GPS: Was ist das Global Positioning System? | Bornemann AG

GPS: Global Positioning System

GPS - Planeten-Ansicht

Nahezu jeder, der ein Fahrzeug samt einem Gerät für die Navigation oder ein Smartphone besitzt, hat täglich damit zu tun. Die Rede ist von GPS. Doch was genau verbirgt sich hinter diesen drei Buchstaben, außer dass es hierbei um eine genaue Positionsbestimmung, die Ortung und die Ermittlung eines Standortes geht? Was hat es mit Systemen wie Trackern für GPS auf sich und wie steht es um die Genauigkeit des Signals? Genau diesen Fragen wird in diesem Text nachgegangen.

Das ist unter GPS zu verstehen

GPS – was landläufig unter diesen drei Buchstaben bekannt ist, heißt eigentlich Global Positioning System. Gemeint ist damit die genaue Bestimmung einer Position – und zwar per Satellit. Die GPS-Technologie geht auf Ideen aus den Vereinigten Staaten von Amerika zurück. Dort arbeitete das Verteidigungsministerium bereits seit den Siebzigerjahren an der genauen Entwicklung der Technik. 1995 war es dann offiziell so weit – und das Militär der USA wurde fortan mit GPS ausgestattet. Private Nutzer können via GPS seit dem Frühjahr 2000 ihre Position bestimmen (lassen). Mit dem Navigation Satellite System hat das heutige Global Positioning System einen Vorgänger, der nach und nach weiterentwickelt und optimiert wurde. Natürlich arbeiten auch andere Nationen und Bündnisse an entsprechenden Navigationssystemen, die satellitengestützt funktionieren, darunter die Europäische Union (EU) und Russland. Das Global Positioning System umfasst insgesamt 24 Satelliten in sechs Umlaufbahnen. Genau genommen sind sogar über 30 Satelliten im Einsatz, damit zum Beispiel darauf reagiert werden kann, wenn Wartungsarbeiten anstehen oder Ausfälle zu verzeichnen sind.

So wird eine Position über GPS genau bestimmt

Über das Global Positioning System kann mittlerweile also jedermann ganz genau seine Position bestimmen. Um das auf wenige Meter genau hinzubekommen, braucht es im Detail zwei Komponenten:

  1. Empfänger
  2. Sender

Das Prinzip von Sender und Empfänger ist dabei simpel wie logisch. Der Sender ist folgerichtig der Satellit im All. Dieser Satellit sendet Funkcodes an die Erde, durch die neben der aktuellen Zeit auch die genaue Position bestimmt wird. Die angesprochenen Codes landen beim Empfänger. Bei diesem Empfänger handelt es sich um ein GPS-Gerät. Das kann zum Beispiel ein Smartphone sein oder ein Navigationsgerät für das Auto.

GPS - Ansicht auf einen Satelliten, der die Erde umkreist

Für die detaillierte Bestimmung der Position müssen auf der Seite des Empfängers genau vier Satelliten im Einsatz sein. Das GPS-Gerät nutzt dann die Daten dieser vier Satelliten und bestimmt die eigene Position – und zwar auf Grundlage der gesendeten Angaben zur Position und zur Zeit. Geräte der neuesten Generation können darüber hinaus zusätzlich die Geschwindigkeit bestimmen. Hier findet die genaue Berechnung anhand der zurückgelegten Strecke zwischen zwei GPS-Koordinaten statt.

Funktionsweise von GPS-Trackern

Nachdem das Prinzip des Global Positioning Systems, die Funktionsweise von Empfängern, die auf GPS-Basis arbeiten, und die Funktionsweise von Navigation per GPS nun bekannt sind, geht es in den detaillierten – und damit auch spannenderen – Bereich für die Halter von Fahrzeugen und die Betreiber von Fuhrparks. Erster wichtiger Aspekt ist hier das Tracken via GPS. An dieser Stelle muss zuerst die Frage geklärt werden, was genau ein Tracker denn überhaupt ist. Dabei handelt es sich um einen kleinen Sender, mit dessen Hilfe der Standort von Personen oder Gegenständen herausgefunden werden kann. Ein GPS-Tracker verfügt über einen GPS-Empfänger, der entsprechend verbaut ist. Vor diesem Hintergrund werden dauerhaft Signale zur jeweiligen Position gesendet.

Diese Signale können dann von demjenigen, dem der Tracker gehört, über eine App oder eine Website nachverfolgt werden. Im Idealfall befindet sich im Tracker zudem eine SIM-Karte, um das Signal stabil zu halten, wenn gerade kein Internetempfang möglich ist, schließlich ist die Netzabdeckung in den meisten Fällen sehr gut. Durch den Tracker ist es möglich, sich zum Beispiel die Position, die Uhrzeit und die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs in einer Karte anzeigen zu lassen.

Das Tracking via GPS begegnet jedem Besitzer eines Smartphones heute nahezu täglich. Mögliche Nutzungsoptionen sind hier:

  • Orientierung beziehungsweise Standortanzeige
  • Navigation und Routenführung
  • Geotagging beim Fotografieren mit der Kamera des Smartphones

Stell dir vor, du bist in einer fremden Stadt und möchtest wissen, wie du am besten zu einer bestimmten Sehenswürdigkeit kommst. Mit einem Smartphone kein Problem, schließlich hast du die Möglichkeit, dich beispielsweise von Google Maps schnell und unkompliziert an dein Ziel führen zu lassen. Gleiches gilt für den Fall einer Joggingrunde in einer Gegend, in der du dich nicht gut auskennst. Eine entsprechende App unterstützt dich bei der Orientierung und führt dich sicher nach Hause.

Funktionsweise von GPS-Trackern - Einfach zurechtfinden/den Weg weisen lassen

Was die Navigation und die Routenführung anbetrifft, kann das ebenfalls über das Smartphone geschehen, in Fahrzeugen sind zudem oft Navigationsgeräte verbaut, die es zudem zu kaufen gibt. Die modernen Varianten informieren hier nicht nur über die detaillierte Streckenführung, sondern zeigen darüber hinaus die Verkehrsdichte an, berechnen potenzielle Routenänderungen im Fall von Staus, liefern Angaben zur Geschwindigkeit und Eckdaten zu Parkplätzen und Rasthöfen.

Beim Geotagging dreht sich alles darum, dass mit der Kamera des Smartphones geschossene Fotos mit einem Ort versehen werden. Das führt dazu, dass das Bildbearbeitungsprogramm beziehungsweise die Galerie die Fotos dann entsprechend der Aufnahmeorte gruppiert.

Überwachung durch GPS

Die genannten Funktionen sind aber bei Weitem noch nicht alles, was mit GPS-Trackern möglich ist. Via GPS lassen sich einfachere bis komplexere Maßnahmen zur Überwachung durchführen. Viele Eltern setzen mittlerweile aus Gründen der Sicherheit darauf, das eigene Kind gewissermaßen zu überwachen. Mithilfe einer App können Vater und Mutter nun feststellen, ob das Kind beispielsweise gut in der Schule angekommen ist. Außerdem sind Menschen, die an Demenz leiden, ebenfalls dafür prädestiniert, dass sie für den Fall des Verirrens oder Verlaufens ohne Komplikationen gefunden werden können. Das gilt übrigens genauso für Haustiere, bei denen sich das GPS-Gerät im Halsband platzieren lässt.

Was für Mensch und Tier gilt, kann für Fahrzeuge nicht schlecht sein. Hier dreht sich bei der Überwachung mit einem GPS-Gerät natürlich alles um den Aspekt der Sicherheit. Das Prinzip, genannt Geofencing, ist relativ einfach:

  1. Ein Fahrzeug wird mit einem bestimmten GPS-Gerät ausgestattet.
  2. Anschließend findet die Programmierung dieses Gerätes statt, indem eine Fläche beziehungsweise ein Bereich definiert wird, in dem sich dieses Fahrzeug ausschließlich aufhalten darf.
  3. Wird das Fahrzeug nun aus diesem Bereich heraus bewegt, hat das einen Alarm, zum Beispiel in einer App, zur Folge.
  4. Ist dieses Bewegungsmuster des Fahrzeugs von einer nicht dafür autorisierten Person vorgenommen worden, kann die Polizei das Fahrzeug aufgrund des GPS-Senders orten.

GPS effizient in Fahrzeugen nutzen

Eine ganz besondere Rolle spielt GPS natürlich in Fahrzeugen – und das gleich in doppelter Hinsicht. Auf der einen Seite erleichtert die Nutzung von GPS den Inhabern von Autos oder Lkw erheblich ihren Alltag, indem so moderne Navigationsoptionen genutzt werden können. Die aktuellen Navigationsgeräte bringen den User dabei nicht nur sicher von A nach B, sondern bieten zahlreiche zusätzliche Optionen. So lassen sich beispielsweise Parkplätze und Rasthöfe direkt auf dem integrierten oder mobilen Navigationsgerät anzeigen und auch Staumeldungen – und damit einhergehend automatische Umleitungen orientiert am Verkehrsaufkommen auf den Straßen – sind mittlerweile Standard.

GPS Navigation im Auto

Die Navigation via GPS ist aber nicht alles. Den zweiten Teilbereich bildet hier die Ortung des eigenen Fahrzeugs über einen GPS-Sender. Ganz wichtig an dieser Stelle: Dieser GPS-Sender dient der Sicherheit, schließlich geht es so darum, das Fahrzeug nach einem Diebstahl so schnell wie möglich zu orten und damit unter Umständen wiederfinden zu können. Deshalb: Der Sender muss versteckt installiert werden und mit einer SIM-Karte ausgestattet sein. Durch die integrierte SIM-Karte sendet das Gerät dauerhaft den Standort des Wagens an einen PC oder ein Smartphone des Inhabers des Wagens. Und auch die Behörden haben durch den Peilsender unter Umständen die Chance, das gestohlene Fahrzeug schneller zu suchen und gegebenenfalls zu finden. Hintergrund für den Einbau eines GPS-Senders ist, dass in Deutschland Jahr für Jahr Tausende Autos geklaut werden. Vor allem hochwertige Pkw von renommierten Marken haben es den Dieben und Banden dabei besonders angetan.

Sicherheit mit GPS für den Fuhrpark

Die Betreiber oder Manager von Fuhrparks wissen, wie wertvoll Informationen über den Verbleib eines Fahrzeugs, das möglicherweise gestohlen wurde, sein können. Aus diesem Grund investieren Unternehmen viel Geld in den Ausbau von relevanter und wichtiger Sicherheitstechnik, um damit sich selbst und die firmeneigenen Fahrzeuge bestmöglich zu sichern und zu schützen.

GPS-Tracker sind in der heutigen Zeit schon oft direkt ab Werk verbaut. Selbstverständlich ist für ältere Modelle ein nachträglicher Einbau möglich. Wie genau sieht hier die Funktionsweise aus? Die Antwort ist dabei genauso simpel wie das System selbst: Der Sender für GPS verfügt über ein entsprechendes Modul, das den Empfang von GPS-Daten ermöglicht und einen Slot für SIM-Karten. Alternativ hierzu kann die SIM-Karte (in diesem Fall eine E-SIM) fest verbaut sein.

Der Tracker wird dann an einer Stelle im Fahrzeug eingebaut, die dauerhaft mit Strom versorgt wird. Optional kann die Stromversorgung über eine externe Batterie erfolgen, was zwar für das Verstecken des Senders – das Verstecken des Senders ist im Hinblick auf einen potenziellen Diebszahl extrem wichtig, da das Trennen des GPS-Moduls vom Strom bedeutet, dass der Sender nicht mehr funktioniert und damit einhergehend nicht mehr gefunden werden kann – äußerst positiv ist, ihn aber zugleich anfälliger dafür macht, aufgrund einer leeren Batterie plötzlich auszufallen. Deshalb: Die Batterie muss regelmäßig überprüft werden.

Die eingebaute oder eingelegte SIM-Karte führt dazu, dass über die Mobilfunknummer Positionsdaten gesendet werden, deren Abrufung dauerhaft möglich ist. Das bedeutet: Bei einem Diebstahl erhöht das die Wahrscheinlichkeit – vorausgesetzt, die Diebe entdecken und entfernen den GPS-Sender nicht –, dass der Wagen zügig gefunden wird. Wichtig deshalb: Im Vertrag beziehungsweise dem Prepaid-Angebot für die SIM-Karte sollte das Roaming enthalten sein. Nur so kann die SIM-Karte nämlich im Ausland funktionieren.

Um die Sicherheit noch mal zu erhöhen, lässt sich, wie bereits beschrieben, ein virtueller Bereich anlegen, in dem sich das Fahrzeug befinden darf. Wird das Fahrzeug nun aus diesem festgelegten Sektor hinaus bewegt, bekommt der Halter des Wagens automatisch eine Warnung und der mögliche Diebstahl wird sofort bemerkt.

Vorteile des Trackings via GPS

Tracking via GPS hat die Fuhrparkbranche erreicht – und wird hier nahezu ausnahmslos positiv wahrgenommen. Die Software für das Flottenmanagement funktioniert so, dass die Lkw und Pkw, die sich im Fuhrpark eines Unternehmens befinden, an das System angeschlossen werden. Das hat den Vorteil, dass jedes Fahrzeug Daten an dieses System sendet – und diese Daten wiederum von den Verantwortlichen und für das Management des Fuhrparks zuständigen Personen eingesehen werden können. Der Vorteil liegt hier klar auf der Hand: Natürlich geht es um den Bereich der Sicherheit, da die Zuständigen wissen, wo sich ein Fahrzeug gerade befindet – und so im Fall eines Diebstahls schnell reagieren können.

Ebenso wichtig ist die Effizienz für das Unternehmen. Das System erlaubt es der Firma, zügig tätig werden zu können, wenn es zum Beispiel zu Änderungen von Terminen kommt oder Kunden zeitnah bestimmte Produkte benötigen. Genau zu wissen, welcher Fahrer mit welchem Fahrzeug unter Umständen in der unmittelbaren Nähe ist und so die Auslieferung oder die Abholung von Waren übernehmen kann, ist in einem solchen Fall viel wert. Das spart auf der einen Seite Kosten, die für unnötige Fahrten anfallen würden, auf der anderen Seite sorgt es für Effizienz und schnelle Entscheidungswege, also Flexibilität und moderne Strukturen. Ein weiterer Aspekt ist die Optimierung, da das System die idealen Routen für die entsprechenden Fahrten berechnet und sich dabei an Zeitersparnis und Kosten für Kraftstoff orientiert.

Tracking via GPS: Bornemann Work als Beispiel

Tracking via GPS: Bornemann Work als Flottenmanagement-Beispiel

Werden die Firmenfahrzeuge von den Mitarbeitern nicht nur geschäftlich, sondern zudem privat genutzt, sollte jedoch auf die Privatsphäre der Angestellten geachtet werden. Die Verfolgung der gefahrenen Strecke darf aus diesem Grund eigentlich nur während der Arbeitszeit erfolgen. Anders sieht das aus, wenn das Unternehmen die Software für ein elektronisches Fahrtenbuch verbaut hat, die ebenfalls mit einem GPS-Tracker ausgestattet ist. Hier muss der Mitarbeiter jedoch sein Einverständnis erklären.

In der Summe lässt sich also festhalten: Der Einbau und die Nutzung von GPS-Trackern in Fahrzeugen macht gleich auf mehreren Ebenen Sinn.