Download DOC - Trabajos de Grado de la facultad de Ingeniería de Sistemas

2010
AGG-JMM
Andrés Gaitán Galarza
Jair Andrés Moreno
[ESTADO DEL ARTE DE LOS
PRINCIPALES SERVICIOS BASADOS
EN LOCALIZACIÓN PARA
DISPOSITIVOS MÓVILES]
En este documento encontrará la información que le brindará las bases y herramientas
necesarias para comprender el trabajo de grado
Estado del arte de los principales servicios basados en localización
para dispositivos móviles
Definiciones, abreviaciones y acrónimos:

3G: Hacer referencia a la 3 generación de la transmisión en los teléfonos celulares que
se caracterizan por su alta velocidad en Internet y video en tiempo real.[PCMA 2010]
(1)

AL: (local area)Área local

API: Es la programación de la interface en una aplicación (application programming
interface).

ARM: (advanced RISC machines) pertenece a la familia de microprocesadores de la
tecnología RISC, diseñados por la empresa Acorn Computers.

BTS /BSC/BSS: Un sitio celular se compone básicamente de dos partes, el BSC (Base
Station Controller) y el BTS (Base Transceiver Subsystem). El BTS es el transceptor de
radio y las antenas utilizadas en una zona. La combinación entre antenas y transceptores
se conoce como BSS (Base Station Subsystem). Las antenas se encuentran conectadas en
un sistema que les permite conmutarse a diferentes transceptores. Esto es controlado por
el BSC.[UPCA 2002] (2)

CDMA: Acceso múltiple por división de código (Code Division Multiple Access) es un
término genérico para varios métodos de multiplexación o control de acceso a medios
con tecnología de espectro expandido.

CELL-ID: es un número único de una celda GSM suministrada por un operador. El
teléfono siempre está conectada a una celda y conociendo este número y la posición de
la celda, se puede encontrar el teléfono celular.[OPEN 2010] (3)

CGI: Identidad celular global (cell global identity).

EDGE: Enhanced Data rates for Global Evolution) es un servicio de datos digitales
2.5G empleado por la red de los carriers(proveedores) GSM alrededor del mundo
incluyendo AT&T, T-Mobile en los Estados Unidos. También es llamado "Enhanced
GPRS" (EGPRS), por su mejora en GPRS. EDGE funciona en cualquier dispositivo
que posea módems de esta tecnología[PCMA 2010] (4)

Galileo: Según la agencia espacial europea [ESA 2000] (5) , es un GNNS el sistema
global de navegación por satélite desarrollado por la unión europea.
GNNS: es referente a un sistema global de navegación por satélite (global navigation
satellite system) que provee posicionamiento geo espacial con cubrimiento global como
GPS, Galileo y GLONASS.[IGS 2010] (6)
GNU GPL: General Public License o licencia pública general. [GNU 1996] (47)
GNU: Es un acrónimo recursivo que significa "GNU No es Unix".
Estado del arte de los principales servicios basados en localización
para dispositivos móviles

GPS: es el GNNS,
sistema global de navegación por satélite,
más conocido y
difundido alrededor del mundo. Inicialmente llamado NAVSTAR-GPS (global
positioning system) y permite detectar la posición de un objeto con precisión de unos
metros o centímetros si se usa GPS diferencial.[GPS 1999] (49)
GSM: es el estándar más popular para los teléfonos móviles; el sistema global para las
comunicaciones móviles (global system for mobile comunication) antes llamada Groupe
spéciale mobile.[GSMA 2010] (50)
GUI: (graphical user interface). Sistema de interacción entre el ordenador y el usuario,
caracterizado por la utilización de iconos y elementos gráficos en su concepción. Es un
paso más allá de los interfaces basados en caracteres, que sólo incluían líneas de texto
para introducir comandos y conocer las respuestas del sistema.[TLIP 2004] (51)

HDSPA: High-Speed Downlink Packet Access es un protocolo para la transmisión de
datos en los teléfonos celulares.Es conocido como dentro la tecnología de la generación
3.5G y a su vez es una mejora W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access, del
protocolo 3G.[PCMA 2010] (52)

LBS: Son los sistemas basados en localización (located based systems).Según Küpper
[KUPP 2006] (54)También son conocidos cómo servicios móviles basados en
contenidos sensibles a la localización, LDIS (location dependant information services),
PALMS (privacy-Aware location-based mobile services),
spatial location based
services, servicios basados en ubicación y servicios anytime-anywhere.

LCS: son los servicios de localización para los LBS [ ENCYC 2010] (55).

LMU: Hace referencia a las unidades de la localización de un móvil LMU´s (location
measurement units).

Middleware: Es un software de conectividad que ofrece un conjunto de servicios que
hacen posible el funcionamiento de aplicaciones distribuidas sobre plataformas
heterogéneas. [RYME 1996] (21) y[PUEN 2005] (22)

MS: Estación móvil (mobile station).

OS: Sistema operativo, (operating system), es el software de un dispositivo electrónico
que es el intermediario de la interfaz entre el hardware y el usuario. Este es el encargado
de gestionar y coordinar todas las actividades y recursos de un computador, dispositivo
móvil entre otros.[PCMA 1996] (57)

ROI: Se refiere al retorno de una inversión (return on investment).

SDK: Software Developer's Kit , es un conjunto de rutinas de software y utilidades
para el programador al momento de escribir un programa. [PCMA 2010] (59)
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para dispositivos móviles
Según la revista Pc Magazine, es el formato de lenguaje y mensajes usando en una
aplicación de un programa para comunicarse con un sistema operativo, un protocolo de
comunicación, base de datos u otro. [PCMA 1996] (60)

SmartPhone: Teléfonos inteligentes, representa los celulares de gama alta, los cuales
poseen varias características como conectividad a Internet, instalar nuevos programas,
pantallas táctiles entre otros. BlackBerry
SRS: Software Requirement Specification ,especificación de requerimientos de
software.Es un documento de una organización
para entender el
sistema de
requerimientos y todas sus dependencias (para un cliente potencial ) de un aspecto en
particular en un momento dado previo al actual diseño o desarrollo de un proyecto de
software.[TECH 1997] (62)

TA: Avance temporal (timing advance) referente a una mejora en la precisión del
posicionamiento de la tecnología CELL-ID entre una BS y MS.
Tecnología Pull: Está tecnología la utiliza cuando el usuario inicia la acción con su
navegador de visita cualquier sitio web con el fin de “tirar o jalar” información.[XU et
AL 2009] (64)
Tecnología Push: A diferencia de la tecnología pull, el usuario no es el que inicia la
acción sino que la información “viene” al usuario sin la necesidad de solicitar cierta
información. [XU et AL 2009] (64)
Widget: es un término popular para describir “algo” genérico cuando no existe un
nombre real para este.Muchas veces se usa para describir algunos productos hechos con
nombres ficticios;también son mini aplicaciones que varias veces utilizan Web services
o plug ins en diferentes browsers.[WISE 2010] (65)
Estado del arte de los principales servicios basados en localización
para dispositivos móviles
Índice de ilustraciones
Ilustración 1: Arquitectura del sistema Mac OS X Mobile ........................................................... 9
Ilustración 2: Arquitectura Symbian^3 [SYMB 2010] (12) ........................................................ 10
Ilustración 3: Arquitectura PUSH de primera generación [SPIN 2003] (18) .............................. 13
Ilustración 4: Arquitectura PUSH de 2da generación [SPIN 2003] (18) .................................... 14
Ilustración 5: Constelación de satélites GPS ............................................................................... 17
Estado del arte de los principales servicios basados en localización
para dispositivos móviles
Introducción
Para la construcción de una arquitectura tipo middleware capaz de ofrecer servicios basados en
localización de forma personalizada y asegurando un modelo en el cual tanto proveedores y
usuarios de la información se vean beneficiados de la iniciativa se procede a realizar este trabajo
de grado durante el primer semestre de 2010.
Con el fin de establecer el nivel actual de los factores interesados tales como dispositivos
móviles, arquitecturas tipo middleware para sistemas basados en localización actuales y
sistemas de posicionamiento para dispositivos móviles se procede a realizar una exploración de
estos temas con el fin de tener un marco teórico que sustente el trabajo de grado.
Sistemas operativos
La gran cantidad de sistemas operativos en dispositivos móviles impide realizar un estudio a
fondo de todas las características propias además de examinar en detalle su capacidad de
gestionar sistemas basados en localización, sin embargo, se ha escogido los sistemas operativos
más populares (en cuanto a número de dispositivos móviles sobre esta plataforma) y se
examinaran los siguientes criterios:

Capacidad de ejecutar software diferente al propio

Características de pantalla y modo grafico

Transmisión de datos sobre una red (tanto red celular como inalámbrica)

Soporte para tecnologías de localización
Black Berry
Este OS es software propietario, fue desarrollado por la compañía Research In Motion. Hoy en
día posee “más de 36 millones el número de usuarios” según Maturana, reportero del sitio web
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The Inquirer[INQU ] (7). Su gran influencia en el mundo empresarial se ve reflejada en el
crecimiento acelerado dentro de todo grupo de población estableciéndose como base para gran
número de dispositivos. Algunos modelos como el Pearl 8110, Curve 8310 y Bold 9000 poseen
la funcionalidad de A-GPS e incluyen asistencia del software BlackBerry Maps; sin embargo
actualmente no tiene soporte para varios países, incluido Colombia [PDAC 2008] (8)
El desarrollo de aplicaciones para este sistema operativo se basa en la especificación JAVA que
le provee a los desarrolladores herramientas conocidas para facilitar la creación del producto así
como la utilización de las API de comunicación y transferencia de datos. El sistema operativo
permite siempre y cuando lo soporte el dispositivo transferencias en tecnología GPRS, EDGE y
recientemente tecnología HDSPA.
En cuanto al número de aplicaciones, el portal ZonaBlackberry afirma
“ … Si analizamos esto realmente la selección de aplicaciones de terceros disponibles para
BlackBerry es insignificante, si las comparamos con las 10,619 para Palm OS, 9,757 de
Symbian OS, o las 18,382 en Windows Mobile.
“A pesar de llevar muchos años en el mercado, el sistema operativo BlackBerry ha dejado de ser
interesante como plataforma de desarrollo para aplicaciones que no sean realmente importantes.
Cuestión que no creo que ocurra con OS X, terminará ampliando el número y calidad de
aplicaciones por parte de terceros.” [ZONA 2009] (9)
Palm OS
El sistema operativo “Palm OS” fue un producto desarrollado por PalmSource Inc. Y fue
durante algún tiempo el sistema más difundido en dispositivos móviles.
El sistema fue
adecuándose a las necesidades y obtuvo capacidades para pantallas a color y transmisión de
datos. Aun cuando los primeros dispositivos no podían transmitir datos sobre redes inalámbricas
sus posteriores versiones consiguieron esta característica hasta obtener soporte para tecnología
EDGE. Para el desarrollo de aplicaciones sobre Palm OS se emplea una especificación de JAVA
J2ME con MIDP (Mobile Information Device profile) 2.0 el cual facilita el acceso a las
conexiones de datos diferentes a HTTP y el soporte a aplicaciones (MID) de JAVA que usen
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para dispositivos móviles
comunicaciones, pantalla completa e integración con otras aplicaciones. A comienzos del año
2010 el sistema operativo Palm OS se descontinuó con el lanzamiento del Palm Treo Pro
(siendo este el ultimo dispositivo que lo usarÁ). Posteriormente a esta decisión se lanzó por
parte de la compañía del sistema operativo WebOS que es un sistema operativo de vanguardia
para dispositivos nuevos que integren unas características mínimas especificadas por el
fabricante. Entre estas características esta la posibilidad de conexión a redes de alta velocidad
hardware de GPS entre otras.
Como el soporte para este tipo de tecnologías el sistema operativo da acceso al desarrollador
mediante el “Palm WebOS Plug-in Development Kit” para actividades como geo-referenciación
o localización en algunos modelos como el Palm Pre y el Palm Pixi [PALM 2010] (10). Sin
embargo, las restricciones de acceso al bajo nivel del sistema por fuera de los desarrolladores
externos dificultan las aplicaciones diferentes a widgets en pantalla. Según Mann, redactor del
sitio web suite101.com [PDAS 2008] (11), este OS opera a gran velocidad usando una interfaz
amigable, llegando a cualquier función con pocos clics de manera intuitiva porque el sistema
operativo está muy ligado al dispositivo móvil.
iPhone
Su sistema operativo está basado en el mach kernel del sistema operativo Mac OS X. Sin
embargo fue adecuado para cumplir requerimientos de funcionamiento en un dispositivo móvil.
Aparecido por primera vez en el enero de 2007 el dispositivo fue un éxito mundial de ventas.
Entre sus características técnicas se encuentra la inclusión de tecnologías de posicionamiento
tales como GPS y triangulación mediante antenas celulares así como la capacidad de conexión a
redes de alta velocidad (HDSPA) desde la versión 3G del dispositivo y el iPhone OS 2.0.
Los componentes principales del sistema operativo son:
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para dispositivos móviles
Animation
core
Cocoa Touch
Nucleo
del
sistema
Servicios
principales
Medios de
comunicacion
Ilustración 1: Arquitectura del sistema Mac OS X Mobile
Aun cuando en un principio el sistema operativo solo ejecutaba aplicaciones autorizadas por
Apple inc. En junio de 2007 se cambio el modelo al establecimiento de una tienda de
aplicaciones centralizado y controlado por ellos pero sobre la cual desarrolladores podían
publicar aplicaciones. Ese mismo mes se liberó por parte de Apple el SDK para iPhone que es el
encargado de construir aplicaciones compatibles con el dispositivo.
Su sistema aunque teóricamente es capaz de ejecutar aplicaciones JAVA u otras que requieran
maquina virtual, las políticas de desarrollo lo impiden claramente haciendo que solo bajo el uso
del SDK privativo se puedan construir aplicaciones siempre y cuando se mantengan con las
restricciones impuestas.
Symbian
Este sistema operativo desarrollado por la fundación Symbian es característico de los teléfonos
inteligentes Nokia y algunos de marcas competidoras. Entre sus principales características se
encuentra el hecho de que todo su código es de fuente abierta, lo que significa que cualquier
persona puede observar, modificar o reutilizar su código.
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para dispositivos móviles
Hace algunos años, este sistema operativo era cerrado, aún así obtenía el porcentaje más grande
del mercado de los dispositivos móviles; hoy en día, hace funcionar más de 250 millones de
dispositivos móviles con una cuota de 50 %
en los teléfonos inteligentes (Smartphones)
vendidos recientemente. [SYMB 2010] (12)
Ilustración 2: Arquitectura Symbian^3 [SYMB 2010] (12)
Su modo de funcionamiento se basa en un núcleo de sistema que corre código Qt así como
maquinas virtuales JAVA. Todas las aplicaciones desarrolladas para este sistema operativo
tienen la posibilidad de acceder tanto a los API de comunicaciones como del sistema operativo
siempre y cuando cuenten con la autorización del usuario para dicho fin.
Posee capacidad de servicios tanto PUSH como PUSH en cuanto a comunicación con la red y su
plataforma de aplicaciones es muy grande en parte, por la disponibilidad publica de su ambiente
de desarrollo Qt. Los sistemas de GPS y tecnologías de localización están siendo adaptados
desde hace algunos años sin embargo, hasta el lanzamiento del sistema Nokia Maps como parte
integral del sistema su utilización había sido poca.
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para dispositivos móviles
Sistemas basados en localización
Los sistemas basados en localización son servicios que adquiere una persona cuando posee un
dispositivo móvil (junto con alguna aplicación que ofrezca información según la localización
actual) y opera utilizando una tecnología de sistemas de información geográfica, una
de
posicionamiento (como GPS) y una de comunicación de redes. Además, esta tecnología posee
características de localización y puede ofrecer a los usuarios una personalización.
Según [BAR 2009] (13) existen dos tipos de PUSH, los activos y los pasivos. Los primeros
están principalmente enfocados en proveer información de servicios. Los segundos, están
orientados sobre todo a clientes empresariales que desean administrar recursos móviles y
mejorar el proceso de toma de decisiones.
Por otro lado, la localización del móvil puede ser efectuada de forma dependiente, accionada
por el usuario, o de forma independiente. La localización es el núcleo fundamental para
cualquier aplicación de PUSH que quiera ofrecer servicios geográficos en tiempo real. Estos
servicios pueden ejecutar en sí diferentes conjuntos de funcionalidades y/o conseguir resultados
que pueden ir cambiando a raíz de nuevas posiciones del móvil.
Los siguientes son algunas de estas aplicaciones:

Búsqueda por proximidad: ¿dónde está el punto más cercano? Ejemplos: Cerca de mi
Vodafone en España [IWO 2010] (14)

Instrucciones de conducción: ¿cómo hago para llegar a cierto lugar? Ejemplos: Map
Quest (15), Etak [ETA 2010] (16)

Condiciones de tráfico: ¿Está ruta fluye normalmente? Ejemplos: Traffic Station [TRA
2010] (17)
Algunas de las funcionalidades PUSH son:

Geodificación: Muestra la latitud, longitud y dirección (geo-coding).
Estado del arte de los principales servicios basados en localización
para dispositivos móviles

Geodificación inversa: Utiliza coordenadas para retornar otra información (reverse
geocoding).

Enrutamiento: Selecciona una ruta con el tiempo más corto de desplazamiento (spatial
querying).

Servicio de mapas: Habilita la función de mapas en un dispositivo habilitado (mapping).

Servicio directorio: Identifica establecimientos públicos en una región específica.
Muchos servicios PUSH se han venido catalogando por varios autores como servicios tipo
PUSH y tipo PUSH. Los primeros son aquellos que entregan información cuando el usuario se
lo solicita directamente mientras los segundos entregan información requerida de forma
indirecta.
Algunos servicios para tecnologías tipo PUSH

Asistencia de emergencias (end user assitance services): Cualquier tipo de atención a
emergencias como por ejemplo en carreteras.

Instrucciones de viaje sobre un mapa.

Servicios de información basados en la posición (location based information services)
para asignar recursos: Son los recursos que operar en un área cerca dónde se genera una
solicitud.

Páginas amarillas móviles: El usuario indica las categorías de las cuales desea obtener
información.
Algunos servicios para tecnologías tipo PUSH

Servicios por activación automática (trigger services) como publicidad móvil.

Servicios de seguimiento por parte de terceros (third part tracking services): Por
ejemplo el seguimiento a las flotas de transporte.

Buscadores de amigos: Informa al usuario quienes de sus amigos están cerca donde el
usuario se encuentre.

Alerta de zonas: Su estado de activación depende del estar dentro de un espacio
esperado. (object triggers)

Servicio de compras: Ofrece un contacto directo e instantáneo con compradores y
proveedores.
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para dispositivos móviles
Arquitecturas que proveen servicios PUSH
Actualmente existen diferentes tipos de arquitecturas que proveen servicios basados en
localización, tanto en forma como en diseño cambian radicalmente sin embargo tratan de
ofrecer la misma funcionalidad. Spinney [SPIN 2003] (18) considera que se han identificado
tres tipos de generaciones en arquitecturas para servicios basados en localización. En la primera,
de 1997-2001, se distinguían modelos de arquitectura descentralizada, dónde las compañías de
GIS aseguraban un alto ROI pero los proveedores (o carriers en inglés) no podían desarrollar
aplicaciones PUSH de manera elegante y rápida por cuestiones de integración y
interoperabilidad.
Ilustración 3: Arquitectura PUSH de primera generación [SPIN 2003] (18)
La segunda generación, se basó en usar arquitecturas con servicios Web centralizados. Así de
esta forma, los desarrolladores de aplicaciones PUSH enviaban sus códigos a los proveedores y
este los ponía disponibles a sus suscriptores. Aquí se agregaron componentes al núcleo de la
arquitectura PUSH, usando un middleware de localización y un servidor para la georeferenciación. La arquitectura fue centralizada y se aseguraban aspectos cómo la privacidad y
la personalización. Otro aspecto de alta importancia fue el hecho de proponer estándares,
protocolos y API´s como el LIF-MLP (Location interoperability forum –mobile location
protocol) para la localización y el API de la OGC (Open GIS Consortium) llamado OpenLS
para el procesamiento espacial, los cuales resolvieron gran parte de los problemas en la primera
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para dispositivos móviles
generación. El LIF-MLP, se encarga de solicitar y responder las coordenadas geográficas del
móvil. Los API´s de OpenLS son esquemas XML que definen el procesamiento de conjuntos
espaciales para las funcionalidades como: geodificación, geodificación inversa, enrutamiento,
servicio de mapas y rastreo.
Ilustración 4: Arquitectura PUSH de 2da generación [SPIN 2003] (18)
Error! Reference source not found.
Hoy en día, la tercera generación es la continuación de la segunda usando información de
posición más precisa e incluyendo el hecho de poder iniciar servicios PUSH de forma proactiva,
gracias a su ubicación. Por ejemplo, existen servicios de tipo:

“affinity trigger” dónde la aplicación le muestra sus amigos en proximidad (friend finder).

“object Triggers” se controla cuando se ingresa cierta zona radial.

“object-temporal triggers” igual al anterior pero incluye la variable del tiempo.
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Tecnologías para el posicionamiento geo-espacial
Actualmente existen una gran variedad de tecnologías al servicio del posicionamiento geoespacial. Muchas de ellas hacen parte de redes celulares y/o satélites y otras se basan en
posicionamiento por radio. Las primeras utilizan la red y el dispositivo móvil en sí. Las otras
son conocidas como redes inalámbricas como son las tecnologías de Bluetooth, Wi-fi, Wi-Max,
infrarojos o banda Ultra-Ancha.
De igual forma, las tecnologías no son perfectas en ningún caso, es por ello que es necesario
analizarlas, estudiarlas y sobre todo compararlas para así poder elegir una de ellas, la más
acorde al modelo del cliente. Cualquier técnica puede representar algún o muchos aspectos
positivos o negativos. A continuación se describen estas dos consideraciones.
Posicionamiento basado en redes celulares y satélites
Las redes celulares son un tipo de redes inalámbricas que están sujetas a un vasto territorio
geográfico, incluyendo una constante actualización y control ante la movilidad del usuario. Las
redes celulares más importantes y conocidas son GSM, GPRS, UMTS y CDMA. Cada una de
ellas se puede detectar por medio de técnicas basadas en la identidad del celular.
Una de estas técnicas es la identidad celular global CGI (Cell Global identity) y la identidad
celular perfeccionada EID (Enhanced Cell Id).
¿Cómo funciona el posicionamiento geo-espacial usando la técnica CGI?
La técnica de CGI funciona en cualquier red celular. Una de estas es GSM que ha sido de gran
acogida para celulares de segunda generación. GSM se basa en varios componentes e
identificadores que se transmiten información entre ellos para conocer la posición de un móvil.
Es por ello que para poder ofrecer un servicio en un territorio extenso, se definieron zonas
geográficas pequeñas llamadas celdas, servidas por radio bases de potencia limitada.
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para dispositivos móviles
Estas celdas GSM que se agrupan juntas en una estación llamada base de estación controladora
(BSC). De la unión de estas se forma un área local (AL). Cada una de estas área locales poseen
un identificador de área local (LAI) y un identificador de celda (CI) de manera que juntas
identifican las celdas GSM .Además, cada estación de base tiene un identificador (BSIC) además
de una antena de estación base (BTS) fácilmente identificable por su altura y color roja, Esta es
la encargada de ser el primer nodo GSM que se comunica con una estación móvil (MS).
La estación móvil transmite información de LAI, CI, BSIC en un canal de señal lógica (BCCH)
y los BTS envían su propio BSIC, con lo cual un teléfono celular puede estimar su posición por
toda la información de localización suministrada por su celda. Picollo [PICC2007] (19) y la
organización 3GPP [3GPP2010] (20) explican en detalle los procesos técnicos que están sujetos
los componentes de redes celulares GSM.
De igual forma, las unidades de medida para la localización de un móvil LMU´s (location
measurement units) son un aspecto de gran importancia en el proceso de posicionamiento geoespacial. Estas miden el radio de localización de una MS específica o asisten a la localización de
varias MS en el área
Uno de los escenarios de referencia para las tecnologías aplicadas al posicionamiento geoespacial es el uso de las redes celulares de radio GSM. En este escenario los usuarios de móviles
se pueden dirigir hacia cualquier dirección y con la ayuda de un teléfono celular conocer su
localización absoluta y/o relativa. La manera más fácil de obtener celulares con servicios de
localización es dotándolos de sistemas de navegación satelitales (GNSS) como NAVSTAR-GPS;
sin embargo según estudios de investigación de PUSH por parte de Berg Insight´s [BILG] (21)
en noviembre de 2006 comenta que “…cerca del 32 % de todos los celulares con GSM y
WCDMA esperan ser integrados con GPS o receptores Galileo en el 2010”. Además, en
condiciones difíciles de recepción (dentro de una casa, edificio, parqueadero, túnel y otras
zonas similares) los celulares localizados estarán localizados por señales celulares.
Debido a los últimos avances en tecnologías de posicionamiento, se hizo posible la integración
entre tecnologías de redes celulares con sistemas de posicionamiento global, esta forma de
posicionamiento se denomina ‘hibrida’.
Estado del arte de los principales servicios basados en localización
para dispositivos móviles
Las tecnologías de posicionamiento basadas en redes celulares más conocidas son:

COO, CELL ID con precisión entre 500 metros hasta 5 kilómetros.

AOA, TDOA con precisión entre 100 200 metros.

AFLT y EOTD que son precisas en un rango entre 50 y 200 metros. La primera
funciona únicamente en las redes CDMA, la segunda en redes GSM.
Estas tecnologías actualmente funcionan en cualquier red de telecomunicación (como GSM o
CDMA) y de obligatoria implementación en diferentes países sin embargo no son en muchos
casos accesibles al público en general. [ADUS2004] (22)
En cuanto a las técnicas basadas en dispositivos físicos, la principal tecnología es GPS (global
positioning system). Su funcionamiento se basa en la unión de una constelación de satélites
orbitando alrededor de la tierra y un dispositivo móvil que contenga un receptor compatible con
el sistema. Este receptor en cualquier punto de la superficie terrestre cuenta con al menos la
presencia de 4 satélites emitiendo su señal.
Ilustración 5: Constelación de satélites GPS
Cuando el receptor capta satisfactoriamente la señal de los satélites genera mediante cálculos
matemáticos la intersección de las señales según su retraso al dispositivo. Esta intersección da
como resultado la ubicación tanto en dos dimensiones como la altura con respecto al nivel del
mar del receptor. Su capacidad de ubicación es de gran precisión, entre 10 y 50 metros con la
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ventaja de no operar sobre ninguna red de comunicaciones lo que lo convierte en un sistema
totalmente gratuito.
En cuanto a las tecnologías híbridas, las más desplegadas son A-GPS y D-GPS. Ambas
funcionan en cualquier red de comunicación con soporte para transmisión de datos sobre GPRS
o EDGE debido a su necesidad de comunicación para el enlace primario con los satélites. Sin
embargo, su velocidad y precisión son mucho mayores llegando a niveles entre 5 a 30 metros.
Comparación entre las diferentes técnicas de posicionamiento
Al momento de elegir una técnica de posicionamiento para algún dispositivo, no existe una que
se acople a todas las necesidades que puede requerir un usuario. Por consiguiente es necesario
inclinarse en los aspectos más importantes y de mayor peso al modelo del cliente para obtener el
máximo beneficio.
A continuación, se muestran los aspectos más importantes de cada una de ellas:
Ventajas y desventajas del Posicionamiento por radio:

Solo se usan para posiciones en el interior.

No todos los dispositivos funcionan con la misma tecnología.

Es necesario usar balizas (objetos señalizadores) dentro del interior.
Ventajas y desventajas del Posicionamiento por celular:

La tecnología CELL-ID es universal de bajo costo pero imprecisa.

La posición del móvil se basa en la medida entre la BTS y MS.
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
La precisión depende de las características de BTS tales como la radio, la
segmentación de la zona y de la actualización del CELL-ID con mejoras como el
TA (timing advance).
Ventajas y desventajas del Posicionamiento por satélite:

El posicionamiento es universal con alta precisión.

La señal es débil y breve, además se necesita que el receptor tenga línea de vista con
los satélites.

Alto costo en los receptores.

Dificultad de establecer enlace en ciertos lugares debido a condiciones
climatológicas.
Debido a lo anterior se establece que actualmente las arquitecturas para servicios basados en
localización se fundamentan en un servicio central que distribuye información tanto vertical
como horizontalmente. Con recepciones por parte de dispositivos con sistemas operativos
modernos adecuados a ejecutar software de terceros de forma integrada y con pleno acceso al
sistema. Todo lo anterior usando un sistema de posicionamiento generalmente hibrido que supla
las necesidades tanto de forma interna como en espacios abiertos para localizar al usuario y
proporcionarle la información deseada.
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