Sistemi di navigazione moderni per i veicoli di oggi

Le mappe cartacee erano l'unico modo per pianificare la navigazione. Prima di partire in vacanza, tu o i tuoi genitori prendevate le mappe di ogni stato o provincia, le stendevate sul tavolo della cucina o sala da pranzo, ed evidenziavate il percorso.

Il problema delle mappe è che qualcuno deve leggerle, e cercare di leggere una mappa mentre si guida è pericoloso. I costruttori capirono che la tecnologia poteva rendere la guida più sicura. Nacque così il sistema di navigazione.

Negli anni '80, Toyota e Mazda lavorarono su vari sistemi. Alcuni usavano mappe cartacee digitalizzate. Negli anni '90, Mazda introdusse il primo sistema GPS. Oggi, la maggior parte dei veicoli venduti in Nord America ha l'opzione navigazione.

Hardware del sistema di navigazione

I sistemi moderni hanno quattro componenti chiave. Primo: un computer che esegue il software di navigazione, pianifica il percorso, dice quando girare e avvisa all'arrivo. Secondo: le mappe usate dal software, fornite da due aziende che le licenziano all'utente finale. Terzo: il modulo ricevitore GPS e antenna. Il GPS fa sapere al sistema dove sei e dove stai andando. Quarto: un'interfaccia, solitamente un touchscreen, che mostra le mappe e accetta l'input per pianificare il percorso. L'informazione può essere digitata o dettata e convertita in testo.

Cos'è il GPS?

GPS sta per Global Positioning System. Il Dipartimento della Difesa USA creò la tecnologia nel 1975, pienamente operativa nel 1995. Lo scopo: fornire dati accurati di posizione, velocità e altitudine ovunque sul pianeta. Il sistema comprende circa 30 satelliti in orbita terrestre. Ognuno trasmette un segnale univocamente codificato con timestamp precisissimo. Il ricevitore, acquisiti i segnali da più satelliti, triangola la posizione confrontando la differenza nei tempi di arrivo. Il sistema GPS che conosciamo è Navstar, gestito dall'US Air Force Space Command.

Molti consumatori chiamano "GPS" un sistema portatile (PNS) o integrato in plancia. Il termine è accettato, ma il GPS è solo un componente chiave.

Non sorprende che esistano più sistemi GPS globali. La Russia ha GLONASS, l'India IRNSS, la Cina BeiDou-2, l'Europa Galileo. Alcuni ricevitori captano informazioni da più sistemi per migliorare la precisione. Esempio: droni radiocomandati usano GLONASS e Navstar per maggiore risoluzione.

Il segnale inviato al computer di navigazione include longitudine, latitudine, rotta (direzione di marcia), altitudine, velocità e ora corrente.

Cosa sono le mappe di navigazione?

Sapere dove sei sul pianeta è ottimo. La chiave vera è la mappa. Le mappe vengono da due aziende: TomTom (acquistò TeleAtlas nel 2007) e Nokia (acquistò Navteq nel 2008).

Le mappe sono database di strade memorizzate come vettori. Un vettore è una linea tra due punti. Per le mappe stradali, gli estremi sono coordinate GPS. La maggior parte include info aggiuntive come numeri civici. Ti sei mai chiesto perché alcuni indirizzi sono leggermente sbagliati? Dipende da come sono memorizzati. A un'estremità della strada c'è il numero iniziale, all'altra il finale. Il sistema distribuisce la differenza uniformemente lungo la strada. Questa previsione non sempre corrisponde alla realtà per geografia o casualità dell'ufficio edilizio comunale.

I sistemi di navigazione sono inutili senza mappe. Non possono pianificare percorsi o dare indicazioni. Sei letteralmente alla mercé della qualità e accuratezza delle mappe che possiedi.

In congiunzione col database mappe c'è un database Points of Interest (POI). Contiene info su attività e punti di riferimento, spesso col numero di telefono. A seconda del sistema, puoi avere da 1,5 a 11 milioni di POI. Il produttore decide quanto spendere. Se il sistema cerca stazioni di servizio, hotel, ristoranti o ospedali, i dati mappa includono un database POI.

I primissimi sistemi usavano nastro analogico per memorizzare mappe e POI. Sì, nastro magnetico analogico! Poi CD-ROM, DVD-ROM, hard disk e memoria flash. I sistemi più recenti si basano su smartphone e non hanno dati mappa memorizzati permanentemente a bordo: tutto viene scaricato over-the-air via connessione cellulare in tempo reale.

Funzioni dei moderni sistemi di navigazione

I sistemi moderni sono strumenti straordinari per viaggiare in sicurezza ed efficienza. Usano algoritmi complessi e proprietari per decidere il percorso migliore tra inizio e fine. Il software base considera la dimensione della strada (numero corsie e limite di velocità se disponibile) e la direzione delle svolte. Le aziende di software di navigazione proteggono gelosamente i loro algoritmi.

I sistemi moderni accettano informazioni in tempo reale per rendere la pianificazione più accurata. Il primo aggiornamento fu l'info sul traffico. Molti sistemi usavano antenne FM per catturare info traffico trasmesse nelle grandi aree urbane. Questa tecnologia si chiama RDS-TMC, poiché l'info era codificata nello stesso spazio di frequenza delle info RDS della radio FM. I sistemi più recenti catturano traffico e incidenti tramite ricevitore SiriusXM. Serve abbonamento a SiriusXM Traffic e hardware compatibile.

Apple CarPlay e Android Auto

Se hai un veicolo con Apple CarPlay o Android Auto, il tuo smartphone diventa parte integrante della soluzione di navigazione. Apple o Google memorizzano le mappe e le scaricano in tempo reale tramite il piano dati dello smartphone. La bellezza: non paghi mai aggiornamenti mappe - l'informazione è sempre aggiornata.

Apple Maps e Google Maps offrono navigazione turn-by-turn con riconoscimento vocale avanzato. Premi un pulsante e chiedi di portarti a un indirizzo.

CarPlay e Android Auto hanno il vantaggio di acquisire info POI direttamente da Internet. Se una nuova attività apre e si registra con Apple e Google, puoi cercarla subito.

Uno svantaggio: le mappe non sono memorizzate sul telefono o nel veicolo. Se viaggi all'estero, il tuo operatore addebiterà costi di roaming (puoi prendere piani dati roaming per ridurre il costo, ma va considerato prima dell'acquisto). Un'altra considerazione: questi sistemi scaricano costantemente info mappe. Se hai un piano dati con banda molto limitata, potresti incorrere in costi extra per superamento soglia. Non sono ostacoli insormontabili, solo considerazioni.

Google Waze

Un'app molto popolare in aree ad alto traffico come Los Angeles, Toronto, San Francisco, Seattle, Honolulu, New Orleans o Chicago è Waze. Disponibile gratis per iPhone e Android. La bellezza: altri utenti forniscono info traffico in tempo reale, inclusi deviazioni, incidenti, avvisi per buche, meteo o animali sulla strada. Waze offre info traffico crowdsourced al massimo. Google acquistò Waze nel giugno 2013 per 1,3 miliardi. Se rischi di restare bloccato nel traffico, prova Waze; è impressionante.

Usare qualsiasi soluzione di navigazione ha i suoi rischi. Se il copilota legge direzioni da una mappa cartacea, o tu guidi ascoltando prompt vocali, c'è sempre il rischio di errori in svolte, inserimenti o uscite. Sii sempre prudente navigando e rispetta le regole della strada.

Se cerchi una soluzione di navigazione per il tuo veicolo, visita il tuo specialista locale di elettronica mobile. Hanno molte soluzioni diverse a seconda del veicolo. Alcuni sostituiscono la radio di serie, altri lavorano con essa, altri operano separatamente. Possono mostrarti le opzioni per il tuo veicolo.