ความแตกต่างระหว่าง GPS GPRS และ A-GPS

หลายๆครั้งที่ผมได้ยินคนพูด 3 คำนี้สลับกันอยู่บ่อยครั้ง คือ GPS GPRS และ A-GPS ผมจึงขอให้รายละเอียดเกี่ยวกับสามคำ พร้อมทั้งพูดถึงที่มาของ A-GPS ดังต่อไปนี้

gps_orbit

GPS

GPS ย่อมาจากคำว่า Global Positioning System หมายถึงระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก ประกอบไปด้วยดาวเทียมที่โคจรรอบโลกจำนวนหลายดวง และใช้อุปกรณ์รับสัญญาณ (GPS Receiver) เป็นตัวแสดงผล เช่น ระบบนำทางติดตั้งในรถยนต์, คอมพิวเตอร์, พีดีเอ, โทรศัพท์มือถือ เป็นต้น (ดาวเทียมจีพีเอสถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกเมื่อปี ค.ศ.1978 โดยมีทั้งหมด 24 ดวง

GPRS

GPRS ย่อมาจากคำว่า General Packet Radio Service คือเทคโนโลยีการรับ ส่งข้อมูลไร้สายผ่านเครือข่ายโทรศัพท์มือถือเพื่อใช้บริการต่างๆ เช่น ส่งข้อความ MMS, ท่องเว็บไซต์บนมือถือ เป็นต้น

A-GPS

A-GPS ย่อมาจากคำว่า Assisted GPS เป็นการค้นหาตำแหน่งรูปแบบเดียวกับ GPS แต่มีข้อแตกต่างคืออุปกรณ์ที่ใช้รับสัญญาณ (โดยส่วนใหญ่เราจะคุ้นเคยกับโทรศัพท์มือถือที่รองรับ A-GPS) โทรศัพท์มือถือหรือสมาร์ทโฟนที่มี A-GPS จะสามารถรับสัญญาณดาวเทียมได้แม้อยู่ภายในอาคาร เนื่องจากการคำนวณหรือค้นหาสัญญาณจะอาศัยเครือข่ายโทรศัพท์มือถือเป็นต้นช่วย ดังนั้นการใช้งานจึงต้องเสียคาเชื่อมต่อบริการเครือข่าย แต่จะได้ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งได้ดีกว่า GPS

ข้อดีของระบบ A-GPS คือความแม่นยำในการระบุตำแหน่งที่มีความผิดพลาดน้อยกว่ารับสัญญาณจาก GPS โดยตรง อุปกรณ์ที่ใช้รับสัญญาณหรือโทรศัพท์มือถือไม่ต้องทำงานหนักเพราะส่งสัญญาณไปให้ Assistance Server ช่วยคำนวณ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้หน่วยประมวลผลขนาดใหญ่หรือมีความเร็วสูง

สรุปกันง่ายๆ GPS จะรับสัญญาณจากดาวเทียมโดยตรง สามารถนำทางได้ฟรีไม่เสียค่าใช้จ่าย ส่วน A-GPS ดาวเทียมจะส่งสัญญาณมายัง Assistance Server ก่อนส่งมายังโทรศัพท์มือถือหรืออุปกรณ์ GPS Receiver ดังนั้นจึงเสียค่าบริการเชื่อมต่อเครือข่าย EDGE/GPRS

ที่มาของ A-GPS

ความเป็นมาของ AGPS เกิดจากในการคำนวณตำแหน่งของอุปกรณ์ GPS นั้น จะต้องอาศัยข้อมูล 3 อย่าง ในการคำนวณหาตำแหน่งของเครื่องรับสัญญาณ GPS บนพื้นโลก

1. ข้อมูลวงโคจร
2. เวลาปัจจุบัน
3. ระยะเวลาในการเดินทางของสัญญาณ GPS จากดาวเทียมมาสู่เครื่องรับ GPS

เนื่องจากได้มาซึ่งข้อมูลทั้ง 3 อย่างจากดาวเทียม GPS อย่างน้อย 3 ดวง จากสัญญาณ GPS ตรงๆนั้นมีข้อจำกัดอยู่หลายประการ เช่น

1. ใช้เวลานานในการหาตำแหน่ง: การรับสัญญาณ GPS ของอุปกรณ์รับ GPS จะสามารถ synchronize (เชื่อมต่อข้อมูล GPS) ได้สมบูรณ์
โดยเฉพาะข้อมูลวงโคจร ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญและมีขนาดใหญ่ การรับสัญญาณ GPS ครั้งแรก ประมาณ 30 วินาที ในกรณีไม่มีการเคลื่อนที่
หากมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลาก็จะใช้เวลามากกว่านั้นมาก
2. สัญญาณ GPS ที่มาถึงโลกก่อนและถูกบดบังได้ง่าย: สัญญาณ GPS สามารถถูกบดบังได้ง่ายจากโลหะ ทำให้จำเป็นต้องให้อุปกรณ์ GPS เห็นท้องฟ้า คือต้องอยู่ในที่โล่งแจ้ง จึงจะสามารถรับ
สัญญาณ GPS ได้ดี ซึ่งหากอยู่ในที่ที่มีการบดบัง เช่น เขตอาคารสูง ก็จะเกิดอาการ Miltipath ซึ่งทำให้เกิดอาการกระโดดไปมาของ
การแสดงตำแหน่ง
3. สิ้นเปลืองพลังงาน: การที่จะให้ได้ตำแหน่งที่ต่อเนื่อง จำเป็นต้องเปิด Synchonize ดาวเทียมตลอดเวลา ซึ่งทำให้มีปัญหาพลังงานไม่เพียงพอ
อยู่บ่อยครั้ง เพราะ Chipset GPS จะกินพลังงานอยู่ที่ 80-20 ma ซึ่งถือว่ามากสำหรับ Battery ลูกเล็กๆของโทรศัพท์มือถือ

จากปัญหาดังกล่าว จึงมีการคิดค้นหาวิธีที่จะทำให้ GPS สามารถทำงานได้เร็วขึ้นและสิ้นเปลืองพลังงานน้อยลง ประกอบกับเทคโนโลยีด้าน
การสื่อสารของโทรศัพท์เคลื่อนที่มีความเร็วมากขึ้น และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ทำให้มีการพัฒนาจาก GPS ทั่วไปมาเป็น AGPS
โดยหลักการในการแก้ปัญหานั้นมีขั้นตอนดังนี้

หลักการทำงานของ A-GPS

A-GPS ย่อมาจาก Assisted GPS (จีพีเอสช่วยเหลือ) เป็นระบบ GPS (GPS ย่อมาจาก Global Positioning system) ที่มีสนับสนุนข้อมูลที่ต้องการผ่านระบบ GPRS : General package radio service ซึ่งเป็นบริการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงบนระบบโครงข่ายโทรศัพท์
เคลื่อนที่ แทนการรับข้อมูลต่างๆตรงจากดาวเทียม GPS ซึ่งใช้เวลานาน

โดยหลักการในการแก้ปัญหานั้นมีขั้นตอนดังนี้

1. สนับสนุนข้อมูลวงจรและเวลาปัจจุบันผ่านระบบ GPRS : โดยปกติ GPS ต้องรับข้อมูลวงโคจรและข้อมูลเวลาปัจจุบันจากสัญญาณ GPS
โดยตรง ซึ่งทำให้ช้า หลังจากการพัฒนาระบบ AGPRS จึงเปลี่ยนการรับข้อมูลทั้งหมดผ่านโครงข่าย GPRS โดยเอาข้อมูลมาจาก
GPS Base Station ซึ่งจะคอยรับข้อมูลวงจร GPS และเวลาปัจจุบันจากดาวเทียม GPS โดยตรง ทำให้อุปกรณ์สามารถทำงานได้เร็ว เพราะ
อุปกรณ์รับ GPS สามารถได้ข้อมูลทั้ง 2 จาก เครือข่าย GPRS ซึ่งมีความเร็วในการรับส่งข้อมูลเร็วกว่าสัญญาณ GPS มาก
2. รับข้อมูลตำแหน่งคร่าวๆจากGPRS : นอกจากที่จะได้ข้อมูลที่จำเป็นในการหาตำแหน่งของเครื่องรับ GPS ผ่านเครือข่าย GPRS แล้ว ระบบ
GPRS ยังส่งข้อมูลบอกตำแหน่งคร่าวๆ ให้เครื่องรับ GPS ได้อีกด้วย เพราะอุปกรณ์รับสัญญาณ GPRS นั้นจะต้องอยู่ในรัศมีที่ทำการของ
Cell phone Location หรือ Cell site โทรศัพท์มาให้ด้วย ทำให้อุปกรณ์รับ GPS สามารถรู้ตำแหน่งคร่าวๆของตัวเองก่อนที่จะรับสัญญาณ

GPS ได้เสียอีก ทำให้การประมวลผลหาตำแหน่งอย่างละเอียดทำได้เร็วขึ้นมากจากเหตุผลดังกล่าว ทำให้ AGPS สามารถทำงานได้เร็วกว่า GPS ทั่วไป 5-10 เท่า คือสามารถหาตำแหน่งได้ในเวลาไม่ถึง 3 วินาที

ข้อจำกัดของ A-GPS

1. ใช้บริการ A-GPS ไม่ใช่ของฟรี : หากต้องการจะใช้ความเร็วของ A-GPS ผู้ใช้อุปกรณ์รับ GPS (GPS receiver) ซึ่งส่วนใหญ่ก็จะเป็นโทรศัพท์
เคลื่อนที่ โทรศัพท์มือถือ ก็จะต้องเปิดบริการ GPRS หรือ EDGE กับผู้ให้บริการโครงข่ายมือถือ เช่น AIS, true, DTAC ซึ่งก็ต้องเสียเงิน
2. มีพื้นที่ให้บริการจำกัด: การให้บริการ AGPRS ก็จะมีในเขตที่มีสัญญาณโทรศัพท์มือถือเท่านั้น ดังนั้นหากคิดว่าจะซื้อโทรศัพท์มือถือ ที่ืมี
AGPRS เพื่อมาเดินป่าก็หมดสิทธฺ์ เพราะมันจะกลายเป็น GPS ธรรมดาไป

รวบรวมโดย นาย จักรพงษ์ ทะวะละ

แหล่งอ้างอิง

ตำราเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศศาสตร์
touchphoneview.com
intersoft.co.th
gpsthailand.blogspot.com
it.surat.psu.ac.th

One thought on “ความแตกต่างระหว่าง GPS GPRS และ A-GPS

  1. Mamiow Phornpha

    สะกดผิดค่ะ ควรเป็น A-GPS ปะคะ

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *