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El GPS , una de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación

Resumen: La globalización de los mercados en el mundo de los negocios no tiene precedente. Esto ha intensificado drásticamente la competencia entre las empresas de todo el mundo y las ha impulsado a buscar mayor eficiencia y productividad. Bajo esta perspectiva, las empresas deben desarrollar una visión que les permita entender como son influenciadas por estos cambios; como afectan su operación y estrategias.

Publicación enviada por Diana Lorena Ibarra Balderas




 


INDICE
1. Articulo de Publicación
1.1. Palabras claves
1.2. Resumen (Abstract) 
1.3. Introducción
1.4. Desarrollo 
* ¿Que es el GPS?
* ¿Para qué nos puede servir el sistema GPS?
* ¿Que Elementos lo componen?
* ¿Cómo funciona?
* ¿Son Fiables sus datos?
* ¿Cuáles son sus fuentes de error?
* Integración con telefonía móvil
* ¿Quién ha creado el sistema y para qué?
* ¿Dónde se contrata?
* ¿Cuánto cuesta?
* ¿Qué dispositivos se pueden comprar y que servicios frecen?
* ¿Cómo afecta la Ley de Protección de Datos?
1.5. Conclusiones 
1.6. Bibliografía 

1.“El GPS , una de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación.”
1.1. Palabras claves
GPS
(Global Positioning System)
TC (Tecnologías de la Comunicación)
TIC (Tecnologías de la Información y Comunicaciones)
DGPS- Capacidad, en un receptor GPS, para recibir señales que corrigen la imprecisión en datos recibidos de los satélites GPS.
EGNOS- Sistema europeo de corrección de la señal GPS.
Galileo (Sistema de radionavegación por satélite desarrollado por la Unión Europea, con la participación de China y que supondrá una contrapartida al sistema GPS cuando esté operativo.
GIS (Sistema de información geográfica en nomenclaura inglesa)
GLONASS (Sistema de radionavegación por satélite desarrollado por Rusia y que supone una contrapartida al sistema GPS).
GNSS (Sistema, más estratégico que tecnológico, que trabaja por la integración de todos los sistemas de radiolocalización).
GPRS (Tecnología digital de telefonía móvil a medias entre la segunda generación(GSM) y la tercera(UMTS), por lo que es considerada como la generación 2.5. Se basa en la conmutación de paquetes).
BRG (Bearing): el rumbo entre dos puntos de pasos intermedios (waypoints) 
CMG (Course Made Good): rumbo entre el punto de partida y la posición actual.
EPE (Estimated Postion Error): margen de error estimado por el receptor 
ETE (Estimated Time Enroute): tiempo estimado entre dos waypoints 
DOP (Dilution Of Precisión): medida de la precisión de las coordenadas obtenidas.
ETA (Estimated Time to Arrival): tiempo estimado de llegada al destino 

1.2. Resumen (Abstract)
La globalización de los mercados en el mundo de los negocios no tiene precedente. Esto ha intensificado drásticamente la competencia entre las empresas de todo el mundo y las ha impulsado a buscar mayor eficiencia y productividad. 

Bajo esta perspectiva, las empresas deben desarrollar una visión que les permita entender como son influenciadas por estos cambios; como afectan su operación y estrategias. 

Independientemente a la evolución de los productos y servicios, la disponibilidad de medios de comunicación eficientes, el incremento en la oferta de medios de transporte y la integración económica de regiones y países hacen que la Logística tome un importante papel dentro del desarrollo de fuerzas competitivas

El Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System, GPS) desarrollado por Estados Unidos, se ha incorporado masivamente a todo tipo de trabajos que necesitan de una precisión exhaustiva a la hora de determinar la posición en que se encuentra un barco, un avión, un coche, un explorador o un iceberg sobre nuestro planeta.

La base de este sistema consiste en un conjunto de 21 satélites que en todo momento están describiendo una órbita en torno a la Tierra. Estos satélites emiten su señal durante las 24 horas del día. La recepción de varias de estas señales es lo que permite al GPS portátil (del tamaño de un transistor de bolsillo), calcular su posición en la Tierra. A mayor número de satélites "visibles" por el aparato, más precisos son los cálculos. Con sucesivas posiciones el receptor puede suministrarnos otros datos derivados, como nuestra posición exacta y relativa, la velocidad de navegación o desplazamiento, cómo debemos cambiar el rumbo para llegar a nuestro destino y otras opciones.

Existe una red similar desarrollada por los rusos (GLONASS) que mantiene muchas similitudes con el sistema americano tanto en su fundamento como en su utilización, pero que no da cobertura en toda la Tierra. Como la red GPS, la GLONASS ofrece dos niveles de servicio, proporcionando a los usuarios civiles una precisión en la posición horizontal de 60 metros y una precisión en la posición vertical de 75 metros (así pues, el error en un mapa a escala 1:50.000 puede ser de 1 ó 1’5 mm).

Las nuevas tecnologías de posicionamiento global desarrolladas por los centros de investigación en materia de defensa se han ido extendiendo al resto de la sociedad (...) pero a pesar de que esto es así, lo cierto es que el Departamento de Defensa estadounidense sigue manteniendo un cierto control sobre las posibilidades de posicionamiento global, al introducir un error intencionado en la señal suministrada por la constelación de satélites. 

Este hecho hace que, para determinadas aplicaciones que requieran mucha exactitud, sean necesarias las correcciones de estos errores presentes en las lecturas realizadas por los GPS portátiles; dichas correcciones se hacen con el GPS Diferencial (DGPS).

Con la existencia de las dos redes de satélites, y para mejorar la precisión de la localización obtenida, en 1988 comenzó un proyecto para analizar la posibilidad de utilizar ambos sistemas conjuntamente para uso civil. Cada uno de los sistemas utiliza distintos estándares de referencia de tiempo y espacio, pero la conversión entre ambos no es excesivamente complicada.

En el campo civil existe un amplio abanico de usos: la navegación aérea y marítima, control de flotas de camiones, medir la deriva de los continentes, utilizar el sistema para realizar senderismo por la montaña, etc.

1.3. Introducción 
GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un sistema que proporciona una dirección disponible nueva, única e instantánea para cada punto de la superficie del planeta. De origen militar, en la actualidad emite también una señal para usos civiles. Aunque GPS no es una tecnología genérica sino una concreción de los sistemas de posicionamiento mediante radiofrecuencia propiedad del Departamento de Defensa de los EE UU, en la práctica hoy por hoy constituye un nuevo estándar internacional que permite determinar ubicaciones y distancias. Asociado a otras tecnologías permite, también, localizar objetos y personas. 

Las aplicaciones de esta tecnología en la mejora de la competitividad de la pequeña y mediana empresa, así como sus usos sociales y asociativos, ya son una realidad y es de prever que aumenten exponencialmente en los próximos años.

El GPS se ha integrado con la telefonía móvil para crear un mercado de servicios basado en la localización del usuario: un nuevo modelo de negocio que integra dispositivos y servicios.
Tanto si pensamos usarlo como si no, es bueno conocer sus características principales: 
* Que es el GPS
* Para qué nos puede servir el sistema GPS
* Que Elementos lo componen
* Cómo funciona 
* Si Son Fiables sus datos
* Quién ha creado el sistema y para qué
* Dónde se contrata
* Cuánto cuesta y quién lo paga 
* Qué dispositivos se pueden comprar 
* Qué servicios se están ofreciendo
* Cómo afecta la Ley de Protección de Datos

1.4. Desarrollo
Las TIC
(Tecnologías de la Información y Comunicaciones) se conciben como el universo de dos conjuntos, representados por las tradicionales Tecnologías de la Comunicación (TC) - constituidas principalmente por la radio, la televisión y la telefonía convencional - y por las Tecnologías de la Información (TI) caracterizadas por la digitalización de las tecnologías de registros de contenidos (informática, de las comunicaciones, telemática y de las interfases).

Las TIC agrupan un conjunto de sistemas necesarios para administrar la información, y especialmente los ordenadores y programas necesarios para convertirla, almacenarla, administrarla, transmitirla y encontrarla. Los primeros pasos hacia una Sociedad de la Información se remontan a la invención del telégrafo eléctrico, pasando posteriormente por el teléfono fijo, la radiotelefonía y, por último, la televisión. Internet, la telecomunicación móvil y el GPS pueden considerarse como nuevas tecnologías de la información y la comunicación. Pero en este caso nos enfocaremos a ala Tecnología GPS.

¿Que es el GPS?
El Global Positioning System (GPS) o Sistema de Posicionamiento Global (más conocido con las siglas GPS; su nombre más correcto es NAVSTAR GPS) es un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) el cual permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, un vehículo o una nave, con una precisión hasta de centímetros usando GPS diferencial, aunque lo habitual son unos pocos metros. El sistema fue desarrollado e instalado, y actualmente es operado, por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

El GPS funciona mediante una red de 24 satélites (21 operativos y 3 de respaldo) en órbita sobre el globo a 20.200 km con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la tierra. Cuando se desea determinar la posición, el aparato que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo cuatro satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada uno de ellos. En base a estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el retraso de las señales, es decir, la distancia al satélite. Por "triangulación" calcula la posición en que éste se encuentra. La triangulación en el caso del GPS, a diferencia del caso 2-D que consiste en averiguar el ángulo respecto de puntos conocidos, se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que desde tierra sincronizan a los satélites.

Actualmente la Unión Europea intenta lanzar su propio sistema de posicionamiento por satélite, denominado 'Galileo'.

¿Para qué nos puede servir el sistema GPS?
Pues, a parte del control de flotas, se puede utilizar para:
* Monitorizar animales (¿dónde está pastando la vaca margarita?) 
* Controlar a personas mayores o con pérdida de memoria (le he dicho a papá que no salga de casa solo) 
* Localizar un vehículo robado (¿sólo vehículos? No, cualquier herramienta móvil) 
* Medición de terrenos (si mi terreno mide más de una hectárea, puedo pedir esa subvención para repoblar) 
* Aplicaciones didácticas (chicos, ¡apagad los móviles! Mirad: esto es un GPS) 
* Geomárketing (¿dónde están mis clientes?) 
* Geopublicidad (para llegar a mi empresa, gire a la izquierda y luego a la derecha) 
* Navegación terrestre y marítima (lo que me gasté en el GPS me lo ahorro en gasolina porque ya no doy mil vueltas para llegar) 
* Fotografías con coordenadas geográficas (esta casa rural tan bonita está justamente en las coordenadas...)

¿Que Elementos lo componen?
1. Sistema de satélites.
Está formado por 24 unidades con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie del globo terráqueo. Más concretamente, repartidos en 6 planos orbitales de 4 satélites cada uno. La energía eléctrica que requieren para su funcionamiento la adquieren a partir de dos paneles compuestos de celdas solares adosadas a sus costados. 
2. Estaciones terrestres.
Envían información de control a los satélites para controlar las órbitas y realizar el mantenimiento de toda la constelación. 
3. Terminales receptores.
Que nos indica la posición en la que estamos, conocidas también como Unidades GPS, son las que podemos adquirir en las tiendas especializadas.

¿Como Funcionan?
Los receptores GPS reciben la información precisa de la hora y la posición del satélite. Exactamente, recibe dos tipos de datos, los datos del Almanaque, que consiste en una serie de parámetros generales sobre la ubicación y la operatividad de cada satélite con relación al resto de satélites de la red, esta información puede ser recibida desde cualquier satélite, y una vez el receptor GPS tiene la información del último Almanaque recibido y la hora precisa, sabe donde buscar los satélites en el espacio; La otra serie de datos, también conocida como Efemérides, hace referencia a los datos precisos, únicamente, del satélite que está siendo captado por el receptor GPS, son parámetros orbitales exclusivos de ese satélite y se utilizan para calcular la distancia exacta del receptor al satélite. Cuando el receptor ha captado la señal de, al menos, tres satélites calcula su propia posición en la Tierra mediante la triangulación de la posición de los satélites captados,

La situación de los satélites es conocida por el receptor con base en las efemérides (5 parámetros orbitales Keplerianos), parámetros que son transmitidos por los propios satélites. La colección de efemérides de toda la constelación se completa cada 12 min y se guarda en el receptor GPS. 

El receptor GPS funciona midiendo su distancia de los satélites, y usa esa información para calcular su posición. Esta distancia se mide calculando el tiempo que la señal tarda en llegar al receptor. Conocido ese tiempo y basándose en el hecho de que la señal viaja a la velocidad de la luz (salvo algunas correcciones que se aplican), se puede calcular la distancia entre el receptor y el satélite. 

Cada satélite indica que el receptor se encuentra en un punto en la superficie de la esfera con centro en el propio satélite y de radio la distancia total hasta el receptor. 

Obteniendo información de dos satélites se nos indica que el receptor se encuentra sobre la circunferencia que resulta cuando se intersectan las dos esferas. 

Si adquirimos la misma información de un tercer satélite notamos que la nueva esfera solo corta la circunferencia anterior en dos puntos. Uno de ellos se puede descartar porque ofrece una posición absurda. De esta manera ya tendríamos la posición en 3-D. Sin embargo, dado que el reloj que incorporan los receptores GPS no está sincronizado con los relojes atómicos de los satélites GPS, los dos puntos determinados no son precisos. 

Teniendo información de un cuarto satélite, eliminamos el inconveniente de la falta de sincronización entre los relojes de los receptores GPS y los relojes de los satélites. Y es en este momento cuando el receptor GPS puede determinar una posición 3-D exacta(latitud, longitud y altitud). Al no estar sincronizados los relojes entre el receptor y los satélites, la intersección de las cuatro esferas con centro en estos satélites es un pequeño volumen en vez de ser un punto. La corrección consiste en ajustar la hora del receptor de tal forma que este volumen se transforme en un punto.

¿Son Fiables sus datos?
Debido al carácter militar del sistema GPS, el Departamento de Defensa de los EE.UU. se reservaba la posibilidad de incluir un cierto grado de error aleatorio que puede variar de los 15 a los 100 m. La llamada Disponibilidad selectiva (S/A) fue eliminada el 2 de mayo de 2000. 

Aunque actualmente no aplique tal error inducido, la precisión intrínseca del sistema GPS depende del número de satélites visibles en un momento y posición determinados. Sin aplicar ningún tipo de corrección y con ocho satélites a la vista, la precisión es de 6 a 15 metros; pero puede obtenerse más precisión usando sistemas de corrección (Ej: DGPS).

¿Cuáles son sus fuentes de error?
1. Retraso de la señal en la ionosfera y troposfera. 
2. Señal multirruta, producida por el rebote de la señal en edificios y montañas cercanos. 
3. Errores de orbitales, donde los datos de la órbita del satélite no son completamente precisos. 
4. Número de satélites visibles. 
5. Geometría de los satélites visibles. 
6. Errores locales en el reloj del GPS.



Integración con telefonía móvil
Algunos telefónos móviles pueden vincularse a un receptor GPS diseñado a tal efecto. Suelen ser módulos independientes del teléfono que se comunican inalámbricamente via bluetooth y que le proporcionan los datos de posicionamiento, los cuales son interpretados por un programa de navegación. Esta aplicación del GPS está particularmente extendida en los teléfonos móviles que operan con el sistema operativo Symbian y PDA con el sistema operativo Windows Mobile.

¿Quién ha creado el sistema y para qué?
GPS es una tecnología desarrollada y mantenida por los EE UU con fines militares. Posteriormente, el gobierno de los EE UU estimó que podía ser útil para aplicaciones civiles (por ejemplo la navegación marítima o aérea), y decidió retirar las limitaciones que había impuesto inicialmente para degradar la precisión del sistema.

¿Dónde se contrata?

El GPS no se contrata. Su señal se puede recibir, con un dispositivos adecuado, en cualquier parte de la superficie de la Tierra.

¿Cuánto cuesta?
Recibir la señal GPS no cuesta dinero, salvo el de la compra del receptor. Es un servicio gratuito.

¿Qué dispositivos se pueden comprar y que servicios frecen?
• Lo primero que hay que decir es que hay GPS profesionales (con los llamados canales L1 y L2) capaces de hacer correcciones. Esos equipos valen miles de euros y tienen una precisión de menos de 1 cm. Están diseñados para profesionales como
topógrafos, etc.
• Los GPS que casi todo el mundo conoce son receptores que solo procesan las señales del canal L1. No pueden hacer ciertas correcciones y por eso tienen una precisión de pocos metros. Estos son los que usamos cuando hacemos senderismo, navegamos con nuestros barcos o vamos con nuestros 4x4.
• Lo primero que hay que decir de forma categórica es que un GPS barato como un Garmin 12 o un eTrex, tiene un receptor con la misma calidad, precisión y prestaciones que un GPS caro que valga más de 600 o 1000 euros.
• Hoy por hoy, estos equipos son capaces de recepcionar las señales tipo L1 provenientes de 12 satelites al mismo tiempo (se dice que son de 12 canales). Esta tecnología es la puntera para un usuario de a pie.
• Un GPS más caro hoy por hoy es casi un producto exigido por necesidades de marketing. Puede contener más memoria para almacenar más waypoints, puede tener pantalla en color, puede tener incorporada cartografía (mapas) o una base de datos de ciudades, puertos, etc., dentro de la unidad, o tener un software más sofisticado que presenta los tracks en 3 dimensiones, o puede llevarte a través de las calles de una ciudad para llevarte a un restaurante u otro lugar que elijas. Pero NO por eso será mejor o más preciso que los GPS más baratos.
• Yo por eso recomiendo a título personal (para la mayoría de las aplicaciones) un equipo barato, siempre que sea al menos de 12 canales. De todas maneras ya no venden equipos que no sean de 12 canales. Ni interesa comprar por ser más caro un receptor con más de 12 canales. No te daría mejores prestaciones ya que la mayor parte del tiempo solo vas a conseguir captar la información de 7, 8 o hasta 9 saltélites a la vez. Los demás estarán en otra parte del planeta, no accesible a tu receptor.

¿Cómo afecta la Ley de Protección de Datos?
Las tecnologías de localización aplicadas a las personas pueden vulnerar la Ley de Protección de Datos (Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de Datos de Carácter Personal) si se aplican sin su consentimiento. Así mismo, el archivo informático de datos personales, incluso con el consentimiento de las personas, está sometido a una serie de garantías y obligaciones que la entidad depositaria del archivo (empresas, asociación...) debe cumplir.

Por otra parte, la inexistencia de una normativa clara y específica que regule ciertos servicios que, por su novedad, rompen los esquemas clásicos de regulación de servicios establecidos por el ordenamiento jurídico da origen a situaciones de riesgo.

Por este motivo, es muy recomendable asesorarse jurídicamente antes de contratar servicios que puedan incluir localización por GPS, GSM, GPSR, etc.

1.5. Conclusiones
El GPS es un sistema de posicionamiento global que sirve para conocer la posición de personas y objetos sobre cualquier parte de la superficie de la tierra. De origen militar, en la actualidad se utiliza para numerosas aplicaciones civiles.

El GPS, a parte de ser utilizado del control de flotas, se puede utilizar para:
Monitorizar animales, Controlar a personas mayores o con pérdida de memoria, Localizar un vehículo robado, 
Medición de terrenos, Aplicaciones, Geomárketing, Navegación terrestre y marítima, Fotografías con coordenadas geográficas.

El GPS se ha integrado con la telefonía móvil para crear un mercado de servicios basado en la localización del usuario: un nuevo modelo de negocio que integra dispositivos y servicios.

El GPS funciona mediante una red de 24 satélites (21 operativos y 3 de respaldo) en órbita sobre el globo a 20.200 km con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la tierra. Cuando se desea determinar la posición, el aparato que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo cuatro satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada uno de ellos.

GPS es una tecnología desarrollada y mantenida por los EE UU con fines militares. Posteriormente, el gobierno de los EE UU estimó que podía ser útil para aplicaciones civiles (por ejemplo la navegación marítima o aérea), y decidió retirar las limitaciones que había impuesto inicialmente para degradar la precisión del sistema.

El GPS no se contrata. Su señal se puede recibir, con un dispositivos adecuado, en cualquier parte de la superficie de la Tierra.

Recibir la señal GPS no cuesta dinero, salvo el de la compra del receptor. Es un servicio gratuito.

Las tecnologías de localización aplicadas a las personas pueden vulnerar la Ley de Protección de Datos (Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de Datos de Carácter Personal) si se aplican sin su consentimiento.

Antes de utilizar o no un GPS es importante conocer sus principales caracteristicas como son: Que es el GPS, Para qué nos puede servir el sistema GPS, Que Elementos lo componen, Cómo funciona, Si Son Fiables sus datos, Quién ha creado el sistema y para qué, Dónde se contrata, Cuánto cuesta y quién lo paga, De quién son los datos geoespaciales, Qué dispositivos se pueden comprar, Qué servicios se están ofreciendo, Cómo afecta la Ley de Protección de Datos.

1.6. Bibliografía
ANONIMO 1 (Marzo 12, 2007). “Tecnologías de la información y la comunicación”.
http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADas_de_la_informaci%C3%B3n . (Marzo 2007).

ANONIMO 2 (Marzo 15, 2007). “Sistema de posicionamiento global”. 
http://es.wikipedia.org/wiki/GPS . (Marzo 2007).

ANONIMO 3. (2007). “Navegador GPS”.
http://www.elsingular.com/2007/03/10/navegador-gps-becker-trafic-pro/ . (Marzo, 2007).

CEDITE. (Diciembre, 2006). “Sistema de Posicionamiento Global aplicado a PYME y empresas de economía social”.
http://www.dabne.net/IMG/pdf/informe-gps-dabne.pdf . (Marzo, 2007).

DABNE (2006). “GPS: Aplicaciones en la empresa”.
http://www.dabne.net/article89.html . (Marzo, 2007).

EROSKI (2007). “Información de tráfico por GPS”.
http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/hardware/2006/01/16/148607.php. (Marzo, 2007).

GEOGRAMA (2007). “tecnologías DE LA información geográfica”. 
http://www.geograma.com/. (Marzo, 2007).

GESTIOPOLIS (2007). “Tecnologías GPS”.
http://www.gestiopolis.com/delta/term/D-G/. (Marzo, 2007).

GESTIOPOLIS (2004). “GPS”. 
http://www.gestiopolis.com/delta/term/TER290.html . (Marzo, 2007).

IVER. (207)“Gestión de flotas GPS/GPRS”
http://www.iver.es/index.php?sec=polaris . (Marzo, 2007).

SILICONNEWS (2007). “GPS portátiles”.
http://www.vnunet.es/Especiales/Inform%C3%A1tica_personal/20061019007 . (Marzo, 2007).

VALERA, Guerrero Gilda Isabel (2006). “Tecnología GPS”.
http://www.monografias.com/trabajos5/tecgps/tecgps.shtml . (Marzo, 2007).

Universidad Valle del Bravo

AUTORA
Diana Lorena Ibarra Balderas ISC

Catedrático:
Lic. Fernando Pérez Holguín 

Domingo 18 de Marzo 2007, Reynosa Tamaulipas



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