GSM & GPS

GPS – Global Positioning System é uma tecnologia usada para fornecer informações precisas de localização. Essa evolução poderosa dos sistemas de navegação está presente em uma série de dispositivos – e pode estar no seu próximo projeto maker com módulos que adicionam essa funcionalidade a placas com microcontrolador! Explore também módulos com tecnologia GSM – Groupe Special Mobile, que vai conectar suas criações a partir de qualquer lugar que tenha sinal de celular.

O que é GPS?

O GPS ou Global Positioning System (Sistema de Posicionamento Global) é uma rede de satélites que permite a obtenção de um posicionamento geográfico de um determinado dispositivo ou aparelho que tenha um módulo GPS. A tecnologia foi desenvolvida e é controlada pelos Estados Unidos. O GPS utiliza uma rede de pelo menos 24 satélites que orbitam a Terra e enviam sinais que permitem aos dispositivos determinar, com ótima precisão, a posição em que eles se encontram na superfície da Terra.

Inicialmente o GPS foi desenvolvido pensando em aplicações militares. Por isso, apesar da tecnologia ter se popularizado para múltiplas aplicações civis, as principais potências do mundo desenvolveram suas próprias redes de satélite e que podem também ser usadas para aplicações civis. A Europa desenvolveu um sistema chamado Galileu, a China o Beidou e a Rússia o Glonass.

Os módulos vendidos pela FilipeFlop funcionam apenas com a rede GPS!

Como funciona o GPS?

O sistema GPS funciona através de uma solução de triangulação de informação, por isso, para que o sistema funcione você vai precisar de captar sinal de pelo menos três satélites diferentes. Em linhas gerais, podemos considerar que quanto maior a quantidade de satélites, maior a precisão obtida.

É importante entender que os satélites da rede GPS não recebem informação dos dispositivos, elas apenas emitem um sinal com algumas informações de posição e hora (time stamp) com uma precisão absurda. Os módulos GPS captam esse sinal e fazem cálculos matemáticos complexos que permitem que eles determinem onde estão a partir da posição relativa dos três, ou mais, satélites que enviaram informações. Os módulos conseguem manipular os dados de data, hora, posição de cada satélite na órbita e transformar esses dados em uma informação de posição geodésica.

Um detalhe importante sobre o posicionamento por GPS é que ele não contém a informação precisa sobre a superfície da Terra. Como os satélites se encontram em órbitas perfeitas e a Terra possui uma geometria acidentada, a tecnologia GPS utiliza como referência um elipsóide muito parecido com a Terra, mas não idêntico. Em função disso, as informações de altura do dispositivo costumam ter uma precisão menor do que as de longitude e latitude.

O que é a tecnologia GSM?

A tecnologia GSM ou Groupe Special Mobile (Sistema Global para comunicações Móveis) foi desenvolvida pensando em comunicação móvel utilizando faixas de frequência que vão de 800 a 1.900 MHZ para a transmissão e recepção de voz e dados. A solução mais popular da rede GSM é a telefonia celular e tudo o que ela envolve.

A rede GSM é formada por milhares de torres de transmissão e recepção espalhadas por todo o mundo, mas concentrada em regiões urbanas, o que faz com que a qualidade e intensidade do sinal sejam melhores nas cidades. A tecnologia GSM é mais conhecida como redes 2G, 3G e 4G que nos permitem utilizar nossos celulares para ligar e enviar mensagens de texto, imagens e outros.

Como funciona a tecnologia GSM?

A tecnologia GSM utiliza um ampla rede de torres de transmissão e recepção para viabilizar a comunicação entre dispositivos através de longas distâncias. Geralmente, uma torre estabelece uma conexão com um dispositivo, como um aparelho celular, um Arduino ou Raspberry Pi, com o qual troca informações. A torre, em geral, estabelece conexão com outras torres através de um sistema de antes de longa distância, permitindo que o sinal captado pelo dispositivo possa ser transmitido para as torres subsequentes até alcançar uma estação base conectada por cabo com servidores mais robustos.

Para fazer uso dessa rede, o dispositivo precisa de um chip celular e o operador deve ter uma conta de telefonia com algumas das operadoras disponíveis na região. Também podem ser utilizados planos pré-pagos.

Qual é a diferença entre GPS e GSM?

A tecnologia GPS e GSM são mais complementares do que semelhantes, as aplicações são muito diferentes. Enquanto a rede de satélites do GPS funciona exclusivamente através do envio de dados, a rede GSM permite que o dispositivo transmita informação. Ou seja, a rede GSM permite que você envie e receba dados e pode ser utilizada como intermediária na comunicação entre dois dispositivos distintos.

Como a rede GSM é formada por um conjunto de torres, poderíamos estimar, com alguma precisão, a posição de um módulo GSM utilizando a mesma estratégia de triangulação adotada pelo GPS, mas as aplicações são muito distintas. Nesse aspecto, faz mais sentido utilizar as duas tecnologias como soluções complementares, ou seja, um módulo que utiliza GSP e GSM conseguiria determinar a posição e transmitir esses dados através da rede de celular LTE.

Quais são as aplicações do GPS e GSM?

A combinação de GPS e GSM é muito encontrada em sistema de rastreamento e navegação, pois os aparelhos conseguem determinar com presição onde eles estão e transmitir essas posição para uma central ou para outros dispositivos. A maioria dos smartphones atuais contém as duas tecnologias embutidas, por isso, vários aplicativos fazem o uso dessas duas informações.

Google Maps, Waze e outras soluções de mapas conseguem determinar exatamente onde você se encontra através do GPS e podem te enviar uma mensagem específica utilizando a rede GSM quando for conveniente. Soluções autônomas de carro, drones e rovers podem utilizar as mesmas tecnologias para navegar e se comunicar com um computador central que pode enviar dados para corrigir posição ou disparar algum evento.

Se você gosta de robótica, a combinação entre GPS e GSM é uma ótima pedida.

Como usar GPS e GSM em projetos maker?

Aqui na FilipeFlop você encontra vários módulos GPS e GSM que podem ser usados em conjunto com microcontroladores e placas do mercado como Arduino, PIC, Raspberry, Beaglebone e outros equipamentos que utilizem comunicação serial TTL.

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