一種用于定位的特殊科技芯片。是GPS系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一,決定著接受終端的實際使用性能表現(xiàn)如何,GPS芯片的優(yōu)劣在很大程度上決定了不同GPS�(chǎn)品的性能差異,可以說GPS核心芯片直接�(guān)系到GPS�(chǎn)品的技�(shù)指標(biāo)和未來發(fā)展走��
GPS芯片即包含了RF射頻芯片,基帶芯片及微處理器的芯片組�
GPS芯片是GPS系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一,核心芯片的�(yōu)劣在很大程度上決定了不同GPS�(chǎn)品的性能差異,決定著接受終端的實際使用性能表現(xiàn)如何,可以說GPS核心芯片直接�(guān)系到GPS�(chǎn)品的技�(shù)指標(biāo)和未來發(fā)展走�。隨著GPS市場的不斷增容使得芯片產(chǎn)�(yè)得以快速發(fā)�,目前已有十余家廠商推出了GPS芯片�
非獨立式GPS
筆記本電腦使用的GPS接收機有藍牙、CF(CompactFlash)、USB�3種接�,配合PDA使用的還有SDIO接口的。這些GPS沒有顯示�,不能獨立使�,通過NMEA�(xié)議標(biāo)�(zhǔn)將定位信息提供給計算�(shè)備。這些非獨立式GPS的制造商大多是新興的電子�(shè)備制造商,很多知名制造商都來自臺�,如長天科技(Holux)、麗臺科技(LeadTek)等�
GPSMouse
USB接口的GPS接收機也被稱為GPSMouse,價格。GPSMouse把GPS模塊、天線和串口/USB口轉(zhuǎn)換芯片集成在一�,通過一�1�1.5m的線纜連接到筆記本電腦的USB�。USB接口既可以傳遞GPS定位信息,也可以向GPS模塊供電。GPSMouse非常適合筆記本電腦車輛導(dǎo)航,但是不適合步行時使用。在車輛�(dǎo)航時,GPSMouse可以放到車外并吸附到車頂�,限度地接收GPS信號(�(yōu)�(zhì)的汽車玻璃含有金屬成分以抵擋紫外�,會降低GPS信號強度)�
細心的讀者也許從前面的介紹中注意到,GPSMouse中有一個串�/USB口轉(zhuǎn)換芯�,這豈不是畫蛇添足,直接把GPS模塊�(shè)計成USB接口不就完了?這一“畫蛇添足”的�(shè)計起因在于GPS�(shù)�(jù)接口�(xié)議NMEA-0183,這一�(xié)議把GPS的數(shù)�(jù)接口定義�4800bps的串行數(shù)�(jù)總線。絕大多�(shù)的電子地圖軟件都通過NMEAV2.0以上�(biāo)�(zhǔn)讀取串口上的GPS信息。如果GPS直接�(shè)計成USB口,就會有兼容性問�,而通過串口/USB口轉(zhuǎn)換芯片,在計算設(shè)備上再安裝驅(qū)動程�,就可以把USB口模擬成串口,兼容性非常好。事實上,CF口和藍牙的GPS接收機也都要模擬成串�,才能被電子地圖軟件識別�
除了NMEA�(shù)�(jù)接口�(xié)議外,最為知名的是Garmin公司GPS的專用Garmin�(xié)�。Garmin自己的地圖軟件都只支持Garmin�(xié)議,另外GoogleEarthPro/Plus和OziExplorer�(dāng)前也支持Garmin�(xié)��
CF口GPS
CF口GPS主要是為PDA�(shè)計的,不過當(dāng)下的PDA越做越小,已�(jīng)逐漸放棄CF口而改用SD口。CF口通過�(zhuǎn)接卡可以接入筆記本電腦的PCMCIA接口,因為沒有線纜連接,使用起來比USB接口更為方便,優(yōu)勢主要體�(xiàn)在步行使用中。在車用�(dǎo)航時,CF口GPS可以通過外接天線實現(xiàn)GPSMouse靈活擺放的特�(通過把天線擺放到合適的位置以接收到足夠強的GPS�(wèi)星信�)。當(dāng)�,CF口GPS的價格也略高,一般在500�600元�
由于CF口GPS最初主要面向PDA�(shè)�,留給我們的后遺癥就是部分產(chǎn)品的�(qū)動程序和筆記本電腦上的操作系�(tǒng)兼容性不�,甚至根本不能安裝,用戶在購買時先安裝調(diào)試再付款�
藍牙GPS
藍牙GPS接收機是2005年的明星,通過無線連接筆記本電腦、PDA甚至智能手機都非常方�,又可以實現(xiàn)靈活擺放的特點,因此受到了用戶普遍歡�。由于藍牙標(biāo)�(zhǔn)本身就有模擬串口的功�,所以在電子地圖兼容性方面也比較好,不過有時也有不兼容問��
藍牙GPS的缺點是需要配備電池并�(jīng)常充電,而且很多用戶不熟悉藍牙設(shè)備的軟件�(shè)置方�。加之價格略�(800元上�),應(yīng)用還不夠普遍。不過,隨著越來越多的筆記本電腦集成藍牙功能,藍牙GPS有望成為市場上的主流�(chǎn)��
獨立式GPS
其實,最早的民用GPS都是可以獨立使用的GPS�(shè)�。這類�(shè)備又可以分為手持�、車載式,有獨立顯示屏用于顯示地圖或航點航跡信息,大部分有集成的電子地圖功能(俗稱地圖�),體積一般也比較�,價格從1000�9000元不�,功能差異很�。獨立式民用GPS最�2家供�(yīng)商都來自美國,分別是高明(Garmin)和麥哲�(Magellan),在國內(nèi)可以買到他們的�(chǎn)品。此外還有歐洲的TomTom在車載GPS�(lǐng)域中比較�
獨立式GPS一般也具有�(shù)�(jù)接口和筆記本電腦進行連接,接口大多為串口,部分采用USB口或藍牙接口。這些接口的主要目的并不是為了把定位信號實時傳遞給計算�(shè)�,而是為在GPS�(shè)備和計算機之間復(fù)制航跡和地圖等信�,因此在連接筆記本電腦傳遞定位信息時都不太方�。筆記本電腦已經(jīng)很少配備串口,因此連接串口需要串�/USB口轉(zhuǎn)換器,并安裝�(qū)動程序把USB接口模擬成串口�
獨立式GPS一般不會連接筆記本電腦一起使�,除非不是地圖機,或者沒有特定地區(qū)的GPS地圖。在配合筆記本電腦使用為主的�(yīng)用模式下,我們也不推薦使用獨立式GPS�
2003年以后GPS芯片�(chǎn)�(yè)如雨后春筍般呈現(xiàn)出一種蓬勃發(fā)展的局�。當(dāng)下設(shè)計生�(chǎn)GPS芯片的廠家超�10家,包括美國SiRF(瑟孚)、Garmin(高明)、摩托羅�、索尼、富士�、飛利浦、Nemerix、uNav、uBlox��
2005年SiRF收購了摩托羅拉的GPS芯片�(yè)�(wù),未來將合作在摩托羅拉的智能手機中集成GPS功能。無獨有�,高通公司在增強�3G手機芯片CDMA2000 EV-DO中也�(shè)計了集成的GPS功能。Nextel公司也在使用SiRF的技�(shù)來實�(xiàn)其手機中的GPS功能�
美國已經(jīng)通過了法�,要求移動電話制造商�2007年必須把GPS接收機集成到�(chǎn)品中�,以提供定位和緊急呼叫功��2007年已�(jīng)�3G的時�??梢?,盡管如今集成GPS功能的手機尚未進入主流市場,但是將�3G手機的中高端機型會普遍集成GPS功能�
盡管廠商林立,如今在非獨立式GPS�(lǐng)域中SiRF的地位就如同PC�(chǎn)�(yè)中的英特�,主流產(chǎn)品幾乎全部采用SiRF芯片。因此,讀者只要了解SiRF芯片的幾個主要型號就可以了解非獨立式GPS的核心技�(shù)差異�
另外,Garmin在獨立式GPS�(shè)備市場中占有半壁江山,主要采用Garmin自己的芯片產(chǎn)�。Garmin公司很像IT�(lǐng)域中的IBM,從地圖軟件到GPS�(shè)�、到核心芯片,是一個產(chǎn)�(yè)垂直集成的公�。在一些非獨立式GPS�(lǐng)�,Garmin也使用SiRF的芯��
新興的GPS芯片公司幾乎在原有市場中都很難有立足之地,他們把目光主要瞄準(zhǔn)了未來集成GPS的各種IT�(shè)�,如手機、數(shù)碼相�、PDA、筆記本電腦,甚至U盤�
�(guān)于GPS“三代芯片�
在GPS中有不少�(guān)于“三代芯片”的提法。但商家沒有給以明確的說�,而大多數(shù)使用者也不知道所謂的“第三代芯片”與“第二代”的實質(zhì)差別,導(dǎo)致出�(xiàn)了一些誤��
�(dāng)前國際上常見到的GPS芯片主要是美國SIRF(Sirf �
SiRF的第三代芯片SiRFstar III(GSW 3.0/3.1�,采�20萬次/頻率的相�(guān)器提高了靈敏�,冷開機42秒,暖開�38�,熱開機8秒,可以同時追蹤20個衛(wèi)星信道�
我國的北京東方聯(lián)星科技有限公司�08年上半年自主�(shè)�、開�(fā)出了�(dāng)今世界啟動速度最快的�(wèi)星導(dǎo)航芯�。冷開機35�,暖開機30�,熱開機1�,小�1秒的重捕獲時間,可以同時追蹤32個衛(wèi)星信��
三代芯片的核�
芯片硬件大同小異,只是內(nèi)部軟件起主要作用。所謂三代的核心技�(shù)只是�2代的基礎(chǔ)上提高改進了軟件的算法,就好比初、高中物理課上計算加速度/速度用的公式,但到了大學(xué)高等�(shù)�(xué)中導(dǎo)�(shù)、積分來計算同一道加速度/速度的物理題,方法(算法)不同,所用時間大不一�,體�(xiàn)了中�(xué)和大�(xué)的區(qū)�,就好像2代和3代一�。其次是硬件也提供了�(zhì)量標(biāo)�(zhǔn)�
三代芯片軟件主要功能�
3代芯片軟件提高升級:
�1)算法改進提高搜�/定位速度時間�
�2)通過軟件濾波器提高抗干擾性能、信噪比及接收有效星顆數(shù)。(3)有的芯片實�(xiàn)軟件DR航跡(轉(zhuǎn)跡)推算,提高抗高樓、樹�、橋下遮擋及隧道功能�
�4)軟通道搜索,搜索提高可視衛(wèi)星的通道�(shù)(可�12�24顆),人�、車輛、上下坡、姿�(tài)�(fā)生變化時、飛機、船舶星歷狀�(tài)�(fā)生變化時仍能繼續(xù)定位�
三代芯片硬件改�
�1� 芯片功耗降低,體積減少(與2代比��
�2� 提高抗干擾能�,全屏蔽或雙芯片分開�
三代�(chǎn)品明顯優(yōu)勢特點(實際效果):
�1� 定位時間快:無論冷啟動、溫�、熱�,重捕時間均�5-30秒鐘(與二代相比��
�2� 高感度:即在高樓、樹�、橋�、遮�、遂�、窗�、車�(nèi),甚至車底盤下仍可很快定位收4顆以上衛(wèi)星。常說:有點天空就可定位(單星定位),也就是《給點陽光就燦爛��
�3� 抗干擾性能:高壓線、電�、磁�、高速動�(tài)、微�、手�,同頻干擾的�(huán)境下仍能正常工作�
�4� 功耗低、省電:降低了功耗,甚至有睡眠狀�(tài)(靜�(tài)不工作),可以節(jié)�,提高產(chǎn)品待機時間�
�5� 體積�,性能價格比好:體積小,重量輕,這是社會的需求和�(fā)展趨�,可以擴大更多的�(yīng)用范圍和�(lǐng)��
10.結(jié)論:
總之,了解關(guān)注三代芯片,切勿神話三代芯片,“不管黑�、白貓抓住老鼠就是好貓�,理論聯(lián)系實際,適合自己的就是的�
三代芯片�(yōu)勢特�
使用者只要對三代芯片具體技�(shù)指標(biāo)一般了解即可,而更主要比較觀察是否有以下特征�
�1)定位時間快:沒有論冷啟動、溫�、熱�,重捕時間均�5-30秒(同二代相比),實際上大部使用者也不差這十幾秒��
�2)高感度:即在高�、樹蔭、橋�、遮�、遂�、窗口、車�(nèi),甚至車的底盤下仍可很快定位�4顆以上衛(wèi)�。常說:有點天空就可以定位(單星定位�,即《給點陽光就燦爛》�
�3)抗干擾性能:高壓線、電場、磁�、高速動�(tài)、微泀手�,同頻干擾環(huán)境下仍能正常工作�
�4)功耗低、省電:降低功�,甚至睡眠狀�(tài)(靜�(tài)不工作),可以節(jié)省電�,提高產(chǎn)品待機的時間�
�5)體積小,性價比好:體積小,重量輕,這是社會需求和�(fā)展的趨勢,可以擴大更多應(yīng)用范圍和�(lǐng)��
2008�6�24�,Databeans�(fā)布的一份研究報告表示,全球定位系統(tǒng)(GPS)IC的需求在上升。芯片價格大幅下�,并且開始在手機市場、以及成熟的PND和汽車市場尋求更多的機會�
GPS�(shè)備利用的是多年前�(fā)射的一個基于軍事目的開�(fā)的美國衛(wèi)星系�(tǒng)。我們在地面用接收器接收來自�(wèi)星的坐標(biāo)�(shù)�(jù)。接收裝置與這些�(wèi)星互相傳送信�,確定接收器所在的位置,并且計算出�(jīng)�、緯�、甚至高度。憑借不斷地與衛(wèi)星進的信號傳遞,接收器能夠在設(shè)定時間內(nèi)采集�(shù)�(jù),并計算出速度、距離和達到�(yù)�(shè)點的�(yù)計時��
GPS技�(shù)的應(yīng)用曾受到成本的影響,但如今芯片價格大幅降�,越來越多的手機和汽車都配備了GPS功能,而且技�(shù)不斷在消費者領(lǐng)域得到普�。GPS電子�(shè)備的出貨量在2007年達到一億兩千六百萬�,年度復(fù)合增長率達到20%�2013年將達到5億臺�
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