車載設備GPS的發展前景

當前，全球車載無線技術正經歷著日新月異的變化，其中最受關注的就是車載GPS設備。

車載GPS曾經一度屬于“奢侈品”。然而在過去幾年里，經過CSR和SiRF(現已合并)等公司不斷的開拓進取，GPS芯片比以前外形更小巧、速度更快、成本更低。GPS系統，不論其是原廠內置或是后裝市場PND或是基于車載立體聲系統，如今都是普通人唾手可得的。

當前車載GPS行業發展的普遍趨勢與前幾年基本相同。盡管其應用范圍仍不斷擴大，但是用戶始終都希望能夠降低成本。此外，還有些最新的進展，比如增強了移動設備和GPS系統之間的交互性。

車載導航領域最大的變化也許就是各種無線技術在車內的普遍“共存”。隨著不斷的發展，目前GPS系統已經能夠借助其他技術元素來優化系統功能。結合了各種技術元素的系統，其整體功能超出部分功能之和。

CSR公司和SiRF公司的合并也見證了無線技術“整合”的事實。合并之后，我們在短距離移動手機連接技術和GPS芯片集市場中處于領先地位。通過結合多種技術，新的CSR公司成為全球最具實力的協作式GPS車載設備廠商。

車載導航設備的技術趨勢

正如我們所說，GPS設備已經不像過去那樣簡單地安裝在汽車儀表盤里。現在，這些設備則從那些價格較高、占用空間較大、功能單一的芯片轉移到與具體應用關系更加密切的組合芯片上。芯片設計者可以通過開發高度集成、設計完善的組合芯片來降低成本、節約空間，而無需不斷地降低工藝技術。

對于GPS系統定位的準確性，用戶的期望不斷提升。如今的用戶不僅希望能夠在傳統的“GPS友好”環境中利用衛星的明確視線(LOS)增加導航準確性，也希望在車庫、隧道等“非GPS友好”環境中同樣如此。這就意味著更快的首次定位時間(TTFF)、更強的可靠性以及更普遍的可用性。

因此，在后裝領域，耦合傳感器得到了更多的使用，如回轉儀和加速計。在前裝市場中，航位推算系統則得到了更多的使用。航位推算系統通過汽車數據總線接入現有系統，如里程表、單輪速度信息和其他用來確定速度和方向的傳感措施。

利用汽車數據系統的GPS設備，其優勢在于無需使用那些價格昂貴的傳感器，而是輕松利用汽車數據。如果GPS系統能夠很好的利用汽車組件，不論是輔助剎車系統(ABS，大部分美國和歐洲汽車的標準)中那些單輪速度傳感器，還是穩定性控制系統(歐洲使用較多)，或是羅盤(美國使用較多)，它都能夠從根本上改善導航的準確性。

使用航位推算設備時，為了提高工作效率，必須滿足以下三個條件：數據測量務必準確，以提供精確、有效的信息；提供數據的時間間隔不可過長；數據傳輸必須在幾十毫秒內完成。沒有這些有效的航位推算信息作補充，GPS系統就會受到限制。

用戶的耐心是有限的，因此快速、智能的啟動過程十分重要。GPS系統啟動越快，使用就越快。然而更重要的是，在啟動過程中，也就是司機駕車離開停車場時那關鍵的幾秒鐘，如果設備能夠與汽車系統保持通信狀態，對于獲知速度、車輪轉速等信息十分重要。這確保了GPS定位能夠立即得到其他數據的補充，提高了首次定位的準確性，縮短了定位時間。

最后，GPS產品和其他無線技術，比如藍牙和Wi-Fi的如何架構也十分重要，應盡量減少系統之間的沖突，并優化定位和連接性能。

SiRFprima芯片

設計片上系統GPS解決方案的公司總是試圖盡可能地囊括更多功能，出品多功能的單芯片。然而，這也造成了風險。某些功能的使用率較低，最終這些冗余的功能只會成為系統的負擔，造成不必要的成本消耗。

鑒于此，在SiRFprima的設計中，CSR公司決定特別針對一個非常成熟的細分市場：可定位設備(Location Enabled Devices)。致力于這個細分市場，SiRFprima芯片充分專業化，不為冗余的功能承擔任何成本。CSR公司幫助客戶通過綜合的功能模塊對其產品進行區分，這些功能模塊在可定位設備中十分常見。同時，能夠積極地做出決定，絕不集成那些阻礙靈活性的部件。

通過集成增值多媒體和3D功能的硬件支持，Prima MFS滿足了高端可定位設備的市場需求。諸如Pioneer和FineDigital這些客戶已經使用了Prima平臺來創造功能完善的高端可定位設備，其中包括3D地圖、移動電視和電影播放功能。為了使制造商能夠通過軟件進行區分，Prima具有以下特征：

——多媒體加速

為了給定位設備提供豐富的多媒體內容，Prima平臺包括視頻編解碼硬件加速器。這使Prima設備能夠流暢回放H.264、MPEG-2、MPEG-4、WMV8和WMV9格式文件。隨著移動電視和數字內容的發展，Prima為定位設備制造商提供了市場增值功能。

——3D加速

Prima具有3D硬件加速，支持合成3D用戶界面及3D地圖繪制。3D制作逐漸成為用戶界面的組成部分，這樣，Prima用戶就可以創建合成3D用戶界面，通過增值軟件來實現產品差異化。

——靈活的處理內核

SiRFprima產品包括一臺ARM11處理器。這個平臺包括一臺額外的L2高速緩沖存儲器以提供更多的高端應用功能，如3D地圖、復雜的用戶界面以及多媒體。其靈活性有助于客戶開發增值軟件對其產品線進行區分。

——集成GPS

SiRFprima 也包括一個集成的GPS內核。定位功能增強設備如SiRFInstantFix和SiRFDRive都能夠與Prima平臺進行捆綁。這些技術為SiRFprima設備提供高級的追蹤準確性和首次定位時間功能。Prima GPS內核為用戶提供最高級別的定位性能。

● 高性能GPS和伽利略定位引擎

● 配有浮點部件的高速ARM11 CPU

● 集成的2D/3D硬件引擎，支持OpenGL ES 1.1，利用幾何頂點處理器提高傳輸質量、增強燈光效果

● 集成的硬件視頻解碼引擎，支持D1 解析度H.264/MPEG1/MPEG2/MPEG4/WMV9

集成的硬件視頻、圖像解碼引擎，支持D1解析度H.264/MPEG4視頻和1000萬像素JPEG靜止圖像

● 集成的觸摸屏控制器

● 高級內存控制器，支持Mobile-SDR，Mobile-DDR和DDR

● 8/16比特NAND閃存接口，為SLC或 MLC NAND直接啟動提供8比特BCH HW ECC支持

● 集成的SD/MMC/MMC+控制器

● 兩個高速USB2.0接口，主、從配置皆可

● 128位安全ID

● 低功耗的高級65nm工藝

CSR認為，要實現車載GPS系統的最佳功能，最好的方法是借助于支持軟、硬件無縫協作的高度集成系統。

CSR公司的SiRFDRive 2.0軟件能夠主動或被動地使用分布式ABS模板傳感器數據。輪速之間的差距有助于更加準確地確定汽車轉向度和速度。而價格不菲的回轉儀則可以從BOM系統中去除。此外還有一個好處，就是部件安裝方向不受限制，這也為汽車制造商提供了額外的物流優勢。

SiRFDRive 2.0的設計之妙在于它的自動校準功能。通常，汽車傳感器的一些數據都需要校準，如那些影響航位測算系統準確性的輪胎尺寸、車軸寬度、前后軸距離。CSR公司的SiRFDRive軟件免除了制造商的麻煩，使用可靠、準確的GPD數據完成持續的自動校準。輪胎的變化，如輪胎壓力的降低或者傳感器溫度的流失可以立即得到補償。SiRFDRive通過緊耦合GPS/航位推算設備“卡爾曼濾波器”檢測汽車傳感器數據，以確保定位和地圖繪制的高度準確性。

增加整合式導航設備的互連性

近年來，集成度的提高、多種無線功能在車內的協作已成為一種普遍的趨勢。移動電話、車載GPS設備都很好地證明了這一點。僅僅說“一款GPS設備”或者“媒體中心”是不具任何意義的。這樣的設備經過集成才能夠實現多種功能。零部件越來越智能、價格越來低的趨勢將會延續下去。

目光長遠的公司都會從整體角度來看待車載無線設備，考慮它們之間如何能夠實現最有效的協同。這也創造了無限的可能。

CSR公司的汽車產品，如RoadTunes和RoadRunner已經趨向于推廣無線音頻流，使汽車媒體播放器的中心成為車載電子功能的核心。CSR公司預計，滲透到汽車行業的無線技術將會協作、共存。導航設備和信息娛樂設備的制造商必須知曉這些趨勢，開發新的解決方案來滿足用戶不斷增長的連接需求。

近些年的免提通話體驗，通過藍牙傳輸到兼容的前裝或后裝車載設備。通過使用更加完善、可靠，并符合電話薄存取規范(PBAP)的電話簿同步技術，這種通話體驗將會進一步完善。寬帶語音功能、更高的電話質量以及近端增強設備將會登陸市場。這對語音識別撥號有著巨大的影響。隨著語音質量的不斷提高，電話的撥號錯誤率會越來越低。

隨著近些年的不斷成熟，藍牙立體聲流媒體將會得到更加廣泛的使用。目前，已經出現了用戶友好的車載控制裝置，并配有音頻、視頻遠程控制協議(AVRCP)規范1.4版。

通過藍牙獲取電話文本信息的SMS和電子郵件也可以很好地適用于導航/信息娛樂設備，并將在短期內被廣泛應用。通過車載GPS設備可以使用更大的屏幕和更加便利的輸入方法。

導航/信息娛樂功能中最令人激動的就是WiFi技術。WiFi現已被今年4月22日頒布的藍牙技術規范廣泛采用。新的藍牙規范《藍牙3.0版本+高速》有望在2012年應用于車載設備。

WiFi首次應用于MAC/PHY交替射頻技術（AMP），為藍牙提供“快速數據通道”。這對于導航/信息娛樂設備的設計者來講，無異于得到了一個嶄新且令人興奮的用戶應用案例。

消費者現在同步一個完整的音樂集、相冊、視頻或其他媒體集所用的時間是經傳統藍牙傳輸所用時間的零頭。傳輸可能從藍牙3.0+HS兼容電話到類似導航/信息娛樂等設備。對于商務用戶地圖、遙感勘測、路線、診斷和很多其他長途發生或者產生的大量信息，現在都能夠很輕松快捷地通過藍牙3.0 +HS從導航/信息娛樂設備獲得。文件能夠傳輸到一個兼容設備上，而無需通過物理的有線連接，也無需花費以前那樣長的時間，瞬間即可完成。

通過一個蜂窩連接，這些設備的互聯網連接也在同一個層面上。在把便攜游戲設備、筆記本電腦等設備連接到互聯網設備的過程中，WiFi承擔著重要的角色。在下載和上傳導航設備的地圖和遙感勘測數據的過程中，蜂窩連接也承擔重任。

的確，在汽車連接行業工作其樂無窮。未來的設備將會擁有更加強大的功能，SiRFprima GPS導航系統市場領先的地位促進了那些技術高速發展的產品的開發和生產。