手机GPS与车载GPS急增，芯片供应与技术进程滞后

中国市场手机GPS出货量可能会在2007年超过车载GPS出货量。

2006年，中国移动已在四个城市展开GPS服务，2007年会在更多城市展开。对于中国市场，手机+GPS的发展速度会超过车载GPS的发展，商务人士更喜欢能随身携带的GPS手机；而在车载GPS市场，PND设备将会集成DVD、PMP功能，成为一种集成的娱乐设备。从全球市场来看，2007年更是会掀起GPS浪潮，美国、欧洲以及日本等地政府均大力提倡在手机中加载GPS功能。比如在日本，政府安全法规规定，从2007年4月开始该国新生产的3G手机必须支持GPS功能。受运营商位置服务需求的推动，Juniper Research公司预计，2010年移动位置服务的市场总值将从2005年的10亿美元增加到85亿美元。“对于中国市场，2007年GPS手机将会大幅增长。”SiRF中国区代表兼技术业务经理赵斌表示。

但是，在这巨大的市场下，芯片供应商却没有显示出相应的强大供应队伍。2006年全球能数得出的商化用GPS芯片厂商仅有SiRF、Atmel和美信等廖廖几家，NXP、RFMD和SiGe等公司的软件GPS方案离商用还差一些距离。虽然2007年，著名模块厂商u-Blox也要开始推自己的单芯片，也许还有一些新兴半导体厂商加入，但是，对于GPS这种灵敏度要求非常高的器件来说，大批量生产的质量控制，长期运行后的性能稳定性，使得这些新上市的器件还需经商用化的检验。因此，SiRF的赵斌提醒用户：“GPS芯片是一个门槛较高的产业，它要求非常高的灵敏度，几乎与噪声的灵敏度差不多了，这对芯片的设计、生产和测试提出了很高的要求。有些产品看起来启动时间，灵敏度指标都差不多，但关键还是要看大批量，长时间运行后的性能稳定情况。稳定性对用户来说很重要。而稳定性是需要经验的积累的，SiRF已在这方面积累了10多年的经验。”

因此，这个基本上由卖方控制的市场，价格也处于较高的水平，目前为手机增加一套GPS功能，成本要增加10几美元。这种贵族价格也只有贵族手机才能采用了。

从技术上来看，功耗、尺寸仍是GPS在手机等嵌入式应用中存在的最大问题，这也是07年芯片厂商要急于解决的最大问题；而作为具有低成本和低功耗被业界看好的软件GPS方案也等待在2007年能进一步付诸商用。随着以上两者的解决、GPS应用全面展开以及更多的供应商成熟，GPS的价格会很快下降。调研公司ABI认为，一旦大面积铺开后，增加GPS功能所需成本将会降至5美元以下，因此GPS将会被低端手机采用，这将在两年内实现。到2008年GPS芯片组的平均售价将降至2.7美元。

GPS单芯片与模块共存

今年，GPS芯片厂商会在单芯片、低功耗上进一步提升。老牌厂商SiRF公司将在其成功销售的SiRF III家族上针对无线(手机)市场推出支持ROM的方案，具有更低的成本和功耗；而一向以推GPS模块(基于Atmel的芯片)为主的u-Blox将于今年第一季推出自己的单芯片u-Blox5，拥有-160 dBm的灵敏度；u-Nav公司也会推出uN9518/9618；还有Atmel的ATR0630/35等，这些SiP单芯片专门针对手机等嵌入式应用，具有体积、功耗和成本优势。

作为u-Blox公司中国总代理，中国电子器件工业总公司提供基于该公司芯片和模块的多种车载和手机方案。中国电子器件工业总公司副总经理王刚对今年新推出的u-Blox公司的第5代产品即单芯片方案推荐如下: u-Blox5功耗超低，尺寸更小，特别突出的是达到了目前业界最好的信号灵敏度——再捕获、跟踪以及辅助启动的灵敏度达到－160dBm，实现了真正意义上的室内GPS。不但支持GPS，也支持Galileo系统，借助于AGPS，其启动时间小于1S；由于第5代产品的通道数达到50通道(其中32个捕获通道，18个追踪通道)），捕获和追踪信道的分开避免了相互之间的影响从而能够更有效的完成捕获和追踪卫星。同时其单芯片在射频处理方面也做了更多处理，内部集成LNA大大简化了客户设计难度。

“我们公司目前正在针对这一产品，进行全套解决方案的配合研发，特别是针对手机市场。我们的解决方案将有效地与手机的主板结构相结合，大大减少手机设计工程师的开发时间和难度。”王刚表示。

不过，虽然供应商不断推出集成度更高的单芯片GPS，但是模块方案仍在市场中占了主要份额，特别是在车载GPS中，且有些手机也会采用现成的GPS模块。

“从长远看来，使用单芯片方案无论从采购成本和设计灵活性上来说都是首选的方案。但是目前的单芯片方案从设计、调试、生产的角度来说，需要前期的投入比较大，特别是对技术开发能力的要求比较高(尤其对射频电路的处理比较麻烦)，不是很符合目前快产快出的消费类电子产品市场的需求。因此对于一些有比较固定的销售渠道，自身的设计能力比较强的客户采用芯片方案比较理想。而对于设计能力比较薄弱、产量不是很大，但是款式功能比较多变的厂家来说，使用模块会比较合适。”王刚表示。

同时，王刚指出，随着技术的不断进步，单芯片的方案设计和调试的难度也在不断的降低，如u-blox将要推出的第5代单芯片产品，技术指标全面超过了上一代的模块产品，而单芯片方案的设计难度已经有了很大程度的降低。“在GPS这个行业，有个不成规矩的计算法则，单芯片自行开发的经济成本为100K件，所以通常产量超过100K件的终端产品选用单芯片还是比较合适的。例如追求轻薄短小又有相对销售数量的手机市场，一般情况下都会采用单芯片的方案。”他总结道。

此外，赵斌也指出，GPS产业的发展需要整个产业链的成熟，包括从芯片至终端，再到应用开发商和 服务提供商等。因此，SiRF公司于去年推出一个称为“SiRF生态系统”的平台，这个平台将会鼓励更多的应用开发商进入GPS市场。它为开发商解决了两方面的难题：一是用户不用开发底层的协议如定位流程等，只用关注上层的应用软件开发，从而鼓励用户开发更多姿多彩的应用，缩短开发时间；二是在这个平台上，开发商可以方便地在不同的操作系统之间移植GPS功能。

而在成熟的模块市场，目前已大量采用SiRF芯片的GPS模块厂商有来自台湾的鼎天、环天、长天和丽台(简称“三天一台”)，来自韩国的JCom以及来自大陆的正原和希姆通等公司。除以上提到的模块厂商外，其它模块厂商和产品还有DELTA 的GPS模块 DAGM-S1613-LOR 20CH；瑞士Nemerix公司的NJ1030A+NJ1006A和Nemerix ZX4120 16CH模块；新加坡MMT公司采用uNav芯片组的模块。从目前来看，主要的模块厂商还是欧美与台湾地区的，大陆少有厂商提供优质模块，主要有两个原因：一是之前大陆的市场容量较小，投入研发的公司也少；二是GPS的高频部分比较难处理，需要技术和设备调测试，但现在已开始有大陆的公司在从事GPS模块的开发。

软件GSP方案尚待成熟

去年，已有不少公司在宣传其软件GPS方案，包括NXP、RFMD、SiGe以及Atmel等公司。所谓软件GPS就是将现在GPS中的基带芯片取消，直接将GPS的软件写入到手机的基带(或应用处理器)中。这个方法的优势是可以节省很大的成本，据称这些软件方案可以使GPS成本下降到5美元以下。

但是王刚分析道，软件GPS还存在很多的问题。一是采用软件GPS方案设计难度加大，前期的成本投入以及调试麻烦，这个难度要比使用单芯片的方案的难度更大，而且开发的周期也加长了，同时软件的调试也比较麻烦。二是目前提供的GPS软件的水平也是一个问题，目前所能提供的方案根本没有成熟，和现在的GPS模块、芯片的水平还没有可比性。赵斌也指出：“软件GPS虽然能实现很低的成本，但是它会占用手机中较多的资源，并且手机提供给GPS的资源也不稳定，导致GPS的性能相应也不稳定。因此，现在市面上还看不到这种方案的成熟商用。”不过，他补充，在某些CPU资源丰富的PDA、PND等设备中，软件GPS会有一定的市场，并且年内会看到商用产品的出现。

虽然如此，王刚也承认：“当然，软件GPS可能会成为未来的一个方向，特别是各种嵌入式应用。” 他解释说。另一个方向是，利用GPS本身的ARM核作为整个系统的处理器，实现简单操作功能的产品也是未来应用的一个方向，产品的体积将会更小，应用更加灵活，功耗也更低。如老人、病人、小孩的紧急报警定位，宠物的定位都可以采用这样的方式。对于GPS，业内有一句言：“GPS应用只有想不到的，没有做不到的。”也就是GPS的应用会无处不在。但要实现这一远大目标，除了解决技术上的问题比如功耗、芯片尺寸等外，还需要整个产业链的配合，特别是商业和应用模式有待人们去开发。

作者：孙昌旭