GPS เป็นหนึ่งใน Location Provider ของ Location Service บนอุปกรณ์แอนดรอยด์ที่ระบบปฏิบัติการณ์แอนดรอยด์สามารถนำมาใช้เพื่อระบุตำแหน่งของอุปกรณ์ว่าอยู่ที่ตำแหน่งใดในโลกใบนี้ โดยสามารถใช้งานควบคู่กับ Network อย่าง Mobile Cellular Network หรือ WiFi Access Point เพื่อใช้งานร่วมกับแอปต่างๆภายในเครื่องที่ต้องการข้อมูลพิกัดของผู้ใช้ ณ เวลานั้น

ในปัจจุบัน Google Play Services ก็ได้นำ Location Provider เหล่านี้มาพัฒนาเป็น Fused Location Provider (FLP) ที่จะระบุพิกัดของตัวเครื่องโดยใช้ GPS และ Network ควบคู่กันเพื่อให้ได้ความแม่นยำมากที่สุดเท่าที่ทำได้ และเปิดให้นักพัฒนาแอปต่างๆสามารถเรียกใช้งานได้อย่างอิสระ

และถึงแม้จะเป็น FLP แต่ก็จะต้องพึ่งข้อมูลจาก GPS จึงทำให้เกิดปัญหาเวลาใช้งานภายในเมืองที่มีความหนาแน่นของอาคารหรือตึกเป็นจำนวนเยอะ (หรือที่เรียกกันว่า Urban Canyons) เพราะอาคารเหล่านี้จะบดบังสัญญาณจากดาวเทียมทำให้ตำแหน่งที่ได้จาก GPS แม่นยำน้อยกว่าและใช้เวลานานกว่าที่โล่งแจ้ง

เพราะเวลาใช้งานภายในเมืองใหญ่ๆที่มีอาคารเยอะๆ สัญญาณจากดาวเทียมสำหรับ GPS ไม่ได้วิ่งหาตัวเครื่องโดยตรง แต่จะสะท้อนจากอาคารโดยรอบแทน หรือไม่ก็โดนอาคารบังสัญญาณไปเลย จึงทำให้พิกัดหรือตำแหน่งที่ได้มีคลาดเคลื่อนตามความแม่นยำของสัญญาณ ส่งผลให้ผู้ใช้เจอปัญหาว่าตำแหน่งที่ได้จาก GPS กระโดดไปอยู่อีกฝั่งของถนนบ้าง หรือไปอยู่ซอยข้างๆบ้างเป็นบางครั้ง

จึงทำให้ทาง Google พัฒนาเทคโนโลยีที่ชื่อว่า 3D Mapping Aided Corrections บน Android ขึ้นมาเพื่อช่วยแก้ปัญหาดังกล่าวนั่นเอง

3D Mapping Aided Corrections คืออะไร?

3D Mapping Aided Corrections เป็นเทคโนโลยีใน Google Play Services ที่จะใช้ข้อมูลอาคารและสิ่งก่อสร้างทั่วเมืองแบบ 3D ที่มีมากกว่า 3,850 เมือง เพื่อใช้ร่วมกับข้อมูลดิบที่ได้จาก GPS และใช้ Machine Learning ในการคำนวณหาพิกัดจากจากสัญญาณดาวเทียมที่สามารถรู้ได้ว่าสัญญาณที่ได้นั้นถูกสะท้อนหรือบังด้วยอาคารโดยรอบหรือไม่ ซึ่งชุดข้อมูลของตำแหน่งที่ถูกต้องจะถูกส่งไปให้ FLP และจะส่งข้อมูลกลับไปให้ชิป GPS เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการหาพิกัดครั้งถัดไป

ซึ่งในตอนนี้ 3D Mapping Aided Corrections จะมีข้อมูลอยู่บางประเทศเท่านั้น

• โซนอเมริกาเหนือ : หัวเมืองใหญ่ทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา, แคนาดา และเม็กซิโก
• โซนยุโรป : หัวเมืองใหญ่ทั้งหมดในทุกประเทศของโซนนี้ยกเว้นรัสเซียและยูเครน
• โซนเอเชีย : หัวเมืองใหญ่ทั้งหมดในญี่ปุ่นและไต้หวัน
• โซนอื่นๆ​ : หัวเมืองใหญ่ทั้งหมดในบราซิล, อาเจนตินา, ออสเดรเลีย, นิวซีแลนด์ และแอฟริกาใต้

(น่าเสียดายที่ยังไม่มีข้อมูลของประเทศไทย)

ข้อมูลอาคารและสิ่งก่อสร้างที่ใช้ในการคำนวณนั้น ถึงแม้ว่าจะมีมากกว่า 3850 เมืองก็จริง แต่เวลาใช้งานจริง 3D Mapping Aided Corrections จะดาวน์โหลดและเก็บเป็นแคชไว้ในเครื่องเฉพาะบางเมืองที่มีการเรียกใช้งาน ซึ่งจะมีขนาดประมาณ​ 20MB เท่านั้น

โดย 3D Mapping Aided Corrections จะรองรับการทำงานร่วมกับ GPS, GNSSs, GLONASS, Galileo, BeiDou และ QZSS รวมไปถึงการจับมือร่วมกับ Qualcomm, Broadcom และ MediaTek ที่จะพัฒนาชิป GPS ของแต่ละเจ้าให้ทำงานร่วมกับเทคโนโลยีตัวนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดด้วย

ในปัจจุบัน 3D Mapping Aided Corrections จะใช้กับการเดินทางด้วยเท้าเท่านั้น ยังไม่รองรับการเดินทางด้วยวิธีอื่นๆอย่างการขี่จักรยาน, นั่งรถโดยสาร หรือขับรถส่วนตัว

ช่วยให้ GPS จับตำแหน่งได้แม่นยำมากขึ้นแค่ไหน?

จากผลการทดสอบของทีมพัฒนาได้บอกไว้ว่า 3D Mapping Aided Corrections ในเวอร์ชัน 1 จะเพิ่มความแม่นยำในการระบุพิกัดของ GPS ได้มากถึง 50% และเวอร์ชัน 2 จะอยู่ที่ประมาณ 75% เลยทีเดียว

เมื่อดูภาพแสดงผลการทดสอบจะเห็นว่าทีมพัฒนาได้ทดสอบด้วยการเดินริมถนนเป็นสี่เหลี่ยมตามแนวถนน โดยเครื่องที่มี 3D Mapping Aided Corrections จะเป็นเส้นสีฟ้า ส่วนเครื่องทั่วไปที่ไม่มี 3D Mapping Aided Corrections จะเป็นเส้นสีแดง ซึ่งจะเห็นว่าการจับตำแหน่งของเส้นสีฟ้านั้นทำได้ดีกว่าอย่างเห็นได้ชัด

ขอแค่มี Google Play Services ก็จะได้เทคโนโลยีนี้ไปใช้งานเหมือนกัน

แอปใดๆก็ตามที่ใช้ FLP ของ Google Play Services และเป็น Android 8.0 Oreo ขึ้นไป ก็จะได้การทำงานของ 3D Mapping Aided Corrections ไปโดยอัตโนมัติ เพราะว่า FLP นั้นเปิดให้นักพัฒนาแอปสามารถเรียกใช้งานได้อิสระ ขอแค่เป็นเครื่องที่มี Google Play Services ก็พอ

ซึ่งเมื่อปลายปีที่ผ่านมา Google Pixel 5 และ Pixel 4a จะได้รับอัปเดต 3D Mapping Aided Corrections เป็นเวอร์ชัน 2 แล้ว ในขณะที่อุปกรณ์แอนดรอยด์รุ่นอื่นๆจะยังเป็นเวอร์ชัน 1 อยู่ ซึ่งจะได้รับอัปเดตเป็นเวอร์ชัน 2 ภายในช่วงต้นปี 2021 นี้นั่นเอง

คงจะดีไม่น้อยถ้ามีข้อมูลของประเทศไทยอยู่ด้วย เพราะทุกวันนี้ผู้เขียนก็เป็นคนหนึ่งที่เจอปัญหา GPS กระโดดไปอยู่ผิดที่ผิดทางเวลาใช้ Google Maps นำทางตอนเดินเหมือนกัน และถ้ารองรับการขับรถด้วยก็จะดีสุดๆไปเลย ซึ่งคาดว่าในอนาคตก็น่าจะมีอย่างแน่นอน

แหล่งที่มาของข้อมูล : Improving urban GPS accuracy for your app [Android Developers Blog]