Apakah GPS akan digantikan VPS???

Visual Positioning System (VPS) adalah teknologi navigasi generasi baru yang memungkinkan perangkat menentukan posisi dan orientasinya menggunakan kamera dan data visual[1]. Berbeda dengan GPS yang mengandalkan sinyal satelit, VPS memanfaatkan algoritma computer vision untuk menganalisis gambar lingkungan sekitar kemudian mencocokkannya dengan basis data visual (peta fitur) dari lokasi yang sudah dikenal[1][2]. Secara sederhana, VPS memberi “penglihatan” pada perangkat: mirip seperti manusia mengenali lokasi dengan melihat landmark di sekitarnya, perangkat dengan VPS dapat “melihat” bangunan atau objek unik di sekitar untuk mengetahui ada di mana. Hal ini dimungkinkan karena sistem telah menyimpan peta 3D lokal berisi ciri-ciri visual lingkungan (misal kontur gedung, jembatan, tanda jalan), sehingga ketika kamera menangkap pemandangan, VPS dapat mengekstrak fitur-fitur penting lalu mencari kecocokannya dalam peta visual tersebut[3]. Jika cocok, lokasi dan arah hadap perangkat dapat ditentukan dengan sangat akurat. Proses pencocokan ini kadang dikombinasikan dengan sensor lain seperti inertial measurement unit (IMU) untuk meningkatkan ketelitian posisi dan orientasi[2].

Perbandingan VPS dengan GPS

GPS (Global Positioning System) bekerja dengan membaca sinyal radio dari jaringan satelit di orbit bumi, sedangkan VPS menggunakan kamera dan citra visual lingkungan sebagai sumber data posisi[4]. Masing-masing teknologi ini punya keunggulan dan kelemahan:

• Akurasi dan Kondisi Lingkungan: Dalam kondisi ideal (langit terbuka), GPS mampu memberikan lokasi dengan akurasi beberapa meter. Namun akurasinya menurun di area perkotaan padat (urban canyon) atau dalam ruangan akibat sinyal satelit terhalang bangunan. VPS justru unggul di skenario seperti ini – di mana GPS lemah atau tidak tersedia – karena dapat melihat lingkungan sekitar. Dengan mengenali objek fisik di sekitar, VPS mampu memberikan posisi yang lebih presisi di area perkotaan atau indoor dibanding GPS[5]. Bahkan, VPS mengatasi masalah klasik GPS ketika pejalan kaki keluar stasiun: aplikasi GPS mungkin hanya menunjukkan titik biru tanpa arah utara yang jelas, membuat pengguna bingung “saya di mana dan menghadap ke mana?”[6]. VPS memecahkan kebingungan orientasi ini dengan langsung mendeteksi arah hadap perangkat melalui kamera (tidak lagi bergantung kompas yang sering kurang akurat di ponsel).
• Cakupan Area: GPS memiliki cakupan global – dapat digunakan hampir di mana saja di permukaan bumi selama ada akses ke sinyal satelit. Sebaliknya, VPS terbatas pada area yang telah dipetakan secara visual. Sistem VPS membutuhkan database citra lingkungan untuk bekerja; artinya di lokasi-lokasi yang belum memiliki data visual (atau jika lingkungannya berubah drastis sejak pemetaan), VPS tidak dapat menentukan posisi[7]. Dengan kata lain, GPS unggul dalam ketersediaan, sedangkan VPS memerlukan persiapan infrastruktur data.
• Perangkat dan Biaya: Penerima GPS sudah sangat murah dan tertanam di hampir setiap ponsel atau perangkat navigasi modern. Sementara itu, VPS membutuhkan kamera berkualitas baik serta kemampuan pemrosesan gambar yang canggih. Meskipun banyak smartphone sudah memenuhi syarat ini, membangun sistem VPS khusus (misalnya untuk robot atau kendaraan) bisa lebih mahal karena perlu perangkat keras tambahan (kamera, prosesor) dan perangkat lunak pemetaan yang kompleks[8].
• Kondisi Operasional: GPS tidak terpengaruh kondisi siang/malam atau pencahayaan – selama perangkat masih bisa menerima sinyal satelit, GPS berfungsi (misal di malam hari GPS tetap akurat). VPS sangat bergantung pada kondisi visual; pencahayaan yang buruk (gelap atau silau) dapat menghambat kamera mengenali lingkungan. Demikian pula, cuaca buruk (kabut tebal, hujan deras) atau obstruksi fisik (misal terhalang kerumunan objek) dapat menyulitkan VPS “melihat” dengan jelas.

Apakah VPS akan menggantikan GPS? Potensi VPS sangat besar untuk meningkatkan navigasi, terutama di tempat GPS bermasalah. Beberapa pihak bahkan menyebut VPS bisa lebih akurat dan andal dibanding GPS di era mendatang[9]. Kenyataannya, alih-alih murni menggantikan, VPS kemungkinan akan melengkapi GPS. Keduanya dapat bekerja bersama (hybrid): GPS menyediakan cakupan luas sebagai baseline, sedangkan VPS mengambil alih untuk penyempurnaan posisi di area-area yang menuntut presisi tinggi atau di mana sinyal GPS tidak tersedia. Kombinasi ini menjanjikan sistem navigasi yang lebih tangguh dan akurat di berbagai skenario.

Teknologi di Balik VPS

VPS merupakan perpaduan beberapa teknologi digital mutakhir. Berikut komponen utama yang memungkinkan VPS bekerja:

• Kamera dan Sensor Inersia: Kamera adalah sensor utama pada VPS, berfungsi layaknya mata yang menangkap kondisi visual sekitar. Kamera ini bisa berupa kamera RGB biasa pada smartphone, kamera khusus pada mobil otonom, atau bahkan kamera drone. Selain itu, sensor inersia seperti akselerometer dan giroskop (IMU) turut digunakan untuk melacak pergerakan perangkat. Kombinasi visual-inersia ini membantu VPS menjejak posisi secara mulus saat perangkat bergerak cepat atau ketika pandangan kamera sempat tertutup.
• Algoritma Computer Vision dan Peta 3D: Otak dari VPS terletak pada algoritma computer vision yang memproses gambar dari kamera. Algoritma ini mendeteksi fitur-fitur visual khas dalam gambar (misalnya pola fasad gedung, logo toko, bentuk ruangan) dan membandingkannya dengan peta visual 3D yang telah dibuat sebelumnya[3]. Peta 3D tersebut diperoleh dengan mensurvei area target: serangkaian gambar/foto lokasi yang diketahui koordinatnya dianalisis untuk diekstrak fitur-fitur utamanya (kontur bangunan, posisi objek tetap, dll). Hasilnya adalah indeks fitur visual yang luas dan dapat dicari dengan cepat[3]. Saat VPS beroperasi, fitur dari kamera dicocokkan ke indeks ini untuk menemukan lokasi perangkat. Machine learning juga digunakan untuk meningkatkan ketahanan pencocokan terhadap perubahan pencahayaan atau angle kamera. Penting dicatat, peta visual perlu diperbarui secara berkala – lingkungan yang berubah (bangunan baru, renovasi, perubahan dekorasi) harus diakomodasi agar VPS tetap akurat.
• Platform ARCore dan ARKit: Pada perangkat smartphone, implementasi VPS difasilitasi oleh platform Augmented Reality dari Google dan Apple. Google ARCore (Android) dan Apple ARKit (iOS) adalah kerangka kerja yang memungkinkan pengembang memanfaatkan kamera dan sensor ponsel untuk AR, termasuk kemampuan penentuan posisi visual. Google, misalnya, mengintegrasikan VPS ke ARCore melalui fitur Geospatial API yang memanfaatkan data Street View untuk menentukan lokasi persis perangkat di dunia nyata. Google mengumumkan bahwa ARCore versi 1.2 telah mendukung Cloud Anchors – contoh penerapan VPS yang menggabungkan gambar lokal dengan pemrosesan awan demi akurasi tinggi[10]. ARCore pada intinya menggunakan teknologi VPS agar aplikasi AR dapat mengetahui posisi dan orientasi ponsel secara akurat terhadap dunia fisik[11]. Sementara itu, Apple ARKit memperkenalkan Location Anchors sejak ARKit 4, yang memanfaatkan peta visual Apple (data fitur dari Apple Maps “Look Around”) untuk melokalkan iPhone di koordinat dunia nyata. Apple menekankan bahwa visual localization ini dilakukan di perangkat dengan pembandingan gambar kamera terhadap peta lokal yang diunduh, demi akurasi lebih tinggi daripada GPS biasa[12]. Dengan kata lain, ARKit juga mengimplementasikan VPS: ia mencocokkan landmark yang dilihat kamera dengan basis data visual Apple Maps untuk menempatkan objek AR di lokasi sebenarnya secara presisi.

Contoh Penerapan VPS di Dunia Nyata

Salah satu contoh VPS yang sudah dapat kita rasakan adalah fitur navigasi AR Google Maps Live View. Saat Anda berjalan kaki menggunakan Google Maps, mode Live View akan mengaktifkan kamera ponsel dan menampilkan panduan arah berupa panah raksasa serta nama jalan di atas tampilan kamera real-time[13]. Pada layar, Anda akan melihat dunia nyata di depan Anda ditumpuki petunjuk virtual – misalnya panah menunjuk belokan berikutnya, atau penanda lokasi toko/restoran terdekat. Contoh pada gambar di bawah ini menunjukkan bagaimana panah navigasi muncul secara jelas di atas gambar jalan yang ditangkap kamera, sehingga memandu pengguna berbelok ke arah yang benar tanpa harus mengandalkan peta 2D biasa[14]. Inovasi ini membuat pengalaman navigasi lebih immersive dan intuitif: pengguna seolah-olah “dituntun” oleh penanda digital di dunia nyata, mengurangi kebingungan membaca peta konvensional.

Contoh tampilan navigasi AR pada Google Maps Live View: panah virtual muncul di atas visual jalan nyata untuk menunjukkan arah belokan berikutnya.

Selain navigasi pejalan kaki berbasis AR tersebut, VPS telah dan sedang diterapkan dalam berbagai skenario lain:

• Navigasi Dalam Ruangan: VPS membuka kemungkinan navigasi akurat di area indoor seperti pusat perbelanjaan, bandara, kampus, atau gedung perkantoran – tempat di mana GPS umumnya tidak berfungsi. Dengan memanfaatkan kamera ponsel, pengguna dapat dipandu menuju toko atau ruangan tertentu melalui panah AR yang ditempel pada lantai atau dinding. Contohnya, Google telah mengembangkan sistem navigasi dalam ruang berbasis VPS untuk memandu pengunjung di dalam beberapa mal dan bandara terpilih[15]. Di skenario ini, kamera akan mengenali fitur-fitur internal (misal nomor kios, dekorasi unik, tata letak koridor) lalu mencocokkannya dengan peta visual gedung. Hasilnya adalah petunjuk arah yang muncul langsung di depan mata pengguna – misalnya penanda “Lift ke Lantai 2” atau panah menuju gate di bandara – tanpa harus menebak-nebak arah berdasarkan denah konvensional.
• Augmented Reality (AR) untuk Informasi dan Hiburan: VPS menjadi tulang punggung banyak pengalaman AR yang location-based. Dalam dunia gaming, contohnya, perusahaan seperti Niantic memanfaatkan VPS untuk menempatkan objek virtual secara presisi di lokasi nyata. Pengguna permainan AR (seperti Pokemon GO generasi baru) dapat melihat monster atau item game tepat di sudut jalan atau taman tempat mereka berada, karena ponsel mereka “tahu” persis lokasinya berkat VPS. Demikian pula untuk aplikasi pariwisata edukatif: arahkan kamera ke sebuah bangunan bersejarah, dan melalui VPS + AR akan muncul overlay informasi nama gedung, tahun berdiri, atau ulasan di atas bangunan tersebut. Pemasaran berbasis lokasi juga semakin menarik dengan VPS – misal, di toko retail, pengunjung bisa menggunakan ponsel berkamera untuk melihat ulasan atau penawaran promosi yang muncul sebagai label AR di atas produk di rak. Semua ini dimungkinkan karena VPS memberikan anchoring (jangkar) yang stabil bagi konten AR di dunia nyata: objek virtual tidak lagi melayang sembarangan, melainkan bisa ditempatkan tepat di koordinat fisik yang diinginkan.
• Drone dan Robotika: Bagi robot bergerak dan drone, VPS adalah terobosan untuk navigasi otonom yang tangguh. Drone yang terbang di dalam ruangan atau di area urban padat dapat menggunakan kamera onboard untuk menentukan posisinya ketika GPS gagal. Dengan VPS, drone mampu “melihat” permukaan bumi atau ciri lingkungan di bawahnya untuk orientasi, mirip cara pilot manusia mengenali lokasi dengan pandangan mata. Perusahaan rintisan seperti Daedalean bahkan mengembangkan VPS untuk pesawat otonom yang hanya mengandalkan kamera di bawah badan pesawat sebagai sistem navigasi cadangan – tanpa infrastruktur eksternal apa pun[16]. Kamera tersebut memetakan pemandangan daratan di bawah (jalan, sungai, pola lahan) dan mencocokkannya dengan peta visual, sehingga pesawat dapat menentukan “Saya sedang di atas titik mana” layaknya pilot melihat ke luar jendela[16]. Di darat, robot mobile (seperti warehouse robot atau robot pengantar) juga bisa memakai VPS untuk menavigasi koridor fasilitas dengan mengenali tanda visual (poster, QR code, atau pola lantai) sebagai referensi posisi. Hal ini meningkatkan akurasi navigasi robot dibanding hanya mengandalkan odometri roda atau sensor jarak. Menurut studi, robot otonom yang mengakses layanan VPS melalui SDK mampu meningkatkan kemampuan navigasi mereka secara drastis dibanding menggunakan GPS saja[17].
• Kendaraan Otonom: Untuk mobil tanpa pengemudi (self-driving car), VPS berperan sebagai salah satu solusi mengetahui posisi kendaraan secara detail di jalan. Kendaraan otonom biasanya dilengkapi LIDAR dan kamera yang memetakan lingkungan sekitar kendaraan. Dengan pendekatan mirip VPS, sistem kendaraan akan mencocokkan hasil sensor tersebut dengan peta HD (high-definition map) yang telah disiapkan. Ini memungkinkan mobil mengetahui jalur persis di antara marka jalan, posisi kendaraan terhadap gedung di sekitarnya, hingga kapan harus berbelok di persimpangan yang rumit – tingkat presisi yang sulit dicapai GPS biasa. VPS membantu kendaraan otonom bernavigasi di area perkotaan kompleks atau lokasi konstruksi yang banyak rintangan, di mana teknologi navigasi tradisional sering tidak andal[18]. Selain itu, VPS memberikan redundansi: jika sinyal GPS terganggu (misal terowongan atau sengaja di-jamming), mobil masih dapat “melihat jalan” dan tetap tahu lokasinya lewat kamera. Kombinasi berbagai sensor (kamera, LIDAR, GPS, IMU) dengan VPS membuat navigasi kendaraan otonom lebih aman karena memiliki sumber posisi yang berlapis.

Tantangan dalam Implementasi VPS

Meskipun menjanjikan, penerapan VPS di dunia nyata bukan tanpa kendala. Beberapa tantangan utama yang dihadapi VPS antara lain:

• Ketergantungan pada Pemetaan Visual: Agar VPS dapat bekerja di suatu area, diperlukan data visual peta 3D area tersebut terlebih dahulu. Proses pemetaan ini tidaklah sepele – memerlukan survei foto atau pemindaian area, kemudian pengolahan citra untuk membangun database fitur visual. Untuk wilayah luas atau lingkungan indoor kompleks, upaya ini memakan waktu dan sumber daya. Selain itu, lingkungan yang dinamis menambah tantangan: jika banyak perubahan (bangunan baru, perubahan tampilan toko, penataan ulang interior), data VPS harus selalu di-update. VPS hanya efektif selama lingkungan nyata sesuai dengan data visual yang dikenali; jika tidak, ia bisa gagal menentukan posisi[19].
• Kondisi Pencahayaan dan Occlusion: Berbeda dengan GPS yang bisa bekerja di segala cuaca asalkan ada sinyal, VPS sangat peka terhadap kondisi pencahayaan dan halangan visual. Dalam gelap gulita atau pencahayaan sangat redup, kamera mungkin tidak dapat menangkap fitur lingkungan yang cukup untuk pencocokan. Cahaya yang terlalu terang atau kontras ekstrem (misal matahari silau, bayangan pekat) juga dapat mengurangi kemampuan algoritma mengenali pola. Selain itu, occlusion (objek terhalang pandangan) menjadi masalah – contohnya, kerumunan orang atau kendaraan yang menutupi landmark akan menyulitkan VPS “melihat” referensi yang dibutuhkannya. Meskipun algoritma VPS modern dilatih untuk toleran terhadap perubahan kondisi (dengan machine learning mengabaikan elemen non-permanen seperti kendaraan atau pepohonan yang berubah musim[20]), kondisi visual tetap menjadi faktor pembatas utama keandalan VPS[21].
• Privasi dan Keamanan Data: Karena VPS mengandalkan kamera yang terus menerus mengambil gambar lingkungan, muncul kekhawatiran privasi. Gambar-gambar ini berpotensi menangkap wajah orang, plat nomor kendaraan, atau informasi sensitif lain. Penggunaan VPS di area publik harus mempertimbangkan aspek ini – misalnya memastikan pemrosesan gambar dilakukan secara lokal (tidak diunggah ke server tanpa perlindungan) atau menerapkan anonimisasi. Apple, misalnya, menekankan bahwa proses pencocokan visual untuk Location Anchors AR dilakukan on-device demi melindungi privasi pengguna[12][22]. Selain itu, data visual yang tersimpan juga rentan jika disalahgunakan, sehingga pengelolaan basis data VPS perlu menerapkan keamanan siber yang kuat.
• Biaya dan Kompleksitas Infrastruktur: Dibanding GPS yang telah mendunia, ekosistem VPS masih berkembang dan bisa menjadi investasi mahal. Untuk cakupan global, dibutuhkan upaya kolosal memetakan visual setiap sudut kota dan bangunan (Google Street View sudah meliput banyak tempat outdoor[23], tapi indoor masih terbatas). Perangkat keras tambahan seperti kamera resolusi tinggi, depth sensor (misal LIDAR pada ponsel/kacamata AR) menambah biaya pada perangkat. Di sisi komputasi, algoritma vision yang kompleks harus dijalankan secara real-time – membutuhkan chip prosesor kuat dan konsumsi daya yang tidak sedikit. Cloud backend juga mungkin diperlukan untuk menyimpan dan memproses peta visual skala besar. Semua ini membuat implementasi VPS memerlukan investasi lebih tinggi dibanding sekadar modul GPS konvensional[24].

Penutup: Visual Positioning System menghadirkan cara baru dalam menentukan posisi dengan memanfaatkan “penglihatan” digital. Teknologi ini tidak hanya meningkatkan akurasi navigasi di area yang sulit dijangkau GPS, tetapi juga membuka inovasi AR yang dulunya sulit diwujudkan. VPS dan GPS masing-masing punya peran – bukannya saling menggantikan, keduanya cenderung saling melengkapi untuk memberikan pengalaman navigasi yang lebih handal, interaktif, dan kontekstual bagi pengguna. Dengan memahami prinsip kerjanya, keunggulan serta tantangannya, kita dapat mengaplikasikan VPS secara tepat: mulai dari sekadar mencari kafe terdekat dengan petunjuk AR, hingga menyusun sistem navigasi cerdas bagi robot dan kendaraan otonom. Teknologi VPS masih berkembang, namun ia menawarkan gambaran nyata masa depan navigasi yang lebih presisi dan immersive. Dengan kolaborasi berbagai disiplin (vision, AI, mapping) dan dukungan ekosistem (seperti ARCore & ARKit), bukan tidak mungkin di tahun-tahun mendatang VPS menjadi standar baru yang umum digunakan, berdampingan dengan GPS sebagai fondasi sistem navigasi modern[25][9].

Referensi:

1. Businessdor/Medium – An explanation of a visual positioning system[26][27].
2. Ashish Gautam – What is Visual Positioning System (VPS)? Electronics For You (2023)[1][2].
3. GeeksforGeeks – VPS vs GPS (2023)[5][7].
4. Fathurrozak – Perkenalkan VPS, Sistem Pemandu yang Membuat GPS Jadi Kuno, MediaIndonesia.com (2019)[13][14].
5. Clavax Blog – All You Need to Know About Visual Positioning System (2023)[3][9].
6. Gamebrott – VPS Bakal Gantikan GPS (2022)[28].
7. Daedalean Blog – GPS Denied: How Visual Positioning Fills in When GPS Goes Down (2023)[16].
8. AppleInsider – ARKit 4 Location Anchors & Visual Localization (2020)[12][22].
9. Google Developers – Google Maps VPS Indoor Navigation (2022)[15].
10. Electronics For You – VPS Uses and Challenges[19][21].