайн, интернет не требуется)
- Встроенная SIM-карта подключается к сотовой сети (требуется тарифный план для передачи данных)
- Координаты загружаются на облачный сервер производителя (требуется интернет)
- Приложение вашего телефона запрашивает облачный сервер через Интернет (требуется Интернет).
- Приложение отображает местоположение на карте.
Шаги 2, 3 и 4 требуют наличия интернет-инфраструктуры. Удалите покрытие сотовой связи, и вся цепочка разорвется после шага 1. Именно поэтому сотовые трекеры GPS выходят из строя в отдаленных районах — не потому, что GPS перестал работать, а потому, что уровень передачи потерял связь.
Это архитектурный выбор, а не техническая необходимость. Есть еще один способ передать координаты GPS без Интернета.
Как LoRa заменяет сотовую связь для передачи координат
Радио LoRa (Long Range) — это альтернативная технология передачи, которая может передавать данные координат GPS на большие расстояния без какой-либо сотовой инфраструктуры.
LoRa использует нелицензированные радиодиапазоны ISM (868 MHz в Европе, 915 MHz в Северной Америке) для передачи небольших пакетов данных, включая координаты GPS, напрямую от одного устройства к другому. Это двухточечная радиосвязь, по своей концепции похожая на рацию, но с гораздо большей дальностью действия и гораздо меньшим энергопотреблением.
Радиостанция LoRa, передающая по адресу 14 dBm, может надежно отправлять пакет координат GPS через 15–20km открытой местности. Ресивер не требует подключения к Интернету, вышке сотовой связи или какой-либо инфраструктуре. Он просто должен находиться в пределах радиодиапазона.
Именно это и делает Loko. Координаты GPS, рассчитанные с помощью трекера Loko Air, передаются через LoRa на наземный приемник Loko в вашей руке, полностью минуя Интернет. Уровень передачи находится в таком же автономном режиме, как и уровень приема GPS.
Полная оффлайн-цепочка: от спутника до экрана
Вот полный путь прохождения сигнала в системе Loko — обратите внимание, что каждый шаг — это локальное радио без участия Интернета:
Спутники GPS/GLONASS/Galileo
Более 31 спутника передают радиосигналы синхронизации с высоты 20 000 km. Нет Интернета. Односторонняя трансляция, бесплатная для всех.
Воздушный приемник Loko GPS
Трекер весом до 15 г принимает сигналы от нескольких группировок спутников и вычисляет точные координаты. Все локальные вычисления, сеть не требуется.
LoRa Радиопередача
Loko Air передает пакет координат через радиомодуль LoRa. Прямая передача «точка-точка» до 20km. Ни сим-карты, ни сотовой сети, ни интернета.
Наземный приемник Loko
Получает пакет LoRa, декодирует координаты. Карманное устройство, которое вы носите с собой. Все еще нет интернета.
Bluetooth к вашему телефону
Loko Ground отправляет координаты на ваш смартфон через Bluetooth. Местное радио ближнего действия, Интернет не требуется.
Приложение Loko — офлайн-карта
Приложение Loko отображает местоположение на автономной карте, предварительно загруженной на ваше устройство. Позиция в реальном времени, нулевой интернет. Со спутника на ваш экран, полностью локально.
Как работает GPS: часто задаваемые вопросы
Требуется ли для работы GPS подключение к Интернету?
Нет. Спутники GPS непрерывно транслируют сигналы, используя одностороннюю радиопередачу — спутники ничего не получают от вашего устройства, и Интернет не задействован. Приемник GPS рассчитывает свое положение исключительно на основе разницы во времени сигналов, полученных от нескольких спутников. Однако большинству трекеров commercial GPS по-прежнему требуется Интернет или сотовая связь для передачи данных о местоположении на ваш телефон.
Сколько существует спутников GPS?
По последним подсчетам, американская группировка GPS насчитывает 31 действующий спутник. В любом месте на поверхности Земли обычно можно одновременно увидеть 6–12 спутников. Устройствам GPS требуется как минимум 4 спутника для трехмерного определения местоположения (широта, долгота, высота). Современные трекеры, такие как Loko, используют несколько группировок — GPS, GLONASS (Россия, 24 спутника) и Galileo (ЕС, 30 спутников) — обеспечивая доступ к более чем 60 спутникам одновременно для более быстрого и точного определения местоположения.
Зачем большинству трекеров GPS нужна сотовая связь, если GPS работает в автономном режиме?
GPS сообщает трекеру, где он находится. Но как это местоположение попадает на ваш телефон? Большинство трекеров используют SIM-карту и данные сотовой связи для отправки координат на облачный сервер, который затем ваш телефон запрашивает через Интернет. Сам GPS находится в автономном режиме, но уровень передачи является сотовым. Loko заменяет сотовую связь на радио LoRa — прямую радиосвязь, которая также не требует доступа в Интернет.
В чем разница между GPS, GLONASS и Galileo?
GPS — спутниковая навигационная система США (31 спутник). GLONASS — российский аналог (24 спутника). Galileo — система Европейского Союза (30 действующих спутников по состоянию на 2024 год). Каждая система использует разные частоты и орбитальные плоскости. Использование всех трех одновременно, как это делает Loko, значительно увеличивает количество видимых спутников, повышает точность определения местоположения, сокращает время первого определения местоположения и поддерживает отслеживание в средах, где одно созвездие может иметь плохую геометрию.
Как Loko работает полностью в автономном режиме?
Цепочка сигналов Loko не требует подключения к Интернету ни на одном этапе: спутники GPS/GLONASS/Galileo транслируют радиосигналы → Приемник Loko Air вычисляет координаты → Loko Air передает координаты по радио LoRa (прямая радиосвязь, как рация) → Loko Ground принимает сигнал LoRa → Loko Ground отправляет координаты на ваш телефон через Bluetooth → Приложение Loko отображает положение на автономной карте. От спутника до экрана — все местное радио.
GPS всегда был отключен от сети. Loko гарантирует, что остальная часть цепочки отслеживания будет такой же — от спутника до вашего экрана, без необходимости подключения к Интернету.
Loko GPS Tracker: полноценная система автономного отслеживания.
Ознакомьтесь с полной информацией о продукте на сайте nolilab.com
Купить Loko →