原创 GPS的搜星模块

 听左强讲山寨那点事儿

      GPS产品中，为了降低硬件中射频设计的技术门槛，通常GPS收星部分独立形成模块，并用金属屏蔽罩封闭以屏蔽外界对其内RF芯片的干扰。该模块负责处理GPS天线接收来的卫星数据，通过GPS的标准算法，解析出来其中的位置信息，并转换为标准协议，通过串口与主控芯片上运行的导航地图对接。GPS收星算法的优劣直接影响着GPS产品收星定位的时间以及定位精度。

GPS 模块

       当年掌微出来和成熟之前，最广泛的莫过于sirf的模块，已经无从考证，当年是哪家设计公司设计出来的几个规格，后来在市场上形成了这几个标准模块规格，之后的各家设计公司都在使用这个规格，制作自己的模块。这个模块有为手机专门设计的很小的规格，有普通的便宜的通用规格。上图是本人当年制作、生产和贩卖的，仅供示意。即使在掌微大行其道的年代，这个独立模块仍然有广大的市场，对，就是手机。因为掌微没有办法进入手机ap，自然其触角也无法延伸。

       GPS收星模块由RF器件和基带处理器两颗芯片组成。RF器件将天线耦合进来的射频模拟信号转换为数字信号，基带处理器将RF器件转换的数字信号进行算法处理，解析出位置和时间信息，并转换成标准的NIMA 0183协议，最终通过串口传输出来。

       2007年之前，GPS 市场的收星模块几乎为美国SirF公司垄断。其SirF II代和SirF III代的技术性能一直处于行业领先地位。配合良好的方案设计，内置天线的GPS收星定位时间从原来的数分钟缩短到1分30s以内，极大的推进了GPS普及的进程，这一时期，“SirF Inside”就如同“Intel Inside”一样的效果，占有全球70%的GPS市场。2007年以后，该领域出现了众多低价竞争对手：台湾的Mstar，Skytraq，MTK和美国的Atmel，Ublox等。

截至2009年，中国本土有多家公司宣称已经研发出具有SirF III性能指标的GPS接受芯片。其中西安华迅和上海那微宣声最高，但至今仍未进入市场化量产阶段。

       2007年，上海掌微凭借技术优势，将原本收星模块中的独立基带芯片功能合并到主控芯片中，通过软件配合专门的硬件加速单元，由主控芯片统一完成GPS收星算法。这样一来，一颗掌微的主控芯片＋一颗GPS RF芯片＝一颗三星的主控芯片＋一颗GPS基带芯片＋一颗GPS RF芯片。采用上海掌微解决方案成本上明显优于三星方案，在价格导向的山寨模式中，掌微方案在深圳远峰国际的推动下，其方案推广势如破竹，很快被GPS市场接受并普及为主流。

由于掌微方案根本不用模块，这很快让SirF这块金字招牌黯然失色。对于仅有单一GPS接受芯片产品线的SirF来说，这无异形成巨大的生存压力。因此，美国SirF公司在2007年6月被迫以2.83亿美元收购上海掌微（Centrality），从此上海掌微更名为SirF，以此企图保住GPS领域的头把交椅。

       然而，2007年的一系列GPS领域的并购，使得整个市场格局又发生了翻天覆地的变化。半导体行业的大鳄美国博通（Broadcom）通过购买SirF的竞争对手Global Locate公司，拥有了Gloabal Locate公司的全部专利。之后通过法律手段，状告SirF及其旗下收购的掌微公司，侵犯了其子公司Gloabal Locate的6项专利。此种商业竞争手法在国际上被频繁使用，类似案例在本文已经不止一次提及，在诉讼期间，含有SirF的GPS产品将在美国地区禁止，直到裁定结束。博通多元化的产业使其拥有雄厚的资金后盾，而SirF的全部收益来源于GPS模块产品线。因此，SirF公司迅速陷入危机，最终于2009年2月被英国CSR公司收购，CSR公司为蓝牙模块领域的霸主。此外，还有多起类似的并购事件，也预示着GPS未来发展方向将为收星、蓝牙、WIFI三者功能合三为一。

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编者后语

        以上信息截止于2009年初。虽然亲身参与了几乎所有数码领域的研发/生产/制造/策划/销售, 但由于人的精力有限，无法持续跟踪各个领域的最新进展。当一个领域成熟山寨之后，也就没有继续持续关注。因此，关于此领域最新消息，也欢迎大家分享。

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 未完待续。。。

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本文源自电子电子工程专辑：听左强讲-山寨那点事儿 +本文链接

 2011.5.27

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