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Cómo Microsoft Research mejora el sistema GPS usando la nube | Think Big
Hoy en día, la geolocalización se ha vuelto extremadamente popular y servicios como Foursquare, Instagram o Twitter utilizan el GPS de nuestros dispositivos móviles para calcular nuestra posición y mostrarnos los locales que nos rodean, ubicar la foto que hemos subido dentro de un mapa de nuestra ciudad o marcar el tweet que estamos publicando con la ciudad en la que nos encontramos. Además de ayudarnos a encontrar una dirección o servirnos de asistente en nuestros desplazamientos, el GPS se ha convertido en el eje sobre el que giran muchos otros servicios que usamos a diario y, para muchos usuarios, es uno de los servicios que siempre están activos en sus teléfonos móviles.
¿El problema? El uso del GPS en nuestras tabletas o en nuestros smartphones implica un mayor consumo de energía y, por tanto, le restan autonomía al terminal. Con la idea de aumentar la autonomía de los dispositivos móviles, Microsoft Research decidió analizar el escenario actual de uso de los servicios de geolocalización para ver si eran capaces de mejorarlo y ofrecer una solución que fuese mucho más eficiente desde el punto de vista energético y, en base a los avances publicados, parece que la nube tendría mucho que decir en este sentido.
Microsoft Research es una división de Microsoft creada en 1991 como laboratorio de ideas y prospectiva tecnológica con centros de investigación en todo el mundo y convenios de colaboración con múltiples universidades, un caldo de cultivo de excepción en el que se desarrollan proyectos de diseño de nuevos interfaces o se abordan proyectos de mejora de sistemas, como es el caso del posicionamiento mediante GPS.
En este proyecto, que se ha realizado en colaboración con la Universidad Federal de Minas Gerais de Brasil, los investigadores observaron que gran parte de la información para calcular la posición que se procesa en un dispositivo GPS se podía subir a un servidor y procesarla en éste; de hecho, siguiendo por esta senda que permite “descargar” de tareas al dispositivo del usuario, utilizando una serie de datos de referencia que fuesen de dominio público, también podría ser viable reducir sustancialmente el tiempo en el que el receptor GPS está encendido recopilando datos de los satélites del sistema de navegación.
Dicho de otra forma, el terminal del usuario solamente funcionaría unos pocos milisegundos para recopilar los datos de los satélites, dichos datos se subirían a un servidor que los combinaría con información de referencia (las efemérides de los satélites GPS y la elevación de estos sobre la Tierra) y con las posiciones anteriores del usuario para obtener así la localización, con un pequeño margen de error del usuario.
Con este nuevo planteamiento, que los investigadores han denominado Cloud-Offloaded GPS (CO-GPS), las pruebas realizadas arrojan un resultado más que interesante: una reducción del consumo de alrededor de 3 órdenes de magnitud por cada cálculo de la posición realizada ya que, sin el uso de la nube, son necesarios alrededor de 30 segundos de funcionamiento del GPS para poder calcular la posición.
Durante la presentación de la investigación, Jie Liu, el responsable de la misma, la resumió de la siguiente forma:
Los receptores GPS típicos, al menos los que se pueden conseguir comúnmente, consumen demasiada energía como para que puedan ser utilizados en muchas aplicaciones. Observando este hecho en múltiples escenarios, la información de geolocalización puede ser post-procesada cuando los datos se suben a un servidor. Con esa idea hemos diseñado la solución CO-GPS (Cloud-Offloaded GPS) que permite a un dispositivo reducir drásticamente el uso del GPS y almacenar unos cuantos datos para que estos sean tratados posteriormente
En cierta medida, el esquema del CO-GPS nos puede parecer similar al A-GPS o GPS Asistido que es, precisamente, la mejora del sistema que se utiliza en la gran mayoría de dispositivos móviles. En ciertas ocasiones, un GPS convencional puede necesitar varios minutos desde que lo encendemos hasta que es capaz de calcular la posición, sin embargo, en A-GPS se utiliza información del contorno (la celda en la que nos encontramos, la estación base que nos está prestando servicio, redes Wi-Fi cercanas, etc) para acotar la zona en la que estamos y, por tanto, conocer cuáles son los satélites que nos sobrevuelan y centrarse en estos para afinar nuestra posición.
Si bien nos pueden resultar parecidos, en el caso del CO-GPS de Microsoft, el procesamiento se realiza en la nube y no en el terminal, ya que la descodificación de la señal GPS se realizaría en el servidor remoto (que sería el encargado de soportar la carga computacional del cálculo de la posición) aunque podrían, incluso, complementarse entre sí.
Gracias a este nuevo escenario, el terminal del usuario podría simplificarse también y, de hecho, esa es una de las líneas que seguirá el equipo de investigadores dentro de la continuación de este trabajo (que, por cierto, ha sido premiado como el mejor artículo científico de la ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems que se celebró en Toronto durante el pasado mes de noviembre).
CO-GPS, por ahora, es un sistema experimental que ofrece cierto margen de error en los cálculos que realiza pero, sin duda alguna, es un interesante planteamiento que mejoraría mucho la experiencia de uso de los servicios de geolocalización.
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