藍牙GPS

藍牙GPS

藍牙GPS是一種GPS信號接收機,它能將接受的GPS數據處理後通過藍牙無線技術傳送到手機、PDA、電腦等設備中,以輔助定位。藍牙GPS的出現,能夠令普通的數碼設備也具有定位功能。

簡介

藍牙GPS接收機是2005年的明星,通過無線連線筆記本電腦、PDA甚至智慧型手機都非常方便,又可以實現靈活擺放的特點,因此受到了用戶普遍歡迎。由於藍牙標準本身就有模擬串口的功能,所以在電子地圖兼容性方面也比較好,不過有時也有不兼容問題。

藍牙GPS 藍牙GPS

藍牙GPS的缺點是需要配備電池並經常充電,而且很多用戶不熟悉藍牙設備的軟體設定方法。加之價格略高(800元上下),套用還不夠普遍。不過,隨著越來越多的筆記本電腦集成藍牙功能,藍牙GPS有望成為市場上的主流產品。

藍牙術語

在Android手機平台中,只到Android 2.0才引入藍牙接口。在開發時,需要真機測試,如果需要數據傳輸,還需要兩台機器,另外藍牙需要硬體支持,但一般的智慧型手機上都會有這方面的支持,特別是Android系統的手機。

正式開發Android 藍牙時,需要在Android項目中的AndroidManifest.xml中添加對應許可權:

定位系統

這是全球第一款無線GPS系統,自帶內置天線和可充電鋰電池,重量只有60克(包括電池),尺寸只有普通名片大小(9×5×1.7厘米),充電後可連續工作6-8小時。它通過 藍牙 虛擬串口與帶藍牙的主機連線,使現有的GPS軟體不需修改便可直接使用(現有設備只需三百多元即可擴充USB或CF卡藍牙接口)。由於本設備不需在主機上安裝任何驅動程式,使得其可用於多種作業系統:Windows CE(Pocket PC,SmartPhone ),Android,iOS,PALM,BlackBerry,JAVA,Windows 98/2000/XP,Linux等所有帶藍牙設備的主機。

常見的品牌有:麥哲倫,Holux,Rikaline,Nokia等等

好處

延長使用時間

一般GPS在與掌上電腦連線時,系統只能有三小時的工作時間,這就使得GPS系統離開汽車就無法工作,而藍牙GPS自帶可充電電池,工作時間可達6至8小時,滿足了絕大部分戶外工作者的需要.

一機多用

藍牙GPS可接多種主機平台無需驅動程式,即可以在iPAQ等CE系統中使用,也可以在SONY 等PALM系統中使用,更可以在筆記本電腦中使用, 使你在更換電腦時無需更換GPS系統.

與主機分離

大家知道GPS系統必須在能夠看見天空的地方才能工作,要不然就得使用附加天線,一般GPS用戶如果在大型車輛上或室內想要使用GPS 系統很不方便,而藍牙GPS系統沒有這些問題.

技術特點

藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性標準,它以低成本的近距離無線連線為基礎,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連線。如果把藍牙技術引入到行動電話和便攜型電腦中,就可以去掉行動電話與便攜型電腦之間令人討厭的連線電纜而通過無線使其建立通信。印表機、PDA、桌上型電腦、傳真機、鍵盤、遊戲操縱桿及所有其它的數字設備都可以成為“藍牙”技術系統的一部分。除此之外,藍牙無線技術還為已存在的數字網路和外設提供通用接口以組建一個遠離固定網路的個人特別連線設備群。

藍牙技術在全球通用的2·4GHz ISM(工業、科學、醫學)頻段,藍牙的數據速率為1Mb/s。從理論上來講,以2·45GHz ISM波段運行的技術能夠使相距30m以內的設備互相連線,傳輸速率可達到2M/s,但實際上很難達到。套用了藍牙技術plonk and play’的概念,有點類似“即插即用”的概念,任意藍牙技術設備一旦搜尋到另一個藍牙技術設備,馬上就可以建立聯繫,而無須用戶進行任何設定,可以解釋成“即連即用”。這在無線電環境非常嘈雜的環境下,它的優勢就更加明顯了。

藍牙技術的另一大優勢是它套用了全球統一的頻率設定,這就消除了“ 國界”的障礙,而在蜂窩式行動電話領域,這個障礙已經困擾用戶多年。

另外,ISM頻段是對所有無線電系統都開放的頻段,因此使用其中的某個頻段都會遇到不可預測的干擾源。例如某些家電、無繩電話、汽車房開門器、微波爐等,都可能是干擾。為此,藍牙技術特別設計了快速確認和跳頻方案以確保鏈路穩定。跳頻技術是把頻帶分成若干個跳頻信道(hop channel),在一次連線中,無線電收發器按一定的碼序列不斷地從一個信道跳到另一個信道,只有收發雙方是按這個規律進行通信的,而其它的干擾不可能按同樣的規律進行干擾;跳頻的瞬時頻寬是很窄的,但通過擴展頻譜技術使這個窄帶或成倍地擴展成寬頻帶,使干擾可能的影響變成很小。與其它工作在相同頻段的系統相比,藍牙跳頻更快,數據包更短,這使藍牙技術比其它系統都更穩定。

套用

主要是為船舶,汽車,飛機等運動物體進行定位導航。例如:

船舶遠洋導航和進港引水

飛機航路引導和進場降落

汽車自主導航

地面車輛跟蹤和城市智慧型交通管理

緊急救生

個人旅遊及野外探險

個人通訊終端(與手機,PDA,電子地圖等集成一體)

電力,郵電,通訊等網路的時間同步

準確時間的授入

準確頻率的授入

各種等級的大地測量,控制測量

道路和各種線路放樣

水下地形測量

地殼形變測量,大壩和大型建築物變形監測

GIS套用

工程機械(輪胎吊,推土機等)控制

精細農業

1.

船舶遠洋導航和進港引水

2.

飛機航路引導和進場降落

3.

汽車自主導航

4.

地面車輛跟蹤和城市智慧型交通管理

5.

緊急救生

6.

個人旅遊及野外探險

7.

個人通訊終端(與手機,PDA,電子地圖等集成一體)

8.

電力,郵電,通訊等網路的時間同步

9.

準確時間的授入

10.

準確頻率的授入

11.

各種等級的大地測量,控制測量

12.

道路和各種線路放樣

13.

水下地形測量

14.

地殼形變測量,大壩和大型建築物變形監測

15.

GIS套用

16.

工程機械(輪胎吊,推土機等)控制

17.

精細農業

網路技術

藍牙GPS技術支持點對點和點對多點連線。幾個piconet可以被連線在一起,靠跳頻順序識別每個piconet。同一piconet所有用戶都與這個跳頻順序同步。其拓撲結構可以被描述為"多piconet"結構。

在一個"多piconet"結構中,在帶有10個全負載的獨立的piconet的情況下,全雙工數據速率超過6Mb/s。

話音

話音信道採用連續可變斜率增量調製(CVSD)話音編碼方案,並且從不重發話音數據包。CVSD編碼擅長處理丟失和被損壞的語音採樣,即使比特錯誤率達到4%,CVSD編碼的語音還是可聽的。

無線

藍牙空中接口是建立在天線電平為0dBm的基礎上的。空中接口遵循FCC(美國聯邦通信委員會)有關電平為0dBm的ISM頻段的標準。如果全球電平達到100mW以上,可以使用擴展頻譜功能來增加一些補充業務。頻譜擴展功能是通過起始頻率為2.402,終止頻率為2.480,間隔為1MHz的79個跳頻頻點來實現的。出於某些本地規定的考慮,日本、法國和西班牙都縮減了頻寬。最大的跳頻速率為1660跳/秒。理想的連線範圍為10厘米--10米,但是通過增大傳送電平可以將距離延長至100米。

基帶

基帶部分描述了硬體--基帶鏈路控制器的數位訊號處理規範。基帶鏈路控制器負責處理基帶協定和其它一些低層常規協定。

建立網路連線

在piconet內的連線被建立之前,所有的設備都處於standby(待令)狀態。在這種模式下,未連線單元每隔1.28秒周期性地"監聽"信息。每當一個設備被激活,它就監聽規劃給該單元的32個跳頻頻點。跳頻頻點的數目因地理區域的不同而異,32這個數字只適用於除日本、法國和西班牙之外的大多數國家。作為master的設備首先初始化連線程式,如果地址已知,則通過尋呼(page)訊息建立連線,如果地址未知,則通過一個後接page訊息的inquiry(查詢)訊息建立連線。在最初的尋呼狀態,master單元將在分配給被尋呼單元的16個跳頻頻點上傳送一串16個相同的page訊息。如果沒有應答,master則按照激活次序在剩餘16個頻點上繼續尋呼。Slave收到從master發來的訊息的最大延遲時間為激活周期的2倍(2.56秒),平均延遲時間是激活周期的一半(0.6秒)。Inquiry訊息主要用來尋找藍牙設備,如共享印表機、傳真機和其它一些地址未知的類似設備。Inquiry訊息和page訊息很相象,但是inquiry訊息需要一個額外的數據串周期來收集所有的回響。

如果piconet中已經處於連線的設備在較長一段時間內沒有數據傳輸,藍牙還支持節能工作模式。master可以把slave置為hold(保持)模式,在這種模式下,只有一個內部計數器在工作。slave也可以主動要求被置為hold模式。一旦處於hold模式的單元被激活,則數據傳遞也立即重新開始。Hold模式一般被用於連線好幾個piconet的情況下或者耗能低的設備,如溫度感測器。除hold模式外,藍牙還支持另外兩種節能工作模式:sniff(呼吸)模式和park(暫停)模式。在sniff模式下,slave降低了從piconet"收聽"訊息的速率,"呼吸"間隔可以依套用要求做適當調整。在park模式下,設備依然與piconet同步但沒有數據傳送。工作在park模式下的設備放棄了MAC地址,偶爾收聽master的訊息並恢復同步、檢查廣播訊息。如果我們把這幾種工作模式按照節能效率以升序排一下隊,那么依次是:呼吸模式、保持模式和暫停模式。

優勢

1、藍牙GPS接收器機型小巧,而且目前新出的產品外觀設計上更漂亮,某些機型藍牙GPS接收器還有防水

的功能。
2、藍牙GPS接收器可以隨意放置在車內信號更強的地方,而CF卡GPS接收器插在PDA上則不可以隨意放置。
3、藍牙GPS接收器大部分是在車上與PDA或筆記本或智慧型手機聯接的,但假如偶爾你需要手持使用,也是

比較方便的,你可以將藍牙GPS接收器放置在口袋或包里,而不必擔心磕碰。
4、與手持或車載GPS接收器相比,藍牙GPS接收器接收器價格便宜,地圖資源更廣泛,可以使用目前市場

上大多數地圖軟體,兼容性高。
5、目前市場上具有藍牙接口的筆記本和PDA和智慧型手機很多,所以現在除了手持機之外,藍牙GPS接收器

是目前採用最多的GPS解決方案。

缺點

1、藍牙GPS接收器因為使用藍牙接口與主機聯接,筆記本或PDA或智慧型手機打開藍牙耗電量會加大,這樣

實際使用時間會縮短。解決辦法是為PDA或筆記本或智慧型手機配置點菸器車充或車載逆變器(變壓器)。
2、既然是藍牙GPS接收器,自然離不開藍牙的連線,雖然各家採用的藍牙晶片也是相似,但出來的成品卻

要接受兼容性穩定性的考驗。舊款的藍牙GPS接收器和PDA匹配時可能會存在兼容性的問題,不過新的機型

這方面都改善不少。

車載GPS系統現在非常流行,它讓許多車友付出不多的金錢就可以享受到全球衛星定位系統帶來的便利。

模組

確定GPS方案,要從以下幾個方面入手考慮。

1、GPS晶片

導航的準確性,最關鍵的是接受衛星信號的精度和算法。而衛星接收性能,主要由GPS的晶片決定。GPS的晶片相當於電腦的CPU。現在主流的是 Sirf(瑟浮)三代晶片。具有20個衛星通道(sirf二代有12個通道)。其他的還有sony的晶片和瑞士的RFMD晶片。這些晶片在實際使用中的效果,和sirf的有明顯的差距。

2、GPS電源

人們在使用GPS的時候,一般都是在車上或者戶外,而且有的時候,導航時間會比較長(比如長途旅行)。因此,在選擇GPS的時候,要注意GPS的電源或者電池的能力。

對於車載,一般的藍牙GPS和一體機都有車載充電器。

在徒步旅行時,各個產品的電池設計思路不同:有的採用和諾基亞電池通用的電池,讓諾基亞手機用戶有很多電池備用。有的採用大容量電池。有的乾脆配備可以外接的乾電池盒。

這些都可以解決電源問題,關鍵看哪一種更適合自己。

3、GPS天線

GPS天線可以增強接受能力,同時擴展接受範圍。比如屋子裡面收不到信號,通過天線,可以引導屋外。

sirf三代晶片的GPS,在絕大部分使用情況下,都不用GPS天線。在貼金屬膜的車內,一般也不需要。但是在特殊的情況下,比如天氣情況不好、高層建築物遮擋等情況下,可以購買天線最為備用。信號好的時候,安裝天線也可以提高信號強度。

4、GPS產品特點

可以說,每一款GPS產品,在設計的時候,都會有它的側重點。一個產品不可能十全十美。比如有的機器側重性價比,有的側重小巧時尚美觀,有的側重功能多樣性,有的使用大容量電池。

因此,在選擇的時候,也要根據自己的實際需要、喜歡類型和準備投入的多少來選擇。

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