Super GPS alcança precisão de 10 centímetros usando infra existente

Um sistema de posicionamento alternativo mais robusto e preciso do que o GPS que conhecemos, especialmente em ambientes urbanos, tem sido estudo por pesquisadores holandeses recentemente. Eles apresentaram um protótipo funcional para essa nova infraestrutura que alcançou uma precisão de 10 centímetros e pode ser adotada para várias aplicações, desde assistência médica, veículos automatizados e sistemas de comunicação móvel de última geração. Os resultados foram publicados na revista Nature em novembro passado.

As chamadas tecnologias PNT (Positioning, Navigation and Timing), que abrangem sistemas de GPS, estão se tornando cada vez mais relevantes para variados setores de atividade. Tais  soluções podem oferecer às empresas informações precisas que, em geral, são gratuitas, onipresentes e  confiáveis, tornando-se excelentes aliados para os negócios.

Podem beneficiar, por exemplo, o setor de logística, com equipamentos de telemática e Internet das Coisas (IoT) que utilizam tecnologias de posicionamento preciso para garantir mais visibilidade de ativos, desde o ponto de origem ao destino, e ajuda a assegurar uma melhor gestão das frotas.

Na mesma linha, em ambientes fechados dos varejistas, o posicionamento preciso oferecido pelas tecnologias PNT pode contribuir para ter mais visibilidade sobre o comportamento dos consumidores em tempo real, usando dispositivos em carrinhos de compras, por exemplo, além de gerenciar melhor as filas e priorizar tarefas de linha de frente.

Outro setor beneficiado pelas tecnologias PNT é o da assistência médica que, por meio de dispositivos vestíveis usados para monitoramento das condições de saúde, pode contar com melhore posicionamento para detectar a altitude onde o usuário está e assim aferir melhor frequência cardíaca e pressão arterial, para citar apenas uma aplicação. Além disso, rastrear a localização pode ajudar em emergências em que é preciso encaminhar um profissional de saúde rapidamente.

Outros setores beneficiados são plataformas de entrega de alimentos ou de transporte particular, que precisam encontrar motoristas disponíveis mais rapidamente e à menor distância, calcular as melhores rotas e o tempo estimado de chegada ao destino com base nas condições de tráfego em tempo real.

No entanto, os atuais sistemas globais de navegação por satélite, como o GPS dos Estados Unidos e o Galileo da União Europeia, dependem de satélites que têm suas limitações e vulnerabilidades. Seus sinais de rádio são fracos quando recebidos na Terra, e o posicionamento não é tão  preciso quando são refletidos ou bloqueados por edifícios. “Isso pode torná-los não confiáveis em ambientes urbanos, por exemplo”, afirma Christiaan Tiberius, da Universidade de Tecnologia Delft e coordenador do projeto holandês. O pesquisador acrescenta que isso pode ser um problema se quisermos usar veículos automatizados. Além disso, cidadãos e autoridades realmente dependem desses sistemas de navegação para muitos aplicativos baseados em localização e dispositivos de navegação. E até agora não temos nenhum sistema de backup.

A novidade, que ganhou o nome de Super GPS, é um sistema de posicionamento alternativo que utiliza redes de telecomunicações móveis em vez de satélites e pode ser mais robusto e preciso do que o GPS convencional.

Uma inovação da solução é conectar redes móveis a um relógio atômico muito preciso para ser possível transmitir mensagens de posicionamento perfeitamente cronometradas, assim como fazem os satélites GPS com a ajuda dos relógios atômicos que carregam a bordo. Essas conexões seriam realizadas através das redes de fibra ótica existentes.

O grupo de pesquisadores já investigava técnicas para distribuir a hora nacional produzida por relógios atômicos para usuários em outros lugares por meio das redes de telecomunicações. Com essa técnica, é possível transformar as redes em um relógio atômico distribuído por todo o país, com muitas novas aplicações baseadas em redes móveis. Com o sistema híbrido óptico-wireless demonstrado recentemente, qualquer pessoa, em princípio, pode ter acesso sem fio ao horário nacional. Isso basicamente cria um rádio-relógio com precisão de um bilionésimo de segundo, conforme os pesquisadores.

Além disso, o sistema emprega sinais de rádio com uma largura de banda muito maior do que a utilizada comumente. Isso ajuda a separar sinais refletidos, por exemplo, por edifícios nas cidades e permite maior precisão do posicionamento. Ao mesmo tempo, largura de banda no espectro de rádio é escassa e, portanto, cara. Os pesquisadores contornaram os altos custos usando vários sinais de rádio de pequena largura de banda espalhados por uma grande largura de banda virtual. Segundo a pesquisa, as vantagens desse método vêm do fato de que apenas uma pequena fração da largura de banda virtual é realmente usada, além de os sinais serem muito semelhantes aos dos telefones celulares.