2010/Jul/16

สวัสดีครับ จากบทความที่แล้วเกี่ยวกับเทคโนโลยีบนโทรศัพท์มือถือเรื่อง 3G คืออะไรกันแน่? ที่ถือว่าเป็นความรู้ใกล้ตัวผู้อ่านทุกท่าน ในฉบับนี้เราก็จะนำเสนอเทคโนโลยีใกล้ตัวอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งกำลังเป็นที่นิยมอย่างมากและล่าสุดค่ายโทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่ก็ได้รวมเทคโนโลยีนี้เข้าไปอยู่ในโทรศัพท์มือถือที่เราใช้งานกันอยู่เป็นประจำเรียบร้อยแล้ว นั่นก็คือเทคโนโลยี Global Positioning System หรือ GPS นั่นเอง อย่าจำสับสนกับ GPRS ซึ่งย่อมาจาก General Package Radio Service นะครับ GPRS นั้นเป็นเทคโนโลยีในการรับส่งข้อมูลดิจิตอลผ่านสัญญาณโทรศัพท์มือถือ ทั้งสองคำอาจจะออกเสียงใกล้เคียงกันแต่เทคโนโลยีที่ใช้นั้นต่างกันโดยสิ้นเชิง

 ระบบนำทางในอดีต

 

รูป 1 การค้นหาตำแหน่งด้วยดวงดาว (Celestrial navigation)

ในอดีตนั้นมนุษย์ได้คิดค้นวิธีมากมายเพื่อจะทราบถึงตำแหน่งของตน ทั้งนี้เพื่อประโยชน์ในการเดินทางหรือบอกทิศทาง อาจจะด้วยการสังเกตจากตำแหน่งของหมู่ดาวบนท้องฟ้า หรือการจดจำตำแหน่งของภูเขาและต้นไม้ที่เห็นได้เด่นชัด อย่างไรก็ดีวิธีการเหล่านั้นไม่สามารถทำได้ทุกคน จำเป็นจะต้องเป็นผู้ที่ได้รับการฝึกฝนจนเชี่ยวชาญเท่านั้น และยังไม่ดีเพียงพอที่จะบอกตำแหน่งได้อย่างละเอียดถูกต้อง
 
ดังนั้นจึงมีการค้นคว้าปรับปรุงวิธีการที่ในการค้นหาตำแหน่งและนำทางเรื่อยมา ตัวอย่างเช่น ในสงครามโลกครั้งที่สองในช่วงทศวรรษ 1940 ได้มีการคิดค้นระบบนำทางโดยใช้คลื่นวิทยุ ชื่อว่าระบบ LORAN และระบบ Decca ใช้นำทางในเรือและเครื่องบิน ซึ่งได้กลายเป็นแนวทางการพัฒนาเบื้องต้นรูป 2 อุปกรณ์นำทาง Decca
ให้กับระบบ GPS ในปัจจุบัน

 Decca

 รูป 2 อุปกรณ์นำทาง Decca

 

การทำงานของระบบ GPS
การคิดค้นระบบดาวเทียมมีบทบาทอย่างมากกับระบบ GPS เนื่องจากสัญญาณดาวเทียมเป็นปัจจัยหลักที่อุปกรณ์รับสัญญาณ GPS ใช้ในการคำนวณหาตำแหน่งบนพื้นโลก อุปกรณ์รับสัญญาณ GPS จำเป็นจะต้องใช้สัญญาณจากดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตำแหน่งที่ถูกต้องแม่นยำ โดยอุปกรณ์รับสัญญาณ GPS จะคำนวณหาระยะห่างจากดาวเทียมแต่ละดวง และนำระยะห่างเหล่านั้นมาคำนวณรวมกันเป็นตำแหน่งของเราบนพื้นโลก คิดง่ายๆ ก็เหมือนกับการที่เรายืนถือลูกโป่งอยู่ 4 ลูก ในทิศทางต่างๆ กัน และจุดที่ปลายเชือกของลูกโป่งมาบรรจบกันก็คือตำแหน่งของเรานั่นเอง
 

รูป 3 ภาพแสดงการทำงานของระบบ GPS โดยลูกโป่งเปรียบเสมือนดาวเทียมแต่ละดวง และเด็กผู้หญิงคืออุปกรณ์รับสัญญาณ

 

ตำแหน่งที่เชือก (ระยะห่างจากทุกๆ ดาวเทียม) มาบรรจบกันก็คือตำแหน่งของเด็กผู้หญิงนั่นเอง

สำหรับการคำนวณการเคลื่อนที่นั้นก็ใช้การเปรียบเทียบตำแหน่งของเรา ณ สองเวลาเทียบกัน ก็จะทราบได้ว่าเรากำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางใด ตัวอย่างเช่น เมื่อ 5 นาทีที่แล้วเรายืนอยู่ที่บ้าน แต่ตำแหน่ง ณ ปัจจุบันอยู่ที่ร้าน 7-Eleven ใกล้บ้าน ก็ทำให้ทราบว่าเราเดินทางขึ้นไปทางทิศเหนือซึ่งเป็นทิศของร้าน 7-Eleven ดังกล่าว เป็นต้น

ณ เดือนมีนาคม 2551 มีจำนวนดาวเทียมของระบบ GPS อยู่แล้วจำนวน 31 ดวงรอบโลก โดยได้มีการจัดวงโคจรให้ครอบคลุมพื้นที่ทั้งหมดของโลก และในทุกๆ ที่บนโลกจะอยู่ภายใต้ขอบเขตสัญญาณของดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวงเสมอในเวลาหนึ่งๆ ทำให้เราสามารถใช้งานระบบ GPS ได้เสมอในทุกๆ ที่ ทุกๆ เวลา

 อุปกรณ์รับสัญญาณ GPS

รูป 4 อุปกรณ์นำทาง (GPS) ในปัจจุบัน

 
ในปัจจุบันมีอุปกรณ์รับสัญญาณ GPS วางขายอยู่มากมายในท้องตลาด โดยส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์นำทางในรถยนต์ ซึ่งแสดงแผนที่พร้อมทั้งเส้นทางการเดินทาง โดยจะถูกติดหรือวางไว้บริเวณกระจกหน้าหรือแผงคอนโซลหน้าของรถยนต์ พร้อมทั้งมีเสียงพูดบอกนำทางผู้ขับให้เลี้ยวไปตามเส้นทางที่กำหนดไว้ อุปกรณ์ชนิดนี้มีประโยชน์อย่างมากในการเดินทางไปยังสถานที่ที่ไม่คุ้นเคย หรือใช้ช่วยเหลือผู้ที่ยังขับรถไม่คล่องให้สามารถเดินทางได้โดยไม่ต้องมีบุคคลอื่นคอยบอกทาง

 นอกจากอุปกรณ์นำทางในรถยนต์แล้ว โทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่ๆ ก็สามารถรับสัญญาณ GPS ได้เช่นกัน โดยโทรศัพท์มือถือที่มี GPS นี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลายมากกว่าการใช้เป็นแค่อุปกรณ์นำทาง เช่น เราสามารถค้นหาร้านอาหาร ปั๊มน้ำมัน หรือโรงพยาบาลที่อยู่ใกล้ๆ กับบริเวณที่เราอยู่ได้ โดยโทรศัพท์มือถือจะค้นหาตำแหน่งของเราให้เองโดยอัตโนมัติ และแสดงบนแผนที่ว่าสถานที่ดังกล่าวอยู่ตรงตำแหน่งใดบนแผนที่ พร้อมทั้งบอกเส้นทางการเดินทางไปยังสถานที่ดังกล่าวได้อีกด้วย

 หรือหากคุณมีเพื่อนเยอะๆ และอยากที่จะทราบว่ามีเพื่อนคนไหนอยู่ใกล้ๆ บริเวณที่คุณอยู่ในขณะนั้นบ้าง ก็สามารถทำได้โดยติดตั้งโปรแกรมประเภทนี้ (ตัวอย่างเช่น Google Latitude, Mologogo) ลงบนโทรศัพท์มือถือที่มี GPS และเปิดใช้งาน แต่เพื่อนของคุณต้องอนุญาตให้คุณเห็นตำแหน่งของเขาโดยการเปิดใช้งานโปรแกรมเดียวกันเสียก่อน

 

 รูป 5 โปรแกรม Google Latitude

อุปกรณ์รับสัญญาณ GPS เหล่านี้ปัจจุบันมีราคาไม่แพงมากนัก แต่อาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเป็นการซื้อแผนที่ เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำงานที่ใดก็ได้บนโลก เพียงแต่จำเป็นจะต้องมีแผนที่ของสถานที่นั้นๆ เสียก่อน และอุปกรณ์รับสัญญาณ GPS บางตัวไม่ได้ติดตั้งแผนที่มาให้จากโรงงาน

บทส่งท้าย
เทคโนโลยี GPS ทำให้หลายๆ อย่างในชีวิตสะดวกสบายมากขึ้น แต่บางครั้งก็มีโทษเช่นเดียวกัน จึงควรใช้อย่างเหมาะสม การขับรถโดยดูเส้นทางจากอุปกรณ์นำทางเสมอก็อาจทำให้ขาดสัญชาติญาณพื้นฐานในการจำเส้นทางและเดาทิศทางไป ทำให้เกิดปัญหาได้เมื่ออุปกรณ์นำทางเสียหรือแบตเตอรี่หมด และการยอมให้คนอื่นทราบถึงตำแหน่งที่อยู่ของเราตลอดเวลาด้วย GPS ก็อาจนำมาซึ่งอันตรายได้หากโทรศัพท์มือถือของเพื่อนเราตกไปอยู่ในมือของผู้ไม่หวังดี หวังว่าท่านผู้อ่านจะเลือกใช้งานอุปกรณ์รับสัญญาณ GPS เหล่านี้อย่างเหมาะสมและเกิดประโยชน์สูงสุดนะครับ

 อ้างอิง
1.    http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System
2.    http://en.wikipedia.org/wiki/LORAN
3.    http://en.wikipedia.org/wiki/Decca_Navigator_System
4.    http://en.wikipedia.org/wiki/Celestial_navigation
5.    http://www.google.com/intl/en_us/latitude/intro.html
6.    http://www.mologogo.com/