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Curso de Informática para Gestão de Negócios 5º Ciclo Logística Gustavo Martinis dos Santos – matrícula 072098-4 Renato Ribeiro Bifulco – matrícula 082102-1 GPS - Global Positioning System Santos/SP 2011 2 SUMÁRIO DEFINIÇÃO / HISTÓRIA ....................................................................................................................... 3 FUNCIONAMENTO ............................................................................................................................. 3 GPS COM APLICAÇÃO EM LOGISTICA ................................................................................................. 5 EXEMPLO BRASILEIRO DO USO DO GPS NA LOGISTICA ....................................................................... 6 OUTROS USOS DO GPS ....................................................................................................................... 7 O FUTURO DO GPS ............................................................................................................................. 9 BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................................11 3 DEFINIÇÃO / HISTÓRIA O GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global) é um aparelho que teve sua origem durante os anos 60 no Departamento de Defesa dos Estados Unidos com intuito de superar as limitações dos sistemas de navegação anteriores. Com um custo de desenvolvimento de 60 bilhões de dólares para os EUA, a principio foi criado exclusivamente com intuitos militares, porém foi declarado 100% funcional e liberado para o público em geral em 1995. Sua função é a de identificar a localização de um aparelho chamado de receptor GPS. Os aparelhos receptores, por sua vez, têm a função de enviar um sinal para os satélites. Assim, fazendo os cálculos necessários, o receptor GPS consegue determinar qual a sua posição e, com a ajuda de alguns mapas de cidades, indicar quais caminhos você pode percorrer para chegar ao local desejado. FUNCIONAMENTO Para que os GPS funcionem corretamente, faz-se necessário o uso de três componentes, chamados de: espacial, de controle e o utilizador. O espacial é composto de vinte e oito satélites que se encontram em órbita. Vinte e quatro deles estão ativos e quatro são os “reservas”, que entram em operação caso ocorra alguma falha com um dos satélites principais. A disposição destes satélites em órbita garante que sempre haja pelo menos quatro deles disponíveis em qualquer lugar do planeta. Assim, sempre que você e uma pessoa que mora no Japão estiverem usando o GPS, com certeza irão conseguir utilizar o aparelho sem problema. O segundo componente, de controle, nada mais é do que estações de controle dos satélites. Ao todo são cinco estações espalhadas pelo globo terrestre. A função principal delas é atualizar a posição atual dos satélites e sincronizar o relógio atômico presente em cada um dos satélites. O último componente, mas não menos importante, é o receptor GPS, e este é o único dos três que nós, usuários, devemos adquirir a fim de utilizar 4 esta tecnologia. Um receptor GPS nada mais é do que um aparelho que mostra sua posição, hora e outros recursos que variam de aparelho para aparelho. Como o GPS sabe onde estou? Os satélites, assim como os receptores GPS, possuem um relógio interno, o qual marca a hora com uma precisão de nano segundos. Quando o sinal é emitido, também é enviado o horário que ele “saiu” do satélite. Este sinal nada mais é do que sinal de rádio, que viaja na velocidade da luz (300 mil quilômetros por segundo, no vácuo). Cronometrando quanto tempo este sinal demorou para chegar, o receptor consegue calcular sua distância do satélite. Como a posição dos satélites é atualizada constantemente, é possível, por meio destes cálculos, determinar qual a sua posição exata. A triangulação Após calcular a distancia entre o receptor e o satélite, ficar mais fácil entender como o satélite utiliza esta informação para determinar sua localização com uma boa precisão. Atualmente os satélites possuem uma margem de erro de apenas 20 metros. Os GPS usam o sistema de triangulação para determinar a localização de um receptor em terra. Por exemplo, quando você está perdido e pergunta para alguém “Onde estou?”, a resposta da pessoa pode ser do tipo “Ah, você está a 10 quilômetros da cidade X”. Claro que você pode estar a 10 quilômetros em qualquer direção da cidade. Então, é possível traçar um círculo para determinar a possível área em que você se encontra. 5 O mesmo pode ser feitos com outros pontos de referência (no nosso caso, Y e Z) e assim fazer a triangulação dos pontos para determinar exatamente a sua posição. O sistema de GPS funciona da mesma forma. Este princípio é chamado de trilateração. Um quarto satélite é necessário para determinar a altitude em que você se encontra. O princípio do cálculo é o mesmo, mas envolve alguns números e fórmulas extras por tratar-se de um espaço tridimensional. GPS COM APLICAÇÃO EM LOGISTICA Na logística, o principal uso do GPS se da no rastreamento de veículos. Este tipo de serviço incorpora inúmeras possibilidades de uso, e há opções de diferentes sistemas com os quais o usuário pode contar. Há desde exemplos voltados principalmente para o controle de itinerários de caminhões até sistemas recomendados para quem quer monitorar os passeios do carro novo. Os sistemas disponíveis para esta função são: localização por direcionamento, triangulação de antenas e a utilização da constelação GPS. O uso do GPS é atualmente o mais comercializado no mercado de transportadores e operadores logísticos. Com o GPS temos três opções: 1) GPS + Celular: localiza via GPS conforme descrito e transmite as informações de coordenadas por um telefone embarcado no veículo. Recebe os comandos de bloqueio também por esse telefone. O funcionamento para localização depende do GPS e, para efeito de monitoramento (envio de sinais), 6 depende do celular. 2) GPS + Rádio: localiza via GPS conforme descrito e transmite as informações de coordenadas por um rádio transmissor embarcado no veículo. Recebe os comandos de bloqueio também por esse rádio. O funcionamento para localização depende do GPS e, para efeito de monitoramento (envio de sinais), depende da potência do rádio. 3) No GPS + Satélite: nesta opção, a transmissão de sinais pode ocorrer, por exemplo, a cada minuto, por causa do baixo custo da comunicação via satélite. Por isto, trata-se de um sistema muito indicado para o uso em caminhões. Alguns possuem computadores de bordo, que permitem que o motorista envie textos livres ou formatados para a central, relatando ocorrências ou avisando sobre qualquer necessidade de mudança na rota, como também os tempos de paradas. Dependendo do sistema escolhido pode-se ter uma solução simples, com apenas o rastreamento propriamente dito, até uma solução mais completo que possui todas as funcionalidades integradas (rastreamento, troca de informações entre a central e o veículo, acionamento de sensores a longa distância). EXEMPLO BRASILEIRO DO USO DO GPS NA LOGISTICA A SPTrans, empresa que cuida do transporte coletivo de São Paulo, monitora uma rede de mais de 15 mil ônibus em quase mil linhas e sabe exatamente o que está acontecendo com eles durante sua operação. Pelo serviço OlhoVivo, disponibilizado na internet pela SPTrans, é possível que qualquer pessoa visualize um mapa dos principais corredores da cidade com as suas respectivas velocidades médias, em ambos os sentidos, inclusive quanto tempo o ônibus vai chegar em um determinado ponto. Nos pontos de ônibus, são disponibilizadas placas digitais que informam em quanto tempo um determinado ônibuschegará no ponto desejado, facilitando a 7 escolha do passageiro na escolha de qual ônibus será melhor para seu destino conforme o tempo disponível. Esse serviço das placas também tem seu calculo todo feito com GPS. Abaixo podemos ver a tela do site disponibilizando o serviço em geral: OUTROS USOS DO GPS 1. Mercado Financeiro: Os bancos e as bolsas de valores utilizam os satélites para obter selos de tempo, de maneira a evitar fraudes. O tempo exato é 8 crucial para as operações no mercado de ações, pois o preço depende em que a transação foi feita. 2. Operações de Telefonia Celular: As operadoras de telefonia celular utilizam o tempo do GPS para coordenar como os telefones comunicam-se com as torres de telefone celular. Mais especificamente, dependem do sinal transmitido pelos satélites GPS para obterem o horário exato e desta formar sincronizar os códigos de expansão com estações de base. 3. Terremotos: Cientistas usam GPS em áreas propensas a terremotos, perto das falhas para ajudar a prever terremotos. Utilizando informações de posicionamento de receptores que podem medir a tensão que se acumula ao longo do tempo na crosta da Terra. 4. Rede Elétrica: Ao analisar o momento da ocorrência de uma anomalia elétrica que se propaga através de uma rede de distribuição de energia, as empresas de energia podem rastrear a localização exata de uma quebra na linha de energia. E assim, através das coordenadas enviar uma equipe de reparo na localização exata do problema. 5. Agricultura: Os agricultores podem e fazem uso da tecnologia GPS para o planejamento de exploração, mapeamento de campo, orientação de tratores, em pulverizadores, aeronaves e mapeamento da produtividade. 6. Aviação: As empresas aéreas utilizam os dados do GPS para ajudar no pouso e decolagem e até mesmo ao taxiar na pista. Há outros usos do GPS na aviação, como, por exemplo, ajudar na redução do consumo de combustível através de um melhor planejamento de rotas. 7. Bombas "Inteligentes": Há um consenso para se referir a bombas que utilizam os satélites GPS para identificar o alvo e atingi-lo com uma precisão incrível. Estas armas utilizam sinais GPS para controlar o sistema de cauda para conseguir uma precisão superior a 10 metros. 8. Marinha: O GPS é muito eficiente para auxiliar na colocação de bóias de navegação próximas ao porto, e ainda colabora na gestão do transporte marítimo os portos. 9 9. Pesca: Diversos fabricantes de GPS produzem equipamentos que auxiliam pescadores a localizar os peixes. Isto aumenta em muito a produtividade na hora da pesca, reduzindo o custo da mesma e barateando o alimento na mesa do consumidor. 10. Ferrovias: Alguns sistemas de gestão do tráfego ferroviário já contam com os satélites GPS para reduzir a probabilidade de colisões entre trens, acidentes com trabalhadores e danos ao seu equipamento, e acidentes relacionados ao excesso de velocidade. O FUTURO DO GPS Especialistas dizem que a qualidade e a precisão dos satélites GPS existentes está se deteriorando gradualmente, e pode cair para 80% em 2012. É por isso que pesquisadores continuam desenvolvendo novos satélites e sistemas de posicionamento para mitigar essa degradação. O Japão tornou público no início deste ano o Michibiki, seu satélite GPS experimental lançado com a intenção de melhorar a cobertura e a precisão do atual sistema americano no populoso país. Na Europa, estão trabalhando no Galileo, que deverá entrar em operação até 2013, e temos ainda o sistema Compass da República da China, o projeto mais ambicioso e que visa criar uma grande rede composta de 35 satélites de navegação para reduzir a margem de erro do relógio em 50 nano segundos e levar a precisão da medição de velocidade até os 0,2 metros por segundo (está em fase de teste, com alguns satélites já em órbita). Mas a próxima evolução real do Sistema de Posicionamento Global é o GPS III (ou GPS Block III), que está bem próxima de entrar em funcionamento, com pelo menos uma dúzia de novos satélites de uso militar em 2014, trazendo grandes melhorias para a rede atual. Os novos satélites irão aumentar sua potência de transmissão em até 500 vezes, reduzindo os possíveis efeitos de interferências causadas por alguns dispositivos e evitará a perda de sinal que pode ocorrer quando as condições meteorológicas pioram muito. Da mesma forma, este aumento da intensidade do sinal dobrará a precisão do sistema atual, que agora sofre de uma escala de 1 a 20 metros de erro em 10 circunstâncias normais, dependendo do receptor e dos obstáculos ao seu redor (prédios, montanhas…) chegando a triangular uma posição com uma precisão de até 60 centímetros. Esta nova rede terá como principal caráter o uso militar, e se o passado serve como uma referência será preciso esperar mais algum tempo para ver a nova tecnologia ser convertida para uso civil. 11 BIBLIOGRAFIA < http://pt.wikipedia.org/wiki/GPS > acessado em 10 de maio de 2011. < http://www.sptrans.com.br/ > acessado em 13 de maio de 2011. < http://www.gpstransportes.com.br/seguranca.php > acessado em 13 de maio de 2011. < http://blogs.forumpcs.com.br/noticias/2011/04/26/nova-tecnologia-gps- mais-precisa-a-partir-de-2014/ > acessado em 16 de maio de 2011. < http://blogdogps.com.br/novidades/10-usos-do-gps-que-voce-nao-sabia/ > acessado em 24 de maio de 2011. < http://www.tecmundo.com.br/2562-como-funciona-o-gps-.htm > acessado em 25 de maio de 2011.