donderdag 19 juli 2012

Gps-fixatie

Onze slimme telefoons houden zich van de domme. In je binnenzak zit meer rekenkracht dan wereldwijd beschikbaar was toen de eerste mens op de maan landde. Meer sensoren dan de gemiddelde man, een scherper geheugen dan elke vrouw. Dus waarom, o waarom, is het dan zo moeilijk om je route exact te bepalen? Het Higgs-deeltje, verantwoordelijk voor de ondraaglijke zwaarheid van het bestaan, is na vijftig jaar gevonden en zit nu in een jampotje boven op de kast. Laten we onze aandacht nou eens richten op een meer accurate plaatsbepaling.


Een gps-chip is onderdeel van de meeste moderne smartphones. De appjes die ik heb getest op hun kwaliteiten als digitale looptrainer gebruiken het om te bepalen waar je gaat. En volgens vrijwel elke app loopt mijn route dwars door betonnen muren, ploeg ik kilometers door het struikgewas pal langs de verharde weg en geef ik er stelselmatig de voorkeur aan om het lokale riviertje tien meter naast de brug over te steken. Maar dat doe ik niet. Echt niet.

Als we wel onze rondetijden in milliseconden kunnen meten, waarom blijft plaatsbepaling dan zo moeilijk? Het is tijd voor de wetenschappelijke aanpak. En omdat niemand het doet, zal ik het doen. De definitieve oplossing. Multidisciplinair, realistisch, goedkoop. En door deze publicatie niet meer te trollen onder octrooien en patenten (als iemand daar al een verschil tussen weet).

Daar gaat ie. Je echte route tot op de micron. Vijf dimensies die toepasbaar zijn voor plaatsbepaling. En per invalshoek drie precisieverhogende factoren met bestaande, haalbare en denkbare technieken.
1.    Gps. Tot op tien meter nauwkeurig, zolang de Yankees niet in oorlogssituatie besluiten om hun satellieten terug te schakelen op de veel ruimere basisinstelling. Inmiddels zijn wereldwijd zoveel diensten afhankelijk van gps, dat dit waarschijnlijk prompt een reeks oorlogsverklaringen zou uitlokken. Een beetje raket vindt Washington ook wel met een zuiverheid van een paar honderd meter.
a)   Hoe meer satellieten in zicht (van de scherpe oogjes in je telefoon), hoe nauwkeuriger de meting. Grootschalig: Blijf ver van hoge gebouwen, dicht gebladerte, mistige gebieden en zonnevlammen. Kleinschalig: Draag je telefoon bovenaan de arm die het verst van de nabije huizen ligt; voor de meerderheid der linkslopers dus aan de rechter arm. Elke centimeter telt.
b)   Op sommige appjes kan je al instellen dat er zo frequent mogelijk gemeten wordt, ook al kost dat wat meer batterijvermogen.
c)    De komst van het nieuwe gps-netwerk Galileo levert een vier keer zo nauwkeurig satellietsignaal op. Nog 750 nachtjes slapen, en Sinterklaas lief aankijken.

2.    Geografie. Een gewone jogger banjert zelden dwars door bebouwing heen. Dat is waardevolle, en tot nu toe onbenutte, informatie.
a)   Je app moet snappen dat dit details geeft over waar je niet loopt. Je hebt zicht op het gps netwerk, afgezien van galerijen en viaducten. De standaard satellietplaatjes en routekaartjes weten best waar die zijn, dus er kan prima worden gecorrigeerd dat je kennelijk om de hoek van het pand heen bent gelopen, en niet dwars door de winkelpui bent gestormd.
b)   Gekoppeld aan een GIS-database waarin elementen in de openbare ruimte zijn vastgelegd (lichtmasten, bushokjes, schuttingen) mag je app ook concluderen dat iemand langs, en niet door, een lantaarnpaal loopt, tenzij de beweging abrupt stopt.
c)    Met bovenstaande omgevingsinformatie zou je met de onboard camera en/of microfoon een vorm van sonar moeten kunnen creëren. De beelden en echo’s kunnen de wereld per stoeptegel uittekenen.

3.    Bewegelijkheid. Betere plaatsbepaling levert betere snelheidsinformatie; die afleiding moge duidelijk zijn. Welke kant kunnen we daarmee op?
a)   Voorwaarts. Iedereen heeft een maximale snelheid en versnelling. Je mag verlangen dat jouw app dat weet, en dat ie de jouwe kent. Dan mag ie ook corrigeren als verstoorde meetpunten even een veel hogere snelheid suggereren. Of anders checken dat je niet met je drinkgordel achter de buitenspiegel van een passerend vehikel bent blijven haken.
b)   Zijwaarts. Zwalken is geen logische renbeweging. Als de gps denkt dat je route zwabbert, dan kan het ingebouwde kompasje vertellen hoe het echt zit.
c)    Opwaarts. Je telefoon heeft een versnellingssensor die weet wanneer je stilstaat of wild beweegt. De frequentie en richting van de (arm-)beweging levert een prima vervanging voor een extra stappenteller, en voor stabilisering van metingen wanneer je staat te wachten voor een verkeerslicht.

4.    Fysiologie. De reactie van je lichaam op inspanning als indicatie voor je snelheid, en dus voor je positie.
a)   Hartslagmeters zijn een vast onderdeel van het meetarsenaal voor hardlopers.
b)   Een thermometer zou goed te combineren zijn met een hartslagmeter. Meetfout, of een sprintje getrokken? Je verandering van hartslag en temperatuur geeft het aan.
c)    Een vochtsensor die de transpiratiestroom aftapt kan nog als extra indicator dienen. Compenseren voor hoogte is geen probleem (via gps en luchtdrukmeter), lastiger is om de opjaageffecten van bijna-botsingen te herkennen. Adrenalinemetertje?

5.    Netwerken. Niet alleen gps-zenders vormen referentiepunten. Ook gsm-masten, wifi-routers en radiozenders vertellen waar je bent.
a)   Driehoeksmeting met gsm-masten is makkelijk mogelijk, alleen niet nauwkeurig. Maar de informatie die je krijgt als je kijkt naar de fluctuaties in de sterkte van telefoniebakens en radiosignaal, gekoppeld aan kennis van de bebouwde omgeving, is wel inspirerend. De databases zijn beschikbaar, misschien moet er eenmaal een referentiemeting worden gedaan.
b)   Google is op de vingers getikt omdat bij opnames voor StreetView ook de locatie van draadloze (thuis-)netwerkjes werd opgeslagen. Foutje. De gegevens zijn gewist. Jammer. Een van de mooiste indicatoren voor je locatie is nu net zo onbereikbaar geworden als je eigen wifi op zolder.
c)    The internet of things is het netwerk dat ontstaat wanneer allerlei apparaten met elkaar en internet gaan communiceren. “De melk is op”, zegt de koelkast. “En koop meteen een extra pak, want volgens je agenda krijg je lunchbezoek.” De auto die automatisch voor je afremt babbelt met de chip in je onderbroek. Een lantaarnpaal mengt zich in de conversatie, en ijkt en passant je positie voordat ie dimt omdat je uit beeld bent.

Met deze fijnbesnaarde theorie laat het persoonlijk universum zich in slechts 5 dimensies exact beschrijven. Voeg wiskunde uit de meet- en regeltechniek toe, om ruis te dempen en trends te voorspellen. Een snufje gedragstheorie, kansberekening en loophistorie om resterende onduidelijkheid te duiden. Natuurlijk blijft er iets onzekerheid over. Snelheid en plaats zijn niet beide absoluut nauwkeurig te bepalen. Je weet pas echt hoe je loopt als je stilstaat en kijkt. Dank aan Heisenberg en Schrödinger. Volgens mij weet je dus eigenlijk nooit waar je bent, alleen waar je bent geweest. Geen dank.

Aan de slag, appbakkers. De smartphone kent z’n plaats echt wel. Hij vertikt het alleen nog om het te vertellen. Doe er wat aan.

Geen opmerkingen:

Een reactie posten