1. Sistemas de Comunicaciones (66.77)
Trabajo Práctico Nº 9
Servicios basados en la localización y desarrollo de uno a
elección
GRUPO 3
Orden de exposición
ALUMNOS PADRÓN
Guerrero Jorge 86384
Bortolazzi Gustavo 85218
Adad Walter 85562
Campolo Matias 85007

2. Servicios Basados en la
Localización

3. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Que es LBS?
Esto es la capacidad de encontrar la posición
geográfica de un dispositivo móvil y luego
proporcionarle servicios basados en esta
información de posición

4. LBS- Servicios basados en la Localizacion

5. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Ingredientes necesarios para LBS
 Location or positioning
 Geographic data
 Control Center
 Communication System

6. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Location or Positioning
One of the most obvious and important ingredients behind LBS is
positioning recognized system.
There are various means of determining positioning.
 Manual
 Network Based Positioning
 GPS

7. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Network Based positioning
Finding the location of a mobile device in relation to its cell site is
another way to find out the location of an object or a person.
Network based positioning relies on various means of
triangulation of the signal from cell sites serving a mobile phone.
The geographical position of the device is found out through
various techniques like
Cellof Origin
Time of Arrival
Angle of Arrival
Enhanced Observed Time Difference
Assisted GPS

8. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Cell of Origin (COO)
This is the most natural way to start offering LBS because all handsets
support this technology. COO uses the network base station cell area to
identify the location of the caller. The accuracy depends upon the cell area
and the accuracy can be up to 150 meters for an urban area. Although the
accuracy is not high and cannot be applied for emergency usage it is
popular amongst the operators, as it does not require any modifications in
the handset or the network, hence it is comparatively cheap to deploy.
Time of Arrival (TOA)
Here the difference in the time of arrival of the signal from the mobile to
more than one base station is used to calculate the location of the device.
The cost benefit analysis is not very much in favor of the usage of this
technology, as the cost of implementing this is very high as compared to the
enhancement in the performance. It is expensive because of the large
number of location measurement units (LMUs) required. The accuracy of
TOA is definitely better than COO but again it is dependent on the visibility
of the terminal transmissions at LMU sites.
Angle of Arrival (AOA)
AOA is a system that calculates the angles at which a signal arrives at two
base stations from a handset, using triangulation to find location. AOA
works poorly in urban settings, where buildings interrupt signals.

9. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Enhanced Observed Time Difference
Enhanced Observed Time Difference (E-OTD) systems operate by
placing location receivers, overlaid on the cellular network as a location
measurement unit (LMU) at multiple sites geographically dispersed in a
wide area. This is the most accurate technique but subject to the
visibility of the base stations. The technique is subject to degradation in
places like buildings. In fact any geographical hindrance that affects the
signal will result in reduced accuracy.
Assisted GPS (AGPS)
The last main category assisted global positioning services (AGPS) is
an amalgamation of mobile technologies and GPS. AGPS can be
accurate up to ten meters, but is expensive for the end-user, as they
would have to invest in a GPS-equipped handset. Besides this, GPS
handset necessarily needs to be in sight of three or more satellites,
hence making it’s implementation difficult in built areas and more so
from indoor, where people spend a significant portion of their time. A-
GPS can help to provide rich services to the users like self-navigation
and emergency services because of its accuracy.

10. LBS- Servicios basados en la Localizacion
GPS
GPS is a worldwide radio navigation system consisting of 24 satellites
and their ground stations. Imagine the world divided into square meters
with its unique address so we can literally point each location on the
earth.
GPS is based on the concept of Trilateration. Trilateration is a basic
geometric principle that allows you to find one location if you know its
distance from other, already known locations.
No fewer than 5 satellites are in view of any given spot on the Earth’s
surface at any given moment. In order to use the formula of trilateration
it is only necessary for three signals to be intercepted by a GPS
receiver. Using the information the satellites transmit to the receiver and
by calculating the time the signal took to reach the receiver, the receiver
is able to recognize its exact distance from the satellite. By collecting
signals from three of more satellites in carefully monitored orbit the
receiver computes its own spatial relationship to each satellite in order
to come up with a precise reading of its position on the planet.
Thus for a GPS receiver to find your location, it has to determine two
things:
 The location of at least three satellites above you
 The distance between you and each of those satellites

11. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Geographic data
The next ingredient is the GIS data needed to facilitate LBS. It
provides the data to render man made structures like road
network, geocoded customer addresses and buildings and
terrains like mountains and rivers. GIS is also used to manage
point-of-interest data such as location of gas stations,
restaurants, cinema halls, etc. Finally, GIS information also
includes information about the radio frequency characteristics of
the mobile network. This allows the system to determine the
serving cell site of the user or the wireless serving boundaries.

12. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Control Center
The control center is another important element in LBS. It is the center of data
management and dissemination of location services. The location data,
geocoded data or map data need to be managed and manipulated to provide
the various services based on the location to the user.
Retrieving and using Geocoding is of prime importance as it determines the
latitude and longitude of an address. The technical requirements of geocoding
services can vary from trivial to demanding. A trivial approach could mean
getting the approximate location of an address in a street network.
Sophisticated mapping is needed to visualize location related data. Mapping
requires spatial queries and visual algorithms. These operations require good
geographic data. Sophisticated algorithm is again required for routing and
navigation services. The applications need to scalable and robust to enable
prompt and perfect services.
The control centers and the intensity of the work they perform are again
dependent on the scale of user service provided by them.

13. LBS- Servicios basados en la Localizacion
Communication system
It is inevitable that communication plays a vital role in LBS. Messaging
is required to convey the location to the control center and provide the
service needed. The system could be based on various options like:
 Radio with dedicated channels
 Cellular telephony (SMS)
 Satellite communications (GSM)
 The choice of one or another will depend on the level of service
needed, the inclusion of voice communications and the
relationship between channel occupation and cost.
While the ingredients are very much in place it is time to ponder whether all
the ingredients are necessary for LBS. The needs of various kinds of
location services provided could vary and so could vary the technology
used or the ingredients. When choosing the most suitable technology
the LBS providers need to categorize the application, service and
customer segments.
We could consider Truck Management system and Friend Tracking
system to analyze the ingredients needed.

14. GPS
(Global Position System )

15. GPS - Introducción
El Global Position System (GPS) es un Sistema Global de Navegación por Satélite
(GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una
persona, un vehículo, con una precisión hasta de centímetros, usando GPS diferencial,
aunque lo habitual son unos pocos metros.
El GPS funciona mediante una red de 27 satélites (24 operativos y 3 de respaldo) en
órbita sobre el globo, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la
superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se
utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los
que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada uno de ellos. Con base
en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el retraso de las señales;
es decir, la distancia al satélite.
Por "triangulación" calcula la posición en que éste se encuentra. La triangulación en el
caso del GPS, se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de
medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa
respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada
uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas
reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj
del GPS, similar a la de los relojes atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites.

16. CARACTERÍSTICAS
TÉCNICAS

17. GPS – Características Técnicas
El Sistema Global de Navegación por Satélite lo
componen:
Sistema de satélites. Está formado por 24 unidades
con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la
superficie del globo terráqueo. Más concretamente,
repartidos en 6 planos orbitales de 4 satélites cada
uno. La energía eléctrica que requieren para su
funcionamiento la adquieren a partir de dos paneles
compuestos de celdas solares adosados a sus
costados.
Estaciones terrestres. Envían información de control a
los satélites para controlar las órbitas y realizar el
mantenimiento de toda la constelación.
Terminales receptores: Indican la posición en la que
están; conocidas también como Unidades GPS, son las
que podemos adquirir en las tiendas especializadas. Lanzamiento de satélites para la
constelación NAVSTAR-GPS
mediante un cohete Delta

18. GPS – Características Técnicas
Segmento espacial
Satélites en la constelación: 24 (4 x 6 órbitas)
Altitud: 20.200 km
Período: 11 h 56 min 7 Imagen
Inclinación: 55 grados (respecto al ecuador terrestre).
Vida útil: 7,5 años
Segmento de control (estaciones terrestres)
Estación principal: 1
Antena de tierra: 4
Estación monitora (de seguimiento): 5
Señal RF
Frecuencia portadora:
Civil - 1575,42 MHz (L1). Utiliza el Código de Adquisición Aproximativa (C/A)
Militar – 1227,60 MHz (L2). Utiliza el Código de Precisión (P), cifrado.
Nivel de potencia de la señal: -160 dBW (en superficie tierra)
Polarización: circular dextrógira
Exactitud
Posición: aproximadamente 15 m (el 95%)
Hora: 1 ns
Cobertura: mundial
Capacidad de usuarios: ilimitada

19. Funcionamiento

20. GPS – Funcionamiento
La situación de los satélites es conocida por el receptor con base en las
efemérides (5 parámetros orbitales keplerianos), parámetros que son
transmitidos por los propios satélites. La colección de efemérides de toda la
constelación se completa cada 12 min y se guarda en el receptor GPS.
El receptor GPS funciona midiendo su distancia a los satélites, y usa esa
información para calcular su posición. Esta distancia se mide calculando el tiempo
que la señal tarda en llegar al receptor. Conocido ese tiempo y basándose en el
hecho de que la señal viaja a la velocidad de la luz (salvo algunas correcciones
que se aplican), se puede calcular la distancia entre el receptor y el satélite.
Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de
la esfera, con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el
receptor.
Obteniendo información de dos satélites se nos indica que el receptor se
encuentra sobre la circunferencia que resulta cuando se intersectan las dos
esferas.

21. GPS – Funcionamiento
Si adquirimos la misma información de un tercer satélite notamos que la nueva
esfera solo corta la circunferencia anterior en dos puntos. Uno de ellos se puede
descartar porque ofrece una posición absurda. De esta manera ya tendríamos la
posición en 3-D. Sin embargo, dado que el reloj que incorporan los receptores GPS
no está sincronizado con los relojes atómicos de los satélites GPS, los dos puntos
determinados no son precisos.
Teniendo información de un cuarto satélite, eliminamos el inconveniente de la
falta de sincronización entre los relojes de los receptores GPS y los relojes de los
satélites. Y es en este momento cuando el receptor GPS puede determinar una
posición 3-D exacta (latitud, longitud y altitud). Al no estar sincronizados los
relojes entre el receptor y los satélites, la intersección de las cuatro esferas con
centro en estos satélites es un pequeño volumen en vez de ser un punto. La
corrección consiste en ajustar la hora del receptor de tal forma que este volumen
se transforme en un punto.

22. Aplicaciones

23. GPS - Aplicaciones
CARRETERAS Y ESPACIO
CRONOMETRÍA
AUTOPISTAS
AVIACIÓN AGRICULTURA NAVEGACIÓN
MARÍTIMA

24. GPS - Aplicaciones
MEDIO SEGURIDAD
VÍAS FÉRREAS
AMBIENTE PÚBLICA
CARTOGRAFÍA RECREACIÓN

25. GPS - Aplicaciones
Cronometrología
Además de la longitud, latitud y altitud, el Sistema
de Posicionamiento Global (SPG) proporciona una
cuarta dimensión esencial: la cronometría. Cada
satélite de la constelación SPG contiene múltiples
relojes atómicos que contribuyen con datos horarios
muy precisos a las señales del SPG. Los receptores
del SPG decodifican esas señales y sincronizan
eficazmente cada receptor con los relojes atómicos.
Ello posibilita a los usuarios determinar la hora con
una aproximación de hasta cien mil millonésimas de
segundo sin necesidad de adquirir los costosos
relojes atómicos y operarlos.

26. GPS - Aplicaciones
Carreteras y autopistas
La disponibilidad y precisión del SPG resulta en
mayor eficiencia y seguridad para los vehículos en
las autopistas, calles y sistemas de transporte
público en todo el mundo. Muchos de los problemas
asociados con la asignación de rutas y el despacho
de vehículos comerciales se ven grandemente
reducidos, e incluso eliminados por completo,
gracias a la ayuda del SPG. Así sucede también
con la gestión de los sistemas de transporte
público, el personal de mantenimiento de las
carreteras y la operación de los vehículos de
emergencia.

27. GPS - Aplicaciones
La órbita terrestre
El SPG está revolucionando y revitalizando la forma como las naciones operan en el espacio,
desde los sistemas de orientación para vehículos tripulados pasando por la gestión,
seguimiento y control de constelaciones de satélites de comunicaciones, hasta la observación
de la Tierra desde el espacio. Entre los beneficios derivados del uso del SPG se incluyen:
Soluciones para la navegación: El SPG proporciona determinaciones orbitales de gran
precisión, y mínimo personal de control en tierra, con unidades del SPG con calificación
espacial.
Soluciones a la orientación: El SPG sustituye sensores de orientación a bordo con antenas
múltiples SPG de bajo costo y algoritmos especializados.
Control de constelaciones: un solo punto de contacto con el control para mantener en órbita
numerosos vehículos espaciales, como satélites de telecomunicaciones.
Vuelo en formación: El SPG posibilita realizar formaciones satelitales precisas con
intervención mínima del personal de tierra.
Plataformas virtuales: El SPG ofrece servicios de “mantenimiento” automático de las
estaciones y de posiciones relativas para maniobras científicas avanzadas de rastreo, como la
interferometría.
Seguimiento o rastreo del vehículo lanzado: El SPG sustituye o aumenta los radares de
rastreo con unidades SPG de alta precisión y bajo costo para seguridad de alcance y
terminación del vuelo autónomo.

28. GPS - Aplicaciones
Aviación
Los aviadores de todo el mundo utilizan el SPG
para elevar la seguridad y la eficiencia de sus
vuelos. Con su precisión, continuidad y cobertura
global, el SPG ofrece servicios de navegación por
satélite sin obstáculos que satisfacen muchos de
los requisitos de los usuarios de la aviación. El
posicionamiento y la navegación hacen posible la
determinación tridimensional de la posición para
todas las fases del vuelo, desde el despegue, el
vuelo en ruta y el aterrizaje, hasta el movimiento
sobre la superficie del aeropuerto.

29. GPS - Aplicaciones
Agricultura
La combinación del SPG con los sistemas de información
geográfica, GIS, ha hecho posible el desarrollo y aplicación de la
agricultura de precisión o de localización específica. Esas
tecnologías permiten acoplar datos obtenidos en tiempo real con
información sobre posicionamiento, lo que conduce al análisis y
el manejo eficientes de gran cantidad de datos geoespaciales.
Las aplicaciones en la agricultura de precisión basadas en el
SPG se están usando, además, en la planificación de cultivos, el
levantamiento de mapas topográficos, muestreo de los suelos,
orientación de tractores, exploración de cultivos, aplicaciones de
tasa variable y mapas de rendimiento. Además, el SPG permite
a los agricultores trabajar en condiciones de baja visibilidad en
los campos, por ejemplo con lluvia, polvo, niebla o penumbra.

30. GPS - Aplicaciones
Navegación Marítima
El SPG ha transformado la forma en que el
mundo funciona. El mejor ejemplo de ello son
las operaciones marítimas, incluidas las de
búsqueda y rescate. El SPG proporciona el
método más rápido y preciso para que los
marineros puedan navegar, medir su
velocidad y determinar su posición en todo el
mundo con mayor seguridad y eficiencia.

31. GPS - Aplicaciones
Vías férreas
En muchas partes del mundo los ferrocarriles utilizan el
SPG, combinado con diversos sensores, ordenadores
y sistemas de comunicación, para elevar la seguridad,
integridad y eficiencia de las operaciones. Esas
tecnologías contribuyen a reducir el riesgo de
accidentes, retrasos, costos de operación y emisiones
peligrosas, al tiempo que aumentan la capacidad de
las vías férreas, la satisfacción del usuario y la
rentabilidad. Parte esencial de la operación eficiente de
los sistemas ferroviarios es la posibilidad de contar con
información exacta sobre la ubicación de las
locomotoras, los carros, los vehículos de
mantenimiento de la vía y demás equipo periférico.

32. GPS - Aplicaciones
Medio ambiente
“Hasta la llegada del seguimiento por SPG nos era
prácticamente imposible el registro de los
movimientos de los elefantes con suficiente
resolución temporal para obtener una imagen total de
sus hábitos y migraciones. La presencia de elefantes
en Kenia es un indicador clave de la salud del medio
ambiente.”
Honorable Dr. Newton Kulundu, Ministro para el
Medio Ambiente, Recursos Naturales y Vida
Silvestre, Kenya

33. GPS - Aplicaciones
Seguridad
El tiempo de respuesta es componente esencial para el
éxito de toda operación de rescate. El conocimiento de
la ubicación precisa de puntos de referencia, calles,
edificios, servicios de emergencia y de los centros de
socorro en casos de desastre reduce ese tiempo y
ayuda a salvar vidas humanas. Esa información es vital
para que los equipos de salvamento y seguridad
pública puedan proteger vidas humanas y reducir las
pérdidas materiales. El SPG es una tecnología que
contribuye a enfrentar esas necesidades.

34. GPS - Aplicaciones
Cartografía y Geodesia
Aprovechando la enorme precisión del SPG con sus
ampliaciones de tierra se pueden obtener rápidamente
mapas y medidas geodésicas muy precisas,
reduciendo así la cantidad de tiempo de equipo y de
trabajo que requieren los métodos tradicionales. Hoy
un solo agrimensor puede realizar en un día lo que
antes tomaba a un equipo completo semanas de
trabajo. Al SPG, además, no le afectan la lluvia, el
viento ni mala visibilidad y es por eso que
agrimensores y cartógrafos profesionales de todo el
mundo lo están adoptando.

35. GPS - Aplicaciones
Recreación
El SPG ha eliminado muchos de los peligros
asociados con las actividades recreativas más
comunes proporcionando la capacidad de
determinar la posición de forma precisa. Los
receptores del SPG han ampliado el alcance y el
disfrute de las activas al aire libre, simplificado
muchos de los problemas tradicionales, como
poder mantenerse en el sendero adecuado o
regresar al lugar donde la pesca es mejor.

36. Soluciones GPS

37. GPS – Soluciones para empresas
• Beneficios

38. GPS – Soluciones para empresas
• Funcionamiento del sistema
• Llamar por telefono a la unidad de localización
• La unidad responde mediante un sms con las coordenadas
• Se visualiza la posicion del dispositivo mediante alguna interfaz tipo
Google Maps

39. GPS – Soluciones para empresas
• Monitoreo en tiempo real del vehículo
• Control sobre tiempos de conducción, tiempos de parada, duración del viaje
• Información sobre paradas prolongadas o no planificadas, visitas a lugares
indeseados, excesos de velocidad.
• Optimización del consumo de combustible.
Caso de estudio:
-Compañía Nacional de Mantenimiento de Carreteras – San Pablo, Brasil
Del 3 de Mayo del 2007 al 18 de Mayo del 2007, se llevó a cabo una prueba en la
Compañía Nacional de Mantenimiento de Carreteras en San Pablo, Brasil. La base de la prueba
fue la instalación de una unidad de 3dtracking en un vehículo de la compañía de mantenimiento
durante dos semanas, y con ello, controlar el uso del vehículo.
Resultado:
• 20% DE REDUCCIÓN EN LA DISTANCIA RECORRIDA
• 16 % DE REDUCCIÓN EN LA VELOCIDAD Y 75 % DE REDUCCIÓN EN LOS
INCIDENTES POR VELOCIDAD
• 27 % DE AHORRO EN EL GASTO DE COMBUSTIBLE AL AÑO

40. GPS – Soluciones para empresas
Solución Navdom
• Mediante aplicación web, se configuran los tipos de alerta.
• Alerta de movimiento no autorizado: La maquinaria se mueve en un horario
no permitido. Se envia un SMS al celular autorizado, inmediatamente.
• Alerta de Geozona: La maquinaria se mueve en un lugar no autorizado. Se
envia un SMS

41. GPS – Soluciones para empresas
• El operador del centro de control y coordinación de emergencias recibe la
petición de un servicio
• Se realizan peticiones de posición a todos los vehiculos disponibles
• Una vez recibidas estas informaciones, el operador selecciona
el/los vehículos más cercanos y les asigna la prestación de servicio.
• De igual manera, los mapas se pueden personalizar con los puntos de
interés para el cliente: Hospitales, Comisarías, Bases, Oficinas, etc...
Alrededor de estos puntos de interés se pueden configurar Áreas de
Seguridad, fronteras invisibles alrededor de estos puntos. Al entrar o salir de
un área de seguridad se envía automáticamente una mensaje de alerta al
centro de control de la empresa, a un correo electrónico o a un móvil,
informando en Tiempo Real de la llegada de un vehículo de emergencias a
un lugar señalado o de la disponibilidad de un vehículo para la prestación de
un nuevo servicio.

42. GPS – Soluciones para empresas
• Es posible informar al cliente la evolución de su envío proporcionándole una
clave de acceso para visualizar ese dispositivo en particular, de manera que
sabrá exactamente donde se encuentra en cada momento.

43. GPS – Soluciones para empresas

44. GPS – Soluciones para empresas - Equipos