Телефон не точно определяет местоположение что делать. Определение местоположения без GPS: как устроен Яндекс.Локатор

Сейчас всё больше мобильных приложений становятся геозависимыми. Одни просто не имеют смысла без знаний о местоположении пользователя, другие становятся с ним удобнее. Это так называемые Location Based Services (LBS): навигаторы, форскверы, инстаграмы с геотегами фотографий и даже приложения-напоминалки, которые срабатывают около конкретного места, например, рядом с офисом или магазином.

Для сервисов и приложений Яндекса мы создали собственную реализацию метода определения местоположения без GPS - Яндекс.Локатор . Он экономит время пользователя и делает наши приложения чуточку умнее. В Навигаторе и Картах она избавляет от ввода начальной точки маршрута, даже если вы на крытой парковке. А при выборе фильма в Киноафише или товара в мобильном Маркете помогает сразу показать, где их найти именно в вашем районе города. Ну и, разумеется, при поиске кафе и банкоматов - позволяет показывать вам сразу ближайшие, даже когда вы в метро.

Технологию мы давно открыли в виде бесплатного API. Сегодня хотим рассказать, как она устроена.

Почему без GPS и как иначе

Спутниковые системы навигации (GNSS), в нашем случае это GPS и ГЛОНАСС, - самый точный на сегодняшний день метод геоопределения. Соответствующие модули есть практически во всех современных смартфонах. Но не всегда и не везде он может решить задачи LBS.

Во-первых, поиск спутников иногда занимает несколько минут, а бывают ситуации, в которых скорость определения важна даже с потерей точности. Например, когда нужно построить предварительный маршрут в навигаторе или зачекиниться . Во-вторых, спутники обычно не «видны» в помещениях или под землёй. В-третьих, GPS-модули есть не в каждом мобильном телефоне или планшете, и их почти нет в ноутбуках. То есть для LBS нужны альтернативы.

И альтернативы, конечно, есть - определять местоположение можно по ближайшим GSM-вышкам, сетям Wi-Fi и даже по IP-адресу. Точность определения у каждого из этих способов гораздо хуже, чем у GPS. Но если их скомбинировать, они вместе дадут приемлемое качество. При этом какие-то недостатки одного нейтрализуются возможностями другого. GSM-вышки есть практически везде, а Wi-Fi сети - нет. При этом по Wi-Fi точность определения лучше. Поэтому комбинированный способ по полноте и точности лучше, чем каждый в отдельности. Менее известен факт, что у двух роутеров в разных частях города может оказаться одинаковый MAC-адрес. Совмещение GSM и Wi-Fi решает такие коллизии. У этих роутеров, скорее всего, рядом будут находиться вышки с разными идентификаторами - ведь вероятность совпадения в пределах квартала гораздо меньше, чем в масштабах всего города.

В мире есть несколько реализаций такого комбинированного способа геоопределения. И кажется, первый вопрос, с которым сталкивались все разработчики, - где же взять информацию о местоположении сетей Wi-Fi и сотовых вышек?

База местоположений сетей

В дилемме «купить или создать» мы в конечном счёте предпочли второе. Основная причина - что с собственными данными и алгоритмами гораздо легче контролировать качество результата. В сборе информации нам помогли пользователи мобильных Яндекс.Карт.

Когда мы начинали разрабатывать Локатор, на улицах городов были уже сотни тысяч людей с включёнными в телефонах Яндекс.Картами. С согласия пользователя приложение постоянно передаёт его GPS-координаты - на основе этой информации строятся Яндекс.Пробки. Мы подумали, что вместе с этим приложение может отмечать, какой базовой станцией обслуживается телефон в этих координатах, какие видны сети Wi-Fi (при этом, конечно, к самим сетям не подключаясь - чтобы не создавать privacy-рисков).

Человеку для участия в таком краудсорсинге ничего специально делать не нужно - просто пользоваться приложением. Как и о координатах, данные об окружающих Wi-Fi сетях и станциях GSM обезличены. Они практически ничего не «весят», и батарейка от их передачи, соответственно, быстрее не садится.

Таким образом, пользователи стали помогать друг другу:


Одни, с GPS-приёмником в телефоне, узнают точное расположение сетей и передают информацию в Яндекс. Другие, у которых GPS-модулей нет, присылают список сетей, которые видят в данный момент, и получают в ответ своё примерное местоположение на карте.

База собрана и регулярно обновляется. И тут мы сталкиваемся со следующей проблемой.

«Переезд» сетей

Опыт показывает, что идентификаторы сотовых вышек постоянно меняются - номер, который вчера был в центре города, завтра может оказаться на окраине. Переезжать могут и Wi-Fi-роутеры - вместе со своими владельцами. И получается, что с каждым переездом нужно инвалидировать заметную часть данных.

Вот как нам удалось решить одновременно проблемы с переездом и вышек, и роутеров. От пользователя поступает запрос на определение местоположения вместе с данными о том, какие сети он видит. Если в списке сетей есть та, что была замечена в разных частях города, алгоритм учитывает, сколько сигналов от неё накоплено в каждом районе и возраст последнего. Каждое плотное скопление сигналов от Wi-Fi сети или сотовой вышки мы называем «облаком». Чем больше сигналов в облаке и чем они свежее, тем больше оно заслуживает доверия. Ответом будет, соответственно, самое большое и свежее. А облако, в котором нет сигналов больше месяца, мы считаем устаревшим - даже если для этой сети не появилось более свежего облака в другом районе.

Радиус облака

Поскольку положение определяется примерно, нельзя показать точку - нужно нарисовать круг (ведь радиосигнал в отсутствие помех распределяется во все стороны равномерно). Хотя, если посмотреть на фактическую картину сигналов, чаще всего это эллипс. Ведь больше всего пользуются мобильными Картами автомобилисты. Их GPS-следы остаются на дорогах, а из дворов и, тем более, из зданий сигналов практически не поступает.

Чтобы ответ был предельно точным, радиус круга должен быть минимальным. Если просто обвести окружность вокруг всех точек сигналов конкретной сети, радиус получится слишком большим. Уменьшить его помогла мат. статистика. Плотность сигналов подвержена нормальному распределению, то есть применимо правило трёх сигм . В окрестность такого радиуса попадает 99,7% точек.

Мы решили пойти дальше и экспериментально подобрали сигме такой коэффициент, который максимально уменьшил радиус, но сохранил приемлемую точность. Удалось это, потому что в большинстве случаев пользователь видит несколько сетей. То есть «открытые» уменьшением коэффициента области, скорее всего, перекрываются другими облаками.

Необлачные сигналы

К сожалению, не все GPS-сигналы от пользователей просто скомпоновать в облака. Оказалось, что, если наложить на карту все сигналы отдельно взятой сети, помимо «эллипсов» на ней окажутся точки и линии. Это, соответственно, одиночные сигналы, сильно удалённые от скопления сигналов той же сети, и очень длинные GPS-треки (т.е. цепочки GPS-сигналов).

«Одиночки» появляются, например, когда человек передвигается на метро. Телефон теряет связь с сотой на одной станции, а при выходе на другой всё ещё считает, что обслуживается той сотой. Такие сигналы Локатор отфильтровывает. Кроме того, мы установили минимальный порог для облаков, чтобы не полагаться на слишком малочисленные скопления сигналов.

Длинные GPS-треки появляются, например, когда человек едет на машине через весь город. Телефон «тащит» за собой идентификатор вышки с начала маршрута и передаёт, что якобы видит её на всём пути. Известно, что у базовых станций ограниченный радиус действия, так что такие GPS-треки Локатор тоже отфильтровывает. Треки, длина которых укладывается в радиус действия вышки, остаются. Как правило, они заметны в районах, где мало данных. Там они становятся цепочкой небольших облаков.

Сигналы-одиночки, маленькие облака и длинные треки мы считаем «шумом». Когда пользователь видит одну единственную сеть, для которой нам известны только такие сигналы, он получает ответ, что местоположение определить не удалось. Мы считаем это более правильным, чем давать заведомо неверный, по нашим оценкам, результат.

Когда данных было накоплено мало, была ещё одна трудность с объединением всех сигналов в одно облако. Случалось что сигналы от вышки из одного города приходили также из другого. Помогло нам наличие в идентификаторах GSM-сетей кода зоны местоположения - LAC (Location Area Code). Поскольку вышки с одинаковым кодом должны по стандарту находиться рядом, облакам, которые оказались «не в своём городе» (т.е. среди облаков с другим LAC), Локатор стал придавать заниженный вес.

Улучшение точности определения…

…по GSM-сетям
Когда-то приложениям была доступна информация лишь об одной базовой станции, хоть телефон видит чаще всего несколько. После появления платформы Android приложения смогли научиться видеть их все (кроме подключения в стандарте 3G, который позволяет узнать только одну сотовую вышку). Местоположение стало определяться точнее - уже не по одному облаку, а по совокупности нескольких. Оказалось, что для множества облаков можно использовать тот же подход, что и для одного. Радиус считается по среднеквадратичному отклонению сигналов, входящих в совокупность облаков, а центр вычисляется по среднему их координат.
…по Wi-Fi-сетям
Когда смартфон находится в радиусе действия нескольких Wi-Fi-сетей, он может сообщить не только их список, но и мощность сигнала каждой. Знание об этой мощности мы и использовали для уточнения центра окружности, в которой находится пользователь. К центрам наблюдаемых облаков мы начали подвешивать воображаемые пружинки - тем туже, чем сильнее сигнал. А их свободные концы - соединять. Точка, в которой эти пружинки уравновешиваются, и есть уточнённый центр.

Получившееся качество

Сначала несколько слов о том, как мы оцениваем качество нашего решения. Как уже говорилось, от пользователей, у которых есть в устройствах GPS-модуль, Локатор получает и координаты, и список сетей, которые видят устройства. Для оценки качества он сначала определяет примерное местоположение, ориентируясь только на эти сети. А затем проверяет, попали ли истинные координаты от пользователя в предположенную Локатором окружность.

Используя эту методику, мы получили следующие цифры:

  • для 83% запросов в сутки местоположение определено правильно - GPS-координаты устройства попали в область, названную Локатором
  • 14% сигналов - с ошибкой:
    • 7% - ошибка меньше 100 метров
    • 5,6% - от 100 метров до нескольких километров
    • 1,4% - Локатор ошибается городом
  • оставшиеся 3% запросов получают ответ «Местоположение не найдено»


Можно ли добиться лучшего качества? Да. Преимущество метода в том, что при определённой зрелости алгоритмов достаточно лишь собирать больше данных, чтобы определять местоположение точнее. А это достаточно легко, потому что растёт и количество Wi-Fi сетей, и количество пользователей наших приложений.

Но есть технологические пределы:

  • если телефон сообщает только об одной GSM-вышке - минимальный радиус составит несколько сотен метров в городе, и несколько километров за городом
  • если телефон видит несколько вышек - центр можно определить точнее, но радиус уменьшить вряд ли получится
  • если видна Wi-Fi сеть - минимальный радиус будет 10 метров

Объёмы вычислений

Чтобы быстро отвечать пользователю, нужно заранее подготовить весь ответ или, хотя бы, существенную часть. Каждую ночь кластер на базе нашей системы распределённых вычислений YAMR агрегирует сигналы, полученные вплоть до вчерашнего дня, получая готовые для ответа «облака». В момент запроса Локатору остаётся только правильным образом их скомбинировать. Так терабайты «сырых сигналов» сжались до 1.5-2 ГБ готовых ответов, которые запросто помещаются в память. И подготовка ответа почти всегда укладывается в 1 мс, а каждый сервер в кластере выдерживает 10 тыс. RPS.

А чтобы продолжительность ежесуточного расчёта не росла линейно с ростом истории GPS-сигналов, мы добились «аддитивности» облаков. Теперь достаточно хранить лишь несколько показателей на каждое облако, и не нужно каждые сутки заново обрабатывать всю старую историю.

Готовить более полный ответ оказывается неэффективно. Если кластеризовать каждую комбинацию сетей в отдельное облако, получается комбинаторный взрыв. Объём готовых ответов растёт на несколько порядков, а при частичном совпадении сетей на подготовку ответа нужно даже больше расчётов.

Аналоги

Сервисы определения местоположения без GPS, как мы уже говорили, есть не только у Яндекса. Разработчики могут обратиться к коммерческому поставщику (как, например, Altergeo в России и Skyhook Wireless в мире), либо использовать API мобильной платформы или браузера.

Вообще собрать такую базу можно тремя способами:

  • объехать интересующие города на автомобилях, сканируя сети, а потом периодически объезжать заново, чтобы обновлять базу
  • создать массовое мобильное приложение (например, Яндекс.Карты)
  • создать мобильную платформу (например, iOS или Android)
Но выбирать между разными решениями приходится только разработчику геозависимого приложения, а пользователь «живёт» с этим выбором. В отсутствие единой методики сравнения нужно обращать внимания на точность определения (радиус «допуска» и процент ошибок) в интересующих регионах. Добавить метки

На различных сайтах и форумах часто встречаются вопросы, почему навигатор не определяет местоположение? Причин этой неисправности может быть немало.

Если вы включили навигатор после внушительного перемещения (около 1000 километров), то ему необходимо много времени для того, чтобы повторно обнаружить спутники. Если пребывать в неподвижном состоянии, этот время может еще больше увеличиться. Для того чтобы навигатор показал местоположение ему необходимо «видеть» небо. Для более точного позиционирования приемнику необходимо ловить 4-5 спутников, в общем, чем большее количество спутников, тем прибор будет точнее показывать местоположение.

Зачастую, причиной того, что навигатор не определяет местоположение, может быть слишком плотная застройка, густые деревья, или, к примеру, крыша автомобиля. Другое дело, что сигнал может быть слишком слабым и недостаточным для того, чтобы обнаружить расположение того объекта, где установлен прибор.

Если навигатор не определяет местоположение, значок сигнала зачеркнут, а, если сигнал слишком слабый, то цвет индикатора сигнала становиться красным.

Зачастую, устройство не определяет местоположение после перепрошивки. Приемник может начинать подключение к спутникам, которые не видны у нас, и поэтому прибор не может автоматически показать местонахождение. Для загрузки правильного альманаха необходимо осуществить установку координат. Есть два режима, как это можно сделать: автоматический и ручной. Автоматический режим требует больше времени.

В ручном режиме самостоятельно выбирается страна и город нахождения и приемник вскоре сам находит правильные спутники. Почему устройства не ловят спутники после процедуры обновления ПО с официального сайта? Часто причина кроется в открытии неправильного COM-порта или же в неисправности GPS-антенны. Правильный порт может быть открыт лишь правильной прошивкой, а если загрузить в GPS-навигатор неправильную версию прошивки, то он станет давать сбои в работе иле не будет работать вовсе.

Причиной того, что навигатор не показывает местоположение, тоже может являться сбой альманаха. Это может произойти, если прибор хранится без питания, но после перезагрузки альманаха приемник будет работать стабильно. Если это не поможет, то еще можно сделать полный сброс настроек.

Также вполне возможно, что вышел из строя усилитель мощности (в таком случае необходима его замена) или же произошло механическое повреждение прибора (удары, влага), в таком случае необходимо провести диагностику. Но, если, в итоге, в меню определения числа спутников ни один из них не появился, то, скорее всего, проблема с навигатором достаточно серьезная и надо обращаться в сервисный центр, который, как правило, проведет бесплатную диагностику.

В этой статье я расскажу о причинах почему ваш iPhone неправильно показывает или определяет местоположение (вашу геолокацию), а так же расскажу что делать.

Данная статья подходит для всех моделей iPhone Xs/Xr/X/8/7/6/5 и Plus на iOS 12. На более старых версиях могут отличаться или отсутствовать указанные в статье пункты меню и аппаратная поддержка.

Почему iPhone неправильно определяет местоположение

Некорректное определение геолокации чаще всего связано с расположением объекта, и в меньшей степени зависит от программных ошибок. Перечислим основные причины, почему iPhone может врать с демонстрацией истинного местонахождения.

Что нужно делать для исправления неверной геолокации

При проблемах с определением местоположения в первую очередь следует проделать следующие шаги:


Более простым вариантом этого действия является банальное переключение тумблера служб геолокации.

Сделайте сброс

Еще одним эффективным способом борьбы с неправильной работой GPS/Глонасс является откат параметров к заводским настройкам. Причем необязательно форматировать весь iPhone целиком. Чтобы сбросить параметры местоопределения, пройдите в «Настройки» - «Основные» - «Сброс» - «Сбросить геонастройки».

Увеличить

Включите Wi-Fi

Не всегда работы спутников связи достаточно для точного определения геолокации. Чтобы улучшить показатели координат, следует включить Wi-Fi. За счет обращения к станциями беспроводной интернет улучшает позиционирование на местности. Включить Wi-Fi можно в настройках или в пункте управления.

Увеличить

Восстановите iPhone как новый

Самым радикальным исправлением программной ошибки является восстановление iPhone с нуля. Сделать сброс можно через настройки iOS (аналогично сбросу геонастройки) или через компьютер с включенным iTunes. Во втором случае следует подключить смартфон к ПК и после определения iPhone сделать его восстановление.

Всем привет! Службы геолокации, на сегодняшний день, являются одной из ключевых функций для абсолютно любого устройства. И гаджеты от Apple не являются каким-то исключением. Нет, конечно, звонить, писать смс, делать заметки и выходить в интернет вполне можно без и их использования. Однако есть немало программ, приложений и сервисов, в которых без определения точного позиционирования вообще никуда.

Взять, к примеру, те же карты или максимально крутую (на мой взгляд) опцию «Найти iPhone» (режим пропажи, удаленная блокировка и т.д.). Согласитесь, что без обнаружения координат использовать их было бы сильно затруднительно (если вообще возможно). Так что геолокация вещь очень нужная - давайте узнаем о ней поподробней...

Поехали же!:)

Что такое геолокация в iOS и зачем она нужна?

Как Вы уже наверно поняли, под этим термином скрывается более привычное нам слово - навигация. Именно она отвечает за определение точного местоположения Вашего iPhone или iPad.

Пользоваться навигацией можно на абсолютно всех iOS-устройствах, кроме:

  • iPod Touch.
  • iPad (версии без поддержки сим-карты).

Именно на этих гаджетах службы геолокации не работают, по простой причине - Apple не устанавливает в них GPS-приемники.

Зачем вообще она нужна? Ну здесь все понятно - существует масса программ (карты, навигационные приложения, погода и т.д.), для нормальной и корректной работы которых, эти службы просто необходимы.

На что стоит обратить внимание при использовании:

  1. Как правило устройство сильно греется.
  2. Батарейка достаточно быстро расходуется.

Как я , это нормально и паниковать не стоит. Просто обращайте внимание на в верхней части экрана, и если значок геолокации горит постоянно - значит какое-то приложение его непрерывно использует. Лучше закрыть его или своевременно отключить доступ этой программе к GPS. Как это сделать...

Как включить и отключить службы геолокации в iPhone и iPad

Управлять ими, как и любой другой функцией, можно в настройках устройства. Переходим в Настройки - Конфиденциальность - Службы геолокации.

Здесь их можно либо полностью включить или выключить. Плюс отображаются программы, которые в своей работе задействуют эти службы, и есть возможность отключить принудительно навигацию для какого-либо отдельного приложения.

Доступны два решения:

  • Никогда не включать.
  • Только при использовании программы.

Лучше оставить второй вариант. Тогда получается, что GPS вроде как всегда включен, однако использоваться будет только в тот момент, когда необходимо самой программе. Что позитивно сказывается на зарядке:)

Кстати, если вы только купили устройство, то при , также доступна возможность активации геолокации.

Как осуществить поиск iPhone по геолокации - через компьютер и мобильное устройство

Великолепная опция, благодаря которой можно найти iPhone или iPad. Для того, чтобы выполнить поиск устройства, необходимо соблюдение двух условий:

  1. Активная функция «найти iPhone» ( включена или нет).
  2. Работающая геолокация.

Если эти два условия соблюдены, то начинаем искать! Не важно откуда, с компьютера или мобильного, переходим на сайт iCloud , а далее указываем Apple ID и пароль (тот который установлен на пропавшем гаджете).

Достаточно нажать на кнопку «найти iPhone» и через некоторое время вы увидите на картах то место, где он находится сейчас.

Плюс будет возможность выполнить некоторые действия с ним:

  • Воспроизвести звук (удобно если потеряли его дома).
  • Активировать режим пропажи, тогда устройство будет заблокировано и чтобы разблокировать и пользоваться им, необходимо будет ввести Ваш Apple ID и пароль (об этой ситуации и как ее решить ).
  • Стереть Айфон. Равносильно сбросу до заводских настроек. Просто удаляете всю информацию с него.

Переходим к самому неприятному, к проблемам...

Что делать если не работает геолокация в iPhone?

Именно механическая поломка, когда не работает модуль GPS, встречается достаточно редко.

И здесь понятно что делать - либо пользоваться без него, либо заменить в сервисном центре. Однако часто проблемы можно решить не прибегая к помощи специалистов.

  1. Необходимо понять, где конкретно не работает навигация. Если только в одном или нескольких приложениях - то смотрим включены ли службы именно для этих программ (как это сделать читаем в начале статьи).
  2. Если не точно или плохо определяет местоположение - проверьте включен ли интернет через сим-карту или Wi-Fi. Эти данные помогают позиционировать вас лучше. Плюс на точность влияют - рельефы местности, постройки, здания, облака и т.д. В общем все то, что стоит на прямом пути между спутниками и iPhone.
  3. Джелбрейк, а точнее установленные с помощью него твики, также могут вызвать сбои в работе навигации.
  4. Можно сбросить настройки сети, а если не помогает, то