Enquanto unidades GPS tradicionais selecionam a rota geralmente mais rápida entre a localização atual do usuário e o destino, seus algoritmos de roteamento não levam em conta condições imprevistas. As direções geradas pelo GPS podem se tornar irrelevantes ou até contraproducentes diante de acidentes de trânsito, fechamento de faixas ou condições climáticas severas. Para aumentar o número de variáveis que o computador do GPS pode considerar ao propor uma rota, alguns modelos incluem a capacidade de receber dados de trânsito ao vivo sem fio.
O Sistema de Posicionamento Global (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 11.500 milhas acima da Terra, viajando a 9.000 mph, e cada um possui um relógio atômico com a hora exata. Eles 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 fazem com que cada sinal chegue em um momento ligeiramente diferente. Calculando as diferenças de tempo entre cada satélite, um receptor GPS pode determinar sua própria localização.
Após receber os sinais de transmissão dos satélites, um receptor GPS pode calcular sua própria longitude e latitude. Com pelo menos quatro sinais de satélite, ele também pode determinar sua altitude, útil para receptores GPS no ar, no mar ou em regiões montanhosas. Com base em sua longitude e latitude exatas, o GPS pode traduzir sua localização para uma rua ou cruzamento específico.
Para calcular a rota a partir dessas informações, o banco de dados do GPS também deve incluir dados como comprimento das estradas, regras de fluxo de tráfego e localização de cruzamentos. O banco de dados a bordo pode incluir informações mais detalhadas, como se certas estradas são rodovias ou ruas locais, bem pavimentadas ou de pista única. Também pode incluir fatores como velocidade média em uma estrada em vários horários do dia e outras variáveis relevantes para o planejamento de rotas. Essas variáveis tendem a mudar raramente ou nunca. Com boa programação, esses dados aumentam a probabilidade de o GPS selecionar uma boa rota.
Para incorporar dados sobre condições de trânsito e estradas em constante mudança, as unidades GPS devem receber informações ao vivo pelo ar. Uma forma é por transmissões de rádio em frequências próximas às usadas pelo rádio do carro. Usando "bandas laterais" ou o Serviço de Dados de Rádio (RDS), provedores como MSN Direct e Navteq enviam informações de trânsito digitalizadas (e muitas vezes clima e notícias) para unidades GPS equipadas a partir de transmissores de rádio locais. Carros com rádio satélite Sirius/XM integrado e GPS também podem receber informações de trânsito ao vivo em segundo plano pelo sinal de rádio satélite. Essas informações são incorporadas automaticamente à rota do sistema GPS. Esses serviços geralmente exigem assinatura. Os sistemas acima são "unidirecionais": a unidade GPS móvel recebe dados da fonte de informação de trânsito, mas não comunica informações de volta.
Telefones celulares equipados com processador GPS podem receber não apenas sua posição, mas também informações de trânsito ao vivo pela rede celular. Alguns receptores GPS comerciais também incluem capacidade de comunicação celular ou de rádio. Por serem "bidirecionais", o usuário pode receber rapidamente informações de trânsito atualizadas para uma área solicitada. Alguns sistemas também podem transmitir de volta informações anônimas sobre a localização e velocidade atual da unidade GPS, ajudando o provedor de dados a construir um panorama do trânsito em uma determinada estrada, que pode auxiliar outros usuários.
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