Strømsluk-problemet til Smittestopp-appen er trolig løst

[Harald Brombach (digi.no)]

I alle fall i Android-versjonen.

Strømsluk-problemet til Smittestopp-appen er trolig løst

[Terje Bølstad]

Overskriften på artikkelen antyder en vel kjapp konklusjon av Digi. Utviklerne har kanskje redusert strømforbruket i app'en noe, men ikke vesentlig. Kanskje de også føler seg presset til å redusere det mer - men det vil gå ytterligere utover GPSens nøyaktighet, som gjør den enda mer ubrukelig i denne appen. Utviklerne synes nå å forstå at GPSen har en begrenset nøyaktighet, på typisk 10 meter (ofte fra 5 til 15 m). Da kommer man ikke bort fra at avstanden mellom to GPS-posisjoner i to telefoner (basert på den posisjonen hver GPS har angitt) er da faktisk +/- nøyaktighetene til den ene GPS'en PLUSS nøyaktigheten til den andre GPS'en - som da typisk blir +/ 20 meter. Da blir det umulig å detektere at to telefoner (med en viss sannsynlighet) har vært NÆRMERE hverandre enn 2 meter. Det blir faktsiks ikke mulig å detektere at de har vært nærmere hverandre enn (typisk) 20 meter! Som kanskje gjør at app'en blir fullstendig meningsløs? Lik det eller ikke, men et redusert batteriforbruk betyr en mindre nøyaktig GPS, og dermed en mindre nøyaktig app. Mange tror fortsatt at GPS'en i mobiltelefonen har en nøyaktighet på 1 m eller bedre. Problemet er at GPS'en verken har en minste garantert eller en definert nøyaktighet.

[coffeeh]

8 minutes ago, Terje Bølstad said:

[snip] nøyaktighetene til den ene GPS'en PLUSS nøyaktigheten til den andre GPS'en - som da typisk blir +/ 20 meter. Da blir det umulig å detektere at to telefoner (med en viss sannsynlighet) har vært NÆRMERE hverandre enn 2 meter. Det blir faktsiks ikke mulig å detektere at de har vært nærmere hverandre enn (typisk) 20 meter! [snip]

Det er her bluetooth kommer inn i bildet. Med bluetooth er det en relativt enkel sak å måle avstand til andre bluetooth-enheter. Kilde: Er utvikler selv, og har testet dette selv med telefon og bluetooth "IoT-beacons".

Mistenker de kun bruker gps til å rapportere grov lokasjon, og hvis 2 (eller flere) brukere er sånn-ca-nesten-kanskje i nærheten av hverandre, så aktiveres bluetooth for disse brukerene, som så rapporterer avstand og device-id til ulike bluetooth-enheter innen rekkevidde.

[Terje Bølstad]

Bra! Ja. Det er nok slik de "sier" at de tenker nå. (Men hvorfor skulle de ha med GPS da?) GPSën som har ødelagt ALT for dem (særlig pga strømforbruket.).Og som ikke kan bidra til annet enn en personoveråking av hver bruker?

MEN - Bluetooth er ikke spesielt godt egnet til å måle avstanden mellom TO mobiltelefoner - uten andre kjente referanser i rommet. Hver mobil kan lese Bluetooth senderstyrken til den andre mobiltelefonen i nærheten, og forsøke å relatere avstanden til senderstyrken. MEN - når rekkevidden for Bluetooth kan variere så mye (fra 10 m til kanskje 100 m) for forskjellige Bluetooth telefoner/chips, så blir denne avstandsberegningen temmelig usikker. Hva?

[0AAVKDA1]

Akkurat ja...omtrent som enkelte typer AMS "smart"målere som må sende kontinuerlig, og med større effekt enn nødvendig....

[coffeeh]

10 minutes ago, Terje Bølstad said:

Bra! Ja. Det er nok slik de "sier" at de tenker nå. (Men hvorfor skulle de ha med GPS da?) GPSën som har ødelagt ALT for dem (særlig pga strømforbruket.).Og som ikke kan bidra til annet enn en personoveråking av hver bruker?

MEN - Bluetooth er ikke spesielt godt egnet til å måle avstanden mellom TO mobiltelefoner - uten andre kjente referanser i rommet. Hver mobil kan lese Bluetooth senderstyrken til den andre mobiltelefonen i nærheten, og forsøke å relatere avstanden til senderstyrken. MEN - når rekkevidden for Bluetooth kan variere så mye (fra 10 m til kanskje 100 m) for forskjellige Bluetooth telefoner/chips, så blir denne avstandsberegningen temmelig usikker. Hva?

Hvorfor gps? Vel.. Antar det har noe med datamengder å gjøre. Er tross alt mye enklere å først se "åh, her er to enheter som rapporterer om at de er innen ~40 meter fra hverandre, la oss se om de finner hverandre og kan måle senderstyrke for å gi et anslag på avstand", enn at alle enhetene som har appen konstant skal scanne etter alle blåtann-enheter de finner og sende inn info om dem til serveren til fhi og håpe den finner ett treff.

Tror også det krever mindre strøm å sjekke ca-posisjon med telefonens posisjonstjenester (en kombinasjon av gps/galileo/glonass, samt wifi og mobilantenner) ca annenhvert minutt, og så bare scanne etter blåtann-enheter ved behov (altså når 2 brukere rapporterer samme ca-posisjon).

I forhold til avstandsberegning mellom to bluetooth low-energy sendere, så har det vel vært skrevet en del forskningsartikler om det. Kan ikke påstå jeg er noen ekspert på området, men såvidt jeg har forstått det så er det ikke et uoverkommelig problem å måle avstand rent basert på signalstyrken som brukes (RSSI) så lenge man ikke er på jakt etter centimeterpresisjon. Og siden man her er mer enn fornøyd nok med å kunne si "det er en relativt høy sannsynlighet for at avstanden har vært under 2m i 10-15 minutter", så burde ikke det være noe problem  

[coffeeh]

36 minutes ago, 0AAVKDA1 said:

Akkurat ja...omtrent som enkelte typer AMS "smart"målere som må sende kontinuerlig, og med større effekt enn nødvendig....

Mye større effekt enn nødvendig? De sender vel bare dataen sin videre til neste AMS-måler, som så sender videre til neste, osv osv frem til man når nærmeste "sentral"? Jobbet såvidt med elhub-prosjektet, og såvidt jeg skjønte fra dokumentasjonen der så fungerer AMS-målerne mer eller mindre som et stort MESH-nettverk, dog i frekvensområdene man typisk bruker til mobilnett.

Hvis du med styrke tenker på frekvensbåndene som brukes, så satser jeg på at du også er livredd de gode gamle fjernkontrollene til tv'er? De bruker jo tross alt infrarød stråling, som jo er høyere frekvenser enn mikrobølger (som for ordens skyld igjen er høyere frekvenser enn alle mobilnett, wifi, bluetooth etc, med unntak av noen få av frekvensene som skal brukes til 5G)


EDIT: Burde kanskje tenkt over det før jeg svarte, men det her er vel strengt tatt off-topic for artikkelen, og er vel et tema som allerede er tatt opp i opptil flere egne dedikerte tråder her på forumet. Så er vel greiere å ta akkurat diskusjonen om AMS på egne tråder for det?  

Endret 19. april 2020 av coffeeh
legg til et notat om at det egentlig er off-topic

[Terje Bølstad]

Du skriver: "det er en relativt høy sannsynlighet for at avstanden har vært under 2m i 10-15 minutter", Dette er faktsik hele app'ens vaklende kjerne, Dette er det "nærhets"-kriteriet som FHI stiller/oppgir, og som de sier at appen skal gi. Som hele app'ens troverdighet er avhengig av. Og som trolig ikker er mulig å tilfredstille. Verken med Bluetooth eller (i hvert fall ikke) med GPS. Så - KAN FHI DOKUMENTERE AT DE FÅR TIL DETTE i app'en?

[chrisbt]

1 hour ago, Terje Bølstad said:

Overskriften på artikkelen antyder en vel kjapp konklusjon av Digi. Utviklerne har kanskje redusert strømforbruket i app'en noe, men ikke vesentlig. Kanskje de også føler seg presset til å redusere det mer - men det vil gå ytterligere utover GPSens nøyaktighet, som gjør den enda mer ubrukelig i denne appen. Utviklerne synes nå å forstå at GPSen har en begrenset nøyaktighet, på typisk 10 meter (ofte fra 5 til 15 m). Da kommer man ikke bort fra at avstanden mellom to GPS-posisjoner i to telefoner (basert på den posisjonen hver GPS har angitt) er da faktisk +/- nøyaktighetene til den ene GPS'en PLUSS nøyaktigheten til den andre GPS'en - som da typisk blir +/ 20 meter. Da blir det umulig å detektere at to telefoner (med en viss sannsynlighet) har vært NÆRMERE hverandre enn 2 meter. Det blir faktsiks ikke mulig å detektere at de har vært nærmere hverandre enn (typisk) 20 meter! Som kanskje gjør at app'en blir fullstendig meningsløs? Lik det eller ikke, men et redusert batteriforbruk betyr en mindre nøyaktig GPS, og dermed en mindre nøyaktig app. Mange tror fortsatt at GPS'en i mobiltelefonen har en nøyaktighet på 1 m eller bedre. Problemet er at GPS'en verken har en minste garantert eller en definert nøyaktighet.

Unøyaktighet i GPS posisjon skyldes i stor grad varierende tidsforsinkelse for signaler grunnet atmosfæriske forhold, evt refleksjoner og demping grunnet vegetasjon, terreng og bygninger. For to telefoner som er plassert mindre enn 2 meter fra hverandre vil mottaksforholdene være ganske like og de bør derfor kunne oppnå mye bedre nøyaktighet på relativ posisjon i forhold til hverandre.

Slik jeg ser filosofien til Simula/FHI er det å putte på logging av det som kan være nyttig for smittesporing fra starten av og så se på hva som faktisk er nyttig i smittesporingsarbeidet og overvåkning av smitteutbredelse. GPS sporing kan være nyttig for å kartlegge hvordan signalstyrke for blåtanndelen korrelerer med faktisk avstand. Blant annet for å korrigere for forskjellig følsomhet for ulike telefonmodeller. GPS kan også være nyttig for å avdekke om flere har blitt smittet etter besøk i et bestemt geografisk område, f. eks. på en bestemt resturant, for å kunne varsle andre som har vært der om man vurderer det som stor risiko for at de også kan ha blitt smittet. Generelt kan det være nyttig for å fastslå i hvilke situasjoner smitten spres mest og dermed hvor tiltak vil ha mest effekt. GPS-data forteller også noe om hvor og hvor mye folk beveger seg, i forhold til å måle effekten av tiltak og oppfordringer uten omfattende bruk av spørreundersøkelser.

[coffeeh]

8 minutes ago, Terje Bølstad said:

Du skriver: "det er en relativt høy sannsynlighet for at avstanden har vært under 2m i 10-15 minutter", Dette er faktsik hele app'ens vaklende kjerne, Dette er det "nærhets"-kriteriet som FHI stiller/oppgir, og som de sier at appen skal gi. Som hele app'ens troverdighet er avhengig av. Og som trolig ikker er mulig å tilfredstille. Verken med Bluetooth eller (i hvert fall ikke) med GPS. Så - KAN FHI DOKUMENTERE AT DE FÅR TIL DETTE i app'en?

Ok.. Så har jeg gravd litt mer i tilgjengelig dokumentasjon fra Simula/FHI.

Ikke veldig mye tilgjengelig, men er ihvertfall noe.

Datainnsamling:
GPS: samle inn gps-data (lat, lon, alt) og bruke dette til å finne hvor man er, hvilken retning man beveger seg, og hvilken hastighet.
Bluetooth: samle inn data for hvilke andre app-brukere som er innen bluetooth-rekkevidde (antatt til ca 10m under normal bruk), samt variasjoner i signalstyrke (RSSI, TX).
Generelt: telefonmodell, dekning, maskinvare, etc..

På server:
Samle data, anonymisere data, analysere data.

Så hos simula kjøre de analyser på innsamlet data der de kan bruke den store mengden innsamlet data til å gradvis korrigere for feilmarginer fra ulike telefonmodeller, samt hvordan feilmarginene endres basert på signalstøy etc..

Jeg vil også anta de har gjennomført en del lab-testing med noen av de mest solgte telefonene på det norske markedet for å ha et utgangspunkt, men igjen: det er meg som spekulerer.

Så - til spørsmålet ditt.
Kan de dokumentere at de oppnår den ønskede nøyaktigheten fra dag 1? Neppe.
Vil de oppnå ønsket nøyaktighet etter et par uker med analyse av innsamlet data, der de kan bygge opp en modell for avstandsmåling mellom ulike typer enheter, i ulike situasjoner, der de tar høyde for signalstyrke, forstyrrelser, etc? Ja, det vil jeg absolutt tro.

[Terje Bølstad]

Ja. Det er mye fornuft i det du sier. Men når det gjelder GPS i to telefoner som befinner seg i nærheten av hverandre, er det også andre faktorer som bestemmer den enkelte GPS's unøyaktighet, som f.eks. tids/klokke-referanser. Man kan ha to telefoner ved siden av hverandre, og se at den ene rapporterer en "accuracy" på 5 m, mens den andre viser 15 m, så det er vanskelig å anta at de har en "samlet"/relativ "accuracy" på bare noen få cm (slik enkelte hevder). Når det gjelder "å avdekke om flere har blitt smittet etter besøk i et bestemt geografisk område, f. eks. på en bestemt resturant" - som du skriver - så kan det kanskje være interessant - men da bare eventuelt som et sekundært mål for appen. I første omgang er det jo (så vidt jeg forstår) aktuelt å finne personer som en ny-smittet har befunnet seg "nærmere enn 2 meter fra over en periode på 15 min.". Hvilket jeg tror blir svært vanskelig.

[IFM0UPXT]

Lokasjonsdata på de fleste mobiltelefoner er primært basert på basestasjoner/wifi. Bruk av GNSS (GPS) bruker uforholdsmessig mye strøm, og aktiverses kun dersom en aplikasjon spesifikt krever dette.

Jeg vil annta at den nye versjonen benytter akselerometer til å avstå fra å be om presis lokasjon dersom den merker at telefonen ligger helt i ro. Dette vil hjelpe for de brukerene som legger telefonen fra seg når de ikke bruker den, men ikke for de som går med telefonen i lomma hele tiden.

FHI hadde spart seg mye bry, dersom de hadde valgt å dele appen i to.

En ren smittesporings-del. Kun for å spore nærkontakt mellom individer.

Dette er den kritisk viktige delen av appen, som ikke vil fungere dersom ikke et flertall av befolkningen velger å bruke den.

Denne delen kunne vært mye mer lik løsningen i Sigapore. Uten sentralisert lagring, og kun basert på bluetooth.

GNSS er uansett ikke i nærheten i å kunne avgjøre om to mobiler er mer eller mindre enn 2m fra hverandre, dersom man er innendørs, på buss/tog/bil, eller bare omgitt av høye bygninger.

Så kunne de, som "opt-in", hatt en epidemiologi-forsknings del, som bruker lokasjonsdata til å høste statistikk om bevegelsesmønster. Det er denne delen som gjør folk skeptiske (og som spiser batteri), og dermed risikerer å ødelegge for den akutt viktige delen av appen.

 

[[email protected]]

En GPS-enhet, som jo en mobiltelefon er, forholder seg til signaler fra GPS-satelittene som kontinuerlig beveger seg i sine baner rundt jordkloden. For å kunne anslå både en posisjon og en posisjonnøyaktighet forutsettes det at enheten mottar gode signaler fra minimum fire GPS-satelitter. Når den mottar signalene fra ytterligere satelitter bedres posisjonsnøyaktigheten.

Langt de fleste GPS-satelittene flyr omkring jorden på sydligere breddegrader, noe som gjør at når en ferdes i vårt ganske kuperte land vil antallet satellitter en ser variere, og dermed vil en også oppfatte at enhetens angivelse av nøyaktighet varierer og at den i noen tilfeller gir en posisjon som kan være hundrevis av meter vekk fra der en faktisk er.

Måten en GPS-mottaker faktisk fungerer på kan det være verdt å kjenne til. De enkelte GPS-satelittene kjenner til enhver tid sin posisjon ift jordens kjerne (senter av jordens masse) og måler sin posisjon i et såkalt ECEF (Earth Centered Earth Focused) koordinat-system. ECEF er et tre-akse koordinatsystem av typen x,y,z (sjekk her https://www.oc.nps.edu/oc2902w/coord/coord.pdf) . Når en GPS-mottaker mottar signaler fra satelittene blir disse signalene i første omgang kombinert til et ECEF-punkt i tre dimensjoner.

Når vi ser på posisjonen på en mobil får vi presentert dette som en latitude/longitude angivelse. Omregning fra ECEF til lat/long er forholdsvis enkel, men å regne andre veien mer krevende. Årsaken er at en mister et vesentlig informasjonselement i omregningen fra ECEF til lat/long, nemlig avstanden fra jordens midtpunkt. Lat/long er nemlig bare to vinkelangivelser og beskriver dermed alle punkter på en linje som starter i jordens midtpunkt og fortsetter ut i verdensrommet. Når vi oppgir en lat/long posisjon så sier vi mao egentlig bare at vi er på den linjen et sted. For å kunne regne avstand mellom to lat/long posisjoner på jordens overflate bruker en derfor en konstant verdi for avstanden mellom jordens kjerne og jordoverflaten.

Lar man en GPS-mottaker være i ro og måle sin ECEF-posisjon i f.eks. 15 minutter vil den registrere et sett med punkter som vil framstå som å være inne i et kuleformet volum. Tar man et gjennomsnitt av alle disse målpunktene vil en i de aller fleste tilfeller få en posisjon som er svært nøyaktighet ift hvor GPS-mottakeren faktisk befinner seg. Dersom to GPS-mottakere som ligger to meter fra hverandre gjør samme øvelsen i f.eks. 15 minutter vil de vise at avstanden mellom dem er svært nær 2 meter.

Basert på GPS vil en imidlertid ikke kunne skille mellom to mobiler som f.eks. befinner seg i første og i femtende etasje i en bygning. Disse vil ha samme lat/long, men være adskilt 40-50 meter vertikalt. For å omgå dette brukes Bluetooth-elektronikken i mobilen til å finne ut tom de to enehtene kan 'se' hverandre på den måten. Kan de det, vil en kunne bruke signalstyrken til å si noe mer om avstanden mellom enhetene. Dette betyr forøvrig ikke at de to enhetene kommuniserer med hverandre, siimpelthen at hver enhet registerer hvilke andre Bluetooh-id'er den registerer og hvilke signalstyrker disse gir.

Min påstand er dermed den at dersom to mobiler får være i ro og måle sine posisjoner, også i lat/long, i f.eks. 15 minutter vil de vise to posisjoner som har tilnærmet riktig avstand fra hverandre. Dette er nok også hovedgrunnen til at en bruker 15 som en referanseperiode for nærhet. At det tilfeldigvis er omtrent like lenge som en antar at en må eksponeres for Covid-19 i rimelige mengder for å bli smittet er et hyggelig sammentreff.

Smitteapp'en har fått tyn for at den bruker mye batterii på spesielt Android-enheter og noen har hevdet at den ikke trenger å måle posisjonen så ofte når mobilen ligger i ro. Gitt at nøyaktigheten i nærhetsberegningene øker med antall posisjonsmålinge er nok ikke denne kritiikken helt berettiget, og jeg har full forståelse for at utviklerne av appen ønsker så mange posisjonsmålinger fra GPS og signalmålinger fra Bluetooth som mulig.

For meg som er mer enn normalt opptatt av hvordan en beregner posisjoner og dessuten også er ivrig hobby-utvikler av GPS-brukende apper så mener jeg har utviklerne her egentlig har gjort alle de riktige tingene ift formålet for appen. Det at de nå pga mediepress muligens blir nødt til å redusere antallet posisjonsberegner når mobilen ligger stille er synd. Jeg registrerer et kraftig økt strømforbruk etter at jeg installerte appen, men lever fint med det fordi jeg skjønner hvorfor.

[Lars-Erik]

Såvidt jeg forstod det så sjekker dem om du rører på deg.

Det kan gjøres med gyro-sensorene på mobilen.

Og så bare bruke GPSen hvis du er i bevegelse.

[mrjohs]

Er også utviklar, og har også jobba med iBeacons. Det må vere den minst nøyaktige teknologien eg nokon gong har vore borti, og det verkar generelt sett at ideen har blitt forkasta. Såvidt eg hugsar var ikkje nøyaktigheita meir enn kanskje 10 meter.

[galasb]

Terje Bølstad skrev (17 timer siden):

Overskriften på artikkelen antyder en vel kjapp konklusjon av Digi. Utviklerne har kanskje redusert strømforbruket i app'en noe, men ikke vesentlig. Kanskje de også føler seg presset til å redusere det mer - men det vil gå ytterligere utover GPSens nøyaktighet, som gjør den enda mer ubrukelig i denne appen. Utviklerne synes nå å forstå at GPSen har en begrenset nøyaktighet, på typisk 10 meter (ofte fra 5 til 15 m). Da kommer man ikke bort fra at avstanden mellom to GPS-posisjoner i to telefoner (basert på den posisjonen hver GPS har angitt) er da faktisk +/- nøyaktighetene til den ene GPS'en PLUSS nøyaktigheten til den andre GPS'en - som da typisk blir +/ 20 meter. Da blir det umulig å detektere at to telefoner (med en viss sannsynlighet) har vært NÆRMERE hverandre enn 2 meter. Det blir faktsiks ikke mulig å detektere at de har vært nærmere hverandre enn (typisk) 20 meter! Som kanskje gjør at app'en blir fullstendig meningsløs? Lik det eller ikke, men et redusert batteriforbruk betyr en mindre nøyaktig GPS, og dermed en mindre nøyaktig app. Mange tror fortsatt at GPS'en i mobiltelefonen har en nøyaktighet på 1 m eller bedre. Problemet er at GPS'en verken har en minste garantert eller en definert nøyaktighet.

I tillegg bor mange i blokk i byer og andre steder. Om naboen vegg i vegg er smittet så får man falsk karantene. Denne appen er samfunnsfarlig om den brukes til statistikk og karantenetiltak.
 

[Per Magus]

Selv om en bruker appen, hvor stor er muligheten for å få beskjed om du har vært sammen med en som er smittet?

Man er avhengig av at smittede personer laster ned appen, får den til å virke og gir beskjed om at de er smittet. Hvor mange personer går rundt uten at appen i det hele tatt vet at den man har kommet i kontakt med er smittet?

 

[5VU0NL2D]

Appen burde oppdaget når folk er hjemme og tatt det litt rolig da. Folk er jo stort sett hjemme og har kontroll på hvem som kommer og går. Med geofence rundt addressen kan appen gå aktiv igjen når man drar ut.

[Lars Fosdal]

På min Pixel3aXL så ser det ut som GPS fortsatt er i kontinuerlig bruk selv om tlf ligger stille.

Enten er sensitiviteten på aksellerometerene for høy, eller så slipper ikke appen GPS apiet fullstendig mellom hver bruk.

[Viking1]

Man trenger ikke diskutere i det uendelige hvor nøyaktig GPS en i telefonen er. Det er bare å slå på Google Maps og deretter ta seg en spasertur gjennom nærmeste park eller i åpent terreng. Da ser du raskt hvor god eller dårlig GPS'en er.