GPS có hoạt động khi không có sóng điện thoại hoặc Internet không?

Trả lời ngắn

GPS nhận tín hiệu từ các vệ tinh bay quanh Trái Đất, không phải từ cột sóng của nhà mạng. Vì vậy khi điện thoại ra khỏi vùng phủ sóng di động, hoặc khi bạn bật chế độ máy bay, bộ thu GPS vẫn thường xác định được vị trí - miễn là nó "nhìn" được bầu trời.

Chỗ dễ hiểu lầm nằm ở bước tiếp theo. "Điện thoại biết vị trí của chính nó" và "điện thoại gửi được vị trí đó cho người khác" là hai việc tách rời. Việc đầu là chuyện của GPS và không cần mạng. Việc thứ hai cần một đường truyền, và đường truyền mới là thứ biến mất khi bạn mất sóng.

GPS thật ra là gì

GPS là hệ thống định vị vệ tinh của Mỹ. Ngày nay hầu hết điện thoại còn thu được tín hiệu từ vài hệ khác cùng lúc - GLONASS của Nga, Galileo của châu Âu, BeiDou của Trung Quốc - và tên gọi chung cho tất cả là GNSS. Với mục đích của bài này, có thể hiểu "GPS" theo nghĩa quen thuộc.

Điểm quan trọng: bộ thu trong điện thoại chỉ lắng nghe. Nó không phát tín hiệu gì lên vệ tinh, không "đăng nhập" vào đâu cả. Mỗi vệ tinh phát đi liên tục thời gian và vị trí của nó. Điện thoại bắt được tín hiệu từ vài vệ tinh, tính khoảng cách tới từng vệ tinh dựa trên độ trễ của tín hiệu, rồi suy ra nó đang ở điểm nào. Cần khoảng ba vệ tinh để biết vị trí trên mặt phẳng và thêm một vệ tinh nữa để biết độ cao.

Vì đây là quá trình một chiều - chỉ nghe, không nói - nên nó không tốn dữ liệu di động, không cần SIM, và không phụ thuộc việc khu vực đó có cột sóng hay không.

"Biết vị trí" khác với "gửi được vị trí đi"

Đây là điểm cốt lõi. Khi bạn mở một ứng dụng bản đồ và thấy chấm xanh đúng chỗ mình đang đứng, đó là GPS đang làm việc của nó, và nó vẫn làm được điều đó khi mất hoàn toàn sóng di động.

Nhưng khi người thân ở nhà mở một ứng dụng chia sẻ vị trí và thấy bạn, họ không xem tín hiệu vệ tinh - họ xem một tọa độ mà điện thoại của bạn đã gửi lên Internet, rồi máy của họ tải xuống. Chặng đường đó cần một kênh truyền. Với các ứng dụng như Life360, Find My hay chia sẻ vị trí của Google Maps, kênh truyền là dữ liệu di động hoặc Wi-Fi.

Không có kênh truyền, tọa độ nằm lại trong máy bạn. Máy vẫn tính ra vị trí mới mỗi khi bạn di chuyển, nhưng không ai bên ngoài thấy được. Bài Life360 có hoạt động khi không có sóng không? đi sâu hơn vào đúng tình huống này.

Các tình huống mất sóng, và GPS trong từng tình huống

Chế độ máy bay

Chế độ máy bay tắt phần thu phát sóng di động, Wi-Fi và Bluetooth. Nó không tắt bộ thu GPS. Nếu định vị vẫn được bật trong cài đặt, điện thoại vẫn xác định được vị trí ở chế độ máy bay. Điều bạn không làm được là tải bản đồ mới hoặc đẩy vị trí lên mạng. Nói cách khác, chế độ máy bay không phải là cách để dùng một ứng dụng chia sẻ vị trí ngoài vùng phủ sóng.

Vùng núi, rừng, đường xa dân cư

Ở những nơi này, thường không có cột sóng nào trong tầm, nên dữ liệu di động và Wi-Fi cùng mất. GPS thì không phụ thuộc hạ tầng mặt đất, nên máy vẫn biết bạn đang ở đâu. Đây chính là khoảng cách giữa "còn định vị được" và "còn liên lạc được" - hai chuyện không mất cùng lúc.

Trong nhà, hầm, hẻm núi hẹp, tán rừng dày

Đây là nơi bản thân GPS gặp khó, vì bộ thu cần "nhìn" được các vệ tinh trên bầu trời. Tường bê tông, mái nhà, vách đá dựng đứng hai bên, hoặc tán lá rậm có thể chặn hoặc làm nhiễu tín hiệu, khiến vị trí lâu bắt hơn, kém chính xác hơn, hoặc không bắt được. Trường hợp này khác với việc mất sóng di động - ở đây là chính tín hiệu vệ tinh bị cản.

Vài giới hạn thực tế của GPS

Khi bật lên sau một thời gian dài không dùng, hoặc khi vừa di chuyển rất xa, bộ thu có thể mất một lúc để xác định vị trí lần đầu, vì nó phải dò lại xem vệ tinh nào đang ở trên đầu. Có mạng thì bước này nhanh hơn nhờ dữ liệu hỗ trợ tải sẵn danh sách vệ tinh; không có mạng thì lâu hơn, đôi khi vài phút. Sau khi đã bắt được lần đầu, các lần sau thường nhanh.

Về độ chính xác, ở điều kiện tốt - trời quang, không gian mở - điện thoại đời mới thường xác định vị trí trong khoảng vài mét. Ở phố nhiều nhà cao tầng, trong rừng, hoặc trong hẻm núi, sai số có thể lớn hơn đáng kể do tín hiệu dội qua vật cản trước khi tới máy. Đây là lý do đôi khi chấm vị trí "nhảy" hoặc lệch khỏi con đường bạn đang đi.

Bản đồ là một vấn đề riêng

Kể cả khi GPS chạy hoàn hảo, một tọa độ chỉ hữu ích khi có bản đồ nền để đặt nó lên. Điện thoại không tự có sẵn bản đồ chi tiết của một khu rừng nếu bạn chưa tải trước. Khi còn sóng, hãy tải trước khu vực chuyến đi để xem được mà không cần Internet. Nelos có tính năng bản đồ ngoại tuyến toàn cầu cho đúng việc này. Nhưng cần hiểu rõ: bản đồ ngoại tuyến là thứ điện thoại hiển thị cục bộ, nó không gửi hay nhận gì, và không đồng nghĩa với việc liên lạc được với ai.

Một đường truyền khác để gửi tọa độ đi

Nếu vấn đề của bạn là muốn người trong nhóm thấy vị trí của nhau khi mất sóng, cần một kênh truyền không phải Internet. Radio là một lựa chọn: mỗi người mang một thiết bị radio nhỏ, các thiết bị nói chuyện trực tiếp với nhau, và tọa độ do GPS tính ra được truyền qua radio thay vì qua mạng di động.

Đây là cách các hệ thống mạng lưới LoRa hoạt động. Nelos là một ứng dụng chạy trên nền đó: GPS trên mỗi điện thoại vẫn xác định tọa độ như bình thường, và khi các radio trong nhóm còn liên lạc được với nhau, vị trí gần nhất của mỗi người hiển thị trên bản đồ ngoại tuyến của cả nhóm. Phạm vi phụ thuộc địa hình, và đây không phải theo dõi liên tục theo thời gian thực. Bài Cách liên lạc khi đi bộ đường dài không có sóng điện thoại và Làm thế nào để nhắn tin khi không có sóng điện thoại? nói kỹ hơn về các cách gửi dữ liệu khi mất mạng.

Tóm lại

GPS hoạt động khi không có sóng điện thoại, và hoạt động khi không có Internet, vì nó chỉ lắng nghe vệ tinh. Nó gặp khó khi bầu trời bị che chắn, chứ không phải khi mất sóng. Điều bạn mất khi ra khỏi vùng phủ sóng không phải là khả năng biết vị trí của chính mình, mà là khả năng gửi vị trí đó cho người khác và tải bản đồ mới - và cả hai đều có cách chuẩn bị trước.

Câu hỏi thường gặp

GPS có cần Internet không?

Không, để nhận tín hiệu vệ tinh và tính ra vị trí thì không. Điện thoại có thể dùng thêm dữ liệu mạng để bắt vị trí nhanh hơn hoặc chính xác hơn trong những giây đầu (gọi là A-GPS), nhưng đó là hỗ trợ chứ không phải điều kiện bắt buộc.

GPS có hoạt động ở chế độ máy bay không?

Có, nếu định vị vẫn được bật. Chế độ máy bay tắt phần thu phát sóng di động, Wi-Fi và Bluetooth, nhưng bộ thu GPS chỉ lắng nghe tín hiệu vệ tinh nên vẫn hoạt động. Điều bạn mất là khả năng tải bản đồ mới hoặc gửi vị trí lên mạng.

Vì sao bản đồ không tải được dù GPS vẫn chạy?

Vì bản đồ là nội dung điện thoại tải về qua Internet, còn GPS chỉ cho biết tọa độ. Khi mất kết nối dữ liệu, máy vẫn biết bạn đang ở đâu nhưng không có gì để vẽ lên xung quanh vị trí đó, trừ khi bạn đã tải bản đồ khu vực từ trước.

GPS có cần SIM không?

Không. Bộ thu GPS hoạt động độc lập với SIM và với nhà mạng. Một thiết bị không lắp SIM vẫn xác định được vị trí; SIM chỉ liên quan đến việc gửi vị trí đó đi qua mạng di động.