物联网智能产品定位技术-美国GPS PK 中国北斗，国货更强
想要精确定位，最靠谱的就是GPS定位和北斗定位，依靠卫星，民用级别户外精度可达5-10米，军用可达分米级的定位精度。只要在户外，不管天气怎么样，都可以精确定位。统称为卫星定位。
↑ 图：GPS和北斗
卫星定位，在各种户外场景应用非常多，汽车定位、手机定位是最常见的场景。想要用好卫星定位，要对其特性充分理解。
信号弱：GPS和北斗的卫星都在我们头上2万公里的高空，卫星发送的信号长途跋涉2万公里到我们的GPS接收机上，非常非常微弱了，GPS的信号强度只有手机信号的十万分之一还不到（-160dBm vs -110dBm），这么弱的信号，想指望它穿过墙壁是的。因此卫星定位只能在户外使用，在室内、立交桥下、隧道里、地下室、货柜里、高楼包围中等有遮挡的应用场景通通不能使用。因为信号弱，所以很容易被干扰，产品设计的时候也需要让GPS天线远离高频干扰源，如CPU、摄像头等。
功耗高：GPS持续运行时，可以超过20mA的工作电流，因此仅凭一节电池就想待机半年的场景里，就别考虑GPS了，功耗太高了。用电池供电的产品设计的时候也需要考虑GPS的运行时间，通过定期唤醒来节省电量。像儿童手机类的可穿戴产品，如果持续开GPS就会导致使用时间大减。
价格高：GPS模块的价格普遍要20-30块，为了提升接收灵敏度，还需要加上一块陶瓷天线。一辆带定位的摩拜单车可以买五辆以上的ofo小黄车，由此可见越是先进越是智能的产品，成本越高。
定位时间：冷启动接近1分钟，热启动5秒。冷启动是指定位模块很久没有定位过了（超过2小时，或者走了很远），天上的卫星早就飞远了，需要重新获取当前天空中卫星的位置图，因此时间要长一些。热启动是指近期已经定过位了，直接根据天上卫星的历史排布图就可以重新定位了。卫星在天上的位置图，叫做星历。
辅助定位：因为冷启动时间太久，用户捧着手机站一分钟才能确定自己的位置，体验比较糟糕，所以有了各种各样的辅助定位手段，例如AGPS，手机根据和周围的几个基站的距离，估摸一个大致的位置告诉基站，基站把手机附近的星历返回给手机，这样就不需要让手机从卫星上获取星历了。可以将冷启动的定位时间加速到10秒以内。
用到GPS的产品，都充分考虑了GPS的上述几大特性：汽车，电不用愁，车顶大天线性能好，卫星导航几乎成了标配。手机，几千毫安时的电池，用的起卫星导航，没电了还有充电宝，出门看导航，CPU芯片干脆集成GPS，于是GPS成了标配，没有哪台智能机不带GPS的。摩拜单车锁，走高逼格路线不怕贵，带太阳能充电或花鼓发电机，不怕没电，还能通过GPS实现找车功能。
北斗哪里比GPS好？
北斗和GPS其实是类似的。但北斗比GPS更好一些。
GPS是美国军方发明的，用途是引导导弹、飞机、战舰。军用版GPS精度非常高，可以达到分米级的精度，美军依据超高精度的GPS定位，经常前一发导弹在碉堡上炸个口子，后一发导弹紧跟着从口子飞进去。
民用版GPS的加了干扰措施，故意让精度下降到5米级别，减小他国的军事用途。但对中国这样的国家，肯定是不能全依靠GPS的，万一哪天打起仗来了，美国把GPS给关掉了，武器定不到位，车辆导不了航，就麻烦大了。
于是国内布设了自己的卫星定位网络，北斗。其他国家，如俄罗斯的GLONASS，欧洲的GALILEO等，也都是因为相同的原因建设的。
北斗比其他几套系统多了一个独门绝技：短报文。通过北斗卫星发送短信息。
可能有些人会说了，又不能打电话，光发短信有什么用？在深山老林里、沙漠中、茫茫大海上，都是没有手机信号的。有了卫星定位，自己是能知道自己的位置了，但没办法告诉别人呀，救援人员收不到你的位置，就不可能来救援。
因此，除了普及率极低的卫星电话之外，北斗通过短报文提供了一种随时随地和外界沟通的能力，能够在科考、勘探、探险、长途运输等领域发挥一技之长。
对于实际产品应用上，大部分的模块都可以支持GPS和单模北斗，也有一些还能再多支持GLONASS和GALILEO。采用UART或USB标准接口，很容易的接入如单片机、ARM等常用的嵌入式处理器系统中。
双模北斗，可以发送短报文的模块相对少一些，价格超过2000块，设计方式和单模类似，也是通过UART或USB连接主控芯片，主要用在专业行业领域。
↑ 图：燚智能周教授
原文来自燚智能硬件开发网，周教授每周答疑，硬件工程师们的贴心教父
更多定位文章：
