Zweifrequenz-GNSS - Ein wichtiges Standortmerkmal, das Ihrem Telefon wahrscheinlich fehlt

Sie denken nicht oft darüber nach, aber Ortungsdienste sind wahrscheinlich eine der am häufigsten verwendeten Funktionen Ihres Smartphones. Eine Vielzahl von Apps - von Pokémon GO bis zu Snapchat - hängen von Ihrem Standort ab, um Ihre Erfahrung zu personalisieren und Ihnen mehr Funktionen bereitzustellen. Dies geht natürlich über die gelegentliche Nutzung von Apps hinaus. Genaue Lage ist alles, wenn Sie in einer großen Stadt auf der Suche nach einem Parkplatz unterwegs sind. Leider können Sie sich bei den meisten modernen Geräten nicht hundertprozentig sicher sein, dass der Standort korrekt ist.

Einfach- oder Zweifrequenz-GNSS

Ihr Telefon ermittelt seine Position durch Abhören von Funksignalen von Satelliten im Weltraum oder von GNSS (Global Satellite Navigation Systems). Die Norm im heutigen Smartphone-Markt ist Single-Frequency-GNSS. Dies bedeutet im Wesentlichen, dass Ihr Smartphone ein einzelnes Funksignal von jedem Satelliten aufzeichnet. Einfrequenz-GNSS ist jedoch anfällig für Mehrwegefehler. Mehrwegefehler treten auf, wenn ein Signal von großen Objekten wie Gebäuden abprallt, was dazu führt, dass mehrere Echosignale das Gerät erreichen. Dies kann zu Ungenauigkeiten von ca. 5 Metern führen. In der Realität bedeutet dies, dass Ihre Karten-App in großen Städten möglicherweise nicht genau erkennen kann, auf welcher Straße Sie sich befinden. Antennen mit besserer Qualität können zwar genauer sein, es ist jedoch üblich, dass Ihr Telefon aufgrund von Mehrwegefehlern falsche Positionen in bebauten Gebieten meldet.

Wie behebt GNSS mit zwei Frequenzen dieses Problem? Die kurze Antwort ist zwei ist besser als eins. Anstatt sich auf nur ein Signal zu verlassen, um Ihren Standort zu bestimmen, verfolgen Geräte mehr als ein Signal von jedem Satelliten, jedes auf einer anderen Funkfrequenz. Für Amerikaner mit GPS-Systemen werden die Frequenzen als L1 und L5 bezeichnet. Für Europäer mit Galileo-Satelliten werden die Frequenzen E1 und E5a genannt. Während die meisten aktuellen Geräte nur die L1 / E1-Frequenz verwenden, nutzen Geräte mit zwei Frequenzen beide. Die L5 / E5a-Signale sind weiter fortgeschritten und daher weniger anfällig für Mehrwegefehler. Sie können verwendet werden, um die Positionsgenauigkeit auf nur 30 cm (gegenüber den zuvor erwähnten 5 m) zu verfeinern.

Broadcom BCM47755 über GPSWorld

Zweifrequenz-GNSS ist keine neue Technologie. Die Unterstützung für Android 8.0 Oreo wurde bereits im August 2017 hinzugefügt. Broadcom brachte daraufhin im September 2017 einen Dual-Frequenz-Chip, den BCM47755, auf den Markt. Broadcom gab bekannt, dass sein BCM47755 in 2018-Smartphones zum Einsatz kommen würde, ohne jedoch näher darauf einzugehen genau diejenigen. Xiaomi hat endlich das Versprechen von Broadcom mit dem Xiaomi Mi 8 eingelöst, das Ende 2018 enthüllt wurde. Andere Anbieter sind jedoch nur langsam auf den Wagen gesprungen. Die Galaxy S10-Serie, Samsungs jüngstes Angebot, bietet kein Dual-Frequency-GNSS - zumindest die Exynos-Version nicht. Derzeit sind Huawei und Xiaomi die einzigen namhaften Anbieter, deren Smartphones offiziell die Unterstützung von Dual-Frequenzen beanspruchen. Xiaomi ist jedoch der einzige Anbieter, bei dem die Verwendung von Zweifrequenz-GNSS in Apps von Drittanbietern beobachtet wurde.

Warum ist Dual-Frequenz-GNSS so eine Nischenfunktion? Die wahrscheinlichste Antwort sind die Kosten. Zweifrequenz-Chips sind derzeit nicht alltäglich, sodass es für Hersteller schwierig sein kann, sie in den Griff zu bekommen. Eine weitere mögliche Erklärung ist, dass Anbieter dies einfach nicht als wichtiges Merkmal betrachten. Im Großen und Ganzen ist eine Genauigkeit von bis zu 5 m für den täglichen Gebrauch ausreichend. Davon abgesehen gibt es immer noch zahlreiche Personengruppen, die von einer höheren Genauigkeit profitieren würden. Die ersten Gruppen, die mir in den Sinn kommen, sind zum Beispiel Jogger und Wanderer. 5-Meter-Ungenauigkeiten können sich im Laufe der Zeit zu erheblichen Entfernungsunterschieden entwickeln, die einen Jogger zu der Annahme veranlassen können, dass er weiter gelaufen ist als tatsächlich.

Unterstützt mein Telefon GNSS mit zwei Frequenzen?

Derzeit unterstützen nur sehr wenige Telefone zwei Frequenzen, daher lautet die wahrscheinlichste Antwort Nein. Es gibt eine Vielzahl von Apps, mit denen Sie feststellen können, ob Ihr Gerät GNSS mit zwei Frequenzen unterstützt. Wir empfehlen GPSTest von barbeauDev, das auf GitHub verfügbar ist, sowie Google Play. Alles, was Sie tun müssen, ist, die App zu laden (am besten draußen), Ihren Standort zu sperren und dann in der CF-Spalte zu überprüfen, ob L5- oder E5a-Werte vorliegen.

Sean Barbeau, der Entwickler der GPSTest-App, führt eine aktualisierte Liste der unterstützten Geräte bei Medium. Dort stehen detaillierte Analysen zu vielen Geräten zur Verfügung.

Welche Telefone unterstützen derzeit Dual-Frequenz-GNSS?

Derzeit sind das Xiaomi Mi 8 und das Xiaomi Mi 9 die einzigen Geräte, die offiziell behaupten, Dual-Frequenz zu unterstützen. Die Verwendung von Dual-Frequenz wurde mit Apps von Drittanbietern bestätigt. Für das Huawei Mate 20 X, das Huawei Mate 20 RS, das Huawei Mate 20 Pro und das Huawei Mate 20 werden die Geräte als GNSS mit zwei Frequenzen unterstützend aufgeführt, da jedoch einige der von Drittanbietern verwendeten GNSS-Android-APIs nicht unterstützt werden Apps kann die Verwendung von Dual-Frequency-GNSS mit Apps von Drittanbietern nicht bestätigt werden. Die Hong Kong Snapdragon 855-Variante des Samsung Galaxy S10 scheint dies auch zu unterstützen, basierend auf Apps von Drittanbietern. Dies ist jedoch noch nicht offiziell, da Samsung die Unterstützung in den offiziellen Spezifikationen für das Gerät nicht auflistet. Wir haben uns zur Klärung an Samsung gewandt, aber zum Zeitpunkt der Veröffentlichung keine Antwort erhalten.

Nachfolgend finden Sie eine Tabelle der gängigen Telefone, in der aufgeführt ist, ob sie Dual-Frequenz-GNSS unterstützen und welche globalen Systeme sie ebenfalls unterstützen. Google führt eine Liste von Geräten, die GNSS-Rohdaten unterstützen. Dies ist die Grundlage der folgenden Tabelle.

Modell Dual-Frequenz-Unterstützung Globale Systeme
Wesentliches Telefon Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

Google Nexus 6P Nein Geographisches Positionierungs System
Google Nexus 5X Nein Geographisches Positionierungs System
Google Nexus 9 (Wi-Fi) Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

Google Pixel XL Nein Geographisches Positionierungs System
Google Pixel Nein Geographisches Positionierungs System
Google Pixel 2 XL Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

QZSS

Google Pixel 2 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

QZSS

Google Pixel 3 XL Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

Google Pixel 3 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

HTC U11 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

HTC U11 + Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

HTC U11 Life Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

Huawei Honor 8 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

BeiDou

Huawei Honor 9 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

Huawei Mate 9 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

BeiDou

Huawei Mate 10 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

Huawei Mate 10 Pro Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

QZSS

Huawei Mate 20 X Ja Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

QZSS

Huawei Mate 20 RS (Porsche Design) Ja Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

Huawei Mate 20 Pro Ja Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

Huawei Mate 20 Ja Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

Huawei Mate RS (Porsche Design) Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

Huawei P9 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

BeiDou

Huawei P10 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

QZSS

Huawei P10 Lite Nein Geographisches Positionierungs System
Huawei P20 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

QZSS

LG V30 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

LG G7 ThinQ Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

LG V40 ThinQ Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

QZSS

Motorola Moto X4 2017 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

Motorola Moto Z2 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

OnePlus 6T Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

QZSS

OPPO R11 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

OPPO R15 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

OPPO R15 Pro Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

Samsung Galaxy S8 (Exynos) Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

QZSS

Samsung Galaxy S8 (Qualcomm) Nein Geographisches Positionierungs System
Samsung Galaxy Note 8 (Exynos) Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

Samsung Galaxy Note 8 (Qualcomm) Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

Samsung Galaxy S9 (Exynos) Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

QZSS

Samsung Galaxy S9 + Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

Samsung Galaxy Note 9 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

QZSS

SBAS

Sony Xperia XZ1 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

Sony Xperia XZ2 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

QZSS

Vivo X21 Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

BeiDou

Xiaomi Mi 8 Ja Geographisches Positionierungs System

GLONASS

GALILEO

BeiDou

QZSS

Xiaomi Mi Mix 2S Nein Geographisches Positionierungs System

GLONASS

SBAS

Xiaomi scheint Dual-Frequency-GNSS jedoch als wertvolle Investition zu betrachten. Nach seiner erstmaligen Aufnahme in das Mi 8 hat Xiaomi es auch auf das Mi 9 übertragen. Es scheint also, als würde es vorerst nirgendwo hingehen.

Fazit

Zweifrequenz-GNSS ist für jeden Anbieter leicht verfügbar, wird jedoch nur sehr langsam eingesetzt. Obwohl die Gründe unklar sind, ist es wahrscheinlich, dass wir auf die Kosten als beitragenden Faktor hinweisen können. Xiaomi ist derzeit Anführer der Anklage, aber es bleibt abzuwarten, ob andere große Anbieter auf den Zug steigen werden.

Zweifrequenz-GNSS kann sich in Großstädten, in denen Mehrwegefehler häufig vorkommen, als absolut wichtig erweisen. Da die Galileo-Satellitenkonstellation in Europa kurz vor dem Abschluss steht, ist es für Unternehmen jetzt ein besserer Zeitpunkt als je zuvor, sich ernsthaft mit Dual-Frequency-GNSS zu befassen.