衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)正在大踏步地走入普通消費者的家庭,它從未如此地貼近過我們的生活——在美國GPS系統(tǒng)、歐洲伽利略、俄國GLONASS和中國北斗等全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的帶動下,衛(wèi)星定位技術(shù)的可獲得性、可靠性和精度正在迅速提升,并首先推動了汽車導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展。而隨著定位生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,這種技術(shù)也和MP3、攝像頭、FM調(diào)頻等其他技術(shù)一樣迅速進入手機終端。市場調(diào)研公司Telematics Research Group(TRG)今年初發(fā)布的報告稱,2007年全球便攜導(dǎo)航設(shè)備出貨量達到5,000萬部,其中PND為3,000萬部,具備導(dǎo)航功能的手機為2,000萬部。TRG預(yù)測,到2015年,全球便攜導(dǎo)航設(shè)備總的出貨量將超過5億部。
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Frank van Diggelen:只有整個方案的成本低于2美元時,GPS才能真正打動大眾市場。 |
便攜式導(dǎo)航設(shè)備技術(shù)的發(fā)展為中國OEM廠家?guī)砹司薮笊虣C?!爸袊呀?jīng)成為PND的全球生產(chǎn)基地,全世界有90%的PND是在這里生產(chǎn)的?!比毡緹o線株式會社(JRC)海外營業(yè)開發(fā)部部長定兼表示。而美國博通(Broadcom)公司GPS系統(tǒng)技術(shù)總監(jiān)Frank van Diggelen則進一步表示:“隨著成本的降低,PND市場將會持續(xù)增長數(shù)年。而中國市場的增長也和其他地區(qū)一樣,將不斷由更低、更能為大眾所接受的價格來驅(qū)動?!?
然而無法否認的是,與巨大的產(chǎn)量相比,中國市場本身對PND終端的需求還有些寒酸。目前PND的市場需求主要還是來自歐洲和美國地區(qū),中國生產(chǎn)的PND也大都以出口到這些市場為主。此外,TI中國區(qū)ASP業(yè)務(wù)拓展及應(yīng)用總監(jiān)李儉認為:“中國廠商以出口為主的狀況可能還要持續(xù)一段時間?!彼^續(xù)表示:“在中國GPS市場,有兩點值得關(guān)注:首先,在盜版軟件的競爭下,GPS地圖提供商如何取得贏利;其次,如何創(chuàng)建一個能夠從地圖以外的增值業(yè)務(wù)中取得贏利的業(yè)務(wù)模式。”李儉說。
GPS手機前景可期
即使手機廠商已經(jīng)開始把GPS作為一項標配,而博通也非??春迷擃愂謾C的市場前景,但Diggelen還是認為,PND仍舊是隨后幾年中便攜式導(dǎo)航市場最大的驅(qū)動力?!癙ND市場將會繼續(xù)不斷增長?!彼f,“與手機不同,PND的差異化來自其更大、更易查看的屏幕?!辈贿^TRG卻認為,2008年具備導(dǎo)航功能的手機出貨量將超過PND。此外,NXP移動通訊與個人娛樂事業(yè)部移動通訊系統(tǒng)解決方案大中華區(qū)營銷總監(jiān)黃茂原也稱,GPS在手機中的配售率(Attach rate)已經(jīng)達到10%,預(yù)計2年后會上升到15~20%?!案臃秶暯K端用戶的使用情況而定,如果出現(xiàn)殺手級的應(yīng)用,就會有較高的比例?!秉S茂原說。
NXP不久前收購單芯片方案供應(yīng)商GloNav,隨后發(fā)布了面向手機和PND市場的單芯片A-GPS解決方案GNS7560。同樣這么做的還有博通公司,后者在去年中收購了Global Locate,并在隨后的美國導(dǎo)航協(xié)會(ION)大會上發(fā)布了采用90nm工藝制造的BCM4750。但是試圖在這一市場進行博弈的還不止這些老牌的半導(dǎo)體廠商,傳統(tǒng)的汽車GPS模塊廠商如JRC也看好GPS在PND和手機中的機會。
毫無疑問,對于采用自導(dǎo)航的汽車廠商來說,自導(dǎo)航方案的質(zhì)量與穩(wěn)定性將壓倒一切,而JRC在這方面可謂是佼佼者。據(jù)稱,多家世界著名的日本汽車公司所采用的自導(dǎo)航方案約50%是由JRC提供的。早在2000年JRC就已經(jīng)開發(fā)出采用其自主研發(fā)第七代GPS芯片組的車載GPS接收機模塊,并在隨后的8年里陸續(xù)推出了GPS7.5代、GPS8代,在性能提高的同時,模塊的尺寸也在不斷縮小。此外,該公司ITS事業(yè)部部長東海林透露,鑒于市場對于PND和具備導(dǎo)航功能手機的旺盛需求,JRC已經(jīng)開始研發(fā)新一代的GPS9接收器。據(jù)悉,所有該公司的產(chǎn)品采用的都是JRC自主研發(fā)的ASIC芯片。而為了進軍中國,他們還改變了在日本國內(nèi)采取的直銷模式,與深圳信太和進行合作,由后者來向中國及海外客戶提供采用JRC技術(shù)和芯片的GPS模塊,以便盡可能的降低后者的應(yīng)用成本,從而進一步迅速地打開市場。
解決GPS手機性能難題
一個普遍流傳的說法是,手機GPS在性能上還無法同專用的PND所媲美,畢竟在如此狹小的空間內(nèi)集成多個無線技術(shù)并不是一件輕松的事。然而幾乎所有的采訪對象都對這個說法進行了不同程度的“反駁”?!坝捎谔炀€尺寸的原因,手機GPS還無法很好的工作,特別是在AGPS系統(tǒng)中,人們信奉‘剛好夠用’的原則。因此從某種程度上來說,這個說法是正確的?!盫an Diggelen表示,“但在采用靈敏的接受器(比如博通的Hammerhead和Barracuda芯片)并且具有良好設(shè)計的手機中,性能絕對不是一個問題?!?
TI的李儉也稱,回答“是/否”取決于所用的芯片組?!芭e個例子來說,由于必須同時執(zhí)行多個任務(wù),現(xiàn)有的一些手機可能需要應(yīng)用處理器分出一部分能力來,這會拖累GPS地圖的運算。然而,一些應(yīng)用處理器(比如OMAP2和OMAP3),擁有多核架構(gòu)(如ARM核、DSP核、視頻/圖像加速器)。不同的任務(wù)能夠在同一時刻下由不同的內(nèi)核來處理。這樣,就能保證與GPS相關(guān)功能的質(zhì)量?!彼€介紹了TI剛剛發(fā)布的OMAP3系列產(chǎn)品。據(jù)稱,由于采用Cortex-A8 ARM內(nèi)核,其性能至少是ARM9的兩倍。此外,OMAP的3D加速器每秒可處理超過1,000萬個多邊形,在支持3D地圖的同時還能夠提供非常優(yōu)秀的3D游戲處理能力。
黃茂原的看法與前兩者相同?!斑@要看你從什么角度來看。”他說,“畢竟手機比較小,也不可能為了GPS在手機上外接一個天線,所以手機GPS信號的靈敏度會稍差一些。這也是為什么說在GPS靈敏度上面的要求會越來越高?!彼硎?,目前業(yè)界在靈敏度方面的平均水平大概在-150~-157dbm之間,NXP已經(jīng)能夠做到-158dbm,而該公司未來新一代的單芯片解決方案,比如GNS7560甚至已經(jīng)能夠達到-160dbm的靈敏度。他舉例說,這兩三個dbm的差距表現(xiàn)在終端性能上的差別就是:“很可能在高架橋上面或者在室內(nèi)貼近窗戶時你能夠收到信號,但在橋下或者距離窗戶4~5米時就收不到。”
選擇合適的方案
相對來說,GPS還是一個較新的領(lǐng)域。在選擇GPS方案時需要首先考慮哪些參數(shù)?站在模塊供應(yīng)商的角度,JRC的定兼認為功耗、靈敏度和芯片尺寸是必須考慮的問題?!暗匾氖?,ASIC供應(yīng)商能否在射頻電路的設(shè)計中提供必要和專業(yè)的支持?!彼硎?,這正是JRC的Know-how。
“從使用者的角度來講,方案的通道數(shù)和準確度、靈敏度、冷熱啟動時間、耗電量都和設(shè)計指標有關(guān)?!盢XP的黃茂原建議,“而從生產(chǎn)成本來看,還要看芯片封裝的大小?!倍顑€則表示:“由于要維持較長時間的導(dǎo)航,功耗應(yīng)該是非常關(guān)鍵的。特別的,如果GPS設(shè)備還具有其他功能(比如PMP),電量會消耗的相當快,這要求處理器芯片組具有低功耗特性?!?
靈敏度仍然是最值得關(guān)切的問題之一。在提高這個參數(shù)方面,低噪聲放大器(LNA)以及針對EMI干擾的設(shè)計至關(guān)重要。事實上,這是整個接收器頻率規(guī)劃的構(gòu)造問題。黃茂原表示,通過收購GloNav,NXP獲得了這方面的能力。而盡管沒有透露相關(guān)技術(shù),但博通已經(jīng)用數(shù)據(jù)顯示了其在這方面的強大能力:BCM4750所號稱的可測信號電平可達-162dbm。此外,李儉也表示,如果要OEM廠商來調(diào)試GPS的射頻參數(shù)和EMI,不但成本高昂而且效率低下?!皟?yōu)秀的方案應(yīng)該盡可能在RF芯片組內(nèi)集成更多的電路來減少外部調(diào)諧的需要?!彼f。
不過博通的Diggelen卻認為,選擇“在合適的價格點提供合適的導(dǎo)航性能和靈敏度”的方案才是OEM應(yīng)該采取的做法。他表示,目前的主要挑戰(zhàn)還在于添加GPS后所帶來的成本問題?!爸挥姓麄€方案的成本低于2美元時這種技術(shù)才能真正打動大眾市場。這也是為什么我們努力推動GPS同其他手機中常見的技術(shù)(比如藍牙或者WiFi)進行集成的主要原因?!盌iggelen稱,將3~4個RF器件同GPS接收器集成在同一個芯片上是極其困難的。“但是我們已經(jīng)正在這么做了。即使在全球范圍內(nèi)也沒有幾家公司能夠做到這一點。作為一個顯著的區(qū)分,這將令我們能夠在新的價格點來出售GPS方案,從而推動GPS獲得更高的普及率?!?
最后來看看功耗問題。定兼稱,除了在ASIC設(shè)計時注重低功耗外,JRC還通過軟件控制電路的關(guān)斷和啟動來降低功耗。這與博通的方法有些類似。Diggelen表示,由于獲取數(shù)據(jù)的時間相對追蹤和閑置狀態(tài)非常短暫,因此博通針對后面兩種狀態(tài)進行了設(shè)計優(yōu)化,尤其是追蹤狀態(tài)。據(jù)悉,該公司提供了一種能夠可在追蹤狀態(tài)下自動減少功耗并且允許主系統(tǒng)大部分時間下處于休眠狀態(tài)的工作模式,從而令其芯片“比現(xiàn)有競爭方案的功耗減少2~3倍”。
責(zé)編:Quentin