Mapas de papel eram antigamente a única forma de planear a navegação de rotas. Antes de si, ou talvez dos seus pais, partirem de férias, apanhavam mapas de cada estado ou província por onde planeavam conduzir, espalhavam-nos na mesa da cozinha ou sala de jantar, e destacavam a rota a seguir.
O problema dos mapas é que alguém tem de os ler, e tentar ler um mapa enquanto se conduz é bastante perigoso. Os fabricantes de automóveis perceberam que talvez a tecnologia pudesse ser usada para tornar a condução mais segura. Este conceito foi o nascimento do sistema de navegação.
Ao longo dos anos 80, a Toyota e a Mazda trabalharam em vários sistemas de navegação diferentes para os seus carros. Alguns destes primeiros sistemas usavam mapas de papel digitalizados. Nos anos 90, a Mazda introduziu o primeiro sistema de navegação baseado em GPS. Hoje em dia, a maioria dos veículos vendidos na América do Norte tem a opção de navegação.
Os sistemas de navegação modernos têm quatro componentes-chave. O primeiro é um computador. Este computador executa o software de navegação que planeia a rota que solicitou, diz-lhe quando virar e avisa quando chega. O segundo componente-chave são os mapas usados com o software de navegação. Duas empresas oferecem estes mapas, que são licenciados ao utilizador final. O terceiro componente é o módulo receptor GPS e antena. O receptor GPS permite ao sistema de navegação saber onde está e para onde vai. Finalmente, há uma interface. A interface é geralmente um ecrã tátil. A interface mostra os mapas e aceita a introdução de informação para planear a rota. A informação pode ser digitada no ecrã tátil ou dita ao software e convertida em texto.
GPS significa Sistema de Posicionamento Global. O Departamento de Defesa dos EUA criou a tecnologia em 1975 e estava totalmente funcional em 1995. O objetivo do sistema era fornecer dados precisos de localização, velocidade e altitude em qualquer ponto do planeta. O sistema GPS compreende cerca de 30 satélites que orbitam a Terra. Cada um transmite um sinal codificado exclusivamente com um carimbo de tempo muito preciso. O receptor GPS pode, uma vez que tenha adquirido sinais de vários satélites, triangular a sua localização comparando a diferença no tempo de chegada de cada sinal. O sistema GPS que a maioria de nós conhece chama-se Navstar, e é operado e mantido pelo Comando Espacial da Força Aérea dos EUA.
Muitos consumidores referem-se a um Sistema de Navegação Portátil (PNS) ou sistema de navegação no tablier como GPS. Embora este termo tenha sido aceite, GPS é apenas um componente-chave de um sistema de navegação.
Não surpreendentemente, existe mais do que um sistema GPS em uso global. A Rússia opera um sistema chamado GLONASS, a Índia tem o IRNSS, os chineses têm o BeiDou-2 e os europeus têm o Galileo. Alguns receptores GPS podem captar informação de múltiplos sistemas para melhorar a precisão. Um exemplo seria um drone de câmara controlado por rádio — estes usam GLONASS e Navstar para fornecer mais resolução sobre a sua posição.
O sinal enviado ao computador de navegação pelo receptor de navegação inclui a longitude, latitude, rumo (a direção para a qual está a viajar), altitude, velocidade e a hora atual.
Saber onde está no planeta é ótimo. A chave real para um sistema de navegação são os seus mapas. Os mapas estão disponíveis de uma de duas empresas: a TomTom, que comprou a TeleAtlas em 2007, e a Nokia, que comprou a Navteq em 2008.
Os mapas são bases de dados de estradas armazenadas como vetores. Um vetor é uma linha entre dois pontos. No caso de mapas de estradas de navegação, os pontos finais das linhas (ou estradas) são coordenadas GPS. A maioria da informação de mapas de navegação contém informação adicional como números de porta. Se já se perguntou por que alguns endereços de casas ou edifícios estão um pouco errados, a razão baseia-se em como os endereços são armazenados. Numa extremidade de uma rua, ou secção de estrada, os dados do mapa contêm o número de porta inicial. A outra extremidade da rua tem o número de porta final. Os sistemas de navegação espalham a diferença entre os dois números de porta uniformemente ao longo do comprimento da rua. Esta localização prevista nem sempre corresponde à realidade devido à geografia — ou puro aleatoriedade, baseada no capricho do departamento municipal de construção local.
Os sistemas de navegação são inúteis sem mapas. Não podiam planear rotas nem dar direções. Está, literalmente, à mercê da qualidade e precisão dos mapas que possui.
A trabalhar em conjunto com a base de dados do mapa está uma base de dados de Pontos de Interesse (também conhecidos como POI). Uma base de dados POI contém informação sobre empresas e marcos, e frequentemente inclui um número de telefone. Dependendo do seu sistema de navegação, pode ter tão poucos como 1,5 milhões de pontos de interesse ou até 11 milhões. O fabricante decide quanto está disposto a gastar nesta informação. Se o seu sistema de navegação pode pesquisar postos de gasolina, hotéis, restaurantes ou hospitais, então os dados do mapa incluem uma base de dados POI.
Alguns dos primeiros sistemas de navegação usavam fita analógica para armazenar dados de mapas e POI. Sim — fita magnética analógica! A partir daí, passámos para CD-ROM, DVD-ROM, discos rígidos e memória flash. Os sistemas mais recentes baseiam-se em smartphones e não têm os dados do mapa armazenados permanentemente a bordo — tudo é descarregado over-the-air, usando uma ligação celular em tempo real.
Os sistemas de navegação modernos são ferramentas incríveis para o ajudar a viajar de forma segura e eficiente. Estes sistemas usam algoritmos extremamente complexos e proprietários para decidir a melhor rota entre os pontos de partida e chegada da sua rota. O software de navegação mais básico tem em consideração o tamanho da estrada (número de faixas e, se disponível, limite de velocidade) e a direção das curvas que pode ter de fazer para completar a rota. As empresas de software de navegação são muito protetoras dos seus algoritmos de criação de rotas.
Os sistemas de navegação modernos podem aceitar informação em tempo real para tornar o planeamento de rotas mais preciso e eficiente. A primeira atualização foi incluir informação de fluxo de tráfego. Muitos sistemas usavam antenas FM para captar informação de fluxo de tráfego transmitida em grandes áreas urbanas. Esta tecnologia chama-se tráfego RDS-TMC, uma vez que a informação era codificada no mesmo espaço de frequência que a informação RDS de rádio FM. Sistemas mais recentes captam este fluxo de tráfego e informação de acidentes através do receptor SiriusXM. Precisa de uma subscrição SiriusXM Traffic e, claro, hardware compatível no seu veículo para fazer isto funcionar.
Se tem um veículo com Apple CarPlay ou Android Auto, o seu smartphone torna-se parte integrante da sua solução de navegação. A Apple ou a Google armazenam a informação do mapa e descarregam-na em tempo real através do plano de dados do seu smartphone. A beleza desta solução é que nunca, nunca tem de pagar por atualizações de mapas — a informação está sempre a ser atualizada.
O Apple Maps e o Google Maps oferecem ambos soluções de navegação curva a curva que usam o software avançado de reconhecimento de voz de cada marca. Tudo o que tem de fazer é premir um botão e pedir ao sistema para o levar a um endereço.
A navegação CarPlay e Android Auto tem o benefício de poder adquirir informação de Pontos de Interesse diretamente da Internet. Se uma nova empresa abrir e se registar na Apple e Google, pode pesquisá-la imediatamente.
Um inconveniente do CarPlay e Android Auto é que os mapas não estão armazenados no telefone nem no veículo. Se estiver a viajar para outro país, o seu operador celular cobrará taxas de roaming. (Pode obter planos de dados de roaming para ajudar a minimizar o custo, por isso não é um grande problema, mas tem de ser considerado antes de comprar.) Outra consideração é que estes sistemas estão constantemente a descarregar informação de mapas. Se tiver um plano de dados celular com largura de banda muito limitada, isto pode eventualmente custar dinheiro em taxas de excesso de dados. Não são impedimentos, apenas considerações.
Uma aplicação de navegação muito popular usada por pessoas que vivem em áreas de tráfego intenso como Los Angeles, Toronto, São Francisco, Seattle, Honolulu, Nova Orleães ou Chicago chama-se Waze. Esta aplicação está disponível para iPhone e Android gratuitamente. A beleza do Waze é que outros utilizadores fornecem informação de fluxo de tráfego, incluindo desvios, acidentes e avisos para buracos, tempo ou até animais na estrada. O Waze oferece informação de tráfego crowdsourced no seu melhor. A Google comprou o Waze em junho de 2013 por 1,3 mil milhões de dólares. Se corre o risco de ficar preso num engarrafamento, experimente o Waze; é bastante impressionante.
Usar qualquer solução de navegação tem os seus perigos. Se o seu co-piloto está a ler direções de um mapa de papel, ou se está a tentar conduzir enquanto ouve instruções de voz de um sistema de navegação, há sempre o risco de cometer um erro ao virar, entrar ou sair. Tenha sempre cuidado ao navegar e respeite as regras da estrada em todos os momentos.
Se está no mercado para uma solução de navegação para o seu veículo, visite o seu especialista local em eletrónica móvel. Eles têm muitas soluções diferentes dependendo do veículo que conduz. Alguns sistemas substituem a rádio de fábrica, alguns funcionam com ela e outros operam separadamente. Eles podem mostrar-lhe as opções para o seu veículo.
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