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Geolocalización

Internet es global, pero puede ayudarnos a encontrar servicios, productos y eventos cerca de nosotros. ¿Dónde está el banco más cercano? ¿Qué restaurantes llevan comida a domicilio? ¿Cuál de mis amigos vive en esta área? ¿Qué autobús me llevará a mi destino?
Para responder a esas preguntas, un programa necesita conocer la geolocalización de un usuario: una latitud y longitud aproximadas que describen su ubicación geográfica.
Una geolocalización con latitud y longitud de 39.33673, -87.71237.
Repasemos las maneras para determinar geolocalización y consideremos las muchas maneras en que puede usarse.

Sistemas de posicionamiento de dispositivos

La geolocalización de un usuario es en realidad la posición de uno de sus dispositivos, ya sea una computadora de casa, una portátil, teléfono inteligente o rastreador de aptitud física.
Hay múltiples maneras para que un dispositivo determine su propia posición en el mundo, desde la más precisa (GPS) hasta la menos precisa (geolocalización basada en IP).

Sistema de posicionamiento global (GPS)

El gobierno de EE.UU. inició el proyecto GPS en la década de 1970, y ahora controla alrededor de 30 satélites GPS en órbita alrededor de la Tierra. 1
Satélites GPS en órbita alrededor de la Tierra. Fuente de la imagen: NOAA
Los receptores GPS son pequeños sensores con antenas que reciben señales de radio de los satélites GPS en orbita en el cielo. En la mayoría de los casos, si un sensor puede recibir señales de al menos cuatro satélites, el receptor puede calcular su posición mediante una técnica llamada trilateración.2
El GPS funciona mejor en un ambiente al aire libre con vista despejada al cielo. Un teléfono inteligente puede normalmente registrar una geolocalización con precisión de 4.9 m (16 pies) a cielo abierto. El GPS no funciona tan bien en interiores o cerca de edificios debido a la interferencia causada por techos, paredes y otros objetos; pero todavía es la fuente más precisa de datos de geolocalización.

Sistema de posicionamiento Wi-Fi

El posicionamiento Wi-Fi es una estrategia que funciona bien en zonas urbanas densas, llenas de redes Wi-Fi (casi lo contrario de donde el GPS funciona bien).
En primer lugar, un dispositivo con una antena Wi-Fi puede escanear puntos de acceso Wi-Fi y medir la fuerza de la señal de cada red.
Con eso se obtiene información como la siguiente tabla. Observa que la fuerza de la señal siempre es negativa, y el número más cercano a cero es el más fuerte.
BSSIDDirección MACFuerza de señal (RSSI)
NETGEAR09A3:F3:5D:2A:A3:1B-59
NETGEAR09-5GA3:F3:5D:2A:A3:1B-72
Sonic-b34653:19:DA:E0:57:3A-79
EmdutosE3:84:14:BC:BC:FF-84
Baskind Bunch52:8D:5E:29:E7:5A-85
Sonic-9472-5G4C:4C:DB:91:1A:1A-88
xfinitywifiF8:59:F4:FC:C5:F1-93
Cuando el dispositivo tiene esa información, puede usar trilateración. El dispositivo determina la ubicación de cada punto de acceso buscándolo en una base de datos de ubicación Wi-Fi o en su propia (y más pequeña) cache de ubicaciones. Luego calcula su propia ubicación basándose en las ubicaciones encontradas y la fuerza de sus señales.
Trilateración basada en tres puntos de acceso con diferente fuerza de señal. Cada círculo es una distancia aproximada basada en la fuerza de la señal.
Una técnica más precisa es la de "huellas digitales", donde cada huella digital es la lista de redes cercanas y la fuerza de su señal, como la tabla anterior, más un par de coordenadas geográficas. Solo es posible usar est técnica, si se ha construido un mapa de huellas digitales con antelación. Para hacer este mapa, un dispositivo portátil calcula la huella digital para muchos puntos de referencia dentro de un área determinada.
Un mapa imaginario de huellas digitales para el segundo piso de la Casa Blanca, con tres puntos de acceso inalámbricos y 46 huellas. Fuente de la imagen: ZooFari
Cuando un dispositivo móvil entra en el área y necesita saber su ubicación, puede enviar su huella digital a la máquina con el mapa de radios, y la máquina usa un algoritmo para calcular la huella digital más cercana y así estimar sus coordenadas
Esta técnica puede ser muy precisa, especialmente con un mapa denso de huellas digitales, pero aún no es de uso común, ya que depende de la existencia de ese mapa de huellas digitales.

Trilateración de torre celular

En EE.UU., los teléfonos celulares están legalmente obligados a informar su ubicación aproximada para el caso de llamadas 911, para ayudar a los servicios de emergencia a llegar rápidamente quien llama. Si un teléfono celular no es capaz de usar GPS para informar su ubicación, en su lugar puede usar trilateración de torre celular.
Las torres celulares hacen que las redes celulares sean posibles. Cada torre celular incluye tres arreglos de antenas direccionales en forma triangular:
La torre celular puede estimar la distancia entre la torre y un teléfono, al medir el tiempo de ida y vuelta y la fuerza de la señal. Puede mejorar esa estimación si sabe cuál de las tres antenas envió la señal. Una sola torre es suficiente para calcular un área amplia, pero si hay múltiples torres disponibles, la ubicación puede reducirse a un área más pequeña.
Trilateración basada en tres torres. Las áreas destacadas representan la antena en cada torre que envía la señal al teléfono celular. El área roja en el centro es la ubicación aproximada del teléfono.

Geolocalización basada en IP

Cada vez que un dispositivo envía datos a través de Internet, también envía su dirección IP. Aunque una dirección IP no es como una dirección postal que describe un lugar fijo en el mundo, a menudo es posible asignar direcciones IP a un área geográfica.
Las bases de datos de geolocalización IP contienen millones de filas que mapean direcciones IP a ubicaciones. Las empresas crean esas bases de datos basadas en una variedad de fuentes tales como registros regionales de direcciones IP, ubicaciones enviadas por el usuario en sitios web, datos de ISPs y estimaciones basadas en rutas de red.
Para darte una idea de la precisión, busqué mi propia dirección IP en tres bases de datos de geolocalización IP. Los resultados:
PaisEstadoCiudadLatitudLongitud
USACaliforniaCorona33.8753-117.5664
USACaliforniaRichmond37.9358-122.3478
USACaliforniaSanta Clara37.3541-121.955
Todas las bases de datos acertaron con el país y el estado, y para algunos propósitos, eso podría ser suficiente. Sin embargo, las coordenadas cubren un rango de 475 millas! 😬
La geolocalización basada en IP es típicamente el último recurso, ya que es la mas inexacta de todas las técnicas. Además, si un usuario accede a Internet a través de una VPN (Red Privada Virtual), su verdadera IP estará oculta y la IP de la VPN podría geolocalizarse en un continente completamente diferente.

Acceso de programas a la geolocalización

Incluso cuando un dispositivo tiene una forma de determinar su geolocalización, no necesariamente expone esa información al software que se ejecuta en él.
Veamos las diversas formas en que los sitios web y las aplicaciones móviles pueden encontrar la ubicación del usuario.

Solicitar acceso

Las páginas web pueden usar la API de geolocalización del navegador para solicitar la geolocalización actual. El navegador calcula la geolocalización usando muchas de las estrategias mencionadas anteriormente y retorna la más exacta.
Sin embargo, el navegador primero solicitará permiso al usuario. Así se ve esa solicitud en el navegador Chrome:
Las aplicaciones móviles también deben pedir permiso para la geolocalización actual, aunque eso depende de la plataforma móvil (como Android vs. iPhone). Algunas aplicaciones incluso solicitarán permiso para recopilar continuamente la geolocalización del usuario, incluso cuando no usan activamente la aplicación.
Aquí hay una solicitud de una aplicación en un teléfono Android:

Geolocalización basada en IP

Cuando un usuario visita un sitio web, su navegador envía una solicitud HTTP al servidor web. La solicitud HTTP se envuelve en un paquete IP, por lo que siempre incluye la dirección IP del remitente.
Como hemos descrito antes, el servidor web puede usar un servicio de geolocalización IP para convertir la dirección IP del usuario en una ubicación aproximada.
La geolocalización basada en IP no es terriblemente precisa, pero al menos puede dar a un sitio web una idea de dónde provienen sus usuarios. El sitio web puede usar la ubicación aproximada para personalizar la experiencia, mostrar anuncios específicos, o simplemente entender mejor su demografía.

Entrada de usuario

Los sitios web y las aplicaciones también pueden simplemente preguntarle al usuario su ubicación.
Por ejemplo, el usuario puede escribir una dirección y el sitio web puede usar un servicio de geocodificación para convertirla en latitud y longitud.
Aquí hay un localizador de tiendas que muestra las tiendas más cercanas para el código postal del usuario:
Los sitios web también pueden detectar la geolocalización de fotos subidas por el usuario, por los metadatos de cada archivo de foto, pues muchos teléfonos graban automáticamente la ubicación dentro del archivo. Los usuarios no siempre se dan cuenta de eso, por lo que las galerías de fotos en línea se han convertido en un tesoro de ubicaciones de usuario disponibles públicamente.

Beneficios y riesgos

Gracias a la geolocalización, podemos encontrar nuestro teléfono perdido, descubrir un café local para nuestro antojo por un quiche, o documentar un viaje épico en bicicleta de montaña. Las agencias policiales pueden localizar a delincuentes violentos, y las ambulancias pueden apresurarse a llegar a la ubicación de una persona que llama.
Pero la geolocalización también es información privada, y el acceso público a la información privada siempre tiene sus riesgos:
  • Ha habido múltiples casos de gente que usa información de geolocalización públicamente accessible para acechar a una ex-pareja o a un extraño. 3
  • Los organismos encargados de hacer cumplir la ley han sido acusados de usar una geolocalización inexacta para acusar equivocadamente de un crimen a alguien. 4
  • Los sitios web pueden decidir censurar información basada en donde piensan que vive un usuario.
🤔 ¿Cuáles son otras consecuencias negativas de permitir que nuestra geolocalización sea rastreada por dispositivos, redes y programas?
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