解读车载导航的工作原理

　　在《汽车之友》上登过的导航评测不少，但支撑这些高性能导航的内里乾坤却未必人人都知道，这些四方金属盒子外形相似，功能大同小异，缘何会有让人困惑的巨大价差。今天，就让我们一起通过本文，一窥内里的乾坤。不过，别被我们漂亮的图片所迷惑，简单来说，我们就当车载导航是一台微缩版的电脑即可，其实没那么复杂。

　　中央处理器

　　车载导航的中央处理器等同于电脑的CPU。目前所有的导航中央处理器都是基于ARM架构进行开发研制的，就像intel的X86架构一样，ARM主打的是超低功耗的移动和便携市场，而Intel则是主打高性能的计算领域。

　　ARM处理器应用广泛，不少厂商在宣传自己的产品时，使用各类让人费解的专业名词，诸如ARM11、双核、Cortex-A15等等。处理器性能并非越高越好，其并不能加快搜星、定位速度，这些活都是GPS芯片干的，处理器只负责把GPS芯片传来的数据进行处理分析并在地图上显示出来。处理器所影响到的是机器运行速度，还包括诸如渲染三维地图效果、音视频解码能力以及各类附加娱乐、游戏软件流畅度等。

　　说到处理器，不能不提一下奇葩公司CSR，它是为数不多能把ARM处理器与GPS芯片、GPU显示芯片、DSP数字信号芯片整合成独有解决方案为自己所用的公司，另一家则是韩国三星。市面上的导航生产厂家要不就使用全套的解决方案、要不就以分开构建ARM加各类导航芯片的方法进行生产。不过在2012年中，三星以3.1亿美元高价收购CSR的移动连接与定位技术，一举获得其21项美国专利。当真是螳螂捕蝉黄雀在后。

　　GPS芯片

　　GPS芯片就如专用解码器，将卫星讯号转换为地图软件可处理的数据，其优劣取决于其搜星性能差异，市面上针对美国全球卫星导航系统开发GPS芯片多达十几种，影响较大的有SiRF、Garmin、u-blox等厂商，其中Garmin的芯片为自己品牌手持设备制造，09年被CSR收购的SiRF占芯片整体供应的70%以上。五代SiRF芯片是最新型号，不过性价比最高依然是四代芯片。我国的北斗导航系统起步较晚却奋起直追，去年末公布的北斗ICD数据文档令导航芯片混战在所难免，国内一线大厂已积极整合GPS与北斗双模运行以提高自身产品的核心竞争力。

　　DVD机芯

　　传统意义来说，DVD功能是车载导航必不可少的功能，虽然现在多数机器都能通吃音频文件，但喜欢CD以及DVD碟片的车主不在少数，这时候，DVD机芯的优劣就格外重要了。解码版的盛行让其技术门槛和成本降下来不少，机芯的优劣体现在激光头的寿命和读碟能力上，小厂为了节省成本会采用家用级别光头，寿命千把小时，而车用规格的光头寿命能达三千小时以上，估计没人喜欢一年半载拆换一次光头。机芯还有个重要指标就是抗振续播能力，当车辆在颠簸路面行驶时，具有电子预读功能(将音视频预读至缓存上)的机芯能有更好的表现。

　　内存

　　车载导航的内存分两类，一种是服务于处理器数据交换的随机存储器(RAM)，等同于电脑的DDR内存(基于早期ARM处理器寻址原因以及成本问题，车载导航目前基本不使用1GB以上的RAM内存)。256MB、512MB由于使用量大成本较低被普遍采用，128MB基本淘汰、1GB则因为产能以及工艺问题较为昂贵。

　　另外一种则是作为数据存储介质的高可靠性SLC NANDFLASH或者e.MMC(可视为高质量的TF卡，其包含有做数据纠错控制器和存储数据的MLC NANDFLASH)，可理解为硬盘。由于现在车载导航基本都内嵌读卡槽，低价产品采用小容量SLC NANDFLSH就足够，高端产品则常用大容量的e.MMC或者其与前者共存。(e.MMC、iNAND、MovNAND其实是一类产品，不过行业叫e.MMC比较多一点。

　　天线

　　涉及到信号收发的设备均会使用天线，导航也不例外。别看天线的样子五花八门，但有四个重要参数：增益(Gain)、驻波(VSWR)、噪声系数(Noise figure)、轴比(Axial ratio)。其中轴比尤为重要。

　　影响天线性能的技术知识挺多，从浅里看，陶瓷片以及放大电路两块足以影响巨大。陶瓷片的作用在于将信号电波转换成电流，陶瓷粉末的好坏以及烧结工艺直接影响性能;面积越大效果越好。25×25mm的陶瓷片效果绝对比12×12mm要好，放大电路方面低档产品普遍选用三极管，而高档天线则多选用成本较高的MOS管，单这两点就决定了天线效果的良萎。

　　显示屏

　　显示屏是车载导航与使用者人机交互的主要沟通渠道。目前多使用LED背光的LCD显示屏技术，充分发挥LED背光长寿命和均匀柔和的亮度。分辨率也由原来的800*480逐步升级到了现在的1024*600。前装导航多采用非触摸屏结合原车按钮，后装导航则多采用触摸屏形式。

　　触摸屏分为电阻屏和电容屏两类，各有所长。电阻屏简称软屏，成本低廉，压力接触方式令精度能达到单个显示像素，便于手写并不易在屏幕上留下指纹、油渍和细菌。在-20°C至+70°C的温度下均能正常工作，对湿度也没什么要求，缺点是透过率差以及阳光或光亮环境下可视效果极差。

　　电容屏为俗称硬屏，价格比同规格电阻屏贵2~3倍，高硬度玻璃清晰、透光率高，易于清洁，还可多点触控，只需触摸而不用压力产生信号，光损失以及系统功耗上明显优于前者。但胖手指的精度只适合按钮而非书写，加之容易受环境影响，当环境温度、湿度发生改变时容易产生漂移。

　　其他主要零配件

　　收音头

　　高端的收音头虽能在高楼大厦之中更清晰地接收到电台信号，不过上十美金的成本未必成为商家首选。

　　功放模块

　　功放模块要不是现在能通过整合方式植入到芯片解决方案之中，也会成为价格累赘。

　　操作系统

　　目前市面上流行的winCE系统由生产厂家代用户缴纳授权费用，相反免费的Android系统因开源模式和较高的系统利用率势必成为新宠。

　　专用线束

　　与汽车连接的专用线束也不是省油的灯，随着金属价格的攀升，便宜的铜包铝、铜包钢材料取代了纯铜成为主要导线材料，机器背后的接口也渐渐选用了更为便宜的镀锌接口。

　　各类通讯模块

　　高配置的机型里面往往会内嵌了蓝牙、WIFI模块以及3G模块，方便使用者使用互联网，希望缩减成本的厂家会选择使用外接式加驱动的形式实现。

　　编辑点评

　　一分价钱一分货、量力而行没对错、丰俭由人虽有理、贵贱之分有猫腻。对于在售的车载导航，涵盖了三千多个零件，但其中少数的十多个主要配件却占了该产品约65%的总成本。直击目前市面上从699/台~4699/台乃至更高的混乱报价，奉劝读者按照自己的预算选择适合自己的车载导航。