El curioso fenómeno llamado Etak
(maphappenings.com)- El Etak Navigator, lanzado en 1985, fue uno de los primeros sistemas prácticos de navegación vehicular del mundo en mostrar la ubicación usando solo mapas electrónicos y sensores del vehículo en una época sin GPS
- La clave fue el map matching, que corregía el dead reckoning —cuyos errores se acumulan— ajustándolo a la red vial, y este método luego se convirtió en la base de las apps de navegación
- El vehículo permanecía en el centro de la pantalla con un mapa móvil heading-up, incluía búsqueda por dirección, almacenamiento de mapas en casetes y una combinación de brújula electrónica con sensores en las ruedas dentro de un solo producto
- En el contexto tecnológico de 1985, cuando GPS, medios de almacenamiento, CPU y datos cartográficos digitales eran todos insuficientes, Etak tuvo que resolver por su cuenta compresión de datos, lectura rápida de cintas, corrección de pendientes y anomalías magnéticas, e incluso la digitalización masiva de mapas
- Aunque el precio del hardware y el costo de instalación dificultaron su permanencia como negocio de consumo, la tecnología y los activos cartográficos de Etak continuaron en Bosch, GM, Clarion, Sony, Tele Atlas y TomTom, dejando huellas incluso en la UI de navegación actual
Navegación vehicular aparecida en 1985
- Etak Navigator fue un sistema de navegación vehicular práctico lanzado en 1985, considerado el primero de su tipo en el mundo
- En ese entonces, los conductores tenían que ubicarse y decidir rutas con mapas de papel, así que navegar mientras se manejaba era mucho más engorroso que hoy
- Etak Navigator fue recibido como un producto llegado del futuro e incluso apareció en la portada de Popular Science
- Como todavía no se podía usar GPS, Etak tenía que calcular la posición con sensores instalados en el vehículo y mapas electrónicos
La tecnología clave para ubicar la posición sin GPS
- La navegación anterior al GPS dependía del dead reckoning
- La distancia recorrida y la dirección del movimiento se medían con sensores
- Los errores de los sensores se acumulaban mientras más larga fuera la distancia recorrida
- Cuando el error crecía demasiado, la posición del vehículo dejaba de ser confiable
- Para resolverlo, Etak inventó el augmented dead reckoning
- Ajustaba la posición calculada por los sensores de navegación a un mapa electrónico topológicamente correcto
- Asumía que, cuando el vehículo giraba, lo hacía sobre una carretera
- Reubicaba la posición sobre la vía y reiniciaba el error de los sensores
- Este método de map matching fue adoptado después por todas las apps de navegación y sigue usándose hoy
- Sin esta invención, es muy probable que Etak Navigator hubiera fracasado como otros intentos tempranos de navegación
Pantalla, búsqueda y forma de uso
- Etak Navigator introdujo el mapa móvil heading-up
- El vehículo permanecía en el centro de la pantalla
- El mapa se movía y rotaba debajo del vehículo
- La dirección visible por el parabrisas coincidía con lo mostrado en pantalla, así que resultaba intuitivo de leer
- También introdujo por primera vez en un dispositivo de consumo el concepto de búsqueda por dirección
- Equivalente al geocoding dentro de la industria geoespacial
- El destino podía ingresarse por dirección, nombre de calle o cruce
- También se podían guardar ubicaciones frecuentes, como casa y trabajo
- La unidad tenía 12 botones en total, 6 a cada lado de la pantalla, y su función cambiaba por software según el contexto
- La entrada de nombres de calles estaba diseñada para introducir letras o números con dos pulsaciones, y después de escribir las primeras letras se podía elegir de una lista
- No ofrecía instrucciones turn-by-turn
- El destino se mostraba como una estrella parpadeante
- El conductor debía alejar el mapa para ubicarlo y, al acercarse, ampliar para ver las calles cercanas y decidir la ruta por su cuenta
Componentes del sistema y precio
- Etak Navigator estaba compuesto por cinco elementos principales
- Una pantalla vectorial CRT parecida a un osciloscopio
- Una unidad de casete con la app de navegación y los datos cartográficos
- Una brújula electrónica instalada en el vidrio trasero del vehículo
- Un sensor magnético en una rueda no motriz
- Una caja metálica del tamaño de una caja de zapatos con el CPU y la tarjeta madre
- La unidad de casete fue desarrollada especialmente para leer la cinta mucho más rápido que un casete de música común
- La velocidad de lectura de un reproductor musical era de unos 5 cm por segundo
- La del Etak Navigator era de unos 200 cm por segundo
- Los mapas se llamaban Etak Maps, y cubrir el área de la Bahía de San Francisco requería 6 cintas
- El precio original era de 1,395 dólares, equivalente a unos 4,000 dólares actuales
- La instalación del sistema requería unas 4 horas de un técnico capacitado, y también era costosa
Limitaciones tecnológicas de 1985
- El GPS era prácticamente inutilizable, y el gobierno impedía que usuarios no militares obtuvieran una precisión mejor a 100 metros
- Los receptores GPS también eran grandes y caros
- Había muy pocas opciones de medios de almacenamiento removibles de alta capacidad
- Los disquetes no podían guardar suficiente información
- La tecnología CD-ROM apenas estaba apareciendo y era demasiado costosa
- El mayor desafío era superar el error de navegación generado por el sensor de rueda y la brújula, y la solución de Etak fue el map matching topológico
- El casete solo almacenaba 3.5MB y el tiempo promedio de búsqueda era de 10 segundos
- El equipo tuvo que inventar una forma de guardar un mapa bidimensional en un medio unidimensional
- Las zonas cercanas en el mapa debían quedar también cerca unas de otras en la cinta
- Más adelante, cuando los discos duros se abarataron y el CD-ROM se volvió común, los algoritmos eficientes de almacenamiento de mapas de Etak dieron lugar a mapas de altísimo rendimiento
Problemas de hardware: calor, pendientes y anomalías magnéticas
- Los usuarios solían dejar el casete sobre el tablero, y el tablero podía calentarse muchísimo
- Las pruebas mostraron que no todas las marcas de casete servían
- Al final encontraron una marca con carcasa de policarbonato
- Como los mapas no incluían información de altitud, al subir o bajar pendientes la distancia recorrida sobre la carretera difería de la distancia en el mapa y el error se acumulaba
- El ingeniero principal de hardware de Etak inventó un inclinómetro especial que usaba fluidos y sensores capacitivos
- Tras probar varios fluidos, el Tequila funcionó bastante bien
- Los puentes pueden tener un magnetismo fuerte y alterar seriamente la brújula
- El algoritmo de posicionamiento tenía que reconocer esas anomalías magnéticas
- Cuando detectaba una anomalía, infería el cambio de dirección por la diferencia de velocidad entre ruedas
- El sistema también debía corregir el campo magnético generado por el desempañador del vidrio trasero
- La unidad de cómputo usaba un CPU Intel 8088
- De 8 bits, 5MHz y 29,000 transistores
- Todo el código debía ser extremadamente eficiente
- La mayor parte estaba escrita en C, y las partes centrales del kernel del OS en ensamblador
También hubo que crear los mapas digitales
- Etak tuvo que crear mapas digitales utilizables prácticamente desde cero
- Al principio se pensó que podrían aprovechar mapas gubernamentales, pero los GBF DIME files de la US Census Bureau eran mapas tipo palo que no incluían la forma de las carreteras
- Etak inició un programa a gran escala para construir mapas de las principales áreas metropolitanas de Estados Unidos y después de Europa
- Para reajustar la posición de los archivos GBF/DIME y dar forma a las carreteras, se usaron como referencia mapas cuadrangulares 1:24,000 de la United States Geological Survey
- Cada mapa se fotografiaba en película transparente de 10 pulgadas y luego se escaneaba con un costoso drum scanner
- Todo el programa de producción cartográfica se desarrolló y ejecutó en una sola minicomputadora VAX
- 2MB de RAM
- 2 discos duros de 400MB
- Un valor actual aproximado de 120,000 dólares
- Esa VAX atendía 4 estaciones de trabajo de digitalización cartográfica, además del desarrollo y compilación, el procesamiento por lotes de datos cartográficos y hasta el procesamiento de textos de los directivos de la empresa
- Los trabajos largos de procesamiento de mapas tardaban hasta 2 semanas, más que el tiempo medio entre fallas de la minicomputadora VAX
Heads-up digitizing y producción masiva de mapas
- El entorno de edición cartográfica de Etak fue el primero en usar heads-up digitizing
- Antes, la gente digitalizaba con tabletas digitalizadoras en un proceso casi “a ciegas”, ineficiente y propenso a errores
- El método de Etak se trató como un gran secreto comercial en su época
- La metodología no se reveló en patentes
- El entorno de digitalización estaba oculto de miradas externas
- Cada estación de trabajo de digitalización estaba compuesta por un clon de PC, una tarjeta gráfica a color de 8 bits y un monitor de 19 pulgadas
- Al principio operaban 4 estaciones en 3 turnos diarios, y después crecieron a 36
- Etak digitalizaba mapas 24 horas al día entre semana, 5 días a la semana, y 8 horas al día en fines de semana
- Los 8 bits de la tarjeta gráfica se dividían de manera eficiente
- 5 bits para mostrar en escala de grises el escaneo del mapa USGS
- 3 bits para mostrar encima el mapa ya digitalizado
- Este sistema se usaba para reubicar archivos GBF/DIME, digitalizar carreteras nuevas y editar atributos como nombres de calles y direcciones
Las personas que crearon Etak
- Etak fue fundada en 1983 por el ingeniero Stan Honey
- Stan Honey ya era un navegante reconocido mundialmente y había batido récords de travesía transpacífica con su tecnología de navegación
- Antes de fundar Etak, trabajó como ingeniero de investigación en SRI International, en Menlo Park, California
- La idea original de Etak surgió de una conversación entre Stan Honey y Nolan Bushnell a bordo de un yate durante la Transpacific Yacht Race de 1983
- Nolan Bushnell inventó Pong y fundó Atari
- Stan pensaba que la navegación automotriz podía funcionar con dead reckoning y map matching
- Nolan dijo que había que hacerlo y que pondría el dinero
- En una entrevista con Inc. de 1984, Nolan Bushnell puso como ejemplo escribir en una caja dentro del auto “Japanese”, “cheap”, “good sushi” para que guiara al usuario hasta ese lugar
- Una de las contrataciones clave, Marv White, era científico cartográfico y matemático, y había trabajado en el programa de mapas de la US Census Bureau
- Bajo la dirección de Marv White, la productividad de digitalización cartográfica de Etak fue 3 veces superior al estándar de la industria
- Varios ingenieros más, incluidos exmiembros de SRI International como Ken Milnes, George Loughmiller y Alan Philips, también participaron en el desarrollo del Navigator
- Muchos empleados tempranos de Etak terminaron después en otras organizaciones cartográficas, y el equipo de Apple Maps llegó a tener 12 exintegrantes de Etak
De producto de consumo a licencias y adquisiciones
- Etak Navigator fue un producto adelantado a su tiempo por unos 20 años
- Por el costo del hardware y la instalación cara, era difícil construir un negocio sostenible
- Etak cambió rápidamente de rumbo y licenció su código de navegación a los principales fabricantes de hardware OEM automotriz de la época
- Robert Bosch de Alemania
- GM de Estados Unidos
- Clarion de Japón
- Estas empresas desarrollaron sus propios sistemas de navegación, y años después aparecieron en Blaupunkt, Garmin, Magellan y TomTom conceptos de Personal Navigation Device
- Etak atrajo el interés de News Corporation, de Rupert Murdoch
- John B. Evans de News Corp vio su potencial
- John Evans concluyó que los mapas y la tecnología de Etak podían aprovecharse en el sistema Jaguar
- Stan Honey recordaba que, sin la visión y el compromiso de John Evans, Etak no habría entrado en el radar de Murdoch
- En 1989, cuando Murdoch vendió el sistema Jaguar a Reed International con una ganancia de 500 millones de dólares, la relevancia de Etak dentro de News Corp se redujo
- Después, Etak pasó de News Corp a Sony y luego a Tele Atlas, que más tarde fue absorbida por TomTom
El nombre Etak y el ícono de navegación
- El nombre Etak proviene de la navegación polinesia
- Los navegantes antiguos usaban señales del entorno, como la posición de las islas cercanas, para orientarse en el mar, e imaginaban que el barco estaba quieto mientras las islas pasaban a su lado
- Etak Navigator también mostraba el vehículo como si estuviera quieto mientras el mapa se deslizaba a su alrededor, así que Stan Honey eligió como nombre de la empresa el término polinesio Etak, que alude a un punto de referencia de navegación en movimiento
- El ícono que hoy representa la posición del vehículo en las apps de navegación tiene la misma forma que el que Etak creó por primera vez
- Como Etak usaba un CPU limitado y una pantalla vectorial, necesitaba un símbolo que mostrara claramente la dirección sin consumir muchos recursos de cómputo
- Los íconos tradicionales de automóvil tenían demasiadas líneas
- Tampoco transmitían con claridad la orientación
- Etak y Atari estaban en edificios de oficinas de la misma zona, en 1287 Lawrence Station Road, Sunnyvale, California, y existe la historia de que uno de los ingenieros de Etak vio una demo previa al lanzamiento del juego Asteroids de Atari
- La forma de la nave de Asteroids dio origen al símbolo de navegación para vehículos, que hoy sigue usándose en apps de navegación de todo el mundo
Las invenciones que dejó Etak
- Entre los principales inventos y logros de Etak están
- El primer sistema de navegación dentro del automóvil del mundo que realmente funcionó
- augmented dead reckoning usando map matching
- Una pantalla heads-up basada en mapa móvil
- El primer uso de geocoding en una aplicación de consumo
- Algoritmos extremadamente eficientes para almacenamiento y búsqueda de datos cartográficos
- heads-up digitizing
- El primer sistema de producción masiva de mapas digitales del mundo
- La invención del ícono universal de navegación sobre mapas
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
El nombre le queda perfecto. “Etak” se refiere a un sistema de navegación usado por navegantes de Micronesia y Polinesia cuando se movían entre islas a través del vasto Pacífico
Como dice el artículo, funcionaba como una “navegación estimada aumentada” similar a este dispositivo
La navegación etak leía las estrellas y las olas para orientarse, pero en la navegación estimada de larga distancia, si el ángulo se desviaba aunque fuera un poco, podías pasar de largo el destino sin darte cuenta, así que lo clave era saber cuánto habías avanzado. Los navegantes imaginaban islas intermedias a un lado, fuera de su campo visual, como puntos de referencia, y consideraban que su embarcación estaba quieta mientras el mundo se acercaba a ellos y pasaba de largo. A esas islas de referencia se les llamaba etak
Pero, de forma confusa, los etak normalmente estaban más allá del horizonte y no se veían, y a veces ni siquiera existían de verdad. Los navegantes seguían una secuencia de etak dibujados justo más allá del horizonte, y cuando había “pasado” un número determinado de etak, concluían que estaban cerca de la isla de destino. Si no era hora de actividad de las aves, esperaban cerca de allí hasta confirmar que las aves salían o regresaban al amanecer o al anochecer
En última instancia, este sistema era una forma de añadir a la navegación estimada un modelo mental formalizado de islas invisibles, externalizando así una intuición experta sobre la distancia recorrida
Conocí esto por 『Cognition in the Wild』 (1995) de Hutchins. Dicho eso, debí haber leído el artículo completo, porque al final esto sí aparece resumido de forma más breve
Si lo imaginas como una miniatura vista desde arriba de anillos de ondas que se expanden al chocar con un obstáculo, se entiende la idea, pero leer eso desde la superficie del mar debió haber sido algo totalmente distinto
Incluso al inicio del artículo ya parece un sistema muy complejo, así que me da curiosidad si alguien ha leído el libro mencionado aquí: https://www.jstor.org/stable/20705519
Por un lado, es una gran historia sobre verdaderos pioneros de la tecnología. Por otro, también es la historia de una tecnología tan adelantada a su tiempo que casi no tenía posibilidad de convertirse en un buen producto. Era demasiado cara, demasiado inestable y demasiado compleja
Es inevitable pensar en General Magic y Apple Newton. La tecnología era impresionante y las demostraciones también, pero al final el producto no logró materializar la visión. El iPhone solo fue posible después de que aparecieran en el mercado el iPod, las pantallas táctiles capacitivas y los discos duros compactos. Ir 20 años adelantado no ayuda
Incluso hoy se inician proyectos de investigación con defectos fatales parecidos. En los últimos días, Humane AI Pin apareció en las noticias: es un dispositivo wearable de IA que se ve genial, pero no funciona bien. La tecnología tiene que alcanzar a la visión, y esto parece ir al menos 10 años demasiado adelantado
No corría dentro del vehículo, sino en una Lisp Machine, y versiones posteriores corrían en una computadora Sun en la cajuela
Este sistema de navegación para autos también era, como Etak, una navegación estimada aumentada. En ese tiempo, los civiles no podían usar GPS
Ellos inventaron una tecnología innovadora e intentaron convertirla en un producto real, así que deberían poder recibir parte de las ganancias cuando quienes vengan después hagan dinero con ello. De hecho, tras varias adquisiciones terminó en TomTom, y cuando TomTom aseguró la cartera de patentes, parece probable que hayan recibido alguna compensación
No sé cuánto se invirtió, pero no suena como un fracaso evidente
http://pqasb.pqarchiver.com/latimes/access/60130710.html?did...
Decir que “Etak inventó la ‘navegación por estima mejorada’” no tiene sentido. Para nada
Esto es una técnica llamada map matching y existía al menos 20 años antes que Etak
Ya había un artículo que hacía exactamente lo mismo hace 10 años: Lezniak TW, Lewis RW, Mcmillen RA. “A dead reckoning/map correlation system for automatic vehicle tracking.” IEEE Transactions on Vehicular Technology. 1977 Feb;26(1):47-60
El gobierno ya estaba desarrollando esta tecnología en los años 50, y también hay un informe relacionado de RAND: https://www.secretsdeclassified.af.mil/Portals/67/documents/...
Probablemente haya ejemplos todavía anteriores
Aun así, es impresionante que lo hayan convertido en una caja de tamaño de consumo y con un precio casi de consumo
No niego la afirmación en sí, pero si la tecnología mencionada era clasificada, se puede ser un poco más generoso con la posibilidad de que hayan inventado lo mismo de manera independiente y creído que eran los primeros
Hay un video de demostración doméstica de Etak grabado en 1991. Se ve dentro de una carcasa personalizada: https://www.youtube.com/watch?v=CHCCjlSWbHE?t=1m50s
Seguramente en ese momento no imaginaban que los tecnólogos del futuro verían este video en 2024 a través de una red de datos planetaria de uso general
Había tantos disquetes de instalación que casi podrían servirles a los geólogos del futuro como estrato sedimentario para identificar esa época
Cuando empecé a trabajar en TeleAtlas Germany en 2005, antes Robert Bosch Data y ahora para siempre parte de TomTom, todavía quedaban procesos de producción basados en la tecnología MapEngine proveniente de Etak
Tenía bindings internos de Python, así que se podía desarrollar de forma productiva, y es curioso ver que hoy se hable de esto aquí
Gran historia. Es un legado impresionante que, cuando trabajaba en el equipo de Apple Maps, 12 colegas vinieran de Etak
Da gusto saber que incluso en empresas y productos desaparecidos hace mucho hubo ingenieros brillantes, y que esas personas siguen escribiendo código junto con los mejores de hoy
Es muy inspirador. Lo voy a compartir con mi equipo, y normalmente no hago eso muy seguido
Etak parece haber cumplido en los sistemas de navegación un papel parecido al que Jodorowsky's Dune tuvo para la ciencia ficción de los 80. Fue un intento pionero, áspero pero innovador, que no completó su misión original, pero sí sentó las bases para que luego todo el campo triunfara
Considerando el nivel tecnológico de los años 80, debió de haber varias obras maestras en el diseño. Tan solo buscar la posición correcta en un casete de mapas ya era un reto nada trivial
Pensando en que era algo entre 15 y 20 años adelantado a su tiempo, ya es asombroso que lograran hacerlo funcionar así de bien. El dispositivo costaba tanto como el auto donde lo instalaban, pero dadas las limitaciones tecnológicas de la época, era impresionante
Para hacerse una idea de cuánto se adelantó, el formato High Sierra para CD-ROM recién se propuso un año después de su lanzamiento. Poner una unidad de CD habría aumentado aún más el costo, pero habría sido muchísimo mejor que andar cambiando decenas de casetes
También me da curiosidad cuánta memoria tenía. Los PC-XT de la época con el mismo chip arrancaban con 128KB y podían ampliarse hasta 640KB. Parece probable que, mientras conducía, hiciera paginación de datos con bastante frecuencia a través de una interfaz de casete lenta
Es interesante que costara más o menos lo mismo que un Apple Vision Pro, y quizá era mucho más práctico para quien lo compraba
[0] https://www.michigan.gov/-/media/Project/Websites/sos/01hile...
La frase “según los estándares actuales, encontrar lugares era muy difícil y aburrido, y averiguar cómo llegar era todavía más difícil” es cierta si por estándares actuales se entiende “le preguntas a una computadora y te lo resuelve”. Pero no era algo tan difícil ni terriblemente aburrido
Si querías ir de Nashville a Charleston, abrías un atlas de carreteras de EE. UU. y unías ambas ciudades con una línea recta. Luego buscabas las autopistas más cercanas a esa línea, y en el camino había muchas señales. Si sabías que Charleston, SC, quedaba en general hacia el este y un poco al sur, incluso podías seguir solo los letreros sin mapa
Para llegar a la autopista quizá necesitabas un mapa urbano del nivel de Nashville, y para encontrar un hotel quizá también uno de Charleston. Aun así, no era como para llamarlo aburrido
Se vuelve aburrido si no hay señales, si tienes que medir cada tramo uno por uno, o si debes preguntarles a los locales en cada camino
Resulta interesante el pasaje donde Steve Jobs, al presentar el iPhone en 2007, dijo que “de vez en cuando aparece un producto revolucionario que cambia todo”.
Uno de los cofundadores de Etak fue Nolan Bushnell, quien también fue cofundador de Atari y la persona que hizo posible que Steve Jobs fuera contratado en el único lugar donde trabajó como empleado de tiempo completo antes de Apple. En rigor, quien lo contrató fue Allan Alcorn, pero se agradece la licencia con el juego de palabras.
La tecnología de mapblast también impulsó los primeros Yahoo Maps, lo cual en ese momento era algo bastante importante. Eso fue antes de que Google Maps apareciera más tarde y eclipsara a todos en ese mercado.
En ese entonces yo tenía poco más de 20 años y estaba trabajando en una de mis primeras startups tecnológicas, pero el núcleo de Vicinity estaba formado por veteranos que habían trabajado en Etak. Etak era el principal proveedor de datos cartográficos del sistema de mapas en línea que construimos, así que ellos tenían mucha experiencia relacionada, y varios de ellos también venían de Atari antes de Etak.