移動(dòng)智能終端將成為最主要的北斗導(dǎo)航定位應(yīng)用市場(chǎng)
——移動(dòng)智能終端北斗定位白皮書（2016年）發(fā)布

編者按

2016年10月，移動(dòng)智能終端技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、北斗技術(shù)與應(yīng)用委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布了移動(dòng)智能終端北斗定位白皮書，本刊摘編如下。

移動(dòng)智能終端技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟北斗技術(shù)與應(yīng)用委員會(huì)發(fā)布《移動(dòng)智能終端北斗定位白皮書》，旨在與業(yè)界同仁分享在移動(dòng)智能終端北斗定位領(lǐng)域的研究成果。

2012 年12月27日，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)區(qū)域系統(tǒng)正式建成，開始向亞太地區(qū)提供商用服務(wù)；2015年3月30日，首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域運(yùn)行向全球拓展啟動(dòng)實(shí)施；推動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化、規(guī)?；瘧?yīng)用進(jìn)入關(guān)鍵階段。移動(dòng)智能終端是衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)最主要的應(yīng)用市場(chǎng)之一，北斗在移動(dòng)智能終端中的普及應(yīng)用將對(duì)北斗應(yīng)用發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

本白皮書主要介紹了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)情況、移動(dòng)智能終端北斗定位的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，分析了移動(dòng)智能終端北斗定位發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)，提出了我國(guó)移動(dòng)智能終端北斗定位發(fā)展的思考和建議，希望能為業(yè)界提供有價(jià)值的參考。

一、移動(dòng)智能終端衛(wèi)星導(dǎo)航定位發(fā)展現(xiàn)狀

移動(dòng)智能終端成為最主要的衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場(chǎng)之一。據(jù)歐盟全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)機(jī)構(gòu)（簡(jiǎn)稱GSA）預(yù)測(cè)，到2023 年，以智能手機(jī)為代表的消費(fèi)電子類導(dǎo)航定位設(shè)備年出貨量將超過25 億，衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能在手機(jī)中的滲透率將超過75%。從收入上看，移動(dòng)智能終端位置服務(wù)（LBS）市場(chǎng)的累積收入將達(dá)到全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場(chǎng)累計(jì)收入的53.2%。

GPS 基本成為手機(jī)定位的代名詞。目前，絕大多數(shù)手機(jī)均支持GPS，GPS 更是成為智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。據(jù)GSA 統(tǒng)計(jì)，2015 年，支持GPS 定位的智能手機(jī)年出貨量已超過14億，預(yù)計(jì)到2023 年，將超過22 億。根據(jù)我國(guó)手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2016 年第一季度我國(guó)申請(qǐng)進(jìn)網(wǎng)的610 款手機(jī)中，支持GPS 定位功能的478款，占比為78.4%。4G 手機(jī)中支持GPS 定位功能的468 款，在4G 手機(jī)中占比高達(dá)85.4%。目前，不支持GPS 定位功能的手機(jī)主要集中在超低端功能機(jī)、老人機(jī)等。

移動(dòng)智能終端衛(wèi)星導(dǎo)航定位接收機(jī)均為單頻接收機(jī)、使用單點(diǎn)定位。相比較于單頻接收機(jī)、單點(diǎn)定位，雙頻/多頻接收機(jī)、差分定位技術(shù)（如：RTD、RTK）均可大幅提升定位精度，但上述技術(shù)對(duì)于GNSS 天線、器件性能（如：晶振、射頻前端）、算法復(fù)雜度均有較高要求，從而影響終端體積、成本、功耗、定位實(shí)時(shí)性等，進(jìn)而影響終端的應(yīng)用場(chǎng)景。作為大眾使用的便攜設(shè)備，在定位精度滿足基本需求的情況下，相比定位精度指標(biāo)，移動(dòng)智能終端定位首先更重視泛在可用性、體積、成本、功耗、定位速度等。自衛(wèi)星定位在引入移動(dòng)終端的20 年中，均使用單頻接收機(jī)進(jìn)行單點(diǎn)定位，定位精度基本維持在十米量級(jí)。

網(wǎng)絡(luò)輔助GPS（A-GPS）技術(shù)成為GPS智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用技術(shù)。定位速度是衡量智能終端定位性能的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)輔助衛(wèi)星定位技術(shù)通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將衛(wèi)星基本狀態(tài)信息傳遞給智能終端，從而簡(jiǎn)化了智能終端定位算法，改善了智能終端的定位速度，同時(shí)由于降低了定位運(yùn)算量，一定程度上改善了智能終端的待機(jī)時(shí)間，提升了用戶體驗(yàn)。

因此，網(wǎng)絡(luò)輔助衛(wèi)星定位技術(shù)在手機(jī)終端得到廣泛普及。目前支持GPS 的智能手機(jī)均支持A-GPS 技術(shù)。

國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈巨頭各自建設(shè)A-GPS 定位平臺(tái)，用于為終端提供更好的GPS 定位服務(wù)。出于各自商業(yè)模式的考慮，國(guó)外運(yùn)營(yíng)商（如：AT&T、Verizon、德國(guó)電信）、終端廠商（如：原諾基亞）、芯片廠商（如：高通、博通、CSR）、終端操作系統(tǒng)廠商（如：谷歌）、定位方案廠商（如：RxNetworks、TruePosition）紛紛建設(shè)了自有的A-GPS 定位平臺(tái)以更好地開展定位業(yè)務(wù)或?yàn)橛脩籼峁┝己玫捏w驗(yàn)。目前，在我國(guó)銷售的智能終端多將國(guó)外公司的A-GPS 平臺(tái)配置為默認(rèn)定位平臺(tái)。

移動(dòng)智能終端衛(wèi)星導(dǎo)航定位芯片與主芯片、連接芯片廣泛集成，綜合型芯片廠商成為該市場(chǎng)的主要玩家。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷豐富，用戶對(duì)移動(dòng)智能終端性能、功耗等的要求不斷提高，進(jìn)而使得移動(dòng)智能終端芯片的集成度越來越高。目前的移動(dòng)智能終端中，已經(jīng)不存在獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航定位芯片，衛(wèi)星導(dǎo)航定位芯片與主芯片、連接芯片已經(jīng)廣泛集成。專業(yè)的移動(dòng)終端GNSS 芯片廠商，要么被綜合型芯片廠商廣泛收購(gòu)，要么退居幕后，為綜合型芯片廠商提供GNSS IP核。據(jù)ABI Research 數(shù)據(jù)顯示，移動(dòng)智能終端中衛(wèi)星導(dǎo)航定位芯片市場(chǎng)占有率最高的三家公司分別是高通、聯(lián)發(fā)科、博通，均為綜合型通信芯片廠商。作為最大的手機(jī)芯片廠商，高通一家即占據(jù)接近6 成的市場(chǎng)份額，遙遙領(lǐng)先其他廠商。

二、移動(dòng)智能終端衛(wèi)星導(dǎo)航定位發(fā)展趨勢(shì)

雙模、多模衛(wèi)星導(dǎo)航定位芯片逐漸普及。定位接收機(jī)使用的直視徑（LOS）衛(wèi)星數(shù)直接影響定位的精度，多半情況下,非LOS 導(dǎo)航信號(hào)不利于接收機(jī)的精度。然而，某些環(huán)境下，如城市峽谷地區(qū)，在不能得到足夠多的LOS 衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，導(dǎo)航接收機(jī)將不得不使用非LOS 衛(wèi)星信號(hào)。相比較于單導(dǎo)航星座衛(wèi)星定位，多導(dǎo)航星座聯(lián)合定位將顯著增加可見衛(wèi)星數(shù)，尤其是LOS 衛(wèi)星數(shù)，提高定位性能。同時(shí)，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)也越來越重視不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之間的兼容和互操作性，這也有利于多星座聯(lián)合定位。據(jù)GSA 統(tǒng)計(jì)，目前60%以上的衛(wèi)星導(dǎo)航定位芯片支持雙模或多模。

室內(nèi)外泛在定位成為研究熱點(diǎn)，將在未來得到更廣泛的應(yīng)用。衛(wèi)星導(dǎo)航在室內(nèi)很難發(fā)揮作用。近幾年，室內(nèi)定位成為研究熱點(diǎn)，各種新型定位方案不斷涌現(xiàn)，如：WiFi 定位、藍(lán)牙定位、RFID 定位、甚至LED 定位、地磁定位等。各大公司也紛紛布局室內(nèi)定位，搶占產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，新型商業(yè)模式的不斷涌現(xiàn)，各種業(yè)務(wù)對(duì)于終端位置的需求越來越多，移動(dòng)智能終端定位要適應(yīng)繁雜的場(chǎng)景，單一的定位方案不可能滿足用戶在所有場(chǎng)景的精度、速度、功耗需求。因此，融合衛(wèi)星定位、基站定位、室內(nèi)定位、傳感器定位在內(nèi)的室內(nèi)外泛在定位將在未來得到更廣泛的應(yīng)用。

高精度衛(wèi)星定位值得密切關(guān)注，但移動(dòng)智能終端規(guī)模應(yīng)用尚需時(shí)日。高精度衛(wèi)星定位在測(cè)繪、航空、精細(xì)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，若移動(dòng)智能終端能實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)甚至分米級(jí)、厘米級(jí)高精度定位，毫無疑問將催生一系列新型的商業(yè)模式、商業(yè)機(jī)會(huì)。近些年來，一些研究機(jī)構(gòu)開始探索利用移動(dòng)智能終端的低成本天線及器件來實(shí)現(xiàn)更高精度的定位。不過，要在移動(dòng)智能終端上實(shí)現(xiàn)高精度定位，仍然面臨天線、終端體積、器件成本、實(shí)現(xiàn)方案、算法復(fù)雜度、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)模式構(gòu)建等一系列技術(shù)和產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)。

三、移動(dòng)智能終端北斗定位發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)高度重視北斗定位在移動(dòng)智能終端中的推廣應(yīng)用。在國(guó)務(wù)院2013 年印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)信息消費(fèi)擴(kuò)大內(nèi)需的若干意見》中，明確提出“加快推動(dòng)北斗導(dǎo)航核心技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)北斗導(dǎo)航與移動(dòng)通信、地理信息、衛(wèi)星遙感、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等融合發(fā)展”；在2013 年印發(fā)的《國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中，也明確提出“重點(diǎn)推動(dòng)北斗兼容衛(wèi)星導(dǎo)航功能成為車載導(dǎo)航、智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置”；在2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)》白皮書中，進(jìn)一步明確提出“面向智能手機(jī)、車載終端、穿戴式設(shè)備等大眾市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)北斗產(chǎn)品小型化、低功耗、高集成，重點(diǎn)推動(dòng)北斗兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位功能成為車載導(dǎo)航、智能導(dǎo)航的標(biāo)準(zhǔn)配置”。

網(wǎng)絡(luò)輔助北斗（A-北斗）定位國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作正式完成。網(wǎng)絡(luò)輔助衛(wèi)星定位需在3GPP、3GPP2、OMA 等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。2013 年初，工信部和總裝北斗辦聯(lián)合成立了“移動(dòng)通信領(lǐng)域北斗國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合推進(jìn)工作組”以推動(dòng)A-北斗定位在2G/3G/4G 中的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。2015 年3 月，A-北斗定位技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布；9 月，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。至此，A-北斗定位國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作宣告正式完成。

移動(dòng)通信領(lǐng)域北斗定位國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化工作正有序推進(jìn)中。

在我國(guó)移動(dòng)通信領(lǐng)域，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)正式落地為行標(biāo)（包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）是產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用的前提。為促進(jìn)智能終端北斗定位的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，2014年，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）多個(gè)工作委員會(huì)（TC5、TC9、TC11）在工作范圍內(nèi)啟動(dòng)了北斗和A-北斗定位行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，涵蓋性能、協(xié)議、射頻、電磁兼容等多個(gè)方面。

國(guó)內(nèi)低功耗、高集成度智能手機(jī)北斗定位芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，獲得新突破。2014年，在發(fā)改委北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)重大應(yīng)用示范發(fā)展專項(xiàng)支持下，工信部成功組織國(guó)內(nèi)終端廠商、芯片廠商開展了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用示范，計(jì)劃在2016 年底，重點(diǎn)支持2000 萬部北斗智能手機(jī)研發(fā)與應(yīng)用。2015 年7 月，海思、展訊、聯(lián)芯三大手機(jī)芯片廠商分別發(fā)布了自研的40nm 北斗/GPS、WiFi、藍(lán)牙、調(diào)頻（FM）四合一高集成度芯片以及智能手機(jī)整體解決方案，一舉打破國(guó)外廠商在智能手機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航芯片市場(chǎng)的壟斷地位。截至目前，華為、中興等基于自研北斗芯片的終端規(guī)模出貨量已經(jīng)超過1000 萬部，包括華為P8 青春版、榮耀4X 等熱銷機(jī)型。

北斗在移動(dòng)智能終端中的滲透率逐漸提升。根據(jù)GSA 數(shù)據(jù)，目前移動(dòng)智能終端中支持北斗定位功能的約為30%。根據(jù)我國(guó)電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2016 年8 月31日, 在申請(qǐng)電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可的終端中，宣稱支持北斗的終端共821 款，其中手機(jī)終端759 款，無線數(shù)據(jù)終端41 款，車載終端15 款，POS 終端4 款，無線信息終端2 款，主要通過GPS/北斗多模定位芯片的方式支持。

云逸_摘編