Сегодня мы рассмотрим: Настоящие ценители музыки знают, что для качественного...
SiRFstarIII is a range of high sensitivity GPS microcontroller chips manufactured by SiRF Technology. [ SIRF.com. February 2007, Rev. 1.2] [… … Wikipedia
FSC Loox - Ein PDA der 500er Serie Pocket Loox Loox oder genauer Pocket Loox war eine PDA Serie von Fujitsu Siemens Computers (FSC). Die Geräte waren nur in Europa, Russland und dem Nahen Osten erhältlich (EMEA), da außerhalb dieser Region nur Fujitsu tätig … Deutsch Wikipedia
Fujitsu Siemens Loox 720
Loox - Ein PDA der 500er Serie Pocket Loox Loox oder genauer Pocket Loox ist eine PDA Serie von Fujitsu Siemens Computers (FSC). Die Geräte sind nur in Europa, Russland und dem Nahen Osten erhältlich (EMEA), da außerhalb dieser Region nur Fujitsu tätig… … Deutsch Wikipedia
Pocket Loox - Ein PDA der 500er Serie Pocket Loox Loox oder genauer Pocket Loox ist eine PDA Serie von Fujitsu Siemens Computers (FSC). Die Geräte sind nur in Europa, Russland und dem Nahen Osten erhältlich (EMEA), da außerhalb dieser Region nur Fujitsu tätig… … Deutsch Wikipedia
SiRFatlasIV чипсет для приёмников спутниковых координат, разработанный компанией SiRF (англ.). Является развитием SiRFstar III, на базе которого изготавливается, по некоторым оценкам, около половины современных GPS навигаторов. Чипсет … Википедия
GPS-Satellit
GPS Drawing - Die Artikel GPS Technologie und Global Positioning System überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zu vereinigen. Beteilige dich dazu an der Diskussion über diese Überschneidungen. Bitte entferne… … Deutsch Wikipedia
NAVSTAR - Die Artikel GPS Technologie und Global Positioning System überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zu vereinigen. Beteilige dich dazu an der Diskussion über diese Überschneidungen. Bitte entferne… … Deutsch Wikipedia
NAVSTAR-GPS - Die Artikel GPS Technologie und Global Positioning System überschneiden sich thematisch. Hilf mit, die Artikel besser voneinander abzugrenzen oder zu vereinigen. Beteilige dich dazu an der Diskussion über diese Überschneidungen. Bitte entferne… … Deutsch Wikipedia
Введение
Компания
«Sirf» несколько лет назад выпустила GPS-чип «Sirf III». Этот чип
безоговорочно можно считать началом новой эры в GPS навигации. Новый
чип обеспечивал потрясающее качество приема и обработки сигнала.
GPS-навигаторы, использующие этот чип, могли определять координаты, и в
густом лесу, и в условиях плотной городской застройки, и даже в
бардачке автомобиля. Теперь не нужно было решать сложную задачу
размещения приемника на приборной панели автомобиля – чем ближе к
лобовому окну, тем лучше качество приема сигнала, но хуже видимость
экрана.
Новый чип сразу получил популярность среди производителей
навигационных приемников и конечных пользователей. Использование «Sirf
III» стало, в некотором роде, обязательным критерием при выборе
навигатора.
Конкуренты достаточно долго не могли предложить
достойную альтернативу. Но, за последние несколько месяцев, сразу
несколько компаний объявили о разработке и производстве GPS чипов с
характеристиками превосходящими «Sirf III». Более того, некоторые
производители GPS навигаторов стали отказываться от чипов «Sirf III» в
пользу новых чипов.
В этом обзоре мы попытались сравнить «Sirf
III» c «МТК» в различных динамических и статических условиях. В тестах
использовались приемники «BT-338» компании «GlobalSat» и «QSTARZ
BT-Q818» компании «Qstarz International» . Обращаем внимание, что обзор
посвящен сравнению чипов, поэтому далее по тексту, под термином
«приемники» следует понимать «чипы».
Чтобы создать одинаковые условия тестирования, в настройках «ВТ-338» мы отключили режим «Static Navigation», который «сглаживает» вычисления позиции. Необходимо также принимать во внимание небольшие ошибки привязки карты Москвы в программе «Google Map».
Динамический тест (хорошие условия)
Под «хорошими
условиями» подразумеваются широкие и просторные улицы, где спутниковый
сигнал не блокируется зданиями и нависающей листвой деревьев. Маршрут
проходил о станции метро «Сокол» до метро «Филевский парк», через
Ленинградский проспект, Третье транспортное кольцо (ТТК),
Мосфильмовскую и Минскую улицы. Единственный сложный участок, который
был специально запланирован – длинный тоннель на пересечении ТТК и
Кутузовского проспекта. Приемники были расположены на панели автомобиля
у основания лобового стекла
В начале маршрута, оба приемника вели себя хорошо и точно отслеживали путь движения. Но, на абсолютно открытом участке ТТК, на участке от Беговой до пересечения с Звенигородским шоссе трек «Sirf» заметно сместился в сторону на 2 метра и фактически «вылетел» на встречную полосу.
Как и ожидалось, в туннеле оба приемника потеряли сигнал (Sirf - слева). При этом видно, что в начале туннеля переотраженные сигналы со спутников все еще принимаются, но уже не используются в подсчете позиции. В течение этих 10 секунд координатная информация экстраполируется с учетом накопленных измерений, но как только спутниковый сигнал полностью пропал, вычисление координат полностью прекращается. В настройках Sirf можно полностью отключить такую экстраполяцию, тогда он будет переставать вычислять координаты немедленно после потери сигнала, буквально в момент въезда в тоннель.
На последнем отрезке маршрута, оба приемника вели себя одинаково и отклонения от реального пути не превышали одного метра.
Из таблицы следует, что в условиях хорошей видимости и приема сигнала, «Sirf III» (слева), в среднем, отслеживал большее количество спутников по сравнению с «МТК», но используемых в подсчете позиции спутников было меньше.
Динамический тест (плохие условия)
Динамический тест
связанный с «плохими условиям» проходил по большей части на узких
московских улочках, где видимость спутников ограничивается соседними
домами и деревьями, растущими по краям тротуаров. В этом случае маршрут
проходил от ул. Герасима Кудрина до метро «Полежевская» по Филевской
улице, Шмитовскому проезду и Магистральным улицам.
В
начале маршрута, который проходил через дворы, окруженные высотными
зданиями поведение обоих приемников было одинаково устойчивым. Не было
потери «позиции» которая обычно связаны с такими сложными условиями.
Но уже на прямом участке ул. Кастанаевской в измерениях «МТК» опять появился сдвиг, который уводил трек с дороги на 2 метра.
Вообще,
если присмотреться к поведению «МТК» на крутых поворотах, то можно
заметить некую «инерциальность» в треках. Если «Sirf» проходит
повороты строго в соответствии с пройденным путем, то в треках «МТК»
наблюдаются искажения, связанные с увеличением радиуса поворота.
При
проезде под новой эстакадой (не указана на карте), после
кратковременной потери сигнала, вычисленная «МТК» позиция имеет
небольшой «скачок» в сторону
Статистические данные эксперимента
Анализ статистических результатов представленных в таблице, показывает, что и в этом случае «Sirf» (слева) имеет больше спутников в захвате, но в использует в подсчете позиции измерения меньшего количества спутников чем «МТК»
Статический тест (плохие условия)
Запись данных осуществлялась в течение
30 минут, в условиях, которые можно назвать «плохими» - внутренний
двор, окруженный 5-7 этажными домами. К сожалению, густой листвы,
которая могла еще сильнее ухудшить условия тестирования, найти не
удалось (апрель на дворе)
|
Несмотря на «тяжелые» условия приема сигнала, оба приемники показали 100% фиксацию.
Анализ результатов вычисленной позиции демонстрирует интересную особенность (Sirf-слева). В горизонтальной плоскости («плане») среднеквадратическое отклонение измерений позиции обоих приемников примерно равны. Но присмотревшись к графикам, можно увидеть, что измерения координат «Sirf» имеют «нормальное» математическое распределение, в то время как измерения «МТК» подвергаются какой то внутренней обработке. Это говорит о том, что в настройках «МТК» активирован режим, аналогичный режиму «Static Navigation», который в «Sirf» был специально отключен на период эксперимента.
Вполне возможно, что это объясняет то, что СКО по высоте (Vrms) в «МТК» значительно меньше аналогичного показателя «Sirf» (слева). Из теории, Vrms примерно в два раза превышает Hrms. Это объясняется особенностью геометрического расположения спутников на небе.
Поэтому значение СКО в пространстве (3Drms) приемника «Sirf» значительно хуже 3Drms, вычисленного для «МТК», но он отображает реальные измерения, которые не были подвержены «сглаживанию» с помощью специальных алгоритмов.
К сожалению, мы не нашли программное обеспечение, которое бы позволило бы отключить этот режим в «МТК» и сравнивать оба приемника в равных условиях для оценки точности. В любом случае, эта настройка никак не влияет на чувствительность приемника и его способность ловить, отслеживать и использовать сигналы спутников.
С помощью данных альманаха, можно получить реальную информацию о количестве и расположении спутников в определенный период времени. Используя программу «Mission planning» от компании «Trimble» можно видеть что на момент проведения эксперимента (с 9-24 по 9-54), общее количество доступных GPS спутников ровнялось 13
Количество видимых, тестируемыми приемниками, спутников меньше реального значения. Это объясняется тем, что некоторые из них полностью блокировались соседними зданиями, либо уровень их сигнала был достаточно слаб.
В статическом эксперименте «Sirf» (слева) показал лучшие характеристики по захвату сигала. И если в кинематических тестах, «Sirf» проигрывал «МТК» по количеству используемых в подсчете позиции спутников, то в статическом режиме, этот показатель значительно улучшился и даже превысил результаты «МТК»
На графиках можно видеть, что уровень сигналов спутников, приемника «МТК» на 2-3 Дб выше уровня «Sirf» (слева). Но в данном случае, это может свидетельствать о разных алгоритмах подсчета энергетического потенциала спутников, чем о разнице в чувствительности приемников
Статический тест (хорошие условия)
В качестве «площадки» для статического
теста с хорошими условиям было выбрано Ходынское поле. Оно находится на
этапе застройки, но пока еще есть места, где расстояния до ближайших
зданий превышают 300 метров. Деревья и прочая растительность тоже
отсутствует. Правда, есть бдительные экипажи ППС. И особое их
любопытство вызывают автомобили, одиноко стоящие посередине Ходынского
поля. Но услышав слова - «журналисты», «тестирование», «статьи» и
«Интернет» - они сразу потеряли интерес.
Результаты анализа полученных результатов сведены таблицу
|
Данный тест наглядно демонстрирует отличие режима «Static Navigation» от обычных «сырых» измерений. На графике «Sirf» (слева) явно видно хаотичный разброс точек, который можно описать «нормальным» математическим распределением. В то время, как правый график «МТК» подчиняется другим законам. Видно, что вычисленные координаты «сглаживаются» - в них отсутствуют явные «выбросы» и «скачки». Более того, эти обработанные измерения представляют собой прямые линии.
При всем при этом точность Hrms в плане, у обоих приемников имеет одинаковое значение. Как и в предыдущем примере, Vrms приемника «Sirf» соответствует «сырым» измерениями позиции, а Vrms «MTK» больше похоже на «скорректированные» измерения.
Стоит обратить внимание, что в хороших условиях, связанных отсутствием внешних ухудшающих факторов в виде домов и деревьев, общее количество видимых и используемых спутников оказалось меньше, чем в «плохих» условиях предыдущего эксперимента. Используя данные альманаха можно видеть, что реальное количество доступных спутников на момент проведения эксперимента (с 12-15 по 12-30) меньше чем для предыдущего теста. Этим и объясняется эта разница
Чувствительность «Sirf» оказалось несколько лучше по сравнению с «МТК». «Sirf» отслеживает больше спутников в динамических и «плохих» статических условиях. При этом, в «хороших» статических условиях, показатели «МТК» оказались несколько выше.
Интересен тот факт, при меньшем количестве видимых спутников, «МТК» более эффективно использует полученные измерения и количество спутников используемых в подсчете позиции больше
К сожалению, из-за невозможности отключения режима «Static Navigation» в «МТК» не получилось сравнить два приемника по точности. Но, с другой стороны, можно визуально сравнить результаты вычисления позиции в при использовании «сырых» измерений и в режиме «Static Navigation». На графиках видно, что в динамических тестах «Static Navigation» приводит к некоторой «заторможенности» вычисления реального значения координат – повороты имеют больший радиус и треки не всегда проходят по реальному маршруту. В статических тестах режим «Static Navigation» сглаживает все «выбросы» и «скачки» и значительно снижает ошибку по высоте.
P.
S.
Учитывая неравные условия тестирования,
мы не можем объективно сравнить точностные характеристики приемников.
Более того, не охвачены тесты, связанные с оценкой времени «горячего» и
«холодного» старта. Поэтому, пока мы не делаем окончательных выводов и
обязательно вернемся к этой теме в наших новых статьях.
А пока хотим выразить благодарность:
- Валерию Козину (gantt) - за предоставленный приемник
- Kirill Limping - за помощь в проведении эксперимента
- Экипажу ППС – за понимание
Приспичило для всяких электронных поделок использовать GPS. Пересмотрел кучу вариантов и в итоге сформулировал пожелания:
Как можно более низкая цена
- пылевлагозащищённость - чтобы можно было вкрутить в автомобиль, например
- никаких нестандартных чипов - только та начинка, на которую есть много документации
- никакого USB - только хардкор последовательное подключение, чтобы можно было использовать в простых поделках.
И ведь получилось!
Когда вы только начинаете искать подходящую железку для Arduino или какого-то другого микроконтроллера, массово лезет на глаза что-то такое:
Плата долларов за тридцать-сорок-пятьдесят, GPS припаян - и если собираешься прятать поделку, например, под капот машины - будь добр купи ещё GPS-антенну и переходник к ней за дополнительные деньги. На этом месте земноводное отрицательно трясёт головой:(
Другой вариант - GPS-приёмники для компьютера с USB-кабелем, они дешевле. Если вы выбираете этот вариант, то придётся выложить $20 за USB shield и надеяться, что у вас получится найти на конкретное изделие китайпрома расшифровку протокола. Ну или же подключить через USB-shield старый ненужный Android-смартфон, но тогда прощай скорость включения и здравствуй море проблем - с АКБ, включением, тормозами и пр.
И тут я нахожу на DX вот это:
Девайс изготовлен даже не в Китае, а на Тайване специализирующейся на GPS фирмой , а данная модель - разработана для применения на катерах , имеет влагозащиту и даже встроенный магнит для прикрепления на крышу и присоску для установки на стёкла. Внутри - де-факто стандарт - чип SiRF Star III. И ценник у этого чуда - чуть меньше $35!
У агрегата есть 2 вариации - с USB и с последовательным портом (модель ), убеждаюсь, что беру именно второе и заказываю. Пока Почта России неспешно тащит посылку, углубляюсь в документацию.
У всей «последовательной» («serial») периферии есть 2 реализации - «RS-232» и «TTL». Первая использовалась десять с гаком лет назад для модемов и мышек - там используется ток от минус N вольт до +N. В современных микроконтроллерах, в т.ч. Ардуино, используется вторая - где при передаче данных «единички» обозначаются током +5 вольт (или 3,3 вольта), а «нолики» - отсутствием тока. Начитавшись воплей «ой, а я его воткнул в Arduino, а оно не пашет!» понял, что нужен ещё конвертер TTL/RS-232. Сначала искал обычно использующийся для этих целей чип «MAX3232», а потом на пару центов дороже нашёл его уже распаянным, с коннекторами:
Запускаем, и видим, что агрегат на подоконнике словил 11 спутников и определил координаты с погрешностью в несколько метров:
Как вы можете убедиться, дополнительное питание не потребовалось - хватает силы тока от обычного, 0,5A USB-порта - т.е. и микроконтроллер справится. При этом всё работает через полтора метра кабеля собственно GPS-приёмника и три метра удлинителя. С лихвой хватит, чтобы запихнуть микроконтроллер в салоне машины, а GPS поставить, например, над верхней кромкой лобового стекла.
Скорости полностью соответствуют заявленным в - «холодный старт» - менее минуты, «горячий» - секунда.
Итого за примерно сорок баксов у меня появился комплект, превращающий любую Arduino-поделку в более интересную штуку. Лично я буду из неё делать GPS-трекер для машины с GSM, подключением к бортовому компьютеру по OBD-II и прочими мелкими радостями.
Дополнения по просьбам комментирующих:
Русскоязычная инструкция: Половина страниц описывает подключение к КПК с Windows Mobile, впрочем.
Ссылка крупными буквами - (pdf). Вес - 62 грамма, потребляемый ток - 80мА, протокол - NMEA 0183 или бинарный. Холодный старт - 42 сек., тёплый - 38 сек., горячий - 1 сек. Частота обновления с настройками «из коробки» - 1Гц, правда, в спецификации фигурирует «reacquisition - 0.1 sec».
Планирую купить +50 Добавить в избранное Обзор понравился +47 +89Инструкция
Общая информация о SiRF Star III
Беспроводной Bluetooth GPS приемник предназначен для приема данных от системы глобального позиционирования GPS и передачи обработанной информации по средствам интерфейса Bluetooth. Основу прибора составляет чипсет SiRF Star III с применением технологии энергосбережения. Питание приемника осуществляется от сменного Li-Ion аккумулятора. Прибор SiRF Star III может использоваться не только для передачи информации на компьютер или КПК через интерфейс Bluetooth, но и как USB GPS приемник при передаче данных на устройство по кабелю без использования интерфейса Bluetooth.
Определение местоположения является необходимым в таких областях как автонавигация, картография, геодезия, обеспечение безопасности и многих других. Для работы прибора необходим лишь открытый доступ к небу и стабильное электропитание. Прибор SiRF Star III связывается с другими устройствами посредством интерфейса Bluetooth, RS-232 или USB совместимого интерфейсом. Встроенный аккумулятор позволяет сохранять информацию, полученную при предыдущем использовании, такую как уровень сигнала от спутника, его последнее местоположение, дату и время. Обладая низким энергопотреблением, прибор может отслеживать до 20 спутников одновременно, получая информацию от спутников с частотой 100 мс и обновляя данные о местоположении каждую секунду.
ХАРАКТЕРИСТИКИ SiRF Star III
Прибор SiRF Star III обладает целым рядом функций и отлично подходит для систем и пользователей, использующих КПК и ноутбуки с технологией Bluetooth.Встроенный чипсет SiRF Star III с применением технологии
энергосбережения;
20 параллельных каналов для отслеживания спутников и быстрого обновления данных;
Высокоскоростной прием сигнала;
Поддержка WAAS/EGNOS;
Полностью совместим с Bluetooth Serial Port Profile (SPP);
Низкое энергопотребление. Сменная перезаряжаемая Li-Ion батарея, обеспечивает автономную работу прибора в течение более 10 часов;
Возможность работы как в обычном режиме, так и в режиме энергосбережения;
Имеется дополнительный разъем, для подключения без использования интерфейса Bluetooth;
Встроенная перезаряжаемая батарея для хранения данных о местоположении и времени (альманаха);
Поддержка протокола NMEA0183 v2.2 и двоичного кода SiRF;
4-х цветный светодиод для отображения состояния прибора;
Разъем для подключения внешней антенны, обеспечивающей лучший прием данных от спутников;
Память на основе флэш-технологии. Через последовательный интерфейс возможно программное обновление прибора;
Компактный и эргономичный дизайн;
Защита от работы за диапазоном предельно допустимых температур;
Усовершенствованные алгоритмы - SnapLock и SnapStart - обеспечивают превосходную навигацию и эксплуатацию в условиях города, ущелья или лиственного леса;
Возможно применение для автомобильной и морской навигаци
Спутниковая навигационная система становится новым обязательным атрибутом для гаджетов. Тысячи высокотехнологичных систем навигации продаются сегодня уже встроенными в КПК, UMPC (Ultra-Mobile PC), коммуникаторы, портативные автомобильные медиацентры, цифровые фотоаппараты, часы и мобильные телефоны.
Возможность определения местонахождения всегда была полезной, но она уже перешла в ту стадию развития, когда сама по себе технология ничего не стоит, то есть достаточно доброй воли производителя массовых устройств, чтобы функция определения местонахождения их обладателей была включена без существенного увеличения цены (как утверждают разработчики, при массовом производстве стоимость GPS-комплекта составит всего около 3-5 долл., то есть меньше, чем сейчас обходится фотоаппарат в мобильнике).
Более того, производители КПК первыми смекнули, что функция GPS, без преувеличения, может спасти их от надвигающейся угрозы со стороны телефонов и коммуникаторов. Появились модели КПК с модулем GPS по такой цене, по которой раньше продавались специализированные GPS-навигаторы среднего класса (то есть порядка 300-400 долл.). Такие КПК со встроенными GPS-приемниками выпускают компании Fujitsu Siemens (серия Pocket Loox), ASUS (MyPAL), Compal (Palmax) и даже известный производитель специализированных GPS-навигаторов - компания Garmin (iQue).
Однако очевидно, что спутниковый приемник таким же образом несложно интегрировать и в коммуникатор, который, по сути, является тем же КПК, но оснащенным еще одним дополнительным модулем - GSM-связью. Чуть больше года назад первой такие коммуникаторы выпустила компания Hewlett-Packard (iPAQ HW6510). Чуть позже интеграцию GPS-модулей в Windows-коммуникаторы предложили компании E-Ten и Mio Technologies. Более того, некогда ведущий производитель КПК на платформе Windows Mobile - компания Mitac, после преобразований и ребрендинга превратившаяся в Mio Technologies, полностью покинула сегмент «чистых» КПК, сконцентрировавшись на разработке коммуникаторов с GPS-навигаторами. Сегодня на рынке предлагается уже несколько навигаторов Mio DigiWalker на платформе Pocket PC от компании Mio Technologies. Не отстают от вышеупомянутых фирм-производителей и их конкуренты. Так что через год-другой можно ожидать, что функция навигации станет такой же неотъемлемой частью коммуникаторов, как сегодня фотоаппарат в мобильных телефонах.
Кстати, в комплект поставки КПК и коммуникаторов с GPS-модулями, помимо всего прочего, всегда включается набор автомобильных аксессуаров, что, безусловно, расширяет круг потенциальных покупателей таких устройств и делает их использование максимально удобным. Например, в комплекте обычно имеется не только адаптер для зарядки от прикуривателя автомобиля, но и устройство для крепления на лобовом стекле (обычно разборное, состоящее из штанги и лотка-держателя). Таким образом получается готовое коробочное решение, которое не только повышает привлекательность коммуникаторов для традиционных покупателей, но и занимает новую рыночную нишу, вытесняя оттуда специализированные GPS-навигаторы. Отметим, что для использования в автомобилях маленькие экраны КПК и коммуникаторов не слишком удобны. В условиях непременной при движении тряски на таком дисплее трудно отслеживать дороги и маршруты, а уж прочитать мелкие надписи населенных пунктов совершенно нереально. Можно, конечно, наладить звуковое сопровождение (если ПО поддерживает голосовые комментарии маршрута), чтобы использование такого устройства не наносило ущерба безопасности движения, однако это не всегда возможно. Кроме того, при автомобильном применении многофункциональность устройства причиняет определенные неудобства. Например, при входящем звонке экран телефона закрывает навигационную карту, а чтобы убрать его, необходимо выполнить какие-то действия, что очень затруднительно сделать при управлении автомобилем и что опять же наносит ущерб безопасности.
В то же время при пешем передвижении таких проблем нет (сигналы со спутников нормально принимаются, даже если навигатор находится глубоко в кармане, детали карты и названия населенных пунктов несложно рассмотреть с близкого расстояния, а переключать функции с телефона на навигатор не составляет труда), но тут возникает другое осложнение - при постоянной работе GPS-навигатора энергия аккумулятора расходуется очень быстро, поэтому полного заряда батареи хватает всего на 2-3 часа активности даже при выключении таких функций, как Bluetooth и GPRS. Конечно, есть надежда, что с развитием технологий этой проблемы удастся избежать, ведь и батареи становятся более емкими, и GPS-чипы более экономными.
Следующий ожидаемый шаг - это интеграция GPS-модуля в обыкновенный мобильный телефон, причем для работы такого навигатора вполне достаточно поддержки технологии Java. Кстати, корпорация Nokia недавно заключила соглашение с компанией Trimble Navigation (http://www.trimble.com/), благодаря которому получит эксклюзивные права на использование в своих будущих продуктах фирменных патентов и лицензий Trimble в области GPS-решений. Причем это не первая покупка компании Nokia в области GPS-навигации. До этого телекоммуникационная компания выкупила патенты у еще одного производителя навигационного ПО - Gate5. Судя по всему, финны серьезно готовятся выйти на рынок GPS-решений с разнообразными предложениями - как в виде интегрируемых в мобильные телефоны, так и в виде автономных устройств.
Модный GPS-чип SiRF Star III
GPS-приемники на чипе SiRF Star III появились относительно недавно, но уже наделали много шума среди пользователей спутниковой навигации. Действительно ли Sirf Star III настолько лучше предшественников, что стоит покупать устройства с нужными функциями именно на данном чипе?
SiRF Star III - это недорогая микросхема корпорации SiRF (http://www.sirf.com/) для микроконтроллеров GPS. Задачей чипа является обработка сигналов, принимаемых со спутников, и определение на их основе местоположения принимающего эти сигналы GPS-устройства. Компания SiRF и раньше выпускала подобные чипы для навигаторов, но они всегда представляли собой скорее бюджетные решения, а не какую-то технологическую новинку (например, устройства на базе микросхемы SiRF Star II стоили дешево, но работали не очень надежно). Однако Star III получился не только относительно дешевым, но и довольно удачным в смысле GPS-технологий. И во многом он действительно отличается как от более ранних микросхем SiRF, так и от аналогичной продукции других производителей (таких как Garmin, Magellan или Trimble) в лучшую сторону. Значительным преимуществом Star III является гораздо более быстрый расчет начальной позиции (TTFF), а также возможность обсчета слабого сигнала в условиях плотной застройки большого города или в густом лесу.
Преимущества Star III на самом деле не в усилении слабых сигналов, а в более мощном аппарате обсчета, позволяющем учитывать даже те сигналы, которые отбраковывались чипами предыдущих поколений. Таким образом, если раньше для сносной работы GPS-приемника в лесу или в городе требовалась приличная антенна большого размера (еще лучше - выносная), то теперь даже с небольшой встроенной антенной портативного устройства можно ориентироваться достаточно стабильно. Конечно, антенна тоже важна, но при прочих равных Star III работает лучше. Кроме того, он умеет бороться с переотражением сигналов, что повышает точность позиционирования в условиях плотной городской застройки.
Помимо вышеупомянутых характеристик, преимущества обеспечиваются следующими возможностями:
- микросхема SiRF Star III поддерживает 20 параллельных каналов, а не 12, как в устройствах прежних поколений. Это означает, что одновременно можно обрабатывать 20 отдельных потоков данных, полученных с различных спутников. И хотя в России это качество не может быть использовано в полной мере (столько спутников видно только ближе к экватору), оно несомненно имеет преимущество перед микросхемами, рассчитанными на 12 каналов;
- для уточнения расчета местоположения микросхема может использовать мобильные сети GSM и 3G . Данная технология известна также под именем асинхронной GPS. Такая возможность позволяет загружать эфемериду для данной местности и времени, например через Интернет, используя GPRS-соединение, а затем навигационные программы могут применять ее для вычисления текущих координат. Теоретически эта функция (вычисление Quick Position) служит для ускорения холодного старта. Но на практике вряд ли есть смысл использовать такую возможность, поскольку приемник на чипе SiRF Star III и так стартует довольно быстро, определяя свое местоположение даже в самых неблагоприятных условиях. Конечно, в том случае, когда условия приема окажутся совсем уж плохими, можно будет воспользоваться подобной грубой аппроксимацией, в противном же случае использование неточных начальных данных может отрицательно повлиять на точность позиционирования;
- можно применять поправки WAAS/EGNOS, улучшающие точность определения координат (конечно, только там, где существует базовая станция, передающая такие поправки);
- время на расчет координат в новой микросхеме сопоставимо со временем прохождения радиоволн от спутника до микросхемы контроллера;
- высокочувствительный чипсет Sirf Star III обладает пониженным энергопотреблением.
Практически все системы, использующие чип SiRF Star III, почти одинаковы: все они характеризуются сравнимыми показателями времени холодного, теплого и горячего старта, точностью позиционирования и чувствительностью. Холодный старт занимает примерно 2-3 мин (теплый - в два раза меньше), точность позиционирования составляет около 3-5 м, чувствительность приемника позволяет уверенно использовать навигатор под открытым небом на городской улице, под лобовым стеклом автомобиля, в парке или в лесу. Устройство работает даже в помещениях возле окон или в салоне автомобиля. В общем, потребительские характеристики навигаторов на SiRF Star III считаются сегодня довольно высокими и достаточными для повседневной эксплуатации, а разница между продуктами на их основе весьма незначительна.
Вообще говоря, основным достоинством чипа Star III является то, что он получился дешевым, а сравнимые по стоимости микросхемы от таких известных производителей, как Garmin или Magellan, сильно проигрывают ему по техническим характеристикам. Это вовсе не означает, что Star III сегодня безусловно самый лучший - он просто самый лучший из дешевых (например, другие производители имеют гораздо лучшие микросхемы, но стоят они очень дорого).
Такие компании, как Garmin и Magellan, очевидно, станут отстаивать собственные чипы и не будут спешить с переходом на элементную базу другой компании (например, сейчас Garmin все-таки использует Sirf Star III, но почему-то только для дорогих моделей), так что в самом ближайшем будущем, возможно, появятся новые альтернативы, но пока при покупке недорогого GPS-навигатора стоит поинтересоваться, отвечает ли за точность определения координат популярный GPS-чип SiRF Star III, который обладает отличной чувствительностью и быстрым поиском спутников.
Сейчас компания SiRF готовится к выпуску сверхмалого GPS-решения. Полноценный GPS-приемник GSCi-5000, разработанный компанией, имеет габариты 4x6x1 мм. Крохотная микросхема оснащена встроенным усилителем и синтезатором частоты, что снижает стоимость и размеры мобильного устройства в целом. О стоимости устройства пока не сообщается, но компания SiRF утверждает, что ее GPS-чип по размерам и цене оптимизирован для применения в мобильных телефонах.
Проблемы при использовании КПК в качестве GPS-навигатора
Итак, казалось бы, все хорошо: все кому ни лень начали делать недорогие GPS-приемники на базе прогрессивных чипов Sirf III, так что любой КПК можно запросто оснастить спутниковой навигацией. Однако все не так просто. Большинство дешевых устройств выпускаются пока только в виде Bluetooth-модулей (GPS-мышей), поэтому для их использования требуется наличие как минимум Bluetooth-интерфейса в КПК. Однако мало того, что не во всех КПК предусмотрен такой интерфейс, но даже там, где он есть, эта функция весьма энергоемкая. Более того, старые КПК без функции USB-хоста невозможно использовать и с теми GPS-модулями, в которых имеется USB-интерфейс. Конечно, существуют GPS-приемники и с карточными интерфейсами SD (Secure Digital) или СF (CompactFlash), но в этом случае у КПК будет занят слот, предназначенный для карты расширения памяти, а значит, негде будет хранить объемное навигационное ПО с географическими картами. Так что малой кровью проблему навигации на КПК не решить.
ПО для навигации
Проблем с программным обеспечением для GPS-навигации давно уже не существует - начиная от популярных Oziexplorer CE (для Pocket PC, http://www.oziexplorer.com/) и Tom Tom Navigator (версии которого есть не только для Pocket PC, но и для других платформ, http://www.tomtom.com/) и заканчивая такими программами, как SmartCom Navigator (http://www.wild-mobile.ru), Nav4All или GPS TrackMaker (http://www.ruslapland.ru/gps.htm). Есть программы профессиональные и сложные, а есть простые с интуитивно понятным интерфейсом и минимальным набором режимов и функций, которые превращают ваш смартфон или коммуникатор в простую, но достаточно функциональную навигационную систему, которой может пользоваться даже ребенок.
А если соединить GPS-интерфейс с GSM-функциями смартфона или коммуникатора, то можно будет организовать даже шпионскую слежку. Например, такие продукты, как WorldTracker SMS (http://www.trackingtheworld.com/wtsms.htm), позволяют отслеживать перемещение любого предмета в режиме реального времени. Принцип работы подобного устройства очень прост - небольшой приборчик, который крепится к автомобилю, сумке или к любому другому предмету, время от времени отсылает SMS-сообщение на телефон своего владельца с указанием текущего местоположения (то есть координат отслеживаемого объекта). Данные при этом WorldTracker SMS получает с помощью GPS-ресивера со встроенным чипом SiRF Star III. А использование карты местности от Google позволяет определять координаты объекта с точностью до 3 м в 95% случаев. Еще проще следить за объектом не по SMS, а в онлайновом режиме по web-интерфейсу.
Впрочем, помимо шпионства, у таких систем есть и более серьезные функции. Скажем, навигационный регистратор «Гранит Навигатор» (http://suntel.biz/) устанавливается на грузовых и легковых автомобилях и позволяет во время движения регистрировать их местоположение, скорость, направление движения, а также техническое состояние. С помощью специального ПО диспетчер автопарка может производить анализ маршрута движения автомобилей, отображать маршруты на карте города или района, планировать работу и готовить отчетную документацию.
Существует также целый ряд навигационных программ, написанных на Java и запускающихся прямо на мобильном телефоне. Единственная проблема, которая может возникнуть при использовании телефона в качестве интерфейса GPS-навигатора, - это необходимость сопряжения аппарата с внешним GPS-модулем. Самым простым вариантом, естественно, будет тандем из телефона с поддержкой Bluetooth и беспроводного GPS-приемника (GPS-мыши). Подобную программу-мидлет, которая полноценно заменит вам любой навигатор, предлагает на своем сайте немецкий разработчик Томас Бауер (Thomas Bauer). Программа odGPS 1.5 J2ME Edition распространяется абсолютно бесплатно и работает на любых мобильных телефонах и КПК с поддержкой J2ME-спецификаций CLDC 1.1 (Connected Limited Device Configuration Specification) и MIDP 2.0 (Mobile Information Device Profile Specification). Автор протестировал этот Java-мидлет на целом ряде телефонов (Siemens, Nokia и Sony Ericsson) и предлагает специальные версии для поддержки специфических особенностей тех или иных аппаратов и интерфейсов сопряжения с GPS-приемниками (http://www.biketransalp.de/html/download_odgps.html).
Есть и другие разработки подобного рода - GPSWatch (http://www.i10n.com/home) и MobiTrack (http://www.mapriga.com/GPS_BT/index.htm). Последняя программа даже имеет версию с русскоязычным интерфейсом. К сожалению, многие из таких мидлетов работают только у их разработчиков (к тому же Java-мидлеты очень требовательны к ресурсам), но это наверняка лишь до тех пор, пока GPS-навигация в телефонах не станет массовым явлением и за разработку подобных приложений не возьмутся серьезные компании-разработчики.
Вместо заключения
Итак, на рынке предлагаются вполне добротные и недорогие решения с востребованной сегодня функцией GPS-навигации. Такую функцию можно получить в КПК, коммуникаторе или даже в мобильном телефоне. Подобное портативное устройство можно порекомендовать в первую очередь тем, кто передвигается пешком или даже на общественном транспорте, но, тем не менее, нуждается в GPS-навигации. В условиях современного мегаполиса такая потребность весьма актуальна, а уж тем, кто собирается путешествовать в глухом лесу, она и вовсе необходима. Возможно, что для навигации в автомобиле вам понадобится экран побольше и вы предпочтете КПК и коммуникаторам Tablet PC или UMPC.
Однако лондонские таксисты, например, которые для получения лицензии сдают самый жесткий в мире экзамен по ориентированию в родном городе, до сих пор предпочитают полагаться на собственную память. Это неудивительно, ведь им для сдачи экзамена с целью получения заветного права на свою работу нужно знать 320 стандартных маршрутов, основные улицы, дороги, а также бесчисленное множество кратчайших путей и основных общественных зданий. Конечно, со временем ситуация может измениться, однако пока у опытных водителей определение наиболее оптимальных маршрутов получается быстрее и точнее, чем у GPS-навигаторов. А многие и вовсе не воспринимают серьезно устройства навигации, по крайней мере до тех пор, пока они не научатся показывать действительно точную и оперативную информацию о трафике и пробках на дорогах.
