导航芯片哪个好?聊聊那些我们真正关心的问题

期货直播 (5) 1周前

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“导航芯片哪个好?”这问题,真不是一句两句能说明白的。很多人一上来就问具体型号,想直接找到“最好”的,但实际操作中,这“最好”往往藏在应用场景和具体需求里。与其说找一个放之四海而皆准的“最优解”,不如说是为特定场景匹配最合适的“良配”。就我这些年在行业里摸爬滚打的经验来看,这个问题背后,其实是大家对定位精度、功耗、成本、可靠性以及开发便利性的综合考量。

定位精度,是硬指标,但也有边界

说到导航,定位精度自然是绕不开的头。我们做项目的时候,客户最关心的,通常就是这个。比如做无人机,失之毫厘,差之千里;做自动驾驶,那更是生死攸关。早些年,一颗GNSS(全球导航卫星系统)芯片,能收几个星就不错了。现在不一样了,多模多频是标配,L1+L5,甚至L1+L2+L5,都成了主流。这几个频段同时收,能显著提升在城市峡谷、树林遮挡等复杂环境下的定位精度和可靠性。

当然,精度也不是越高越好,得看具体应用。比如,一个简单的物流追踪器,厘米级精度可能就有点过分了,反而会增加成本和功耗。而对于一些高精度的工业应用,那真是“寸金难买寸光阴”。我们曾经有个项目,给一个大型港口做集装箱调度,要求集装箱之间的相对位置精度要做到5厘米以内。这种场景,单靠GNSS芯片是搞不定的,还得结合惯性导航(IMU)和激光雷达等传感器做融合。这时候,选择一颗支持高频融合、数据输出速率快、延迟低的GNSS芯片就至关重要了。它得能顺畅地提供原始观测数据,方便我们后端算法去做卡尔曼滤波或者其他融合算法。

我还记得有一次,调试一个车载导航系统,刚开始用了某款宣称精度极高的芯片,结果在地下停车场这种信号极差的环境下,定位偏差得离谱。后来换了一款,虽然宣传上没那么“硬核”,但支持多路径抑制技术,在信号反射严重的地方表现反而更稳定。这说明,单纯看参数,不如看它在真实环境下的表现。所以,在考虑导航芯片哪个好时,我们都会问一句:“你主要用在什么场景?对精度有什么具体要求?”

功耗与成本,永远的平衡术

除了精度,功耗和成本也是我们评估导航芯片时必须考虑的关键因素。试想一下,如果你要做一个需要长时间工作的可穿戴设备,或者一个部署在偏远地区、依赖电池供电的传感器节点,那功耗绝对是第一位的。高精度的GNSS芯片,往往伴随着更高的功耗,特别是在全频段、高输出率工作时。这时候,我们就得在精度和续航之间做一个权衡。

不少厂商推出了低功耗模式的GNSS芯片,它们可以在不需要高精度定位的时候,降低工作频率、关闭部分卫星接收通道,甚至采用间歇性工作的策略,大大延长电池寿命。我们以前做过一个低功耗的户外运动手环,目标就是续航至少一周。当时选型的时候,就重点考察了这些低功耗特性。还有一些芯片,自带A-GNSS(辅助GNSS)功能,可以快速获取星历信息,缩短首次定位时间(TTFF),这在一定程度上也降低了功耗,因为芯片不需要长时间“搜星”。

成本就不用说了,尤其是在量产的大规模应用中,每一分钱都要精打细算。一颗高端的、支持多频多模高精度定位的芯片,价格可能要比普通单频芯片贵好几倍。所以,如果你只是做一个简单的位置记录,或者对定位精度要求不高,那么选择一颗性价比高、功耗也相对较低的入门级GNSS芯片,可能就是更明智的选择。这就好比买车,不是所有人都需要一辆跑车,更多人需要的是一辆经济实惠、能满足日常通勤的家用车。

可靠性与易用性,决定了项目的成败

导航芯片的可靠性,尤其是在恶劣环境下,是很多人容易忽视的一点。我们做一些户外项目,比如地质勘探、农业监测,设备可能要长时间暴露在高温、低温、潮湿甚至强电磁干扰的环境中。这时候,一颗工业级的、通过了相关可靠性认证的导航芯片,就显得尤为重要。它不光是芯片本身的设计,还包括封装、生产工艺,甚至厂商提供的技术支持和固件稳定性,都是可靠性的重要组成部分。

易用性也是一个大问题。芯片厂商提供的开发套件、文档资料、软件库(SDK)以及技术支持的质量,直接影响到我们工程师的开发效率。有些芯片,虽然性能参数很好,但文档含糊不清,demo代码bug多,或者厂商技术支持响应慢,那开发起来就会非常痛苦。我们有时候宁愿选择一款性能稍逊但文档齐全、社区活跃的芯片,这样能大大缩短开发周期,降低项目风险。我记得有一次,为了解决一个芯片的特殊接口问题,跟厂商的FAE(现场应用工程师)反复沟通了好几天,虽然最后解决了,但耽误了不少时间。

行业内的“常青树”与“新势力”

聊到具体的厂商,其实不少在导航芯片领域都有深耕多年的老牌厂商,也有不少新进入的玩家。像(此处可以插入一些您在实际操作中接触过且口碑不错的厂商名字,比如“以前做车载导航的,某某(某厂商名)家芯片用得比较多,稳定性确实不错,虽然价格不算最低,但胜在省心”)就是其中的代表。他们家的产品线覆盖比较广,从入门级的消费电子到要求严格的车规级都有涉及。

当然,也有一些新进的厂商,比如(此处可以插入一些您正在关注或者认为有潜力的新厂商名字,比如“最近几年,看到不少做高精度定位的公司,比如某某(某厂商名),在RTK(实时动态差分)领域做得比较有特色,他们的芯片方案在一些特定行业应用里,表现出了相当的竞争力,特别是在一些对成本比较敏感但又需要高精度定位的场景。”)。他们的产品可能在某些方面有特别的优势,比如超低功耗、或者集成了更多的辅助功能,这都为我们提供了更多的选择。

要判断导航芯片哪个好,归根结底还是要回到具体需求上。你得明确你的应用场景、精度要求、功耗预算、成本目标,然后去考察不同厂商的芯片,看看谁的产品最能贴合你的需求。最好能拿到几款样品,在实际环境中进行充分的测试和验证,而不是仅仅依靠数据手册上的参数。毕竟,芯片的好坏,最终是由它在你的产品中的表现来决定的。