بخشی از مقاله
خلاصه
با افزایش رو به رشد اهمیت موقعیت مکانی و ردیابی هر فرد و شی در سرویسهای خدماتی، این نکته را حائز اهمیت میکند که استفاده از یک روش کاملا داخلی و ملی برای پایش حرکتی و موقعیت مکانی میتواند از نقض حریم خصوصی هر فرد با استفاده از سیستمهای موقعیت یابی جهانی جلوگیری به عمل آید و ما را از وابستگی به سیستمهای ماهوارهای غیر قابل اعتماد فارق سازد به همین جهت در این مقاله به ارائه یک طرح نوین در پایش مکانی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و همچنین تاریخچه هر ایستگاه مخابراتی تلفن همراه، مسیر حرکتی را مشخص و ردیابی نماییم. این روش میتواند اطلاعات حرکتی هر شی یا فردی را در سالهای گذشته و حال را مشخص نماید و همچنین میتواند در راستای بهبود موقعیت مکانی جاذبههای توریستی کشورمان کمک موثری نماید.
کلمات کلیدی: پوشش سیگنالی، ردیابی مکانی، تحلیل تاریخچه مکانی، سیستم اطلاعات جغرافیایی، BTS
.1 مقدمه
در دنیای امروز، ایمنی کودک یک نگرانی عمده است. والدین به سختی میتوانند همه فرزندان خود را زمانی که آنها دور از خانه هستند، پیگیری کنند و یا زمانی خود در کنار آنها نیستند از وضعیت مکانی آنها مطلع شوند، از این رو نیاز به ایجاد یک راه برای انجام این کار برای اطمینان از ایمنی کودک احساس میشود.همچنین وسایل و تجهیزات گرانقیمت همچون ماشین، کیف مدارک و... همیشه در معرض خطر هستند، امنیت این اشیا برای هر فرد حائز اهمیت بوده و برای جلوگیری از سرقت آن تدابیر امنیتی اتخاذ مینماید اما اگر شی مورد نظر به سرقت رود برای پیدا کردن آن کاربر و اداره پلیس زحمت زیادی را متحمل میگردند.
در حقیقت مکان فعلی و راهنمایی مکانی برای هر فرد مورد اهمیت است از آنجایی که خدمات مبتنی بر مکان هر روز در حال رشداند، کاربران نیاز به یک سرویس ارائه کننده موقعیت مکانی هستند . از این رو اغلب کاربران از تلفن همراه استفاده میکنند به همین منظور یک سرویس مبتنی بر مکان در گوشی میتواند برای ردیابی محل هر گره تلفن همراه از طریق شبکه تلفن همراه به کاربر برای استفاده از خدمات گوناگون کمک بزرگی نماید. به عنوان مثال سیستم درخواست وسیله نقلیه به نام اسنپ، تپسی و...است. این گونه سرویسها کاربران تلفن همراه را در پیدا کردن خدمات موجود در مکان خاص مانند کشف نزدیکترین رستوران یا نزدیکترین بیمارستان و... کمک میکند. این سیستمهای ارائه موقعیت مکانی را به عنوان سیستمهای پیگیری و یا ردیابی نیز نامیده میشوند.
سیستمهای پیگیری، دستگاههای ردیابی هستند که به شخص یا شی مورد نظر متصل میگردند و اطلاعات حرکت او را در مسیر ارائه میدهند. بعضی از نرم افزارها به والدین و اداره پلیس برای محدود کردن محدوده حرکتی جغرافیایی فرد را ارائه میدهند به این صورت که رومینگ مرز جغرافیایی تلفن همراه یک کاربر را از پیش تعریف میکنند، اگر کاربر تلفن همراه این مرز را نقض کند، یک پیام هشدار شامل محل جریان فعلی تلفن همراه فرد ارسال میکند. همچنین در ردیابی و مکانیابی اشیا مفقود شده نیز میتواند کار ماموران انتظامی را تسهیل بخشد و به کاربران در پیدا کردن موقعیت خدمات در مکانهای خاص کمک فراوانی کند. انواع سیستم های موقعیتیابی ماهوارهای عبارتند از:
سیستم GLONAS که سیستم جهانی ناوبری ماهوارهای است که مشابه سیستم GPS کار میکند و متعلق به کشور روسیه است، سیستم GLILEO - گالیله - که برنامه اروپا برای ناوبری جهانی بخصوص در جهت اهداف غیرنظامی که در صورت تحقق مطمئنتر و موثرتر از GPS است، سیستم BEIDOU که متعلق به کشور چین است و GPS سیستم موقعیت یابی جهانی تحت نظر وزارت دفاع امریکا پایه ریزی و به منظور بهره برداری در ارتش مورد توجه قرار گرفت که در ادامه به بحث در رابطه با پیرامون معایب و مزایا مهمترین و پرکاربردترین این سیستمها یعنی GPS میپردازیم .[1]
.2 سیستم موقعیت یابی جهانی - GPS -
در زندگی روزمره بررسی و جستجوی مکان، اهمیت بسیار زیادی در زندگی هر فرد دارد. همانطور که روند گوشیهای هوشمند تلفنهای همراه در حال ظهور است، خدمات مبتنی بر مکان برای کاربر تلفن همراه بسیار مهم است. سرویس مبتنی بر مکان میتواند به عنوان خدماتی باشد که از موقعیت جغرافیایی کاربران استفاده میکند که شامل مختصات X و Y است که توسط GPS ساخته میشود که به عنوان دستگاه موقعیت یابی عمل میکند.
سیستم موقعیت یابی جهانی یک سیستم ماهوارهای ناوبری جهانی - GNSS - که توسط وزارت دفاع ایالات متحده ساخته شده است. این تنها GNSS کاملا کاربردی در جهان است. این سیستم بین 24 تا 32 ماهواره موجود در مدار متوسط زمین برای ردیابی استفاده میکند که سیگنالهای دقیق را از مکان فعلی ارسال میکند که گیرندههای GPS را قادر میسازد تا مکان فعلی، زمان و سرعت کاربر را تعیین کنند. نام رسمی آن NAVSTARGPS است. یک گیرنده GPS محاسبه موقعیت را دقیقا با زمان سیگنالها ارسال شده توسط ماهوارههای GPS در بالای زمین محاسبه میکند. هر ماهواره به طور پیوسته پیامهایی را که حاوی زمان ارسال، اطلاعات مداری دقیق و جغرافیایی کاربر را در هرلحظه ارسال میکند.
به طور کلی، یک گیرنده GPS از اطلاعات ماهوارههای GPS به دور زمین استفاده میکند تا مکان فعلی خود را محاسبه کند. سیستم GPS شامل 27 ماهواره است که به طور مداوم زمین را در مدار قرار میدهند و اطلاعات را به گیرندههای ممکن میفرستند. هر ماهواره یک مسیر تعریف شده را دنبال و اطمینان حاصل میکند که حداقل هر ماه از هر نقطهای در زمین در هر زمان معین، قابل مشاهده است. برای تعیین مکان با استفاده از GPS، داشتن یک "خط دید" به حداقل چهار ماهواره ضروری است. شکل 1 تصویری از ستارگان ماهوارهای GPS را نشان میدهد.
GPS شامل سه بخش است: ستاره ماهوارهای، شبکه کنترل زمین و تجهیزات کاربر. بخش فضایی، ستارههای ماهوارهای که سیگنالهای دامنه و پیامهای ناوبری داده را به تجهیزات کاربر ارائه میکنند.
بخش کنترل، شبکه کنترل زمین که با نظارت بر سلامت ماهواره و یکپارچگی سیگنال و حفظ پیکربندی ماهوارهای را دنبال و حفظ میکند و بخش کاربر، تجهیزات کاربری برای استفاده از آن است که شامل گیرندههایی برای کدگشایی و پردازش سیگنال ارسالی است.سیستمهای مختلف ردیابی مبتنی بر GPS با موفقیت به کار گرفته شده و در برنامههای مختلف مانند ناوگان، شناسایی محل خودرو در مسیر هدایت، آدرسیابی مقصد و... قابل مشاهده است .>1@ در ایران هم میتوان برنامههای خدماتی مبتنی بر مکان همانند اسنپ، تپسی، رستوران یاب، کافه یاب و... را نام برد که از خدمات GPS گوشی همراه برای موقعیت یابی بهره میبرند.
برنامه ردیابی تلفن همراه i.eTrackMeApp سیستمی برای دستهبندی مناطق جغرافیایی از لحاظ مناطق امن، خطرناک و بسیار خطرناک است که این سیستم با استفاده از GPS تلفن همراه آندروید محل سکونت را ردیابی میکند و برنامه به ما این قابلیت را فراهم میکند که از تعریف مناطق جغرافیایی تعیین شده هشدارهای لازم را به کاربر بدهد. - اولی - همانگونه که مشخص است این سیستم دارای مزایای خدماتی زیادی در جوامع است اما اینگونه سیستمها دارای معایبی نیز هستند که در اکثر موارد نادیده گرفته میشود.سیستم موقعیت یابی جهانی برای تعیین مکان فعلی مفید است، اما دارای معایبی الخصوص برای سیستم عاملهای موبایلی است که یکی از آنها زمان برای محاسبه موقعیت فعلی است.
قبل از محاسبه محل، باید چندین ماهواره را پیدا کرد . بسیاری از ماهوارهها در زمین در حال چرخش هستند، اما تنها یک مقیاس کوچک میتواند در هر زمان خاص دیده شود زیرا اکثر آنها زیر افق قرار دارند و توسط زمین مسدود شدهاند. هر ماهواره GPS دارای مکانیزم زمانبندی دقیق است که اجازه میدهد ماهواره زمان خود را در هماهنگی با بقیه ماهوارهها حفظ کند. ماهوارههای GPS و گیرندههای GPS باید ساعتهای خود را بسیار هماهنگ کنند. حتی کوچکترین تفاوت در زمان میتواند خطاهای بزرگ هنگام محاسبه مکان را ایجاد کند. که این اولین عیب آن است که در اکثر موارد همگی با آن روبرو شدهایم.