Неубийца GPS
АрхивИз журнала "Компьютерра"Авторы проекта Wi2Geo предлагают еще одну возможность для определения собственных координат. Изюминка системы в том, что для навигации используются не спутники GPS, а обычные точки доступа WiFi.
По интернет ползут слухи о новом российском сервисе, основанном на Google Maps. Якобы авторы проекта Wi2Geo предлагают еще одну возможность для определения собственных координат. Изюминка системы, находящейся пока в стадии бета-тестирования, в том, что для навигации используются не спутники GPS или базовые станции сотовых сетей, а обычные точки доступа WiFi. Поскольку найти человека, не имеющего какого-нибудь устройства с WiFi-модулем, ныне можно разве что в глухой сибирской тайге, а о GPS-приемниках этого пока не скажешь, многие разглядели в российской технологии будущего убийцу спутниковой навигации.
Мы решили на практике познакомиться с сервисом, находящимся сейчас в стадии бета-тестирования, а заодно и авторов порасспрашивать об их ноу-хау. "Ответчиком" вызвался быть Сергей Курлович, один из разработчиков проекта. Оказалось, "инстинкт убийцы" здесь в качестве движущей силы не выступает, хотя планы у команды Wi2Geo все равно далеко идущие.
Для начала краткая техническая справка: в данный момент обкатку проходят две версии программы-клиента - для Windows XP/Vista и для Windows Mobile. Программа требует подключения к серверу, на стороне которого проходят вычисления. Там же хранится база данных точек доступа, по которым определяются координаты. Как вы подключены к интернету, разумеется, неважно, но, как правило, речь идет о GPRS или том же WiFi.
- Как это работает? Подавляющая часть WiFi-сетей закрыта, вы как-то обходите это препятствие?
- Для определения местоположения по WiFi-сетям совсем не нужно к ним подключаться, достаточно измерить отношение сигнал/шум радиосигнала. MAC-адрес точки доступа, SSID, мощность сигнала - все это никак не закодировано.
- Насколько точны координаты, которые вы получаете?
- Мы не волшебники. В конце концов, есть технические ограничения. Точность замера координат самих точек доступа составляет плюс-минус десять метров - эта величина и определяет точность позиционирования в нашей системе. Кроме того, мы понимаем, что прохождение сигнала может зависеть от рельефа: к примеру, в среднем стена дает падение мощности сигнала на 20–30 дБм. Мощность сигнала в общем случае - сложная функция, которая зависит от очень многих параметров. Наша математическая модель учитывает большинство из них.
- А каков алгоритм определения координат?
- У нас есть два алгоритма позиционирования. Первый, который используют все и который у нас сейчас работает, - простая триангуляция, то, что в состоянии просчитать студент первого курса. Второй подход - построение карты распределения мощностей сигналов, дающий нам более точную картину. Математически, однако, он сложнее, поэтому, при нынешней численности команды в четыре человека, мы решили довести до эксплуатации (и сделали это) первый метод, хоть и нацелены именно на второй. Форсирование этого момента позволило в короткие сроки начать предоставление сервиса для тестеров и приступить к обкатке и усовершенствованию других компонентов системы, не зависящих от метода определения координат пользователя.
- Нынешний метод не слишком надежен?
- C точностью и погрешностями измерений мощности сигналов от разных сетей могут быть проблемы. Конечно, если мы находимся в зоне действия трех-четырех точек, велика вероятность ошибки. Если сетей больше, а по Москве это условие выполняется в очень многих местах, то мы имеем возможность отсечь сигналы, сильно отличающиеся от эталонных, замеренных ранее. Но даже если в данный момент доступна только одна точка, мы все равно можем определить свое местоположение - правда, погрешность в этом случае равна радиусу действия точки и может быть довольно большой. Однако есть ситуации, когда важно определить район местонахождения с точностью пусть даже и до тридцати метров, увидеть ближайшие из нужных объектов: улицу, магазины, кафе, кинотеатры.
- С таким навигатором не поводишь...
- Для автомобильной навигации это неприемлемо, чересчур снижается безопасность, но ведь мы и не пытаемся стать конкурентами GPS-систем на этом поприще. Кое-где нас поспешили окрестить чуть ли не убийцами GPS, но таких планов нет сейчас и не появится в будущем - это просто нереально. Нас будут сравнивать - никуда от этого не деться. Сейчас людей, у которых есть с собой WiFi, но нет GPS, в десятки раз больше, чем людей, использующих спутниковую навигацию. И если всем, у кого в распоряжении лишь WiFi, дать приличную навигацию с дополнительными полезными функциями, то ею будут пользоваться. Если кто-то ищет GPS-киллера, это не к нам.
- Как у вас с покрытием?
- Нам приходится ориентироваться в основном на Москву и Питер. Одновременно на карте показывается не больше ста WiFi-точек, но мы пишем, сколько их всего в рамках данного региона. Внутри Садового кольца белых пятен практически не осталось. В период бета-тестирования мы планируем закрыть белые пятна по всей Москве. Однако ситуация с WiFi вдали от столиц не слишком хороша. Много крупных городов, где и с проводным интернетом не все в порядке. В Москве же и в спальных районах с WiFi-точками все хорошо1, тем не менее за пределами МКАД, где многие живут, мы пока вообще ничего не пытались делать. Мы полагаем, что масштабное расширение покрытия будет осуществляться пусть и с нашей помощью, но не нашими силами. У нас есть варианты сотрудничества с крупными компаниями.
- Вот, скажем, вы собрались расширить покрытие. Каков процесс?
- Это несложно: автомобиль, на заднем сиденье - ноутбук, на котором есть и GPS, и WiFi. На компьютере запускается специальная программа. Все работает в пассивном режиме: мы ездим по городу, а данные о WiFi-точках накапливаются и затем записываются в общую базу. Если впоследствии пользователь не обнаруживает точку на этом месте, значит она нестационарная (например, это ноутбук) и из базы удаляется. Бета-тестеры сообщают нам о пробелах покрытия в тех местах, где WiFi-точек достаточно. Многие безвозмездно предлагают услуги, и порой мы отдаем человеку этот самый ноутбук, и человек объезжает тот район, который ему интересен. Есть такой западный проект WIGLE. Он построен на чистом энтузиазме, но за два года они насобирали по всем Соединенным Штатам больше четырнадцати миллионов точек. Мы очень надеемся, что тоже будем прогрессировать, хотя целиком на добровольцев полагаться не станем. Пока, повторюсь, нас четверо, и помощь бета-тестеровочень велика.
- Как вы намерены зарабатывать деньги?
- Мы не собираемся брать деньги с конечных пользователей. Для того чтобы технология развивалась, базовый сервис должен оставаться бесплатным. Те небольшие деньги, которые можно было бы собрать таким образом, не стоят той аудитории, для которой принципиально важна абсолютно нулевая стоимость. А деньги... На рынке есть игроки, которые предоставляют различные сервисы, привязанные к картам. У нас будет API, доступ к которому сможет приобрести любая компания, тем самым расширив и свою аудиторию. Мы же не только определяем местонахождение клиентского устройства, мы можем публиковать его в Сети, рисовать трек. Я, например, с помощью нашей же программы каждый день могу убедиться, что мой ребенок в школе, а не где-то на другом конце города.
- На карте в программе отображены все свободные для подключения точки?
- У нас была такая идея. Однако потом мы посчитали, что пользоваться тем, что кто-то у себя дома или в офисе не побеспокоился о защите собственной беспроводной сети, некорректно. Сейчас мы отображаем только те точки, которые свободны публично: речь о крупных операторах, которых все знают.
- Кто был инициатором вашего проекта?
- Денис Алаев. Он закончил МАИ и в данный момент пишет диссертацию как раз о том, что мы делаем. Почти два года назад у него и возникла идея, он сам начал делать какой-то прототип, обдумывать математику. Когда-то мы работали вместе, и однажды к проекту подключились я и еще пара ребят. Идея-то витала в воздухе...
- Это его идея или она где-то позаимствована?
- Его, но позже выяснилось, что аналоги существуют. В США есть компания SkyhookWireless, она сделала то же самое, к чему стремимся мы. Они существуют уже три года, но особо активны последние год-полтора: просто время пришло. Они успешно сотрудничали с Google и Apple. В Россию и Европу пока не лезут. В Европе есть несколько проектов, но они пока являются чисто научными. Таких разработок, которые доступны любому желающему, нет.
- Как быть с тем, что вы, по сути, бесплатно эксплуатируете чужие точки доступа?
- Претензий от владельцев точек мы не ждем. Во-первых, мы никак не нагружаем их оборудование, мы лишь замеряем мощность сигнала. Во-вторых, если кто-то попросит убрать свои точки из нашей системы, мы уберем. Честно говоря, если подобное несанкционированное сканирование точек ставить вне закона, то в том же положении оказывается любой владелец WiFi-устройства. Мы делаем то же, что делает прохожий, ориентируясь по какому-то заметному зданию. Дом прохожему не принадлежит, но смотреть на него и сверять по нему свой путь никому не возбраняется. У той американской компании, о которой я упомянул, подобных проблем не возникало. У нас тоже. Более того, у людей есть желание поделиться собственными точками. Эти люди сами заинтересованы в том, чтобы было как можно больше мест, где есть бесплатный интернет, а потому и свой WiFi не закрывают. Что до крупных компаний-операторов, то, на мой взгляд, отображение их точек - это реклама их самих.
С WIFI по бульварам
В лояльности нас заподозрить трудно, но создатели сервиса возражать против полевого тестирования на этом основании не стали - а, напротив, снабдили всем необходимым. В первый день я и Сергей Курлович проехались по Москве с ноутбуком и смартфоном. Поездку не назовешь блистательной демонстрацией, так как навигации в движении, по большому счету, не вышло. Впрочем, Сергей об этом заранее предупредил.
Ноутбук мог подключиться к интернету только через WiFi, причем только через бесплатный. Радиус действия точек невелик, поэтому машина покидала зону покрытия удобной точки раньше, чем устанавливалась связь. За всю поездку (и благодаря московским пробкам) мы сумели соединиться и воспользоваться сервисом лишь два или три раза. Местоположение на карте клиента указывалось с разной точностью, и однажды, если верить программе, мы вообще съехали с дороги. После того как мы прокатились по центру, путь лежал через проспект Вернадского, к станции метро "Юго-Западная". На окраинах бесплатную точку доступа найти непросто, а потому ноутбук там практически простаивал, лишь зондируя пространство. Покинув район Университета, мы попали в совсем мертвую зону.
Выручал смартфон, который работал оперативнее. Однако тут самое время рассказать о разнице между приложениями для разных систем. Версия для мобильных операционок семейства Windows позволяет увидеть лишь ваше местоположение, больше ничего. Клиент, стоявший на ноутбуке, позволял вести поиск по интересующим объектам в окрестностях и показывал точки доступа, выделяя свободные для подключения. Таким образом, в нынешней реализации мобильная версия приложения информативна по самому что ни на есть минимуму.
Второе тестирование я решил провести самостоятельно. Конечно, ходить по городу с ноутбуком для получения короткой справки - это перебор. Почти уверен, что это вряд ли приживется: слишком громоздкое средство. Если и будут у сервиса поклонники, то наверняка среди обладателей телефонов или КПК с WiFi. Так что для прогулки по Бульварному кольцу я взял КПК.
Столкнуться с проблемами пришлось с самого начала. Программа на данном этапе не может автоматически устанавливать связь с интернетом, поэтому связь нужно обеспечить вручную, инициировав процесс, скажем, из браузера. Только убедившись, что связь есть, можно запускать клиент - в противном случае ничего не заработает. В моем районе сервис не имеет покрытия, поэтому программа показывала, что я в Кремле, то есть просто констатировала: вы в Москве.
Путешествие решено было начать с Гоголевского бульвара: у его начала работают две свободные точки доступа. Однако там ничего у меня не вышло: связь по WiFi устанавливалась, а после запуска клиент выдавал ошибку или подвешивал систему. Идя по бульвару, я каждые двести-триста метров пытался воспользоваться сервисом, однако свободных точек не так много, как хочется. Когда Сергей Курлович уже был готов выехать мне на подмогу, случилась первая успешная попытка. Дело было на Тверском бульваре: после двух зависаний программа соединилась с сервером и довольно точно указала мое местоположение. Насколько точно, сказать не могу: масштабирование карты в клиенте не работало. У памятника Пушкина мне удалось подключиться еще раз, тоже с третьей попытки, при этом программа поместила меня на проезжую часть, от которой меня отделяло метров пять-семь.
За всю прогулку по Кольцу и обратно к "Кропоткинской" по набережным соединиться удалось раз шесть или семь, но только единожды с первого раза. После того как программа выдавала ошибку, устройству почти всегда требовался soft-reset. Серьезных промахов в определении координат не было, но количественно охарактеризовать погрешность затрудняюсь. Есть еще один комментарий насчет большого количества WiFi-точек: даже на Бульварном кольце в двух или трех местах мой КПК их не видел вообще. Никаких.
Конечно, тест удобнее проводить со смартфоном, которому не нужен для интернета бесплатный или оплаченный WiFi [Но нужен оплаченный GPRS], но бета-версия приложения от этого не становится информативнее и стабильнее. Однако если к выпуску первой "не беты" функциональность будет подтянута до уровня ноутбучной версии, а некоторые проблемы с зависаниями и соединением будут решены, то не исключено, что найдется немало пользователей, готовых получить свой "фан на пять минут".
- Нашли ли вы крупного партнера для бизнеса?
- Наш проект еще не перешел в ту стадию, когда им интересуются видные инвесторы в красивых галстуках. Еще многое надо сделать.
- И каковы ближайшие планы?
- Прототипы под iPhone и Symbian будут готовы к середине августа. Объявить о начале эксплуатации системы вместе с нашими партнерами мы планируем до 1 октября. Мы ждем также WiMax, готовы включить и такие точки в нашу базу. Есть шаги и в другую сторону: GSM-позиционирование, которое будет работать там, где нет WiFi, мы хотим включить недели через три. Само приложение пока требует интернетаа, но разработка независимой от подключения версии тоже возможна. Мы не уверены, что такой более тяжелый вариант будет удобен для телефонов, но для ноутбуков - вполне. Это важная задача, но сейчас она не приоритетна, так как не вполне ясна ее актуальность. Мы займемся ею через год, не раньше. Вообще, нам бы хотелось, чтобы человек, зайдя в незнакомом городе в кафе с бесплатным WiFi, смог сориентироваться на месте, увидеть себя и все, что интересно ему, в окрестностях. Мы надеемся, что возможность публиковать свое местонахождение сможет сформировать некое сообщество. Возможно, от социальных сетей все и устали, но общение при таком сервисе должно быть. А уж в очередной сервис для знакомств эту технологию пусть превращают те, кто заинтересуется нашим API.
- Честно говоря, нынешняя реализация сервиса и приложения выглядит сыроватой...
- У всех подобных программ уже выработался стандартный интерфейс, и в конечном счете нам придется его придерживаться - никто не будет переучиваться. Всего и сразу достичь невозможно. Функциональность версий для ноутбука и для мобильного сильно отличаются. Но рано или поздно все, что доступно на компьютере, будет перенесено и на телефоны. Просто полную функциональность на данном этапе мобильная платформа не выдержит, так как программа не вылизана и тяжеловата. То, что человек может получить от нашего сервиса сейчас, - это фан на пять минут. Практическая польза ожидается, но пока ее немного. В то время, пока мы делаем прототип сервиса, приходится чем-то жертвовать. Мы могли бы сделать, скажем, красивую оболочку, добавить какие-то забавные примочки, но в итоге отстали бы в главном на три месяца, а сейчас, когда возраст проекта мал, это недопустимо. Время специалистов по юзабилити еще придет.
- Вашему проекту всего несколько месяцев, но его название уже мелькает в разных публикациях...
- Во-первых, четыре месяца назад проект лишь стал публичным, а в общей сложности мы занимаемся им около года. С другой стороны, нам очень не хотелось бы, чтобы наш пиар убежал вперед нас. Мне кажется, пусть уж лучше в тридцати пяти заметках о сервисе из сорока нас обругают, но там, где-то между строк, укажут на то, что есть определенные перспективы. Неверно считать, что важно как можно скорее заполучить популярность. Если взрыв интереса к сервису случится прямо сейчас, если программу сделать общедоступной, все будет испорчено: мы не справимся с пользователями, не сможем реагировать на все замечания. Те люди, которые тестируют программу, обладают определенной лояльностью к сервису, им свойственно помогать и сообщать об ошибках, а не предъявлять претензии.
1. К сожалению, не везде. - А.Б. [вернуться]
