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研发 GPS 产品是选用 GPS 模块方案还是芯片方案？市场上面 GPS 方案林林总总，如何选择呢？我接触 GPS 设计己有几年了，现在 GPS 方案选型经验总结如下：   首先， GPS 模块方案，以区域划分，欧美，台湾韩国，大陆。如果从稳定性，工程服务来说，欧美相对较好些，台湾韩国次之，大陆做的 GPS 模块现在主要存在稳定性与一致性的问题。可能有些朋友说欧美的工程服务不是太好，可能是由于时差回复的时间长些，但是如果从质量上面来说还是占优。模块方案设计， EMI/CMC 相对来说要求低些，因为这些 GPS 模块在出厂时己经做了几次全检， EMI/CMC 都经过严格测试的，所以只关注周围线路有没有问题就可以了，当然如果量小要求的质量高，还可以选择 PCBA 的行式，直接用标准协议通过 UART 串口连接就可以了。   第二，芯片方案，现在市场上面芯片方案很多， Sirf,u-Nav,MTK ， M-Star 等等。现在看来芯片方案的成本要低一些。但是芯片方案的设计就要花相当长时间了，一般技术实力较好的都需要 6-12 个月才会做出成熟的方案来，所以这种方案，一般都需要量大，设计力强，性能要求低等，才会考虑采用。 GPS 选型不但要考虑 GPS 本身的成本，还要考虑隐性成本，通常要考虑以下几个问题： a.BOM 成本，通常理解的成本； b. 项目准备 启动成本； c. 每台 GPS 产品评测成本； d. 变量成本，通常有库存，不良率，原料贬值，品保，生产等成本； e. 上市延迟成本； f. 延续发展的成本， GPS 芯片方案如果改版，灵活性很差，由于 GPS 是一个系统，如果改版都要重新来设计。   第三，软件 GPS 方案，需要更强大的 CPU ，一般需要 600MHz 以上，随着技术的发展， CPU 频率在 800MHz 以上的越来越多。软件 GPS 由于随着 CPU 越来越强大，会慢慢变成趋势。由于 CPU 有更多的相关器资源，所以芬兰 Fastrax VP Kim Kaisti 就表示， Software GPS 的性能发展到 -163dBHz 之后还是有空间的。这个性能己经超过市场上大多数 GPS 模块的性能，价格低廉，但一般都需要 Software GPS 供就应商与 CPU 厂家直接配合，需要更多的技术支持。选用 SW GPS 还要考虑功耗问题， Software GPS 一般功耗要大一些。   当然选型还有一因素要考虑，比如体积， RF ，工程服务等，可以加我联系方式再祥细了解。

研发 GPS 产品是选用 GPS 模块方案还是芯片方案？市场上面 GPS 方案林林总总，如何选择呢？我接触 GPS 设计己有几年了，现在 GPS 方案选型经验总结如下：   首先， GPS 模块方案，以区域划分，欧美，台湾韩国，大陆。如果从稳定性，工程服务来说，欧美相对较好些，台湾韩国次之，大陆做的 GPS 模块现在主要存在稳定性与一致性的问题。可能有些朋友说欧美的工程服务不是太好，可能是由于时差回复的时间长些，但是如果从质量上面来说还是占优。模块方案设计， EMI/CMC 相对来说要求低些，因为这些 GPS 模块在出厂时己经做了几次全检， EMI/CMC 都经过严格测试的，所以只关注周围线路有没有问题就可以了，当然如果量小要求的质量高，还可以选择 PCBA 的行式，直接用标准协议通过 UART 串口连接就可以了。   第二，芯片方案，现在市场上面芯片方案很多， Sirf,u-Nav,MTK ， M-Star 等等。现在看来芯片方案的成本要低一些。但是芯片方案的设计就要花相当长时间了，一般技术实力较好的都需要 6-12 个月才会做出成熟的方案来，所以这种方案，一般都需要量大，设计力强，性能要求低等，才会考虑采用。 GPS 选型不但要考虑 GPS 本身的成本，还要考虑隐性成本，通常要考虑以下几个问题： a.BOM 成本，通常理解的成本； b. 项目准备 启动成本； c. 每台 GPS 产品评测成本； d. 变量成本，通常有库存，不良率，原料贬值，品保，生产等成本； e. 上市延迟成本； f. 延续发展的成本， GPS 芯片方案如果改版，灵活性很差，由于 GPS 是一个系统，如果改版都要重新来设计。   第三，软件 GPS 方案，需要更强大的 CPU ，一般需要 600MHz 以上，随着技术的发展， CPU 频率在 800MHz 以上的越来越多。软件 GPS 由于随着 CPU 越来越强大，会慢慢变成趋势。由于 CPU 有更多的相关器资源，所以芬兰 Fastrax VP Kim Kaisti 就表示， Software GPS 的性能发展到 -163dBHz 之后还是有空间的。这个性能己经超过市场上大多数 GPS 模块的性能，价格低廉，但一般都需要 Software GPS 供就应商与 CPU 厂家直接配合，需要更多的技术支持。选用 SW GPS 还要考虑功耗问题， Software GPS 一般功耗要大一些。   当然选型还有一因素要考虑，比如体积， RF ，工程服务等，可以加我联系方式再祥细了解。

  在中国，大部分电子工程师面临产品快速面市和花时间掌握技术的两难境地。我在拜访客户过程中发现很多工程师以他们的经验足以能很快地解决电路中的问题，几乎每一位电子设计者都会遇到增加系统级性能、降低整体成本和更快速面市这三大挑战。他们通常在对相关标准不太理解、缺乏先进的测试和测量仪器或市场发展太快而没有足够了解新器件的信息的情况下就把产品设计出来面市了，这些产品的系统性能很多达不到标准，现在 GPS 手机很能说明这个问题，对市场的影响也很大，把国内 GPS 手机市场几乎做死了。 GPS 手机设计也很能说明中国现在的设计现状 !   对于 EMI/EMC 、低噪声设计、 RF 设计这三种设计挑战，寄生参数是非常关键的，这需要工程师具有良好的理论基础并不断实践；更加注重细节是提高解决这三种挑战能力的另一个重要方面。在高频或低噪声系统中，每个功能块都会影响整体系统性能，特别是 GPS 产品， GPS 卫星距离地面上万公里，信号到地面非常弱，不及手机信号的千分之一，传统的设计观念可能会使 GPS 成品有很多问题。   RF 设计的一个发展趋势是越来越多的部分会通过数字电路来实现，这就需要精通数字和谢频微波的综合型人才 ；另一方面，研发手段也需要更新，包括仿真工具和测试验证手段，这往往要结合工程师的多年经验才能充分发挥其功效，因为任何一个细微的变化都可能引起设计质量的改变。一些公司由于经费有限，大金额的测试设备开始设计阶段不会购置，但可以找一些系统工程服务比较好的公司来服务，他们有专业的设备来测试产品，只有测试通过，才可能设计出系统性能好的产品。   EMI/EMC 设计，有好的系统 / 印刷电路板 EMC 设计是不够的，必须在芯片设计规划阶段就要予以考虑。诸如片上电源布线、总线电容、电源栅格电容以及外部耦合电容等都要仔细考虑，在芯片设计结束之前必须对 EMC 容差进行深入的计算和分析；同时像 GPS 产品等只能接收微弱信号的产品，必须考虑到系统工程设计。中国当前缺乏有经验的、熟知整个开发流程的项目管理者，当然每个项目都面临成本限制，由于中国的运营成本较低，我们应该实现低成本，我们可以培养与尖端制造商的长期合作关系，一同来开发这些高新技术产品，同时又可培养专业工程师与项目经理。   项目的时间进度是研发人员的重要挑战，由于中国企业普遍希望将产品的研发周期缩短，使得产品的质量难以保证，而且产品的功能也会受到影响；设计经验也是挑战，中国工程师普遍年轻化，对产品的理解比较浅，而且喜欢不停地更换项目，不把一个项目做精，实际上对个人的发展是不利的，一个项目做不到 2 年，实际上并没有完全理解这个项目，没有理解设计的精粹，感觉都懂了，实际上是一知半解。   提高设计能力的途径： 1 ）解剖成功的产品，学习先进的设计理念。 2 ）在思想上提高树立做精品的理念。 3 ）跟踪最新标准动态，学习先进厂商的设计理念。   芬兰 Fastrax 正致力于将最新的技术带到中国，提供系统化工程服务，从 GPS 天线 设计评估，原理图把关， PCB Layout 设计建议， PCBA 的 EMI 检测及 EMI 问题的解决， GPS 成品系统设计建议及 EMI 问题的解决。 Fastrax 专注帮助中国工程师解决面对的 EMI 等问题，缩短研发周期，降低产品成本。铭之光公司把 Fastrax 的技术与服务带给中国市场，同时还提供专业的传感方案，让中国的产品更具特色！

“GPS 手机设计的确非常复杂，因为 GPS 的信号太弱了，几乎和噪声一样 ” ，我完全同意美商瑟孚科技 (SiRF) 服务有限公司北京代表处技术业务经理赵斌对 GPS 手机设计的分析与看法。 　　 GPS 信号太弱了，通常在使用高性能天线，假设没有 EMI 干扰，而且在天气与周围环境条件比较好的理想情况下 GPS 系统最好只能达到 50~55dBHz 信噪比，而一般不恰当 PCBA 电路设计所造成的 EMI 会吃掉 15~20dBHz ，再加上其它的干扰，结果手机可实现的信噪比不足 40dBHz ，通常是 30dBHz 左右，而合格的 GPS 产品检测标准是 45±3dBHz 合格，也就是说信噪比低于 42dBHz 属于不合格产品。 　　近来拜访了一些国内的公司，关于手机， PDA ，车载的工厂，以及设计能力较强的设计公司及应用处理器（ AP ）公司，就如安凯技术公司总裁兼 CEO 胡胜发所讲： “GPS 手机需要在较小面积 PCB 板上，把 GSM 通讯射频芯片、蓝牙射频芯片、 GPS 射频芯片以及相关的基带芯片、应用处理器芯片放在一起，相互之间的干扰需要采取很多措施才能避免。 ” 但国内很多工厂，设计公司及 AP 公司，大多接触 GPS 不多，像胡总与赵经理认识这么深的也不多。他们大多只关注几个问题，用谁的芯片， GPS 功能是否可实现，价格如何，认为 GPS 模块不就是硬件串口吗，很简单的，两天就可以调试 OK 的，这是国内很多公司，特别是手机设计公司，对此不以为然。可是当我问到： “ 你们设计的产品， EMI 可以达到多少？系统信噪比可达到多少？ ” 几乎没有一家公司正面回答的，也许他们还没有注意到此事。其实正是由于 GPS 信号很弱，信噪比与 EMI 控制正是要花大力气要解决的问题，却没有得到足够的重视，于是出现模块厂与设计公司的纠纷自然不可避免的。 　　 “ 设计 GPS 手机的时候， GPS 部分如何设计是首先需要考虑的，元器件的摆放、走线、天线的选择都是非常重要的方面 ” ，这是美商瑟孚科技 (SiRF) 技术业务经理赵斌的观点。 “ 直接采用 GPS 芯片设计比较复杂。 ” 很多客户认为，用芯片先设计成功一款 GPS 电路，以后各种机型直接套用这款电路就行了。实际上，这时客户犯了一个概念上的错误。 EMI 不是局部电路的概念，而是整个产品系统性能的概念，不仅与 GPS 局部电路相关，还与整个系统电路设计，布线， MCU 主频，天线，材质，形状，甚至与外壳与 PCB 的外观设计都有关系。这就意味着每设计一款产品， EMI 的处理方法以及天线匹配电路都可能完全不同，而不是一劳永逸地使用同一款 GPS 电路，这正是 GPS 开发比其它产品设计更加困难与耗时的原因。通常国外大手机厂会花 9-18 个月的时间来解决一款手机的这类问题，而国内手机公司从立项到产品上市平均只有 85 天的时间，出现 GPS 性能问题是不足为奇了。最好的解决办法是找一家在 EMI 和天线设计方面有强大技术支持能力的 GPS 模块厂，既能缩短上市时间，又能保证产品性能。芯片方案也是一种趋势，但需要大量精力投入与较高的 GPS 技术研发水平和经验积累。三年前很多台湾公司就开始尝试芯片方案，可是现在很多都转回模块方案，就很能说明 GPS 的设计的确不是一件很容易的事。 　　如何选一家好的模块供应公司呢？市场上林林总总，如何去选呢？如果选一家 GPS 技术实力不太强的公司，很可能就会经常发生如上的争论。 GPS 设计是一个系统性的问题，如果能做到从天线选择开始， PCB 设计布线， PCBA 板的测试，及 EMI 问题排除与解决，就需要在这个行业中有足够的经验与相关的 GPS 专业技术力量。 　　芬兰 Fastrax 就是一家可以提供系统工程服务公司，从天线的设计评估， PCB Layout 设计建议， PCBA 的 EMI 检测及 EMI 问题解决。 Fastrax 在全球己经有许多成功的案例，如： GE 与 IBM 合作的全球最大 GPS 集装箱货物 追踪 项目， NOKIA 手机， SUUNTO 运动手表等，都得到了 Fastrax 良好的服务。 　　铭之光公司做为 Fastrax 在中国大陆与香港地区的代理，愿意给贵公司进行 GPS 设计提供一些支持与帮助。谢谢！

独立 GPS 接收机仍是主流 A-GPS 方案受宠   许多手机企业表示， GPS 功能将于 2008 年成为手机的标准配置。据预测， 2005 年 -2009 年，手机 GPS 解决方案年复合增长率将达到 86% 。随着成本的降低和技术的进步，许多终端厂商和手机设计企业正在推出相应的方案和产品，手机 GPS 芯片和解决方案呈现出软硬方案之争，功耗和接收灵敏度成为关注重点。 独立 GPS 接收机仍是主流 瑞士 u-blox 北京代表处首席代表 刘卫     近两年，我们在市场上已经越来越难找到不带摄像头、媒体播放器的手机。今天，我们将看到基于定位的服务在手机上会呈现出同样的趋势。 GPS 接收机体积不断变小，成本日益降低，这样，在手持设备 ( 比如手机 ) 上集成 GPS 功能成为可能。同样， GPS 接收机在功耗方面越来越低，即便是已经集成了众多的多媒体功能，低功耗的 GPS 接收机也能保证手机电池工作时间足够长。 多重因素影响 GPS 普及     导航服务是 GPS 的一大应用，在手机中集成 GPS ，可以非常轻松地实现车辆的自主导航，用户将不再因为迷路耽误自己的行程，便捷而实用。越来越多带 GPS 功能的手机反过来将会推动位基服务 (LBS) 的发展。 LBS 应用通过手机的位置信息可以滋生出很多增值服务，比如帮助用户找到附近的饭店、银行、交通服务设施等，这种服务将是未来信息领域一个主要的新兴市场。     另一个促使在手机中集成 GPS 功能的因素是政策的导向，美国的 E911 以及欧洲和日本类似的政策要求在通过手机报警时提供精确的位置信息。尽管目前中国还没有类似的强制性政策出台，但这将是全球的一个趋势，中国也可能加入这一队伍。 此外， GPS 手机被大众接受的程度主要同以下几个因素相关：     GPS 的性能。 GPS 芯片的接收灵敏度越高，搜星速度越快，功耗越低，使用就会越方便，用户使用就会越广泛。 u-blox 的新一代产品 u-blox 5 在性能方面将会有极大的提升。     GPS 产品的设计水准。 GPS 的信号非常弱，任何干扰都会影响到它的接收效果和产品性能。因此 GPS 产品的设计优化程度对产品的性能会产生极大的影响，从而影响用户对 GPS 产品的认可和接受程度。因此 u-blox 极为重视对客户产品开发的支持，务求每一个客户开发的产品都能在给定的条件下达到最佳效果。     GPS 的系统价格。用户的数量永远同产品的价格成反比。 GPS 系统的成本包括 GPS 模块、 GPS 处理器等相关元器件和地图的价格。这些产品的研发投入都相当巨大，导致 GPS 系统的成本和价格相对较高。但随着 GPS 应用用户数量的增长， GPS 系统的价格正在快速下降。 u-blox 正是最近一段时间 GPS 模块价格下降的引领者。     相关服务内容和质量。包括 GPS 服务供应商、运营商和服务内容的普及程度；地图的精度和详细程度；产品使用的方便程度等等。这些方面近期正在取得长足的发展。     由于中国 GPS 行业在以上各个方面正在不断取得进展，相信 GPS 应用将会在不长的时间内获得广泛发展。 A-GPS 方案受宠     目前的 GPS 市场中，有各式各样的产品，比如独立的 GPS 接收机，软 GPS 接收机 (SoftGPS) ，基于应用处理器的 GPS 接收机 (Host based GPS) 。 SoftGPS 和 Host Based GPS 都需要在系统的应用 CPU 上运行一部分程序，用户需要将该程序集成在应用系统中，集成的难度比较大，系统的稳定性和可扩展性会受到一定的影响，受实时性方面的限制， GPS 的性能也会打一些折扣。 u-blox 提供的独立 GPS 接收机成本不断下降，并且具有容易集成的优点，性能也更加优越且稳定可靠，对系统的资源占用较少，功耗也比较低，因此我们认为它将仍然是未来市场的主流技术。     A-GPS 使得瞬时定位成为可能， u-blox 将为用户提供便捷的解决方案供手机设计厂商集成。目前， u-blox 的所有 GPS 接收机都带有 A-GPS 功能。 u-blox 提供两种 A-GPS 解决方案： AssistNow Online 和 AssistNow offline 。 AssistNow Online 是 u-blox 的端到端 A-GPS 方案， GPS 在启动时通过访问服务器，将星历、历书、精确的时间等信息下载下来，缩短首次定位时间。 AssistNow Offline 不同于 AssistNow Online ，无须启动时与服务器建立连接，用户可以在方便的时候通过因特网下载 u-blox 提供的大小不同的历书修正数据文件，有效期最长可达 14 天， GPS 接收机在启动的时候根据该数据可以计算出所需的星历数据，快速启动定位。     u-blox 5 在硬件和软件方面都做了功耗优化，功耗低至 50mW 。 u-blox 5 的设计目标就是着眼于电池驱动的手持设备对性能和功耗的严格要求。 u-blox 5 不仅优化了正常工作时的功耗，同样也优化了捕获阶段的功耗，而市面上的一些其他接收机在捕获阶段的功耗要比正常工作时的大 2 ～ 3 倍。我们的接收机内嵌电源管理模块，可以在 CPU 不需要满负荷工作时降低功耗，并且用户可以执行配置更多的低功耗模式，在适当的时候将接收机置为休眠模式，休眠时电流仅为 8μA 。 多种封装提供灵活选择     我们的 -160dBm 的高灵敏度技术使得我们的接收机允许采用小尺寸的天线，在高楼林立的闹市区或者购物广场、火车车厢等室内环境下跟踪微弱的卫星信号。而且，我们的多径消除算法可以最大限度地消除由于高楼的反射信号造成的定位不准的现象，同时也能减小干扰信号造成的信号畸变带来的影响。有了这样的技术，加上创新的体系结构，使得我们的接收机非常适合在信号条件复杂的挑战环境中使用。     u-blox 提供创新的 GPS 和伽利略定位技术，以单芯片、芯片组或者模块的形式向用户提供定位技术。 u-blox 5 采用多种形态的芯片或者模块封装为用户提供灵活的选择。最近一些手机设计公司比如龙旗选择了我们的 LEA-4S GPS 模块用在他们最新的手机设计中。 LEA-4S 非常易于集成，成本优势突出，为手机设计公司争取了最快的上市时间，因为我们的模块设计经过了不断的优化，在出厂前经过了严格的检测，手机设计方无须担心我们产品的性能隐患，顺利地将产品快速投放市场。     u-blox 的产品线非常丰富。我们提供标准 GPS 产品、高灵敏度产品、汽车惯性导航产品、高精度授时产品、高精度测量产品、支持 A-GPS 的产品。作为一家瑞士公司， u-blox 一贯秉承瑞士文化中对产品质量精益求精的要求。我们对每一片出厂的模块都会进行全套的软硬件测试，确保用户使用中的故障率不超过 50PPM ，力求达到业界的最佳水准。此外，我们拥有一支优秀的技术支持团队，遍布全球，为 OEM 和 ODM 客户提供一流的全程技术支持。     u-blox 5 是我们即将推出的一款性能强大的最新产品。同时我们还有其他若干个新技术和新项目正在研发过程中，等这些技术研发完成，客户将更加容易地在 PDA 、智能手机以及 UMPC 等手持设备上集成定位功能。同时我们在伽利略技术的研发方面也一直走在世界前沿。 u-blox 5 在硬件上已经能够支持伽利略的要求。