{"id":2453,"date":"2020-04-15T12:11:15","date_gmt":"2020-04-15T09:11:15","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/?p=2453"},"modified":"2020-04-15T12:11:15","modified_gmt":"2020-04-15T09:11:15","slug":"satelliittipaikannus-kuluttajalaitteilla","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/2020\/04\/15\/satelliittipaikannus-kuluttajalaitteilla\/","title":{"rendered":"Satelliittipaikannus kuluttajalaitteilla"},"content":{"rendered":"

Lataa PDF-tiedosto<\/a><\/p>\n

Janne W. Matilainen, insin\u00f6\u00f6ri (AMK), sivutoiminen tuntiopettaja, maanmittaustekniikka, Lapin ammattikorkeakoulu<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

Mobiililaitteiden hurja yleistyminen on tuonut satelliittipaikannuksen l\u00e4hes jokaisen taskuun sek\u00e4 samalla vaikuttanut vastaanotinteknologian valmistuskustannuksiin siten, ett\u00e4 entist\u00e4 tarkempi paikannus on yh\u00e4 useampien ulottuvilla. Vaikka puhumme yleisesti viel\u00e4kin GPS:st\u00e4, on saatavillamme jo useita satelliittipaikannusj\u00e4rjestelmi\u00e4 sek\u00e4 tarkkuutta ja luotettavuutta parantavia korjauspalveluita.<\/p>\n

T\u00e4m\u00e4n artikkelin tavoitteena on olla lyhyt yleistajuinen katsaus kuluttajatasoisten satelliittipaikannusratkaisuiden nykytilanteeseen ja lyhyen aikav\u00e4lin kehityssuuntiin sek\u00e4 tarjota lukijalle pohjatietoja satelliittipaikannuksesta liike- tai muun toiminnan kehitt\u00e4miseksi. Artikkelissa keskityt\u00e4\u00e4n tavanomaisilla \u00e4lypuhelimilla ja tablettilaitteilla tapahtuvaan reaaliaikaiseen paikannukseen. Tekstiss\u00e4 avataan aluksi t\u00e4rkeimm\u00e4t k\u00e4sitteet ja tekniikat, edet\u00e4\u00e4n laitteiston tarkasteluun, k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n joitain sovelluksia sek\u00e4 sovellutuksia ja p\u00e4\u00e4tet\u00e4\u00e4n yhteenvetoon sek\u00e4 kehityskohteisiin.<\/p>\n

K\u00e4sitteet ja tekniikat<\/h2>\n

Satelliittipaikannukseen liittyy runsaasti monimutkaista k\u00e4sitteist\u00f6\u00e4 ja tekniikoita, joista t\u00e4ss\u00e4 avataan kuluttajalaitteiden k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4lle olennaisimpia. Kuluttajalaitteilla toimivalle suurin huolenaihe on paikannuksen tarkkuus ja luotettavuus, joten osio k\u00e4sittelee l\u00e4hinn\u00e4 niiden parantamiseen pyrkivi\u00e4 tekniikoita.<\/p>\n

Valtaosa paikannuksen virheist\u00e4 muodostuu ilmakeh\u00e4n vaikutuksista satelliittien l\u00e4hett\u00e4mien signaalien kulkuun sek\u00e4 satelliittien kelloista ja ratatiedoista. Erityisesti rakennetuilla alueilla riesana ovat my\u00f6s signaalien monitieheijastukset. (NovAtel 2020.) Peitteisill\u00e4 alueilla latvusto voi heikent\u00e4\u00e4 signaalin vastaanottoa merkitt\u00e4v\u00e4sti. On my\u00f6s syyt\u00e4 huomioida, ett\u00e4 satelliittipaikannuksen korkeussijaintitarkkuus on useista tekij\u00f6ist\u00e4 johtuen tasosijaintitarkkuutta usein merkitt\u00e4v\u00e4sti huonompi (Deal 2015).<\/p>\n

GNSS<\/strong><\/p>\n

Satelliittipaikannusj\u00e4rjestelmi\u00e4 on kiertoradallamme nykyisin useita ja niist\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n nimityst\u00e4 GNSS, global navigation satellite system<\/em>. Vanhin ja tunnetuin n\u00e4ist\u00e4 j\u00e4rjestelmist\u00e4 on Yhdysvaltain puolustushallinnon yll\u00e4pit\u00e4m\u00e4 GPS, jota my\u00f6s yleiskieless\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yleisnimen\u00e4 kaikille satelliittipaikannusj\u00e4rjestelmille. Meille eurooppalaisille muut t\u00e4rke\u00e4t j\u00e4rjestelm\u00e4t ovat Ven\u00e4j\u00e4n niin ik\u00e4\u00e4n puolustushallinnon yll\u00e4pit\u00e4m\u00e4 GLONASS sek\u00e4 yhteiseurooppalainen ESA:n ja GSA:n yll\u00e4pit\u00e4m\u00e4 Galileo, joka tosin ei ole viel\u00e4 t\u00e4ysin valmis. Galileon odotetaan saavuttavan t\u00e4ysi toimintavalmius vuoden 2020 aikana. (GSA 2020.)<\/p>\n

A-GNSS<\/strong><\/p>\n

Mobiililaitteissa \u2013 kuten puhelimissa ja tableteissa \u2013 on usein mahdollista k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 avustettua satelliittipaikannusta, eli A-GNSS- (assisted GNSS<\/em>) tai A-GPS-palvelua. Avustetussa satelliittipaikannuksessa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n pelk\u00e4n satelliittiratkaisun lis\u00e4ksi apuna mm. verkosta saatavia satelliittien lentorata- ja almanakkatietoja, l\u00e4hi- ja mobiiliverkkojen tietoja sek\u00e4 laitteen kiihtyvyys- ja muiden antureiden havaintoja. Avustettuun satelliittipaikannukseen tarvitaan sit\u00e4 tarjoava palvelu, esim. Googlen Android-k\u00e4ytt\u00f6j\u00e4rjestelm\u00e4n \u201dparanna sijaintitietojen tarkkuutta\u201d-ominaisuus. Avustettu satelliittipaikannus ei juurikaan paranna itse sijainnin tarkkuutta, mutta nopeuttaa paikantamista huomattavasti sek\u00e4 parantaa sen luotettavuutta erityisesti rakennetuilla alueilla. (Google 2020; Lehtinen 2013.) Suurin osa mobiililaitteista k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 Googlen tai Applen avustettua satelliittipaikannusta. Apple on vastik\u00e4\u00e4n j\u00e4tt\u00e4nyt mielenkiintoisen patenttihakemuksen koneoppimista hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4st\u00e4 avustustekniikasta (InsideGNSS 2020).<\/p>\n

SBAS<\/strong><\/p>\n

Satelliittipohjaiset parannusj\u00e4rjestelm\u00e4t, eli SBAS:t (satellite based augmentation system<\/em>) ovat GNSS:n toiminnan parantamiseen pyrkivi\u00e4 j\u00e4rjestelmi\u00e4. Ne k\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t tunnetuilla pisteill\u00e4 sijaitsevia maatukiasemia, jotka tarkkailevat paikannuksessa tapahtuvia virheit\u00e4. N\u00e4ist\u00e4 virheist\u00e4 lasketaan korjaustietoja jotka l\u00e4hetet\u00e4\u00e4n erillisille satelliiteille, joista taas yhteensopiva paikannin voi ne vastaanottaa ja k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 avuksi tarkempaan paikanm\u00e4\u00e4ritykseen. Ne eiv\u00e4t siis tarvitse internetyhteytt\u00e4, vaan saavat tietonsa \u201dsuoraan taivaalta\u201d. SBAS:t ovat mantereen tai muun laajan maantieteellisen alueen laajuisia; Euroopan alueella toimii yhteiseurooppalainen EGNOS, jonka avulla on tavanomaisesti mahdollista p\u00e4\u00e4st\u00e4 noin kolmen metrin tasosijaintitarkkuuteen, edistyneemmill\u00e4 laitteilla my\u00f6s huomattavasti parempaankin. EGNOS on Suomen alueella hieman ongelmallinen, sill\u00e4 sen satelliitit ovat usein l\u00e4hell\u00e4 horisonttia ja alueella on maatukiasemia vain Lappeenrannassa ja Kirkkoniemess\u00e4. (GSA 2020a.)<\/p>\n

DGNSS ja verkko-RTK<\/strong><\/p>\n

Differentiaalisessa paikannuksessa, DGNSS:s\u00e4 (differential GNSS<\/em>) k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n my\u00f6s tunnetuilla pisteill\u00e4 sijaitsevia maatukiasemia korjausten laskemiseen. N\u00e4m\u00e4 korjaukset l\u00e4hetet\u00e4\u00e4n yleens\u00e4 internetverkon ylitse paikannuslaitteeseen, joka k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 n\u00e4it\u00e4 korjauksia paikannuksen parantamiseen. Maantieteelliselt\u00e4 laajuudeltaan n\u00e4it\u00e4 j\u00e4rjestelmi\u00e4 on useita, mutta Suomessa t\u00e4rkein avoin palvelu on Maanmittauslaitoksen Paikannuspalvelu<\/a>. (MML 2020.) Lis\u00e4ksi on saatavilla kaupallisia palveluita, kuten Geotrimin Trimnet VRS<\/a> -palvelut. DGNSS-paikannuksella on kuluttajalaitteillakin mahdollista p\u00e4\u00e4st\u00e4 hyviss\u00e4 olosuhteissa jopa desimetriluokan tasosijaintitarkkuuksiin. Sen soveltaminen mobiililaitteiden integroidun paikannuskyvyn parantamiseksi on toistaiseksi vain j\u00e4\u00e4nyt l\u00e4hinn\u00e4 tutkimuksen tasolle. (Donghwan, Changdon, Jiwon, & Byungwoon 2016.)<\/p>\n

Viel\u00e4kin tarkempi tekniikka on reaaliaikainen kinemaattinen mittaus, RTK (real-time kinematics<\/em>), joka k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 havaintosuureena satelliittien signaaliin sis\u00e4llytetyn koodin sijasta sen kantoaaltoa. DGNSS:n toimintaperiaatetta soveltamalla voidaan laskea korjaustietoja my\u00f6s laajemmalle alueelle; t\u00e4ll\u00f6in puhutaan NRTK:sta (network RTK<\/em>) tai verkko-RTK:sta, joka on t\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 ammattilaisten yleisimmin k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4 satelliittipaikannusmenetelm\u00e4 \u2013 sen avulla on mahdollista p\u00e4\u00e4st\u00e4 ammattilaitteilla jopa 1-2 cm reaaliaikaiseen tasosijaintitarkkuuteen. (Laurila 2012, 291-320; NovAtel 2015a.) Mobiililaitteiden integroidun paikannuskyvyn parantaminen RTK:n avulla on toistaiseksi vasta tutkimuksen asteella. Eri havaintosuureiden vuoksi siihen liittyy teknisi\u00e4 haasteita, joten sen hy\u00f6dynt\u00e4minen tavanomaisissa mobiililaitteissa ei ole viel\u00e4 yleisesti mahdollista. (Banville & van Diggelen 2016.)<\/p>\n

Laitteisto<\/h2>\n

Kuten mainittua, on satelliittipaikannuskelpoisia laitteita nyky\u00e4\u00e4n saatavilla hyvin laajasti ja edullisesti. Seuraavaksi tarkastellaan laitteiden teknisi\u00e4 ominaisuuksia, jotka vaikuttavat paikantamiseen, sek\u00e4 k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n hieman my\u00f6s ulkoisia vastaanottimia.<\/p>\n

\u00c4lypuhelinten etuna on niiden pieni koko, keveys, edullisuus sek\u00e4 ennen kaikkea monik\u00e4ytt\u00f6isyys ja saatavuus \u2013 l\u00e4hestulkoon jokaiselta l\u00f6ytyy jo satelliittipaikannuskykyinen \u00e4lypuhelin, joten sellaista ei v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 tarvitse erikseen hankkia. Tablettien etuna on puhelinta suurempi n\u00e4ytt\u00f6, jolla ty\u00f6skentely voi olla mielekk\u00e4\u00e4mp\u00e4\u00e4. Joidenkin tablettien k\u00e4ytt\u00f6j\u00e4rjestelm\u00e4n\u00e4 on tavanomainen ty\u00f6p\u00f6yt\u00e4-Windows, josta voi joillekin k\u00e4ytt\u00e4jille olla hy\u00f6ty\u00e4. Kuluttajalaitteista puhuttaessa voidaan ottaa mukaan my\u00f6s kannettavat tietokoneet; niiss\u00e4 harvemmin on integroitua satelliittipaikannusmahdollisuutta, mutta niihin voidaan liitt\u00e4\u00e4 ulkoisia vastaanottimia.<\/p>\n

\u00c4lypuhelimissa ja tableteissa on hieman eroja GNSS-k\u00e4yt\u00f6n suhteen, varsinkin jos tarkoituksena on k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 paikannukseen laitteen intergroitua paikannusta ilman erillist\u00e4 vastaanotinta. Suurin hardware-tekij\u00e4 laitteen omassa paikannustarkkuudessa on sen sis\u00e4inen GNSS-siru. L\u00e4hes kaikki \u00e4lypuhelimet ja tabletit sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t jo useaa GNSS-j\u00e4rjestelm\u00e4\u00e4 vastaanottavan sirun (multi-constellation chipset<\/em>), mutta kaksitaajuuksiset sirut (dual-frequency chipset<\/em>) ovat vasta yleistym\u00e4ss\u00e4. Useampaa taajuutta vastaanottava siru parantaa paikannuksen tarkkuutta ja luotettavuutta huomattavasti, erityisesti rakennetuilla alueilla, joissa monitieheijastuksien mahdollisuus on suuri (Crosta, Galluzzo, Rodriquez, Otero, Zoccarato, de Pasquale & Melara 2019). \u00c4lypuhelinta tai tablettia GNSS-k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n valittaessa kannattaakin siis kiinnitt\u00e4\u00e4 huomiota laitteen teknisiss\u00e4 tiedoissa esitettyihin GNSS-vastaanottimen taajuuksiin, ja etsi\u00e4 mm. \u201ddual-frequency\u201d tai \u201dL1 + L5\u201d termej\u00e4. Syvemp\u00e4\u00e4 tarkastelua varten listaus eri GNSS-j\u00e4rjestelmien taajuuksista l\u00f6ytyy NovAtelin sivuilta<\/a>. Nyrkkis\u00e4\u00e4nt\u00f6n\u00e4 j\u00e4rjestysnumeroltaan suuremmat ovat \u201dmodernimpia\u201d ja tarjoavat paremman suorityskyvyn. My\u00f6s useamman GNSS-j\u00e4rjestelm\u00e4n k\u00e4ytt\u00e4minen parantaa suorituskyky\u00e4, joten laitteen valinnassa kannattaa seurata tuettuja j\u00e4rjestelmi\u00e4; erityisesti Galileosta on l\u00e4hitulevaisuudessa merkitt\u00e4v\u00e4\u00e4 hy\u00f6ty\u00e4.<\/p>\n

Suorituskykyisemm\u00e4n vastaanotinsirun lis\u00e4ksi erilaiset korjausmenetelm\u00e4t parantavat tuloksia. DGNSS:n k\u00e4ytt\u00f6\u00f6nottaminen Android\/iOS-laitteen sis\u00e4isen vastaanottimen kanssa on osoittanut ongelmalliseksi \u2013 joskaan ei mahdottomaksi (Donghwan ym. 2016) \u2013 joten integroitua vastaanotinta k\u00e4ytett\u00e4ess\u00e4 on yleens\u00e4 turvauduttava pelkkiin SBAS-korjauksiin. Nykyiset \u00e4lypuhelimet ja tabletit ovat l\u00e4hes j\u00e4rjest\u00e4\u00e4n yhteensopivia SBAS-j\u00e4rjestelmien kanssa, mutta erityisesti vanhojen laitteiden kanssa kannattaa kiinnitt\u00e4\u00e4 huomiota my\u00f6s kykyyn vastaanottaa korjauksia EGNOS-j\u00e4rjestelm\u00e4st\u00e4. Kuten aikaisemmin mainittiin, on EGNOS hieman ongelmallinen Suomen alueella. Sen hy\u00f6dynt\u00e4mist\u00e4 voi edesauttaa pyrkim\u00e4ll\u00e4 pit\u00e4m\u00e4\u00e4n etel\u00e4taivaan \u201dauki\u201d, sill\u00e4 sen satelliitit sijaitsevat Suomesta k\u00e4sin tarkasteltuna usein l\u00e4hell\u00e4 etel\u00e4horisonttia.<\/p>\n

Kaiken kaikkiaan \u00e4lypuhelimien ja tablettien intergroidulla paikannuksella on mahdollista p\u00e4\u00e4st\u00e4 suotuisissa olosuhteissa n. 5 metrin, kaksikanavaisilla ja muutoin modernimmilla laitteilla jopa 2\u20135 metrin tasosijaintitarkkuuteen. Rakennetuilla ja peitteisemmill\u00e4 alueilla j\u00e4\u00e4d\u00e4\u00e4n kuitenkin usein n. 10 metrin tai huonompaan tarkkuuteen. (Crosta ym. 2019; Merry & Bettinger 2019.)<\/p>\n

Kaksitaajuuksisella GNSS-vastaanottimella varustettuja puhelimia ovat mm. OnePlus<\/a> 7 ja 7T-sarjojen puhelimet sek\u00e4 Google Pixel<\/a> 4. Puhelimia joiden hardware mahdollistaisi kaksitaajuuksiset GNSS-havainnot, mutta joiden firmware ei sit\u00e4 viel\u00e4 kirjoitushetkell\u00e4 mahdollista ovat mm. Samsung Galaxy S10<\/a>-sarja sek\u00e4 Google Pixel 3. UseGalileo-sivusto sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 listan<\/a> yleisimmist\u00e4 markkinoilla olevista laitteista, jotka ovat Galileo-yhteensopivia sek\u00e4 tiedon niiden yksi- tai kaksitaajuuksisesta piirisarjasta.<\/p>\n

Erilliset vastaanottimet<\/strong><\/p>\n

Jos laitteen sis\u00e4isen vastaanottimen tarkkuus ei riit\u00e4, sit\u00e4 ei ole tai vastaanotin tulee saada erilleen k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4st\u00e4 (esim. ajoneuvon ulkopuolelle), on harkittava erillist\u00e4 vastaanotinta. Erillist\u00e4 vastaanotinta k\u00e4ytett\u00e4ess\u00e4 on DGNSS- ja jopa verkko-RTK-korjausten k\u00e4ytt\u00e4minen usein helppoa, mik\u00e4 parantaa paikannustarkkuutta entisest\u00e4\u00e4n.<\/p>\n

Erillisten vastaanottimien valmistajia on useita ja niit\u00e4 on tarjolla laajalla hintahaarukalla. Kuluttajan ik\u00e4v\u00e4ksi valikoimista tuntuvat puuttuvan \u201dkeskihintaiset\u201d laitteet, poikkeuksena yhdysvaltalainen Bad Elf<\/a>. Halvimmat laitteet ovat 50 \u2013 200 euron hintaisia, n\u00e4it\u00e4 valmistavat mm. Garmin<\/a>, Navilock<\/a>, Qstarz<\/a> ja Dual<\/a>. Niiden tekniikka on usein kuitenkin vanhentunutta, eik\u00e4 niill\u00e4 v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 saavuteta merkitt\u00e4v\u00e4\u00e4 hy\u00f6ty\u00e4 nykyaikaisen mobiililaitteen sis\u00e4iseen vastaanottimeen verrattuna. Seuraavassa kategoriassa olevat vastaanottimet maksavatkin jo alkaen n. 2000 \u2013 3000 euroa; n\u00e4it\u00e4 valmistavat mm. Eos<\/a>, SXblue<\/a>, Trimble<\/a>, Bad Elf ja SatLab<\/a>. Ne ovat laadukkaita ja niill\u00e4 on DGNSS-korjauksia k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 mahdollista p\u00e4\u00e4st\u00e4 0,3 \u2013 0,8 m tasosijaintitarkkuuksiin, verkko-RTK:lla jopa senttimetriluokkaan. Useiden tuhansien eurojen hintansa puolesta ne liukuvat kuitenkin jo ammattilaitteiden puolelle.<\/p>\n

Kannettavaa tietokonetta k\u00e4ytett\u00e4ess\u00e4 on yleens\u00e4 turvauduttava ulkoiseen vastaanottimeen. Se ei usein ole ongelma, sill\u00e4 niit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n l\u00e4hinn\u00e4 ajoneuvosovellutuksissa, joissa vastaanotin on muutoinkin hy\u00f6dyllisint\u00e4 sijoittaa ajoneuvon ulkopuolelle, eik\u00e4 virransaanti ole ongelma. Navilock ja Globalsat valmistavat yksinkertaisia n. 50 \u2013 200 euron hintaisia USB-liitett\u00e4vi\u00e4 vastaanottimia, joilla on mahdollista p\u00e4\u00e4st\u00e4 n. 2 \u2013 4 metrin tasosijaintitarkkuuksiin ilman korjaustietoja. DGNSS-korjauksia k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 on niidenkin tarkkuutta mahdollista parantaa metrin tuntumaan.<\/p>\n

Ohjelmistot<\/strong><\/p>\n

Androidille ja iOSille on saatavilla jo varsin hyv\u00e4 valikoima erilaisia paikannusta hy\u00f6dynt\u00e4vi\u00e4 sovelluksia. Androidin kehitt\u00e4j\u00e4yhteis\u00f6 on t\u00e4ss\u00e4 suhteessa hieman aktiivisempi, mutta kaupallisen taustan sovellukset ovat usein saatavilla molemmille alustoille. Suuri paikkatietotalo Esri<\/a> tarjoaa jo useita Android\/iOS-yhteensopivia sovelluksia eri tarpeisiin. Pienempien ohjelmistotalojen paikkatietosovelluksia ovat mm. mapitGIS<\/a>, SW Maps<\/a> ja Locus GIS<\/a>. Erityisen mielenkiintoinen ja potentiaalinen on vapaan l\u00e4hdekoodin QGIS-projektiin perustuva QField<\/a>, joka on viel\u00e4 kehitysvaiheessa. My\u00f6s suuret laitevalmistajat Trimble<\/a> ja Leica<\/a> tarjoavat mobiilisovelluksia, mutta niiden tavoitteena on usein kytke\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4 yrityksen omaan ekosysteemiin esim. laitteiden tai pilvipalveluiden suhteen.<\/p>\n

Erillisten vastaanotinten liitt\u00e4miseksi iOS-laitteille tarvitsee useimmiten vastaanottimen valmistajan oman sovelluksen. Androidille on saatavilla my\u00f6s yleismaallisia sovelluksia, kuten Lefebure NTRIP<\/a> sek\u00e4 avoimeen RTKLIB<\/a>-pakettiin perustuvia sovelluksia, joilla voidaan my\u00f6s l\u00e4hett\u00e4\u00e4 korjaustietoja vastaanottimelle. Windowsille on saatavilla hyvinkin kattavia ohjelmistoja. Muun muassa U-Bloxin sirujen kanssa yhteensopiva U-Center<\/a> ja edell\u00e4kin mainittu RTKLIB ovat ilmaisia eiv\u00e4tk\u00e4 sido k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4\u00e4 lisenssi- tai muihin maksuihin.<\/p>\n

Yleisesti ottaen korjaukset liikkuvat internetiss\u00e4 NTRIP-protokollan mukaisesti ja itse data on RTCM-standardin mukaista. Korjauspalvelut tarvitsevat vastaanottimen sijainnin NMEA-viestin\u00e4 l\u00e4hett\u00e4\u00e4kseen k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4\u00e4n sijaintiin yksil\u00f6idyn virhemallinnuksen. (MML 2020.) Joitain edell\u00e4 mainittuja ohjelmistoja voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 my\u00f6s korjausdatan tuottamiseen muille laitteille, t\u00e4ll\u00f6in puhutaan NTRIP casterista.<\/p>\n

Sovellutuksia<\/h2>\n

Tarkemmasta paikannuksesta edullisilla kuluttajalaitteilla hy\u00f6tyv\u00e4t useat toimialat. Tavanomaisimpia k\u00e4ytt\u00f6kohteita ovat paikkatiedon keruu ja navigointi, jotka ovat nykyisin t\u00e4rkeit\u00e4 toimintoja muun muassa mets\u00e4taloudessa, teknisen infrastruktuurin ja teollisuuden yll\u00e4pidossa sek\u00e4 matkailussa.<\/p>\n

Digitaalinen paikkatieto on nyky\u00e4\u00e4n mets\u00e4suunnittelun perusedellytys. Mm. kiinteist\u00f6jen sek\u00e4 mets\u00e4n kuvioiden ulottuvuudet ja ominaisuudet ovat mets\u00e4taloudessa oleellista tietoa, joten niiden olisi syyt\u00e4 olla mahdollisimman todenmukaisia. Innovatiivinen esimerkki paikannuksen yhdist\u00e4misest\u00e4 muihin tekniikoihin mets\u00e4taloudessa on tamperelaisen Trestiman mobiililaitteille kehitt\u00e4m\u00e4 konen\u00e4k\u00f6\u00e4 hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4 mets\u00e4nmittausj\u00e4rjestelm\u00e4<\/a>. My\u00f6s teknisen infrastruktuurin ja teollisuuden aloilla paikkatiedon rooli on merkitt\u00e4v\u00e4, varsinkin tietomallipohjaisessa rakentamisessa sek\u00e4 muissa rakennetun ymp\u00e4rist\u00f6n toiminnoissa paikkatiedolla on paljon annettavaa (Saarentaus 2018).<\/p>\n

Erityisesti Lapin matkailussa, jossa v\u00e4limatkat ovat pitki\u00e4 ja asutus harvaa, on luotettavasta navigoinnista suuri apu. Hyv\u00e4 esimerkki kuluttajalaitteiden hy\u00f6dynt\u00e4misest\u00e4 t\u00e4h\u00e4n tarkoitukseen on rovaniemel\u00e4isen Mapitaren Easy Tracker<\/a>-sovellus, jonka avulla voidaan mm. seurata matkailijaryhmien sijaintia maastossa sek\u00e4 tarvittaessa jakaa se my\u00f6s pelastusviranomaisille.<\/p>\n

Maataloudessa on jo pitk\u00e4\u00e4n hy\u00f6dynnetty satelliittipaikannusta k\u00e4ytt\u00e4vi\u00e4 ajo-opastimia pellolla suoritettavien toimenpiteiden tehokkuuden ja hy\u00f6tysuhteen parantamiseksi. Automaattiohjauksellakin varustettujen j\u00e4rjestelmien hinnat ovat pudonneet ajan saatossa, mutta nyky\u00e4\u00e4n my\u00f6s mobiililaitepohjaiset sovellukset haastavat edullisimpia ajo-opastimia. Kuljettajan tulee niit\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4ess\u00e4\u00e4n edelleen ohjata konetta itse, mutta niill\u00e4 on esimerkiksi mahdollista pident\u00e4\u00e4 vanhemman kaluston hy\u00f6dyllist\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4\u00e4. Tabletin ja n. 100 euron erillisen vastaanottimen yhdistelm\u00e4ll\u00e4 on mahdollista p\u00e4\u00e4st\u00e4 maataloudessa yleisesti tarvittaviin paikannustarkkuuksiin (Farmable 2020).<\/p>\n

Yhteenveto ja kehitys<\/h2>\n

Satelliittipaikannuksen sek\u00e4 mobiililaitteiden kehitys on mahdollistanut uusia tehokkaita menetelmi\u00e4 ja tekniikoita sek\u00e4 tuonut vanhoja hyv\u00e4ksi havaittuja suuremman yleis\u00f6n saataville. Paikkatieto huokuu pikkuhiljaa kaikkiin yhteiskunnan toimintoihin, ja yh\u00e4 tarkemmat sek\u00e4 edullisemmat laitteet ovat sen hy\u00f6dynt\u00e4miseksi oleellisia. Suurempi paikannustarkkuus edullisissa kuluttajalaitteissa mahdollistaa my\u00f6s innovatiivisempien teknisten ratkaisuiden kehitt\u00e4misen useampien saataville. Esimerkiksi em. Trestiman mets\u00e4nmittausj\u00e4rjestelm\u00e4 varmasti hy\u00f6tyy my\u00f6s suuremmasta paikannustarkkuudesta.<\/p>\n

K\u00e4sitellyss\u00e4 aihepiiriss\u00e4 on toki viel\u00e4 kehitt\u00e4mist\u00e4. Muun muassa korjaustietopalveluiden hy\u00f6dynt\u00e4minen mobiililaitteiden integroidun paikannuksen parantamiseen sek\u00e4 laitteiden anturien tehokkaampi hy\u00f6dynt\u00e4minen inertia-avusteiseen satelliittipaikannuksen ovat hedelm\u00e4llisi\u00e4 kehityskohteita. Nykytekniikka mahdollistaisi jopa RTK-kantoaaltopaikannuksen mobiililaitteilla, mutta siihen liittyvien haasteiden vuoksi se on j\u00e4\u00e4nyt toistaiseksi viel\u00e4 tutkimuksen asteelle. Google avasi p\u00e4\u00e4syn GNSS-raakadataan vuonna 2016 Android-versiossa 7.0 Nougat, mik\u00e4 mahdollistaa edistyneempien GNSS-softien kehitt\u00e4misen. Android sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 my\u00f6s \u201dvalesijaintiominaisuuden\u201d (mock location<\/em>), jonka avulla j\u00e4rjestelm\u00e4nlaajuisen sijaintitiedon tarjoajana voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4n valitsemaa sovellusta. (Google 2020a.) N\u00e4m\u00e4 seikat mahdollistavat satelliittipaikannuksen entist\u00e4 monimuotoisemman hy\u00f6dynt\u00e4misen Android-ymp\u00e4rist\u00f6ss\u00e4.<\/p>\n

My\u00f6s laitepuolella on kehitett\u00e4v\u00e4\u00e4; erillisten vastaanottimien tarjonnassa puutetta \u201dkeskihintaisista\u201d muutaman sadan euron laitteista, joiden paikannustarkkuus olisi mobiililaitteen intergoitua merkitt\u00e4v\u00e4sti parempi ja luotettavampi. T\u00e4llaisten laitteiden k\u00e4ytt\u00f6\u00f6noton kynnys olisi matala, ja niist\u00e4 olisi hy\u00f6ty\u00e4 erityisesti pienyritysten toiminnassa. L\u00e4hitulevaisuudessa edellytykset t\u00e4llaisten laitteiden tarjoamiselle parantuvat, mutta toisaalta mobiililaitteiden intergoidun paikannustarkkuuden kehittyess\u00e4 niiden kysynt\u00e4kin voi v\u00e4henty\u00e4.<\/p>\n

Kaiken kaikkiaan kuluttajatasoiset mobiililaitteet tarjoavat jo eritt\u00e4in hyv\u00e4t edellytykset satelliittipaikannuksen hy\u00f6dynt\u00e4miseen useanlaisissa toiminnoissa. Sen k\u00e4ytt\u00f6\u00f6nottaminen on edullista ja helppoa, joten siihen kannattaa ehdottomasti perehty\u00e4 oman liike- tai muun toiminnan kehitt\u00e4miseksi. Olen alle koonnut aiheeseen syvemmin perehtymist\u00e4 varten my\u00f6s muutamia l\u00e4hteiss\u00e4 mainitsemattomia julkaisuja.<\/p>\n

Kirjallisuutta<\/h2>\n

ESA 2015. Navipedia. Pariisi: European Space Agency. https:\/\/gssc.esa.int\/navipedia\/index.php\/Main_Page<\/a>.<\/p>\n

Joyce, M. & Moen, R. 2018. Accuracy of a modular GPS\/GLONASS receiver. University of Minnesota Duluth. Natural Resources Research Institute. https:\/\/conservancy.umn.edu\/bitstream\/handle\/11299\/204331\/NRRI-TR-2018-28.pdf?sequence=1<\/a><\/p>\n

Jokiniemi, M., Kilpel\u00e4inen, P., Kontinen, K., Lehmonen, H., Ojalainen, I. & Parta, P. 2015. Digitaalisuus mets\u00e4opetuksessa. Digimets\u00e4-hanke opetuksen kehitt\u00e4misess\u00e4. MAMK Mets\u00e4talouden laitos: Mikkelin ammattikorkeakoulun julkaisusarja D nro 53. https:\/\/www.theseus.fi\/bitstream\/handle\/10024\/97132\/URNISBN9789515885197.pdf?sequence=1&isAllowed=y<\/a><\/p>\n

Lipatnikov, L. & Shevchuk, S. 2019. FIG Report: Cost Effective Precise Positioning with GNSS. F\u00e9d\u00e9ration Internationale des G\u00e9om\u00e8tres: FIG:n julkaisuja n:o 74. https:\/\/www.fig.net\/resources\/publications\/figpub\/pub74\/Figpub74.pdf<\/a>.<\/p>\n

LVM 2017. Satelliittinavigointij\u00e4rjestelmien tehokas hy\u00f6dynt\u00e4minen Suomessa: Toimenpideohjelma 2017\u20132020. Liikenne- ja viestint\u00e4ministeri\u00f6n julkaisuja 14\/2017. https:\/\/julkaisut.valtioneuvosto.fi\/bitstream\/handle\/10024\/160397\/14-2017_LVM_Satelliittinavigointi.pdf?sequence=4&isAllowed=y<\/a>.<\/p>\n

L\u00e4hteet<\/h2>\n

Banville, S. & van Diggelen, F. 2016. Innovation: Precise positioning using raw GPS measurements from Android smartphones. GPS World 11\/2016. Viitattu 26.2.2020 https:\/\/www.gpsworld.com\/innovation-precise-positioning-using-raw-gps-measurements-from-android-smartphones\/<\/a>.<\/p>\n

Crosta, P., Galluzzo, G., Rodriquez, R., Otero, X., Zoccarato, P., de Pasquale, G. & Melara, P. 2019. Galileo Hits the Spot: Testing GNSS Dual Frequency with Smartphones. Inside GNSS. Viitattu 25.2.2020 https:\/\/insidegnss.com\/galileo-hits-the-spot-testing-gnss-dual-frequency-with-smartphones\/<\/a>.<\/p>\n

Deal, M.S. 2015. Accuracy of kinematic GNSS height observations for road surveys. EE Publishers 9.3.2015. Artikkeli. Viitattu 24.2.2020 https:\/\/www.ee.co.za\/article\/accuracy-kinematic-gnss-height-observations-road-surveys.html<\/a>.<\/p>\n

Donghwan, Y., Changdon, K., Jiwon, S. & Byungwoon, P. 2016. Position Accuracy Improvement by Implementing the DGNSS-CP Algorithm in Smartphones. Sejong University. School of Aerospace Engineering. Viitattu 25.2.2020 https:\/\/doi.org\/10.3390\/s16060910<\/a>.<\/p>\n

Farmable 2020. GPS Accuracy. Viitattu 1.3.2020. https:\/\/www.farmable.tech\/gps-accuracy<\/a>.<\/p>\n

Google 2020. Android Ohjeet: Android-laitteen sijaintiasetusten valitseminen. Viitattu 24.2.2020 https:\/\/support.google.com\/android\/answer\/3467281<\/a>.<\/p>\n

\u2013 2020a. Google Developers. Android Documentation. Viitattu 25.2.2020 https:\/\/developer.android.com\/<\/a>.<\/p>\n

GSA 2020. Galileo is the European global satellite-based navigation system. Viitattu 24.2.2020 https:\/\/www.gsa.europa.eu\/european-gnss\/galileo\/galileo-european-global-satellite-based-navigation-system<\/a>.<\/p>\n

\u2013 2020a. What is EGNOS? Viitattu 24.2.2020 https:\/\/www.gsa.europa.eu\/egnos\/what-egnos<\/a>.<\/p>\n

InsideGNSS 2020. Apple Seeks Machine-Learning GNSS Positions Patent. Viitattu 26.2.2020 https:\/\/insidegnss.com\/apple-seeks-machine-learning-gnss-positions-patent\/<\/a>.<\/p>\n

Laurila, P. 2012. Mittaus- ja kartoitustekniikan perusteet. 4. uudistettu painos. RAMK: Rovaniemen ammattikorkeakoulun julkaisusarja D nro 3. Viitattu 25.2.2020 https:\/\/www.ramk.fi\/fi\/Palvelut-tyoelamalle\/Julkaisutoiminta\/Tekniikka-ja-liikenne\/Mittaus–ja-kartoitustekniikan-perusteet<\/a>.<\/p>\n

Lehtinen, O. 2013. Barometric Assistance Service for Assisted GNSS Receivers. Tampereen teknillinen yliopisto. Diplomity\u00f6. http:\/\/urn.fi\/URN:NBN:fi:tty-201308211293<\/a><\/p>\n

Merry, K. & Bettinger, P. 2019. Smartphone GPS accuracy study in an urban environment. University of Georgia. Viitattu 24.2.2020 https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pone.0219890<\/a>.<\/p>\n

MML 2020. Maanmittauslaitoksen Paikannuspalvelu. Viitattu 25.2.2020 https:\/\/www.maanmittauslaitos.fi\/kartat-ja-paikkatieto\/asiantuntevalle-kayttajalle\/paikannuspalvelu<\/a>.<\/p>\n

NovAtel 2015. An Introduction to GNSS: Chapter 4 – GNSS Error Sources. Viitattu 24.2.2020 https:\/\/www.novatel.com\/an-introduction-to-gnss\/chapter-4-gnss-error-sources\/<\/a>.<\/p>\n

\u2013 2015a. An Introduction to GNSS: Chapter 5 \u2013 Resolving Errors \/ Real-Time Kinematic. https:\/\/www.novatel.com\/an-introduction-to-gnss\/chapter-5-resolving-errors\/real-time-kinematic-rtk\/<\/a>.<\/p>\n

Saarentaus, J. 2018. BIM + GIS: Rakennettu ymp\u00e4rist\u00f6 on paikkatiedon kasvuala. Positio 4\/2018. Helsinki: Maanmittauslaitos. Viitattu 1.3.2020. https:\/\/www.maanmittauslaitos.fi\/sites\/maanmittauslaitos.fi\/files\/attachments\/2018\/12\/BIM-GIS.pdf<\/a>.<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

asiasanat: digitalisaatio, maanmittaus, paikkatiedot, paikannus, \u00e4lypuhelimet<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mobiililaitteet ovat tuoneet satelliittipaikannuksen l\u00e4hes jokaisen taskuun. Tarkemmasta paikannuksesta edullisilla kuluttajalaitteilla hy\u00f6tyv\u00e4t monet toimialat. Paikkatiedon keruulle ja navigoinnille on tarvetta muun muassa mets\u00e4taloudessa, teknisen infrastruktuurin ja teollisuuden yll\u00e4pidossa sek\u00e4 matkailussa.<\/p>\n","protected":false},"author":1658,"featured_media":2481,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2},"jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[377671,110187],"tags":[101624,115192,16009,115176,115160,115177],"class_list":["post-2453","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-2-2020","category-teema-artikkeli","tag-digitalisaatio","tag-etaisyyksien-hallinta","tag-matkailu","tag-metsatalous","tag-paikkatietojarjestelmat","tag-teollisuuspalvelut"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/files\/2020\/04\/w_matilainen-teema-artikkeli-Lumen-lehti-2-2020.jpg","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p7X4tP-Dz","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2453","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1658"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2453"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2453\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2454,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2453\/revisions\/2454"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2481"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2453"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2453"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2453"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}