Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , reacties: 61, views: 33.665 •

Amerikaanse onderzoekers hebben in opdracht van de Amerikaanse defensieorganisatie Darpa een alternatief voor gps ontwikkeld. Met de chip zou een alternatieve methode om navigatiesystemen van data te voorzien beschikbaar zijn.

Het Amerikaanse leger is sterk afhankelijk van gps-data; gps werd ook ontwikkeld door het Amerikaanse ministerie van defensie. Aangezien het systeem werkt met satellieten, die op verschillende manieren gesaboteerd kunnen worden, wil de organisatie een alternatief voor positiebepaling. Een zogeheten timu-mechanisme werd al gebruikt voordat gps beschikbaar kwam: een systeem van klokken, gyroscopen en versnellingsmeters. De mechanische aard daarvan laat het systeem onafhankelijk van gps-signalen werken, maar de apparatuur was vrij groot.

Met mems-techniek, een afkorting voor microelectromechanical systems, kunnen componenten als accelerometers extreem verkleind worden en op een chip worden gebouwd. Onder meer smartphones worden daarmee uitgerust. Een Darpa-team van de universiteit van Michigan heeft die miniaturisatie verder doorgevoerd en zeven mems-apparaten in één chip ondergebracht. Het timu-prototype van de onderzoekers heeft een inertiemeetapparaat met drie versnellingsmeters en drie gyroscopen aan boord. Zo kunnen beweging en bewegingsrichting gemeten worden. De chip heeft ook een klok aan boord, zodat positieveranderingen berekend kunnen worden.

De sensor bestaat uit zes lagen van ieder vijftig micrometer dik en de complete chip heeft een inhoud van 10 kubieke millimeter. De componenten worden gemaakt van siliciumdioxide. De chip zou als gps-alternatief kunnen dienen om de locaties van personeel bij te houden of in navigatieapparatuur, munitie of kleine drones gebruikt kunnen worden.

Timu-prototype

Reacties (61)

Handig voor navigatie in gebouwen, onder de grond, onder water, etc.
Af en toe ijken met GPS en gaan.
Leuke technologie!

Ben beniewd naar batterijgebruik. In tegenstelling tot GPS moet dit wel continue actief zijn om de positie te blijven weten.

[Reactie gewijzigd door CyBeRSPiN op 12 april 2013 17:01]

Nu nog makkelijker om mensen te loggen/volgen. Inbouwen in een pot pindakaas. inbouwen in een gratis bob sleutelhanger. Inbouwen in een paar schoenen.
Gegevens moeten dan altijd nog geüpload worden. Zie jij een manier waarop dat nu op dezelfde schaal al mogelijk is? Iets met veel reikwijdte en voldoende vermogen suggereert een stevige accu. Laat juist dat relatief erg groot uitvallen t.o.v. deze chip.
Heb je die criminelen zelf gezien of een dergelijke sleutelhanger gekregen? Volgens mij moet je niet alles geloven wat je op internet tegenkomt...
En hoe wil je de signaal naar buiten krijgen?

Of je moet de signaal direct naar buiten sturen, heb je verzend apparatuur nodig. Of je moet de data opslaan en later uitlezen. In beide gevallen heb je, naast extra ruimte, ook stroom voorziening nodig.
Of met een responder.
Net als de OV chipkaart. De benodigde energie wordt opgewekt door het apparaat dat wil uitlezen.
ik denk dat jij te privacy angstig bent. en daarnaast ze kunnen met hedendaagse techniek niets met miljarden locatie-input als ze echt overal wat mensen dagelijks vervoeren als sleutels kleding enz.

OT:
lijkt mij wel handig voor huisdieren dat je kan zien waar ze heen zijn geweest.
JA ik weet dat die er al zijn maar die werken niet als de poes in de kruipruimtes etc zijn geweest.
het is geen tracking device, maar een positioning device, net zoals het merendeel van de GPS-toestellen die niet in een communicatietoestel zoals een smartphone zitten. Deze ontvangen enkel het signaal, samen met een timestamp. Door de signalen van verschillende sattelieten met elkaar te vergelijken bepaald het toestel zelf waar jij je bevindt. De sattelieten zelf weten niet door welke toestellen hun signaal wordt opgepikt.

Dit is een alternatief dat door zeer nauwkeurig de eigen positie eerst te ijken en vanaf dan te vertrouwen op de metingen van de accelerometers en gyroscopen om de huidige positie te berekenen. Dit systeem wordt al tientallen jaren als alternatief gebruikt in vliegtuigen.
In de aparaten van TomTom wordt al anoniem data uitverstuurd waar je ben.. Mijn auto zit een TomTom ingebouwd af fabriek met GSM.. De GSM zolang de auto niet volledig uitvalt door de accu weet waar hij zich bevind elk moment van de dag,
de navigatietoestellen (iets anders dan de handheld GPS-toestellen) van tegenwoordig hebben inderdaad regelmatig een SIM-kaart ingebouwd, maar dat heeft niets met de positiebepaling te maken. Dat wordt gebruikt voor TMC, waardoor het wel tracking-devices worden doordat 2 technologieen in 1 toestel met elkaar verbonden worden. GPS op zich is redelijk "dom" en is een veredelde rekenmachine die enkel triangulaties kan uitvoeren.
Nope. Je zit in de buurt, maar wat je zegt klopt niet. TMC is een techniek om verkeersinformatie te versturen via de FM. Autoradio's met navigatie kunnen dat signaal gebruiken. Wat jij bedoelt is dat Tomtom de verkeersinformatie binnenhaalt via een dataverbinding. Dit is een alternatief voor TMC. Tomtom kan inderdaad ook anoniem jouw positie en andere gegevens terugzenden ter analyse, via TMC kan dit niet.
Een GSM in een GPS toestel zou ook gebruikt kunnen worden voor DGPS, al heb je daar wel een abonnement voor nodig. Maar dat zou natuurlijk onderdeel kunnen zijn van je TomTom abonnement.
Gyroscopen en versnellingsopnemers verbruiken geen elektriciteit als ze Piezo-Electrisch zijn. Ze zetten mechanische energie om in elektrische energie.
Die dingen die in schepen staan. Die zijn tonnen waard.. Die verbruikt echt een enorm pak energie kan ik je vertellen die dingen zijn trouwens net zo groot als een middel klasse vuilnis emmer in je huis
Die verbruikt echt een enorm pak energie kan ik je vertellen
Oh, zijn die piezo-elektrisch dan?
Er is allang een alternatief voor gps (in ontwikkeling) wat gebruik maakt van de magnetische velden op de aarde om zichzelf te positioneren.
Precicies is op enkele centimeters nauwkeurig en ze gebruiken het om mensen in een winkel naar de juiste schappen te leiden voor de juiste producten.
Persoonlijk heb ik het idee dat dit project een verspilling van geld/tijd was en zou het beter in het hierbovengenoemde project gestoken kunnen worden.

http://news.cnet.com/8301...ld-for-indoor-navigation/
Hiervoor moet je echter eerst fingerprinting uitvoeren (paar keer gaan meten wat de magnetische velden zijn). Is dus niet te gebruiken in nieuwe omgevingen, wat wel redelijk cruciaal is voor het leger...
Dit is volgens mij geen optie voor het leger.
Zoals bij het onderschrift op het eerste plaatje al zegt,, er moet eerst gemeten worden. De methode werkt door afwijkingen in dat veld te koppelen aan een locatie. Dat heeft in een militaire setting natuurlijk geen zin, vijandig gebied is vaak niet iets waar je rustig de tijd hebt om zo'n veld te meten. Bij het navigeren in een gebouw wel, je kunt deze aan de kaart koppelen waar je ook je producten of wat dan ook op toont.
Deze methode, en GPS hebben hier geen last van. GPS omdat ze trianguleren aan de hand van satelieten waarvan je de plek weet, en deze methode omdat ze door nauwkeurig bijhouden weten waar je nu bent relatief aan je startlocatie.
Een combinatie van deze methode met het uitlezen van een magnetisch veld is wel zeer zinvol en kan een goede sanity-check zijn voor bovenstaand systeem wat toch een bepaalde mate van gevoelig zou moeten zijn voor opeenstapeling van minieme fouten.
Er is allang een alternatief voor gps (in ontwikkeling) wat gebruik maakt van de magnetische velden op de aarde om zichzelf te positioneren.
Precicies is op enkele centimeters nauwkeurig en ze gebruiken het om mensen in een winkel naar de juiste schappen te leiden voor de juiste producten.
Persoonlijk heb ik het idee dat dit project een verspilling van geld/tijd was en zou het beter in het hierbovengenoemde project gestoken kunnen worden.
Zo te zien gebruikt dat magnetische velden van metalen structuren in gebouwen e.d..
Het aardmagnetisch veld is niet stabiel maar veranderlijk en is over langere tijd waarschijnlijk niet nauwkeurig voor plaatsbepaling, tenzij je de data wereldwijd regelmatig bijwerkt, wat mij niet te doen lijkt.
Er loopt op dit moment een masterproef op basis van magnetische velden voor indoor localisatie. Zover ik weet (woensdag hoor ik meer) wordt er momenteel gefingerprint en niks weerhoudt je de fingerprint bij te werken met je nieuwe meting over tijd (waar ben ik met deze waardes, goh, daar , werk bij). Ook de invloed van voorwerpen (kasten, muren, elektronica) is erin verwerkt.

Owja, drones kunnen in vijandig gebied meten en wikipedia SLAM voor een idee hoe je als blinde robot toch jezelf kan lokaliseren
Geloof me GPS signalen hebben enorme na delen ook al heb je de zakelijke versie die erg nauwkeurig zou moeten zijn, zonne vlekken gebouwen bomen , dan heb je nog dat GPS signaal achter loopt op je positie. nee de industrie gebruikt het maar het is niet altijd even fijn om mee te werken.

Als deze chip goed en snel werkt dan zijn er een enorm scala van mogelijk heden voor industrieel gebruik. Denk aan een geautomatiseerd warehousing binnen en ook buiten
Dit zou enorm fijn zijn voor positie bepaling voor systemen met slip.

ik ben al toepassingen aan het bedenken + hoe ik het in software moet toe passen voor het bedrijf waar ik werk LOL .. maar ik ben bang dat we er nog zeker een jaar op dit systeem moeten wachten voor deze chip in productie gaat.........
Ik vraag me af hoe nauwkeurig, snel, duur, en betrouwbaar dit is; maar, als het in de buurt komt van GPS, dan lijkt me dit bijzonder interessant. Zo'n klein chipje kun je in van alles inbouwen, maar het eerste wat wij natuurlijk denken is: telefoons. Nooit meer wachten op GPS-locks? Ik vraag me ook af hoeveel energie dit gebruikt vergeleken met GPS.
Dit verbruikt altijd energie anders weet ie niet waar je bent als je je lokatie opvraagt. De vraag is inderdaad of dat dan opweegt tegen het sporadisch gebruiken van GPS (in mijn geval, tenzij ik Ingress).

Moet eerlijk zeggen dat ik nog geen 1 sec moet wachten op een GPS lock en ik daar echt geen problemen mee heb, alleen voor binnen zou een alternatief mij wel aanstaan...

[Reactie gewijzigd door watercoolertje op 12 april 2013 17:05]

Waarom denk je dat hij altijd aan moet staan?

Wat heb jij dan voor telefoon? Ik moet meestal wel redelijk lang wachten op GPS in de stad (Galaxy Nexus), meestal een halve minuut, soms zelfs meerdere minuten. In de trein krijg ik zelfs vaak helemaal geen lock. Binnen alleen bij het raam. Bij mijn vorige telefoon was dat nog langzamer... je bedoelt toch niet Google's andere locatiebepaling m.b.v. Wifi?
Ook alleen maar waarschijnlijk vanwege assisted gps, zonder dit zou je nooit in een seconden een lock kunnen krijgen.
Als je maar 1 sec hoeft te wachten kan dat nooit GPS zijn. Zal wel via de gsm masten zijn, dat heet Assisted GPS' dat staat standaard aan op een smartphone.
Waarom kan een Tomtom met drie satelieten dan wel binnen 3 seconden een fix krijgen? mag toch aannemen dat die niet gebruikt maakt van assisted GPS, daar er geen simkaart oid bij zit.
Dat ligt eraan per model denk ik, er zijn genoeg tomtoms waar je gewoon een minuut of wat moet wachten, en er zijn ook modellen die dingen als file informatie kunnen binnenhalen al weet ik niet hoe dat precies werkt dus in theorie ook staliet posities. Tevens is de kwaliteit van de antenne hier ook een hele belangrijke factor in.
Tomtom heeft een "quickfix" systeem, waarbij na het aansluiten met de pc er voor 7 dagen satalietdata op de tomtom staat.(met een tomtom LIVE gaat die gewoon via het internet van de tomtom) Die satalietdata omvat een redelijk nauwkeurige positie voor iedere navigatiesataliet op ieder tijdstip, daardoor kan hij ook met een slecht signaal zijn locatie snel bepalen.

Voor de file-informatie zijn twee systemen beschikbaar, de TMC versies (radiosignaal) en den "LIVE" versies(mobiel internet). Die Live versies bevatten een vodafone simkaartje voor het dataverkeer, waarmee dus ook quickfix kan worden opgehaald.
Precies, ik kan aan nemen dat er redelijke complexe algoritmes achter zitten. Helemaal als daar geen centrale punten van contact zitten
Veel navigatieapparatuur gebruikt dit soort technieken toch al om bijvoorbeeld in tunnels nog enige vorm van positie te geven?

Ik vraag me af in hoeverre dit een volwaardig alternatief is. Je zal toch altijd nog ergens de absolute positie vandaan moeten halen en eens in de zoveel tijd opnieuw ijken.
Voor zover ik weet gokken/berekenen de meeste navigatie apparatuur / apps waar jij je bevind in een tunnel door de snelheid voor het ingaan van de tunnel te vermenigvuldigen met de tijd. Ik heb dan ook al een aantal keer meegemaakt dat m'n navigatieprogramma meldde dat ik "nu" moest afslaan terwijl ik de tunnel nog niet uit was (moest direct erna).
De goedkopere autonavigatiesystemen, zoals smartphones en Tomtom-achtigen, gebruiken inderdaad alleen een GPS-sensor als input. Duurdere systemen, zoals de 1000eu+-opties op een nieuwe auto, meten ook stuuruitslag, actuele snelheid en hebben soms zelfs gyro's of accelerometers.
Deze chip is natuurlijk niet zozeer een vervanger van GPS maar eerder een aanvulling erop.
Op de 100¤ tomtom's zitten reeds een tijdje ook gyroscopen
Net zoals ¤100 telefoons, is niet anders. In tunnels gebruikt een tomtom prior knowledge, degene dat je niet door een berg kan rijden en dead reckoning om zijn positie te bepalen.

FYI: tomtoms lopen hopeloos achter op de wetenschap.

[Reactie gewijzigd door analog_ op 12 april 2013 20:50]

Dit is inderdaad een vergelijkbaar principe. En net als dat ook maar betrouwbaar voor een beperkte afstand van het begin punt waarvan je de exacte lokatie weet, daarna beginnen de meetfouten op te tellen en wordt de afwijking steeds groter.

Het biedt echter wel een goede check om te kijken of je GPS lokatie wel klopt. GPS is makkelijk te spoofen, en dat is waarschijnlijk ook wat Iran gedaan heeft toen zij een Amerikaanse drone kaapten. Met additionele navigatie technieken kan je dit voorkomen.

http://tweakers.net/nieuws/82956/wetenschappers-tonen-aan-hoe-makkelijk-civiele-drones-zijn-te-kapen.html

Daarnaast heeft China aangetoond satellieten uit te kunnen schakelen. Een duidelijk signaal aan de VS dat het niet op haar satellieten kan vertrouwen voor millitair overwicht tijdens een eventueel conflict.

http://news.bbc.co.uk/1/hi/world/asia-pacific/6289519.stm

BAE heeft trouwens een nog uitgebreider navigatie systeem ontwikkeld, dat allerlei verschillende radio signalen gebruikt:

http://tweakers.net/nieuws/82882/nieuw-navigatiesysteem-voor-drones-vindt-weg-zonder-gps.html
Dit klopt niet, je kan zelf een willekeurig herkenningspunt kiezen (een berg top) en op een later tijdstip als dit punt opnieuw waarneemt je hele afgelegen koers en te berijden koers hier op corrigeren.
TL;DR youtube: je ziet in de tweede ronde dat hij de eerste metingen (muren) corrigeert, bovenstaande post is pertinent onjuist.

[Reactie gewijzigd door analog_ op 12 april 2013 21:12]

nauwkeuriger dan gps
Ik kan me niet voorstellen dat het heel nauwkeurig zal worden. Versnellingsmeters en gyro's meten de versnellingen en rotatieversnellingen. Door dit te integreren kan je de verplaatsing berekenen. Maar je integreert alle ruis e.d. ook continue dus je fout loopt op.

Maar misschien gebruiken ze nog andere trucs zoals wifi of gsm netwerken te gebruiken. De Tomahawk kruisraketten kunnen ook werken zonder gps. Deze gebruiken hoogtemetingen en een hoogtekaart om hun positie vast te stellen.
Telefoons hebben al 6 assen MEMS (gyro + accelero) aan boord, en ook best een klok.

Dit is verder puur software.
Wat ik me dan afvraag, wat is hier nieuw en bijzonder aan? Wat doet deze dat bestaand oplossingen nog niet kunnen?

Een 3-axis accelerometer en 3-axis gyro in één behuizing integreren is leuk, maar ik zou zeggen, koop een MPU9150 en je hebt behalve dat, ook nog een 3-axis magneetsensor erbij. En die worden voor nog geen 10 dollar verkocht. En als je het wat accurater wilt heeft Analog volgens mij ook nog wel een zooi van die dingen, ook een stuk duurder.

Granted hier is een accurate klok erbij geintegreerd, maar ik neem toch aan dat die nog een extern kristal gebruikt, dus dan is dat niet meer dan een tellertje.
a user-programmable accelerometer full-scale range of ±2g, ±4g, ±8g, and ±16g,

16G is niet voldoende voor munitie. Daarnaast is hij een fiks stuk groter, dus neemt waarschijnlijk meer energie, en weegt meer. En het is voor militaire doeleinden, dus lichter en minder energienemend is erg belangrijk.

Qua kosten maakt het niet uit. Ten eerste hebben ze budget, ten tweede is de technologie verkoopbaar, zoals GPS ook aangetoond heeft.
uhm, ik heb ze gezien, complete navigatie systemen al met deze technology, voor minder dan 200 dollar die tot 250G bestendigd zijn,
puur voor model rocketry
Grappig idee, maar het grote probleem van dit soort "Mechanische" sensor apparatuur is de drift. Ik heb een paar jaar geleden gewerkt met extreem dure optische gyro's (a 9000 euro) die per uur nog een drift van 7 graden hadden. Een umems gyro heeft zelfs een drift van 50 graden per uur. En dat is dan nog onder een constante temperatuur. Als de temperatuur gaat varieren zijn ze nog onnauwkeuriger.

Ik ben dus heel erg benieuwd naar de nauwkeurigheid van dit timu mechanisme.
Drift in de gyro zou ik met niet zo'n zorgen over maken, dat kan je compenseren met je accelerometer (en magneetsensor als die er ook is). Dan hebben we het trouwens ook vaak niet over een drift van 50 graden per uur, maar meer in de richting van 50 graden per seconde! (Oké zo erg meestal niet, maar wel in die richting).

Het probleem is meer de accelerometer. Die heeft niet heel veel offset, maar die moet je wel dubbel integreren om je afstand te krijgen.
Dit zijn 7 apparaten ineen volgens mij.
Dan kan je de flaws toch compenseren?
Dat probleem los je op in de software, in robotica wordt er vanuit gegaan dat geen enkele sensor/actuator/element 100% accuraat is. Simpele oplossingen á la kalman filter (goedkope hardware implementatie) kan je gebruiken of je breidt de boel uit met een sensor/action model met een particle filter en normaal distributies.
Op zich een mooi systeem wat oude vliegtuigen nog gebruiken. Wat je meet is waar je heen bent bewogen vanaf een bekend startpunt. Het systeem kan in tegenstelling tot GPS niet bepalen waar dat startpunt ligt en is dus niet helemaal vergelijkbaar.
Nadeel van dit soort systemen is dat je dus altijd voor je gaat navigeren moet invoeren waar je bent. Bijkomend nadeel is dat de accuraatheid per minuut dat je onderweg bent achteruit gaat, er is altijd een cummulatieve instrumentfout. Mooie aanvulling dus op GPS, bv voor indoor navigatie, maar het is dus geen autonoom systeem.
Het IRS systeem, zit nog steeds in 737's :) werkt overigens wel samen met GPS.
Toch wel erg cool dat het tegenwoordig zo klein kan.
De techniek staat niet stil zeg.
Tijdens het lezen kwamen alle details en feitjes plus foto me bekend voor.

Ineens wist ik het weer het is een samenvatting van een artikel dat Spencer Ackerman gisteren op wired.com gepubliceerd heeft.

http://www.wired.com/dangerroom/2013/04/darpa-navigation/
Inbouwen in de nieuwe smartphones en je kan iedereen realtime volgens.
In de modelbouw industrie gaan er Android apps rond die deze fuctie al hebben, op de centimeter precisie,
heel erg mooi navigatie trukje,
ik had verwacht dat hun deze techniek al eerder hadden
Ik zie mezelf (en het Amerikaanse leger) nog niet 100km woesternij afleggen met alle hobbels botsingen etc. van dien zonder dat het apparaat er een uiteindelijk kilometer naast zit. Zit het apparaat aan het begin van de rit er even naast met het meten van de versnelling heeft dit invloed op de rest van het traject. Zonder periodieke eikmomenten lijkt me het niet een accuraat systeem.
Lees de wikipedia entry over SLAM (Simultaneous localization and mapping), dat is nog een graadje moeilijker (zonder voorkennis van omgeving) en mocht je meer willen de Monte Carlo methode.

Overigens voor de hikers onder ons, als je een linkshandige en rechtshandige zij aan zij laat rechtdoor wandelen zullen ze elkaars fout offsetten omdat je letterlijk tegen elkaar staat te duwen.

fyi: we neigen altijd een bepaalde richting te wandelen afhankelijk van je '*handigheid'

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Populair: Vliegtuig Luchtvaart Crash Smartphones Laptops Apple Games Politiek en recht Besturingssystemen Rusland

© 1998 - 2014 Tweakers.net B.V. onderdeel van De Persgroep, ook uitgever van Computable.nl, Autotrack.nl en Carsom.nl Hosting door True

Beste nieuwssite en prijsvergelijker van het jaar 2013