2018年03月12日 | 自动驾驶中最“危险”的技术：熟悉又陌生的GPS

　　在谈论自动驾驶时，我们谈论的并非一个独立的个体，而是一套完整的技术矩阵。在这个技术矩阵中，除去雷达传感器、算法之外，还有一项我们非常熟悉的技术——GPS。它的存在，保证了自动驾驶汽车行驶在应当行驶的道路上，而不是像没头苍蝇一样四处乱撞。

　　我们对GPS简直再熟悉不过了，几乎从拥有手机开始，这项功能就开始伴随我们左右。但在某种程度上我们又对这项技术十分陌生，除了大概知道GPS是用来实时定位之外，对它的原理又一无所知。

　　GPS的全称是Global Positioning System——全球卫星定位系统，这项存在于每个人手机中的技术，实际上来自于美国军方。上个世纪五、六十年代，美国国防部基于对海陆空军的定位需要，研发出了一套基于人造卫星网络的定位系统，冷战末期二十四颗卫星发射完毕，GPS开始正式投入使用，等到冷战结束，GPS开始被投入民用市场，几乎在全球形成了垄断趋势。

　　从技术原理来讲，GPS使用的是三角定位法。因为在轨卫星的位置是固定的，GPS接收器位于地面，向空中卫星发射信号，通过信号触达和返回的时间进行计算就得出一个距离，以距离为直径，卫星位置为圆心，所形成曲线与地球的交点，就是GPS接收器所在的位置。

　　GPS,自动驾驶，全球卫星定位系统

　　你不知道的GPS，比想象中还要危险

　　看到这里，是不是很多都觉得心里一惊，原来这个每天跟随我左右，知道我所有秘密的系统来自美国军方。

　　其实对于GPS，或者说定位信息，我们本来就应该抱有更多的警惕。

　　GPS,自动驾驶，全球卫星定位系统

　　首先，就是因为大量终端在本来不必要的情况下采集、上传我们的位置信息。想了解这一点，只需在安装App时看看有多少和地理位置无关的产品向用户发送了定位授权请求就知道了。一旦进行授权之后，也很难保证这些产品不会滥用自己的权力。比如去年Uber就曾闹出过一桩丑闻，即用户发现自己结束服务之后，Uber还会持续追踪自己的位置长达五分钟。Uber甚至大方的承认了这一点，声称自己的是为了优化空间细节以提供更好的服务（不得不说Uber这种流氓的态度不愧为美国企业文化最恶心的科技企业）。

　　（五角大楼周围的运动轨迹）

　　不仅是手机App，很多时候一些智能硬件也在采集我们的位置信息，如果不仔细阅读说明书，根本发现不了。最典型的就是去年年底发生的“智能手环军事泄密”事件，一家服务于Fitbit、Jawbone等智能运动手环的GPS追踪企业发布了一副全球热力追踪地图，想要展示佩戴手环用户的跑步路线。没想到的是美国军方向很多士兵配发了运动手环，这些手环就诚实的记录了士兵们运动甚至巡逻的轨迹，并且诚实的通过热力追踪地图展示给了全世界。

　　除了采集信息，GPS信息还可以轻易的被伪造。还记得前两年大火的《PokemonGo》吗？这款游戏建立在LBS系统上，用户想要捕捉精灵，就要现实地图的各个位置上寻找，这也是游戏设计者的初衷——让天天宅在家里的人走出家门。

　　结果竟然有终极死宅设计出了一种伪造GPS信号的方式：通过工具计算出某一时间某一地点接收到的GPS卫星信号数值，再用软件无线电信号发射器发射出来，就可以宅在家里上天入地的捕捉精灵了。而整个成本仅仅只有几百美元，如果愿意花钱购买更强大的信号发射设备，还能达到更强大的功效。

　　自动驾驶的失控未来

　　看到这里或许会有很多人觉得，这些跟我们有什么关系呢？

　　的确，在很多时候我们的确需要让渡出一些个人隐私来获得更多的服务。我们也应该相信那些为我们提供服务的企业，不会轻易把我们的位置信息用在不好的地方。

　　可这其中很难保证不会有第三方加入其中，以花样百出的姿势去侵犯你的隐私。比如说现在网上可以找到一种实时手机定位寻人服务，服务商可以生成一篇文章链接，或是一个企业红包，在其中加入位置请求信息，如果点击红包和链接的同意了位置请求，服务商就会将获知的信息发送给购买服务的客户。整个过程中被获取信息的人完全是不知情的。

　　GPS,自动驾驶，全球卫星定位系统

　　我们可以想象一下会购买这种服务的是什么人？

　　不信任对方的夫妇、想控制子女的家长、跟踪狂……越想越恐怖。

　　而这仅仅是在GPS技术现有应用范围内对个人的影响，当未来全国都跑着搭载GPS的自动驾驶汽车，在极端情况下会出现什么后果？停止半个小时的服务，就可能让一个国家无人公交服务停摆；一个虚假信号，就可能让无数地方发生致命的交通灾难。

　　自动驾驶的出现，已经让GPS对于特殊群体（政方军方）的潜在危险演变成了对于所有人的泛在危险。

　　大国重器：为什么人人都想要自己的GPS？

　　解决这一危险的唯一方式，就是建立属于自己的卫星导航定位系统，即使这项工程要耗费大量资金和人力，即使使用美国的GPS几乎没有任何成本。

　　于是中国推出了北斗系统、俄罗斯推出了格洛纳斯、欧盟推出了伽利略。目前我们的北斗卫星导航系统已经发射了29颗卫星，预计会在2020年为全球用户提供服务。整个发展进度，已经走在了起步更早的格洛纳斯和伽利略前面。

　　虽然现在已经有不少手机已经可以兼容GPS和北斗两套导航定位系统，但坦白来说在民用市场中，或许我们还会在相当长的一段时间内使用GPS。但北斗的出现可以保证，在战争发生时我们的交通不会因为卫星导航定位问题而方寸大乱，车辆和船只依然驶向正确的方向。

　　GPS,自动驾驶，全球卫星定位系统

　　甚至可以说，北斗系统的逐渐成熟，是中国自动驾驶普及的大前提之一。我们应该庆幸中国的卫星导航定位技术与世界的自动驾驶技术的发展速度可以同步，否则就是把自己的交通命脉交与他人之手。在1999年印巴战争时，美国就曾经直接关闭了印巴地区所有的GPS服务，导致印度遭受了巨大损失。从那时，印度就开始着手制造自己的区域导航系统。

　　这也是每个大国都可能经历的威胁，科技发展必定与“器”相关，而如果器被他人所掌握，造成的结果一定是自己在科技发展上的束手束脚。自动驾驶这一技术看似考量的是传感器和机器学习，实际也会受到卫星导航这一成熟技术的牵制。

　　至于之前的那些问题，比如北斗系统会不会被后台软件获取授权读取个人信息、可不可以在个别终端上篡改信号。目前看来，这些GPS上发生的问题，基本也无法在其他卫星导航定位系统中避免。目前最好解决方式，只时常留意后台授权情况，仔细阅读每一款智能产品的说明书，自己提高警惕。

　　国家保护我们，我们保护自己。