Enquanto unidades GPS tradicionais selecionam a rota geralmente mais rápida entre a localização atual do usuário e seu destino, seus algoritmos de roteamento não podem levar em conta condições inesperadas. Direções geradas por GPS podem se tornar irrelevantes ou até contraproducentes diante de acidentes de trânsito, fechamento de faixas ou clima severo. Para aumentar o número de variáveis que o computador GPS pode considerar ao propor uma rota, alguns modelos incluem a capacidade de receber dados de tráfego ao vivo sem fio.
O Sistema de Posicionamento Global, ou GPS, é uma "constelação" de mais de 24 satélites, conhecidos como Navstar, operados pelo Departamento de Defesa dos EUA. Esses satélites estão a cerca de 18.500 km acima da Terra, viajando a 14.500 km/h e cada um tem um relógio atômico com a hora exata. Esses satélites são sincronizados para transmitir um sinal simultaneamente. Receptores GPS, como os de um carro, monitoram passivamente essas transmissões. Embora os sinais viajem à velocidade da luz, as grandes distâncias envolvidas significam que cada sinal chega em um tempo ligeiramente diferente. Calculando as diferenças de tempo entre cada satélite, um receptor GPS pode identificar sua própria localização.
Após receber sinais de transmissão dos satélites, um receptor GPS pode calcular sua própria longitude e latitude. Com pelo menos quatro sinais de satélite, também pode determinar sua altura acima da Terra, útil para receptores GPS no ar, no mar ou em regiões montanhosas. Baseado em sua longitude e latitude exatas, o GPS pode traduzir sua localização para uma rua ou cruzamento específico.
Para calcular uma rota a partir dessa informação, o banco de dados GPS deve também incluir dados como comprimentos de várias estradas, regras de fluxo de tráfego e localizações de interseções. O banco de dados a bordo também pode incluir informações mais detalhadas, como se certas estradas são rodovias ou ruas locais, bem pavimentadas ou cascalho de uma faixa. O banco de dados também pode incluir fatores como velocidade média em uma determinada estrada em vários horários do dia, e qualquer número de variáveis relevantes ao planejamento de rota. Essas variáveis tendem a mudar infrequentemente ou nunca. Com boa programação, esses dados aumentam a probabilidade de a unidade GPS selecionar uma boa rota.
Para incorporar dados sobre condições de tráfego e estrada em constante mudança, no entanto, unidades GPS devem ser capazes de receber informações ao vivo pelo ar. Uma forma de fazer isso é por transmissões de rádio em frequências próximas às usadas pelo seu rádio do carro. Usando "bandas laterais" ou o Serviço de Dados de Rádio (RDS), provedores como MSN Direct e Navteq enviam informações de tráfego digitalizadas (e frequentemente clima e notícias) para unidades GPS equipadas a partir de transmissores de rádio locais. Carros com rádio satélite Sirius/XM integrado e sistemas GPS também podem receber informações de tráfego ao vivo em segundo plano sobre o sinal de rádio satélite. Essas informações serão incorporadas automaticamente na rota do sistema GPS. Esses serviços geralmente requerem assinatura. Os sistemas acima também são "unidirecionais": enquanto a unidade GPS móvel recebe dados da fonte de informação de tráfego, não comunica nenhuma informação de volta.
Celulares equipados com processador GPS podem frequentemente receber não apenas sua posição, mas também informações de tráfego ao vivo pela rede celular. Alguns receptores GPS comerciais também incluem capacidade de comunicação celular ou de rádio. Como esses sistemas são "bidirecionais", um usuário pode receber rapidamente informações de tráfego atualizadas para uma área solicitada. Alguns sistemas também podem transmitir de volta informações anônimas sobre a localização e velocidade atual da unidade GPS, para ajudar o provedor de dados a construir um panorama do tráfego em uma determinada estrada que pode então auxiliar outros usuários.
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