(產(chǎn)通社/楊棋,3月1日)便攜式導(dǎo)航設(shè)備(portable navigation device,PND)成為市場新寵也不過是近兩三年的事,在2004年時全球PND市場僅幾十萬臺的規(guī)模,2005年快速增長到了500萬臺,2006年全球PND銷售量便一舉突破1000萬臺,2007年全球PND市場規(guī)模估計在2600萬臺以上,其中單一功能的PND出貨量更可達2320萬臺。
目前,全球PND三大制造商分別是荷蘭TomTom公司、美國Garmin公司和中國臺灣的MiTac公司。三家公司約占全球PND市場份額的80%,其中TomTom NV和Garmin公司則占到全球PND市場份額60%以上。從目前來看,市場對PND的強勁需求絲毫不減,繼在歐洲市場獲得成功之后,今年便攜式導(dǎo)航設(shè)備將會在美國市場上實現(xiàn)巨大的增長隨著PND普及度的提高,PND產(chǎn)品的市場區(qū)隔更為明顯,低端化、多功能與高效能已成為PND產(chǎn)品發(fā)展的三大主軸。目前市面上PND產(chǎn)品的高低端應(yīng)用的區(qū)分,主要歸納為幾項:
·第一是面板尺寸,大尺寸面板、寬屏幕機種,通常價格較為昂貴。
·第二是處理器的等級,例如產(chǎn)品若內(nèi)置ARM9與ARM11處理器,這也直接影響PND的功能。所謂的低端PND就是單純進行定位功能,而中、高端的PND產(chǎn)品為了做出市場區(qū)隔,紛紛導(dǎo)入更多的增值應(yīng)用功能,從基本的定位系統(tǒng)、到語音導(dǎo)航、觸控式屏幕、藍牙模塊等,到結(jié)合PDA及智能型手機,甚至能提供MP3音樂功能,或多媒體視頻功能。為了要讓PND整合這些增值能力,制造商也必須在軟、硬件技術(shù)上進行升級。
在低端PND產(chǎn)品市場上,其系統(tǒng)模塊成本已普遍降至199美元水平,預(yù)計未來仍有很大降價空間。該領(lǐng)域廠商通常都在不影響GPS定位能力的條件下,采用更高集成度的方式來降低價格。至于中高端PND產(chǎn)品,除了原有的GPS導(dǎo)航功能之外,另外加入更多應(yīng)用功能,例如MP3音樂播放、視頻拍攝或掌上游戲等功能,部分產(chǎn)品甚至具備數(shù)據(jù)處理運算能力,這樣的產(chǎn)品也使得PND、PMP與PDA產(chǎn)品間的界線越來越模糊,這種市場重疊的狀況將越來越明顯,特別是未來在GPS手機加入戰(zhàn)局之后,更將擠壓原有的PND市場。
A-GPS輔助定位
PND以GPS技術(shù)進行導(dǎo)航,而GPS導(dǎo)航中最擔(dān)心的關(guān)鍵問題就是遮蔽物,以及玻璃反射信號等問題。這些問題容易導(dǎo)致GPS裝置產(chǎn)生多重干擾,遮蔽物例如鋼筋水泥建筑或者鐵棚屋頂?shù),信號無法穿過;而玻璃則容易將信號反射,導(dǎo)致信號強度減弱。例如在百貨公司或辦公大樓之內(nèi),既是鋼筋水泥建筑物,又是玻璃外墻,這對GPS信號接收來說是最惡劣的環(huán)境。而金屬車體、以及車上的隔熱玻璃等容易阻隔信號的接收,對于GPS在城市中原本就容易產(chǎn)生的干擾更是雪上加霜。因此在都市中,以A-GPS進行輔助導(dǎo)航,通過穿透力強的基站信號,更能夠精確掌握接收信號者的所在位置,不僅提高定位精確度,對于緊急救援應(yīng)用更能提供最快的協(xié)助。
A-GPS可提供更為精確的定位,然而其尚未普及的原因,主要在于環(huán)境建置尚未完備,而政府的支持與否以及成本等問題也都是影響普及率的主要因素。在歐美市場上,A-GPS的環(huán)境建置需要顧及許多層面,例如服務(wù)業(yè)者與電信廠商等,因為與GPS依賴衛(wèi)星定位不同的是,A-GPS依賴的是基站信號,通過此種方式協(xié)助在眾多遮蔽物的都市環(huán)境中進行輔助定位,即使在建筑物內(nèi)或行車當(dāng)中,信號都可通過基站穿透建筑物以及車體,進行建筑物或遮蔽物中的追蹤導(dǎo)航用途。
A-GPS主要的服務(wù)是LBS(Location Based Service),也就是進行人身定位,通過此種定位協(xié)助可掌握一個人所在的位置、區(qū)域,未來甚至可知道是在哪個建筑物中的第幾層樓。
目前A-GPS主要用于加速輔助定位、以及室內(nèi)的追蹤導(dǎo)航等用途,這便是A-GPS與GPS的主要差異。A-GPS目前多利用GSM基站,而WiFI、WiMAX甚至是WCDMA等也都是未來可行的方式。
慣性導(dǎo)航
針對車載導(dǎo)航的PND設(shè)備,廠商除了往低價及高效能等方向發(fā)展之外,另一個備受矚目的設(shè)計,就是導(dǎo)入方位推估技術(shù)的慣性導(dǎo)航(Dead Reckoning;DR)系統(tǒng),讓GPS斷掉信號時仍能繼續(xù)定位導(dǎo)航。
這是在行車狀態(tài)時,當(dāng)行進到隧道或路橋下的環(huán)境中,GPS是無法接收到信號的。這時候慣性導(dǎo)航的功能也變得格外重要,通過適當(dāng)?shù)乃惴ǎ?dāng)車輛進入隧道之后,仍可依據(jù)當(dāng)時車速、方向等估計車輛在隧道中的位置,持續(xù)提供導(dǎo)航信息。這對于在隧道中發(fā)生事故后的救災(zāi)效率是非常重要的,慣性導(dǎo)航可提供更確切的方位,讓救災(zāi)人員知道事故現(xiàn)場還有多遠距離。
慣性導(dǎo)航技術(shù)對于車載導(dǎo)航相當(dāng)實用,因為汽車常會行經(jīng)衛(wèi)星信號接收不良的地方如隧道或橋下,此時便能切換到慣性導(dǎo)航模式。車載慣性導(dǎo)航的概念由來已久,但過去技術(shù)不成熟因此難以實現(xiàn),如今因MEMS微機電技術(shù)的突破與價格下降,使得PND設(shè)備能夠通過內(nèi)置三軸加速度計、陀螺儀或電子羅盤等運動傳感器,進而慣性導(dǎo)航功能,提供行車更大的便利與安全性。
支持雙用途衛(wèi)星定位
隨著GPS系統(tǒng)的普及,GPS應(yīng)用已不單純局限高端軍事定位、商業(yè)追蹤、車用內(nèi)嵌式導(dǎo)航、工業(yè)品管等領(lǐng)域,消費性便攜式GPS裝置市場正百花齊放。GPS芯片技術(shù)發(fā)展越來越細致復(fù)雜,如何兼顧TTFF以及定位精確度,則會是GPS在消費電子領(lǐng)域繼續(xù)擴散影響力的關(guān)鍵。
原本歐盟想獨力發(fā)展Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與美國的GPS系統(tǒng)分庭抗禮,目前則改與美國合作使用同一頻段,提供更準(zhǔn)確的視頻影像和地理坐標(biāo)信息。如此一來,雙方接收器可以同時獲得彼此系統(tǒng)的信號,將數(shù)據(jù)整合,藉以鼓勵GPS接收器廠商邁向雙用途接收器市場。
GPS以及Galileo系統(tǒng)的進一步整合,GPS芯片廠為使芯片組與接收器支持雙用途功能,將更注重TTFF以及定位精確度的設(shè)計要求,克服低功耗與高感度間的技術(shù)難題。此外,進一步降低都市建筑物干擾因素、抗UV汽車隔熱紙影響實時接收(pick up)、系統(tǒng)噪聲干擾(system noise)、大氣層粒子影響(ionospheric effects)、環(huán)境多重反射干擾(multi-path)等限制,也會是2008年GPS定位技術(shù)再突破的重點項目。
精確度考慮
若非特殊精確定位需求的導(dǎo)航裝置,在一般路況上使用GPS導(dǎo)航功能時,盡管各家廠商的芯片效能在數(shù)據(jù)上多有不同,然而事實上一般消費者卻很難察覺這些微小的差異。特別在于消費者是否有需求使用更為高端的產(chǎn)品,這便是因人而異的狀況了。不同廠商產(chǎn)品所存在的差異,必須在信號非常微弱的狀況下才會明顯感受到相差幾個dBm的精確度,在一般正常的情況下,使用者將非常難以察覺。
類似以下的狀況,GPS產(chǎn)品使用時常發(fā)生一種情況,由于更新時間上的差異,因此經(jīng)常發(fā)生使用者遇到紅燈停下車子的時候,導(dǎo)航裝置卻沒跟上腳步,誤以為車輛還在持續(xù)行進中,直到信號更新后才將車輛拉回正確位置。對于消費者來說,這將產(chǎn)生兩種情況,一種是由于消費者在行車當(dāng)中視線不會持續(xù)注視著導(dǎo)航裝置,只會久久看一次屏幕了解目前車輛所在位置,對于這樣的消費者來說,相差幾秒的誤差對他們都是可以接受的。而另一種消費者,則是對于精確度的要求非常高,認(rèn)為這樣的誤差出現(xiàn)將令人無法接受。也因此,各家GPS產(chǎn)品功能所存在的差異,盡管細微,對于使用者卻將產(chǎn)生不同的影響。
此外,GPS還經(jīng)常發(fā)生的問題,就在類似立體高架橋的道路上。立體高架橋由于容易產(chǎn)生信號遮蔽的問題,往往使用者會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)航結(jié)果車輛已經(jīng)偏離道路了,盡管在GPS產(chǎn)品的設(shè)計中,18m的誤差都還在容許范圍之內(nèi),只是對于使用者來說,偏離道路以及沒有偏離道路的兩種導(dǎo)航結(jié)果,使用者當(dāng)然較為樂于接受不偏離的導(dǎo)航結(jié)果。
導(dǎo)航裝置除了精確度、算法與模塊的差異之外,圖像也是帶動導(dǎo)航裝置普及的重要關(guān)鍵。因為圖像的細膩度直接關(guān)系到是否能夠正確指引使用者到達目的地,質(zhì)量較差的圖像文件在GPS裝置接受到衛(wèi)星信號解運算之后,就會出現(xiàn)指示錯誤的情況,例如不同步、速度慢、有誤差等狀況產(chǎn)生。為了避免這種問題發(fā)生,芯片必須穩(wěn)定度高、加上圖像精確。目前市面上產(chǎn)品的圖像文件普遍都具備一定的水平與準(zhǔn)確性。而由于海拔高度的問題,導(dǎo)航系統(tǒng)多少都會有誤差的產(chǎn)生。未來高端GPS系統(tǒng)搭配高精度的圖像檔案,甚至可以進行3D立體導(dǎo)航,連使用者位于第幾樓層中都可詳細顯示。