No Android, queremos facilitar ao máximo para os desenvolvedores a criação de apps úteis para os usuários. Por isso, nosso objetivo é fornecer a melhor experiência de localização com nossas APIs, como a API de provedor de localização combinada (FLP). No entanto, muitos de vocês nos disseram que o maior problema com a localização é a imprecisão em áreas urbanas mais densas, como erros de lado da rua e até mesmo de quarteirão.

Isso é particularmente crítico para os apps de localização mais utilizados, como os de carona solidária e de navegação. Por exemplo, quando os usuários solicitam um veículo de carona solidária em uma cidade, os apps não conseguem localizá-los facilmente devido aos erros de GPS.


O último grande problema de GPS não solucionado

Esse erro de posição de lado da rua é causado pelos sinais de GPS refletidos nas cidades, e nós embarcamos em um projeto ambicioso para ajudar a solucionar esse grande problema do GPS. Nossa solução usa correções auxiliadas pelo mapeamento 3D e só é viável para realização em escala pela Google porque engloba modelos de prédios em 3D, medições brutas de GPS e aprendizado de máquina.

A atualização com recursos do Pixel de dezembro adiciona correções de GPS auxiliadas pelo mapeamento 3D ao Pixel 5 e ao Pixel 4a5G. Com uma API de sistema que fornece feedback à plataforma móvel Qualcomm® Snapdragon™ 5G que alimenta o Pixel, a precisão nas cidades (ou “vales urbanos”) tem uma melhoria espetacular.

Imagem de teste de um pedestre, com um smartphone Pixel 5, caminhando por um lado da rua e, depois, pelo outro. Amarelo = trajetória seguida, Vermelho = sem as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D, Azul = com as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D.

A imagem mostra que, sem as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D, os resultados do GPS geralmente indicam o lado errado da rua (ou até mesmo o quarteirão errado), ao passo que, com essas correções, a posição costuma ser mais precisa.



Por que isso ainda não tinha sido solucionado?

O problema é que, por padrão, o GPS localiza as pessoas no lugar errado dentro de uma cidade. Isso ocorre porque todos os sistemas de GPS são baseados na operação de linha de visão dos satélites. Mas, nas grandes cidades, a maior parte dos sinais, ou todos eles, chega até a pessoa através de reflexões fora da linha de visão, porque os sinais diretos são bloqueados pelos prédios.

Picture of a pedestrian test, with Pixel 5 phone, walking along one side of the street, then the other. Yellow = Path followed, Red = without 3D mapping aided corrections, Blue = with 3D mapping aided corrections. The picture shows that without 3D mapping aided corrections, the GPS results frequently wander to the wrong side of the street (or even the wrong city block), whereas, with 3D mapping aided corrections, the position is many times more accurate. Image of non line-of-sight reflections from GPS signals, as the direct signals are blocked by the buildings; and a phone screen with the blue dot on Maps showing on the wrong side of the street from the actual position.

O chip do GPS pressupõe que o sinal é o da linha de visão e, assim, introduz um erro ao calcular a distância da trajetória adicional percorrida pelos sinais. O efeito colateral mais comum é que a posição da pessoa aparece no lado errado da rua, embora possa até mesmo aparecer no quarteirão errado, especialmente nas cidades muito grandes e com muitos edifícios do tipo arranha-céus.

Já estão há mais de uma década tentando resolver esse problema de diversas maneiras. Mas não havia uma solução em escala até o lançamento das correções auxiliadas pelo mapeamento 3D no Android.


Como funcionam as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D

Diagram of the 3D mapping aided corrections module in Google Play services, with corrections feeding into the FLP API. 3D mapping aided corrections are also fed into the GNSS chip and software, which in turn provides GNSS measurements, position, and velocity back to the module.

O módulo de correções auxiliadas pelo mapeamento 3D no Google Play Services inclui modelos de prédios 3D que o Google possui de mais de 3850 cidades do mundo. As correções auxiliadas pelo mapeamento 3D do Google Play Services atualmente dão suporte apenas para casos de uso de pedestres. Quando você usa o GPS do dispositivo enquanto caminha, a API de reconhecimento de atividade do Android reconhece que você é um pedestre e, se você estiver em uma das mais de 3850 cidades, blocos com modelos 3D serão obtidos por download e armazenados em cache no smartphone para aquela cidade. O tamanho do cache é de aproximadamente 20 MB, o equivalente a seis fotografias.

Dentro do módulo, os algoritmos das correções auxiliadas pelo mapeamento 3D solucionam o problema do ovo e da galinha, que é: se a posição do GPS não estiver no local correto, como saber quais prédios estão bloqueando ou refletindo os sinais? Depois de solucionarem esse problema, as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D fornecem um conjunto de posições corrigidas ao FLP. Uma API de sistema, então, fornece essas informações ao chip do GPS para ajudá-lo a aumentar a precisão da próxima posição do GPS.

Na atualização com recursos do Pixel de dezembro, estamos lançando a versão 2 das correções auxiliadas pelo mapeamento 3D no Pixel 5 e no Pixel 4a(5G). Isso reduz em aproximadamente 75% as ocorrências de lado errado da rua. Outros smartphones que utilizam o Android 8 ou posterior têm a versão 1 implementada no FLP, o que reduz essas mesmas ocorrências em aproximadamente 50%. A versão 2 estará disponível para todo o ecossistema Android (Android 8 ou posterior) no início de 2021.

As correções auxiliadas pelo mapeamento 3D do Android funcionam com sinais de GPS dos EUA e também com outros sistemas globais de navegação por satélite (GNSSs): GLONASS, Galileo, BeiDou e QZSS.

Nossos parceiros de chips de GPS compartilharam a importância desse trabalho para as tecnologias deles:

“Os consumidores confiam na precisão dos recursos de posicionamento e navegação de seus smartphones. A tecnologia de localização é fundamental para garantir que você encontre seu restaurante favorito e use o serviço de carona compartilhada de forma oportuna. A Qualcomm Technologies está liderando a iniciativa de melhorar a experiência dos consumidores com sua mais recente tecnologia Qualcomm® Location Suite, que permite a integração com as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D do Google. Essa colaboração com o Google é um marco importante para a precisão no nível da calçada”, disse Francesco Grilli, vice-presidente de gerenciamento de produtos da Qualcomm Technologies, Inc.

“A Broadcom integrou as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D do Google ao mecanismo de navegação do chip de GNSS de dupla frequência BCM47765. A combinação dos sinais L1 e L5 de dupla frequência com as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D fornece uma precisão sem precedentes nos vales urbanos. O L5 e as correções do Google vieram para mudar tudo no uso do GNSS em cidades”, disse Charles Abraham, diretor sênior de engenharia da Broadcom Inc.

“As correções auxiliadas pelo mapeamento 3D do Google são um enorme avanço na precisão da localização pessoal para usuários de smartphones durante caminhadas em ambientes urbanos. A família MediaTek Dimensity 5G ativa as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D, o que, em conjunto com o GNSS de banda dupla altamente preciso e o desempenho de navegação estimada líder do setor, fornece o mais preciso posicionamento global para usuários de smartphones 5G.” — MediaTek.


Como acessar as correções auxiliadas pelo mapeamento 3D

As correções auxiliadas pelo mapeamento 3D do Android funcionarão automaticamente quando o GPS estiver sendo usado por um pedestre em qualquer smartphone com Android 8 ou posterior, dentro de uma das mais de 3850 cidades. A melhor forma de os desenvolvedores se beneficiarem desse aprimoramento é utilizando as informações de localização do FLP. As correções auxiliadas pelo mapeamento 3D no chip de GPS estão disponíveis hoje para o Pixel 5 e o Pixel 4a 5G e serão lançadas no restante do ecossistema Android (Android 8 ou posterior) dentro das próximas semanas. Em breve, também daremos suporte a mais modos, inclusive o de direção.

As correções auxiliadas pelo mapeamento 3D do Android cobrem mais de 3850 cidades, incluindo:

  • América do Norte: todas as principais cidades dos EUA, do Canadá e do México.
  • Europa: todas as principais cidades. (100%, com exceção da Rússia e da Ucrânia.)
  • Ásia: todas as principais cidades do Japão e de Taiwan.
  • Restante do mundo: todas as principais cidades do Brasil, da Argentina, da Austrália, da Nova Zelândia e da África do Sul.

À medida que nossos modelos 3D do Google Earth forem expandidos, o mesmo acontecerá com a cobertura das correções auxiliadas pelo mapeamento 3D.

O Google Maps também está recebendo atualizações que fornecerão mais detalhes no nível da rua para pedestres em algumas cidades, como calçadas, faixas de pedestres e ilhas para pedestres. Em 2021, essas atualizações poderão ser aplicadas aos apps por meio da Plataforma Google Maps. Juntamente com a precisão de localização aprimorada das correções auxiliadas pelo mapeamento 3D, esperamos poder ajudar os desenvolvedores como você a dar um suporte melhor aos casos de uso para os pedestres do mundo todo que utilizam o Android.


Aprimoramento contínuo da localização

Além das correções auxiliadas pelo mapeamento 3D, continuamos trabalhando para tornar a localização um recurso altamente útil e preciso. Estes são os aprimoramentos mais recentes da API de provedor de localização combinada (FLP):

  • Os desenvolvedores queriam uma forma mais simples de recuperar a localização atual. Com a nova API getCurrentLocation(), eles podem obter a localização atual com uma única solicitação, em vez de depender da assinatura de mudanças contínuas de localização. Ao permitir que os desenvolvedores solicitem a localização apenas quando necessário (e definam automaticamente um tempo limite e o encerramento de solicitações de localização em aberto), essa nova API também aumenta a duração da bateria. Confira nossa mais recente amostra do Kotlin.
  • A API de auditoria de acesso a dados do Android 11 fornece mais transparência na forma como o app e suas dependências acessam os dados privados (como a localização) dos usuários. Com o novo suporte às tags de atribuição da API no FusedLocationProviderClient, os desenvolvedores podem auditar mais facilmente as assinaturas de localização dos apps e também as solicitações regulares de localização. Confira esta amostra do Kotlin para saber mais.

Qualcomm e Snapdragon são marcas comerciais ou registradas da Qualcomm Incorporated.
Qualcomm Snapdragon e Qualcomm Location Suite são produtos da Qualcomm Technologies, Inc. e/ou de suas subsidiárias.