Устройства геолокации на основе спутниковой навигации.

Введение

Устройство, использующее спутниковую навигацию для определения местоположения

GPS-трекер, устройство геотрекинга, устройство спутникового отслеживания или просто трекер – это навигационное устройство, обычно размещаемое на транспортном средстве, имуществе, человеке или животном, которое использует спутниковую навигацию для определения его перемещения и определения его географических координат в системах WGS84 и UTM (геотрекинг) с целью установления местоположения. Устройства спутникового слежения могут передавать специальные спутниковые сигналы, которые обрабатываются приемником. Информация о местоположении сохраняется в трекере или передается на устройство, подключенное к Интернету, посредством сотовой сети (GSM/GPRS/CDMA/LTE или SMS), радио или спутникового модема, встроенного в устройство, или через Wi-Fi по всему миру. Размер GPS-антенны ограничивает размер трекера, который часто не превышает диаметр в 30,61 мм (меньше половины доллара). В 2020 году рынок отслеживания оценивался в 2 миллиарда долларов, не считая военных нужд – в войне в Персидском заливе трекеры использовались для отслеживания 10% и более целей. Практически каждый сотовый телефон отслеживает свои перемещения. Маршруты могут отображаться на карте в режиме реального времени с помощью программного обеспечения для GPS-отслеживания и устройств, оснащенных GPS.

Архитектура

GPS-трекер по сути представляет собой GPS-модуль, который принимает сигнал GPS и вычисляет координаты. Для устройств записи данных он содержит большой объем памяти для хранения этих координат. Устройства передачи данных дополнительно оснащены GSM/GPRS/CDMA/LTE-модемом для передачи информации на центральный компьютер либо посредством SMS, либо через GPRS в виде IP-пакетов. GPS-трекеры, работающие на основе спутниковой связи, функционируют в любой точке земного шара, используя спутниковые технологии, такие как GlobalStar или Iridium, и не требуют подключения к сотовой сети.

Регистраторы данных

GPS-регистраторы фиксируют положение устройства через заданные промежутки времени во внутренней памяти. GPS-регистраторы могут иметь слот для карты памяти или встроенную флэш-память и USB-порт. Некоторые функционируют как USB-накопители, позволяющие загружать данные трека для последующего анализа на компьютере. Список треков или список интересных мест может быть сохранен в формате GPX, KML, NMEA или другом формате. Большинство цифровых камер сохраняют время съемки фотографии. Если часы камеры достаточно точны или используют GPS в качестве источника времени, это время можно сопоставить с данными GPS-трека для определения точного местоположения. Эта информация может быть добавлена в метаданные Exif файла изображения. Камеры со встроенным GPS-приемником могут создавать фотографии с геометками напрямую. В некоторых случаях частного расследования используются регистраторы данных для отслеживания транспортного средства объекта. Частному детективу не обязательно следить за объектом вплотную, и у него всегда есть резервная копия данных.

Проводники данных

Устройство передачи данных – наиболее распространенный тип GPS-трекера, используемый для отслеживания активов, персонального мониторинга и систем слежения за транспортными средствами. Фактически, каждый сотовый телефон работает в этом режиме согласно пользовательскому соглашению, даже если он выключен или деактивирован, сохраняя данные для последующей передачи. Также известный как "GPS-маячок", этот тип устройства регулярно отправляет (т.е. "передает") координаты устройства, а также другую информацию, такую как скорость или высота, на определенный сервер, который может мгновенно хранить и анализировать данные. GPS-навигатор и мобильный телефон находятся в одном корпусе, питаемые от одного аккумулятора. Через определенные промежутки времени телефон отправляет текстовое сообщение через SMS или GPRS, содержащее данные от GPS-приемника. Новые смартфоны со встроенным GPS и программным обеспечением для отслеживания могут превратить телефон в устройство передачи данных (или регистратор). Начиная с 2009 года, открытые и проприетарные приложения доступны для распространенных телефонов с поддержкой Java ME, iPhone, Android, Windows Mobile и Symbian. Большинство GPS-трекеров 21-го века обеспечивают технологию "push" данных, позволяющую осуществлять продвинутое GPS-отслеживание в бизнес-среде, особенно в организациях с мобильными сотрудниками, таких как коммерческий автопарк. Типичные системы GPS-отслеживания, используемые в управлении коммерческим автопарком, состоят из двух основных частей: аппаратного обеспечения для определения местоположения (или трекера) и программного обеспечения для отслеживания. Эта комбинация часто называется системой автоматического определения местоположения транспортных средств (AVL). Трекер чаще всего устанавливается стационарно в транспортном средстве, подключаясь к CAN-шине, выключателю зажигания и аккумулятору. Это позволяет собирать дополнительные данные, которые затем передаются на сервер GPS-отслеживания. Там они доступны для просмотра, как правило, через веб-сайт в Интернете, где можно просматривать активность автопарка в режиме реального времени или в историческом режиме с использованием цифровых карт и отчетов. Системы GPS-отслеживания, используемые в коммерческих автопарках, часто настраиваются на передачу данных о местоположении и телеметрии с заданной частотой обновления или при возникновении события (открытие/закрытие двери, включение/выключение дополнительного оборудования, пересечение геозоны), которое запускает передачу данных. GPS-мониторинг в режиме реального времени, используемый в коммерческих автопарках, обычно относится к системам, которые обновляются регулярно с интервалом в одну, две или пять минут при включенном зажигании. Некоторые системы отслеживания комбинируют обновления по времени с обновлениями, вызванными изменением направления движения. GPS-решения для отслеживания, такие как Telematics 2.0 – телематическая технология на основе IoT для автомобильной промышленности, используются крупными коммерческими страховыми компаниями.

A data pusher is the most common type of GPS tracking unit, used for asset tracking, personal tracking and vehicle tracking systems. Virtually every cell phone is in this mode per user agreement, even if shut off or disabled storing the data for future transmission. Also known as a "GPS beacon", this kind of device push (i. e. "sends"), at regular intervals, the position of the device as well as other information like speed or altitude to a determined server, that can store and analyze the data instantly. A GPS navigation device and a mobile phone sit side by side in the same box, powered by the same battery. At regular intervals, the phone sends a text message via SMS or GPRS, containing the data from the GPS receiver. Newer GPS integrated smartphones running GPS tracking software can turn the phone into a data pusher (or logger) device. As of 2009, open source and proprietary applications are available for common Java ME enabled phones, iPhone, Android, Windows Mobile, and Symbian. Most 21st century GPS trackers provide data "push" technology, enabling sophisticated GPS tracking in business environments, specifically organizations that employ a mobile workforce, such as a commercial fleet. Typical GPS tracking systems used in commercial fleet management have two core parts: location hardware (or tracking device) and tracking software. This combination is often referred to as an Automatic Vehicle Location system. The tracking device is most often hardwired installed in the vehicle, connected to the CAN bus, ignition system switch, battery. It allows collection of extra data, which is later transferred to the GPS tracking server. There it is available for viewing, in most cases via a website accessed over the Internet, where fleet activity can be viewed live or historically using digital maps and reports. GPS tracking systems used in commercial fleets are often configured to transmit location and telemetry input data at a set update rate or when an event (door open/close, auxiliary equipment on/off, geofence border cross) triggers the unit to transmit data. Live GPS tracking used in commercial fleets generally refers to systems that update regularly at one minute, two minute or five minute intervals while the ignition status is on. Some tracking systems combine timed updates with heading change triggered updates. GPS tracking solutions such as Telematics 2.0, an IoT based telematics technology for the automotive industry, are being used by mainstream commercial auto insurance companies.

Вытягиватели данных

GPS-приемники данных также известны как "GPS-транспондеры". В отличие от устройств, работающих по принципу "push", которые отправляют данные о местоположении устройств через заданные интервалы времени (push-технология), эти устройства постоянно включены и могут быть опрошены столько раз, сколько необходимо (pull-технология). Эта технология пока не получила широкого распространения, но примером такого устройства может служить компьютер, подключенный к Интернету и работающий с gpsd. Они часто используются в ситуациях, когда местоположение трекера необходимо узнать лишь время от времени (например, если трекер размещен в имуществе, которое может быть украдено, или в объектах, не имеющих постоянного источника питания для регулярной передачи данных, таких как грузы или контейнеры). Устройства, работающие по принципу "pull", становятся все более распространенными в виде устройств, содержащих GPS-приемник и сотовый телефон, которые в ответ на специальное SMS-сообщение отправляют сообщение со своими координатами.

Скрытые GPS-трекеры

Скрытые GPS-трекеры содержат ту же электронику, что и обычные GPS-трекеры, но сконструированы так, чтобы выглядеть как обыденный предмет. Одно из применений скрытых GPS-трекеров – защита электроинструментов; эти устройства можно спрятать внутри ящиков для электроинструментов и отследить в случае кражи.

Отслеживание личности

Контроль гонки: в некоторых видах спорта, таких как парусный спорт, участники обязаны носить с собой трекер. В частности, это позволяет судьям контролировать соблюдение правил, выявлять использование несанкционированных маршрутов и определять расстояние между участниками. Этот способ контроля был показан в фильме "Гонка". Правоохранительные органы: подозреваемый, выпущенный под залог, может быть обязан носить GPS-трекер, как правило, браслет на лодыжке, в качестве условия освобождения. Отслеживание по GPS также может быть назначено лицам, в отношении которых выдан судебный запрет. Шпионаж/наблюдение: трекер, установленный на человека или транспортное средство, позволяет отслеживать его перемещения. Отслеживание транспортных средств: некоторые люди используют GPS-трекеры для контроля за своим автомобилем, особенно если им пользуется друг или член семьи. Персональные GPS-устройства отслеживания применяются для ухода за пожилыми и нуждающимися в помощи, а также для отслеживания маленьких детей, которые могут оказаться в опасности. Некоторые устройства могут отправлять текстовые оповещения опекунам, если носитель перемещается в неожиданное место. Некоторые устройства позволяют пользователю вызвать помощь и, опционально, предоставляют назначенным опекунам возможность определить его местоположение с точностью до пяти-десяти метров. Это способствует независимости и социальной интеграции пожилых людей. Устройства часто оснащены односторонней или двусторонней голосовой связью. Некоторые устройства также позволяют пользователю звонить по нескольким предварительно запрограммированным номерам быстрого набора. В ряде стран проводятся испытания персональных GPS-устройств отслеживания для людей, страдающих деменцией. Текстовая и голосовая связь обычно обеспечивается подключением к сотовой сети, но существуют GPS-устройства, использующие спутниковую связь, которая доступна даже вне зоны действия сотовой сети. Некоторые регбийные клубы также используют GPS-устройства для своих игроков. Сборная Англии по регби использует GPS. Экстремальные виды спорта: GPS-трекеры, такие как SPOT Satellite Messenger, позволяют отслеживать местоположение человека. В частности, это позволяет спасательным службам найти человека, подавшего сигнал. Эти устройства также позволяют пользователю отправлять сообщения и аварийные сигналы, даже вне зоны действия сотовой связи. Мониторинг сотрудников: GPS-устройства с встроенным сотовым телефоном используются различными компаниями для контроля за сотрудниками, особенно теми, кто работает в полевых условиях. Для повышения безопасности сотрудников, работающих на удаленных и изолированных объектах, GPS является идеальным решением. Работники технического обслуживания, лесоводы, шахтеры и сотрудники аналогичных профессий могут работать в отдаленных районах, где отсутствует связь. В таких ситуациях возрастает риск для их безопасности.

Race control: in some sports, such as gliding, participants are required to carry a tracker. In particular, this allows race officials to know if the participants are cheating, taking unexpected shortcuts, and how far apart they are. This use was illustrated in the movie Rat Race. Law enforcement: an arrested suspect out on bail may have to wear a GPS tracker, usually an ankle monitor, as a bail condition. GPS tracking may also be ordered for persons subject to a restraining order. Espionage/surveillance: a tracker on a person or vehicle allows movements to be tracked. Vehicle tracking: some people use GPS Trackers to monitor activity of their own vehicle, especially in the event of a vehicle being used by a friend or family member. GPS personal tracking devices are used in the care of the elderly and vulnerable, and can be used to track small children who may get into danger. Some devices can send text alerts to carers if the wearer moves into an unexpected place. Some devices allow users to call for assistance, and optionally allow designated carers to locate the user's position, typically within five to ten meters. Their use helps promote independent living and social inclusion for the elderly. Devices often incorporate either one way otwo way voice communication. Some devices also allow the user to call several phone numbers using pre programmed speed dial buttons. Trials using GPS personal tracking devices for people living with dementia are underway in several countries. Text and voice communication is usually provided by a connection to mobile telephony, but GPS devices are available that use satellite communications, always available even if out of mobile telephone range. Some rugby clubs also use GPS units on their players. The England Rugby Union team uses GPS. Adventure sports: GPS tracking devices such as the SPOT Satellite Messenger are available to allow the position of a person to be tracked. In particular, this allows rescue personnel to locate the carrier. These devices also allow the carrier to send messages and emergency alerts, even when out of cellular telephone range. Monitoring employees: GPS handled tracking devices with a built in cellphone are used to monitor employees by various companies, especially those engaged in fieldwork. Lone workers: GPS is ideal for improving the safety of employees working in distant, isolated work sites. Maintenance workers, forestry workers, mining workers, and employees in similar fields may be required to work in remote areas without any contact nearby. In such scenarios the risk of their well being increases.

Отслеживание активов

Работа от солнечной энергии: преимущество некоторых устройств, работающих от солнечной энергии, заключается в том, что они обеспечивают значительно большую мощность в течение всего срока службы по сравнению с устройствами, работающими от батарей. Это позволяет им передавать данные о своем местоположении и состоянии гораздо чаще, чем устройствам с батарейным питанием, которым необходимо экономить энергию для увеличения срока службы. Некоторые беспроводные устройства, работающие от солнечной энергии, такие как RailRider, могут передавать данные более 20 000 раз в год и работать неограниченно долго от солнечной энергии, избавляя от необходимости замены батарей.

Отслеживание воздушных судов

Самолеты могут отслеживаться либо с помощью ADS-B (преимущественно авиалайнеров и самолетов общей авиации с включенным транспондером ADS-B), либо с помощью пакетов данных FLARM, принимаемых сетью наземных станций (преимущественно используемых самолетами общей авиации, планерами и БПЛА). Оба эти способа подразумевают передачу данных. ADS-B будет заменена ADS-C, системой запроса данных.

Отслеживание животных

Мониторинг животных (GPS-отслеживание диких животных): при установке на дикое животное (например, в виде GPS-ошейника), он позволяет ученым изучать активность животного и закономерности его миграций. Вагинальные передатчики отмечают место, где беременные самки рожают. Ошейники для отслеживания животных также могут использоваться на домашних животных, чтобы находить их в случае потери.

Австралийское право

В Австралии нет федеральных законов, регулирующих слежку и законность использования GPS-трекеров. Однако в большинстве штатов существуют законы, касающиеся использования и ограничений на применение устройств слежения для наблюдения. Перечень штатов с формальным законодательством приведен ниже. На данный момент законодательство отсутствует только в Квинсленде и Тасмании.

Право Соединенных Штатов

В Соединенных Штатах использование GPS-трекеров правительственными органами ограничено 4-й поправкой к Конституции Соединенных Штатов. Так, например, полиция обычно требует ордера на обыск. Хотя полиция устанавливала GPS-трекеры в транспортные средства без ордера, это использование было поставлено под сомнение в суде в начале 2009 года. Использование частными гражданами регулируется в некоторых штатах, таких как Калифорния, где в разделе 637.7 Уголовного кодекса Калифорнии говорится: (a) Ни одно лицо или организация в этом штате не должно использовать электронное устройство слежения для определения местоположения или перемещения человека. (b) Настоящий раздел не применяется, если зарегистрированный владелец, лизингополучатель или арендатор транспортного средства дал согласие на использование электронного устройства слежения в отношении этого транспортного средства. (c) Настоящий раздел не применяется к законному использованию электронного устройства слежения правоохранительными органами. (d) В настоящем разделе под «электронным устройством слежения» понимается любое устройство, прикрепленное к транспортному средству или другому подвижному предмету, которое выявляет его местоположение или движение путем передачи электронных сигналов. (g) Нарушение этого раздела является проступком. (f) Нарушение настоящего раздела лицом, предприятием, фирмой, компанией, ассоциацией, товариществом или корпорацией, имеющим лицензию в соответствии с Разделом 3 (начиная с Раздела 5000) Кодекса бизнеса и профессий, является основанием для отзыва лицензии, выданной этому лицу, предприятию, фирме, компании, ассоциации, товариществу или корпорации, в соответствии с положениями, предусматривающими отзыв лицензии, изложенными в Разделе 3 (начиная с Раздела 5000) Кодекса бизнеса и профессий. Следует отметить, что пункт 637.7 относится ко всем электронным устройствам слежения и не проводит различий между устройствами, использующими технологию GPS, и теми, которые не используют ее. Поскольку законодательство адаптируется к современным реалиям, вполне вероятно, что все 50 штатов в конечном итоге примут законы, аналогичные законам Калифорнии. Другие законы, такие как нарушение неприкосновенности частной жизни, а также уголовные законы о прослушивании телефонных разговоров (например, закон о прослушивании штата Массачусетс, который является чрезвычайно ограничительным), потенциально распространяются на использование GPS-устройств для отслеживания частными гражданами без согласия отслеживаемого лица. Проблема конфиденциальности также может возникнуть, когда люди используют устройства для отслеживания деятельности близких. GPS-трекеры также устанавливались на религиозные статуи для отслеживания их местонахождения в случае кражи. В 2009 году в Джорджии развернулись дебаты по поводу предложения о запрете скрытого GPS-отслеживания, с исключением для сотрудников правоохранительных органов, но не для частных детективов. См. Georgia HB 16 Электронное устройство слежения; определение местонахождения человека без согласия (2009).

In the United States, the use of GPS trackers by government authorities is limited by the 4th Amendment to the United States Constitution. So police, for example, usually require a search warrant. While police have placed GPS trackers in vehicles without a warrant, this usage was questioned in court in early 2009. Use by private citizens is regulated in some states, such as California, where California Penal Code Section 637.7 states:
(a) No person or entity in this state shall use an electronic tracking device to determine the location or movement of a person. (b) This section shall not apply when the registered owner, lesser, or lessee of a vehicle has consented to the use of the electronic tracking device with respect to that vehicle. (c) This section shall not apply to the lawful use of an electronic tracking device by a law enforcement agency. (d) As used in this section, "electronic tracking device" means any device attached to a vehicle or other movable thing that reveals its location or movement by transmission of electronic signals. (g) A violation of this section is a misdemeanor. (f) A violation of this section by a person, business, firm, company, association, partnership, or corporation licensed under Division 3 (commencing with Section 5000) of the Business and Professions Code shall constitute grounds for revocation of the license issued to that person, business, firm, company, association, partnership, or corporation, pursuant to the provisions that provide for the revocation of the license as set forth in Division 3 (commencing with Section 5000) of the Business and Professions Code. Note that 637.7 pertains to all electronic tracking devices, and does not differentiate between those that rely on GPS technology or not. As the laws catch up with the times, it is plausible that all 50 states will eventually enact laws similar to those of California. Other laws, like the common law invasion of privacy tort as well as state criminal wiretapping statutes (for example, the wiretapping statute of the Commonwealth of Massachusetts, which is extremely restrictive) potentially cover the use of GPS tracking devices by private citizens without consent of the individual being so tracked. Privacy can also be a problem when people use the devices to track the activities of a loved one. GPS tracking devices have also been put on religious statues to track the whereabouts of the statue if stolen. In 2009, debate ensued over a Georgia proposal to outlaw hidden GPS tracking, with an exception for law enforcement officers but not for private investigators. See Georgia HB 16 Electronic tracking device; location of person without consent (2009).

Использование в маркетинге

В августе 2010 года бразильская компания Unilever провела необычную акцию: в коробки со стиральным порошком Omo были встроены GPS-трекеры. Команды отслеживали покупателей, приобретших эти коробки, до их домов, где они получали приз за покупку. Компания также запустила веб-сайт (на португальском языке), чтобы показывать примерное местоположение домов победителей.