“北斗魔盒”究竟是什么?(史上最有意思的北斗产品测评)

来源:城村二帅   2016-03-14 17:43   

一、缘起——努力的隔壁老王


2015年11月,帝都迎来了入冬以来的第一场降雪,城村君缩在寒冷的办公室里抱着高速运行中的笔记本电脑取暖,隔窗望去,“六出飞花入户时,坐看青竹变琼枝”。倏尔,一则新闻引起了城村君的兴趣,《千寻位置网:北斗版“王思聪”,颠覆从现在开始》,文章中介绍,“千寻位置网络有限公司……从挂牌成立到第一款产品发布,仅仅用了不到两个半月的时间,这在北斗行业内可能是任何一家企业之前都未能做到的。”



为了表达对千寻公司的敬意,城村君特意把上面的惊讶表情保持了3分24秒。尽管作为一条市场汪,城村君认为产品做得快也算是公司实力的表现,但是做得快并不等同于做得好,好比《唐伯虎点秋香》里沉得快的“快船”一样,唯有通过全面客观的评测才能有发言权。


带着双面变态辣般的好奇心,城村君开始在中华局域网上搜索关于这款产品的相关信息。城村君的初步搜索即得到了这样的结论,这产品是不是“王思聪”尚未确定,但背后闪动着的是“隔壁老王”矫健的身影。


“隔壁老王”,全世界大部分华人都认识的人物之一,身怀中华五千年奥义,拥有可怕的繁殖能力。据有关部门统计,有34%的男性都希望自己就是“隔壁老王”,但每个男性已婚生物都不希望隔壁老王就住在自己家隔壁。


北斗魔盒的“隔壁老王”就是深圳市华颖泰科电子技术有限公司,江湖传闻该公司是由原掌微公司的团队创办的。说到掌微,城村君翻了下老黄历。掌微(Centrality Communication)在卫星导航的上古时代,是与SiRF齐名的卫星导航芯片/方案公司,在2007年被当时风光正劲的SiRF以2.83亿美元收购(两年后,CSR以打发叫花子的1.36亿美元的价格收购了SiRF,做导航芯片有风险,做消费类导航芯片就是先天性心脏病患者睡钉板胸口碎大石,可谓有去无回。杯架、太逗,来,跟爷High Five!)。掌微在上海原有一彪人马,在并购前后做鸟兽散,构成了目前东方联星、和芯星通和武汉梦芯的班底,华颖泰科是近年来才逐渐走到市场前台来的公司。


在网上能找到的宣传“北斗魔盒”的软文就两篇,一篇就是前文中已经提到的,“北斗版王思聪”,另一篇就是下面这篇:



该软文的大概意思是一个技术爱好者,自己花高价买了一台北斗魔盒,安装之后使用了一下,感觉“腰不酸了,腿不疼了,一口气上五楼不费劲”。城村君仔细的扒了一下这篇软文,发现了一个有意思的事情,那就是软文中的跑车测试,其起点几乎就是在华颖泰科公司的门前,而其路线也都是在公司周边。城村君发扬祖国传统文化的瑰宝之一的八卦精神,根据软文中提供的图片和信息,在下图绘制了一张地图,其中左上方绿色的标记点就是华颖泰科公司,红色路线为跑车测试路线。从图上可以看到,测试出发点距离华颖泰科公司只有百米之遥,而整个测试路线都是在公司的周边。由此可以展开合理的推测,那就是写这篇文章的“技术爱好者”,也许就是华颖泰科公司的人员。



所以,城村君对此的评价是,这是位“努力的隔壁老王”,不仅做产品,还自己做评测,好像一个优秀的跳水运动员,在浮出水面之后,立即就给自己举牌打了个10分。


既然没有第三方公正的评测,那么城村君对于北斗魔盒的好奇心更加变态辣了,城村君准备自己组织这次对于北斗魔盒的评测。为了各种不同层面的观众更全面360度无死角的享受评测的全过程,我们先了解一下北斗魔盒自己怎么说。



二、北斗魔盒的自白



以下信息均来自千寻位置的公开信息及北斗魔盒的用户手册,如出现文字上或技术指标上的低级错误,实在不赖我。


北斗魔盒是一款支持三系统(GPS/BeiDou/GLONASS)并结合了惯性导航技术的定位终端设备,借助千寻位置网所提供的高精度位置服务信号,实现亚米级的定位精度。


北斗魔盒的工作原理如下图:



手机上需预装“北斗精灵”软件,该软件接收通过互联网播发的差分数据,并将其通过蓝牙连接传送到北斗魔盒,在北斗魔盒里修正卫星导航的位置信息,从而提高其定位精度。北斗精灵软件所接收的差分数据,是由中国兵器工业集团承建的北斗地基增强系统所提供的。


北斗精灵需要手机“允许虚拟位置”,其目的是要屏蔽掉手机原来的定位传感器,使用北斗魔盒的定位结果作为手机的位置输入。北斗精灵自带地图,可以单独运行也可以在其他地图软件的后台运行。


北斗魔盒提供解决方案,可以被第三方应用集成使用。



三、亚洲第一GNSS评测天团



凭借在业内良好的信誉,城村君在12月中旬拿到了量产版本的北斗魔盒,同时迅速召集号称“亚洲第一GNSS评测天团”的成员们开会,准备着手开展对北斗魔盒的评测。


这里多费些笔墨介绍下天团的各位成员。


城村二帅,热爱并躬耕于卫星导航行业数年,自恃一双裸视啥也看不见的高度近视慧眼,在参悟行业热点问题及分析行业发展趋势上乐此不疲。城村君由于秉笔直言,在收获了众多业内好友的真挚友情之外,也为一些“北斗奇葩”公司所恶。


无量,知名卫星导航企业的技术总监,不仅对于行业和应用有深入的理解,且凭借深厚的技术积淀,让我国业内某些卫星导航企业喜欢修改数据的爱好无所遁形,近年来,其石榴裙下掰弯的业内板卡无算。无量的名字来源于这家知名导航企业的产品,因为基本上没有销售量,所以叫“无量”。


刀哥,英文名字……,还是不说了吧。刀哥工作于我国“卫星导航领军企业”,刀哥是算法专家,尤其专注于惯性/卫星组合导航技术和产品的研发。


安沫,美女,她的美既不输和芯星通马淑萍总的高雅,又力压中斗科技江垚乐总的秀美,似海积信息罗鹃总的一双卓然天成的不仅会说话还会编段子的眼睛,诉说着理工雷科龚卫霞总青春永驻那样的不老神话。安沫长于供应链管理,据说在中发电子城,提安总的名字就有人管一顿盒饭。


天团开会,确定了此次评测将坚持“公正、公平、公休日”的三公原则,利用天团成员们的公休日,开展相关的评测工作。


天团凭借各自的资源,准备了评测用的手机、测量型和车载型多模天线、对比用的业内主流板卡(以下称:对比板卡)等,一切齐备。


啊哦,演出开始了。



四、一遍一遍的重复重复再重复的“天外飞仙”解剖过程



1.静态测试第一发


天团人将北斗魔盒连接上架设在楼顶的测量型天线,通过手机连接北斗魔盒并记录log日志,并将log日志中的位置信息和状态信息进行了分别的提取(恐怕以后北斗魔盒的log日志该加密了)。


左图为北斗魔盒工作一晚上的静态结果(5m圆),右图为对比板卡工作在DGPS模式下(采用非北斗地基增强网的参考站)工作一夜的静态结果(5m圆)。





从log日志上可以进一步看到,魔盒33743个点中只有256个点为RTD(状态D,即采用了差分信号),3828个点不定位(状态N),29659个点为普通3D定位(状态A)。


   

经过软件统计,北斗魔盒的定位结果如下:


(为了避免遭到友商大浦洞导弹的锁定,城村君特地消去了部分经纬度)


与之工作模式完全相同(接收差分信号)的对比板卡定位结果是这样的:



以同样是95%的统计精度来举例,北斗魔盒的交出了4.25m的成绩,而对比板卡则达到了1.24米的正常发挥,在其他统计精度上,北斗魔盒的表现也比较不理想


天团人还将对比板卡设定在GNSS Only的模式下做了测试。在没有差分信号的辅助下,对比板卡在95%条件下的统计精度是2.06米。这就是说,不采用差分信号的对比板卡,居然比用了差分信号的北斗魔盒定位精度还要高100%?!


对于这个结论的出现,天团人一开始连自己都无法相信,甚至开始怀疑人生,直到发现了下面这个北斗魔盒的日志:


  

可以看到,在某些状态中,gnssCpu的值达到了100,天团诸君藉此展开合理猜测,很有可能是由于观测条件太好,处理的卫星数超过了北斗魔盒平时的工作状态,因此负责卫导定位解算的CPU达到100%,以至于没有资源进行RTD处理,从而造成了RTD成功率较低以及单点定位精度的下降。


结论:因为北斗魔盒遇到了观测环境太好的问题,而北斗魔盒没准儿就是设计用来在那种观测环境不好的地方使用的呢,对不对?


Fine,先胖不算胖,后胖压塌炕,接着来。


2.观测环境不好的静态测试


使用放置在写字楼窗外的车载天线,将北斗魔盒和对比板卡做半面天空静态测试。


从下图可以看出,北斗魔盒位置漂移40m,对比板卡位置漂移为12m(GPS/GLONASS)。





颇为离奇的是,此时北斗魔盒手机端软件显示差分精度误差为0.3m。且不说这现实世界中的40m误差是不是就是这台工作在异次元中北斗魔盒的0.3m,试问,一台定位精度为亚米级的设备,能给出分米级的精度值吗?


结论:纳尼?这次可不能赖观测环境太好了吧。对了,北斗魔盒是要配合运动载体应用的,因此可能没有在静态性能方面做过多的侧重?


带着满腹狐疑,咱们跑跑车吧。


3.开阔天空一致性测试


说到跑车测试,记得城村君刚入行时,有次约好给客户做跑车测试,展示板卡的动态特性。第二天客户一大早就来了,见面第一句话就兴致勃勃的问,跑车在哪儿呢,一会儿你开还是我开?


把北斗魔盒和它的好朋友——对比板卡放到车上,用同一条车载天线,在某体育场附近的闭环路线上,沿着完全相同的路线开两圈。


北斗魔盒的成绩如下:



看不清楚?放大点儿看看



绿色为北斗魔盒正常定位的位置点,紫色为惯性组件(DR)参与定位的位置点。由图上可以看出,两圈路线的重合点很少,定位一致性差异大概在十几米左右。而且,DR的启动也颇为诡异,在有的地方,第一圈时没有启动,反而在第二圈的时候启动了。


对比板卡的一致性表现:



放大一下看看,



为了各位看官能够看清楚,城村君特地将两圈用不同的颜色标明,绿色为第一圈,紫色为第二圈。这样的一致性表现才是一个及格的答卷。


结论:北斗魔盒,你在开阔天空的一致性表现,可以用一个乐器名字来点评了,那就是萨克斯。


4.城市峡谷多径测试


城村君在平时喷的时候,喜欢用Urban Canyon多于城市峡谷,感觉洋气多了。


天团人选择了在中关村某核心地带开展Urban Canyon的测试。为了评测一下魔盒在GNSS Only下的表现,天团人特地将北斗魔盒放在手掌中,“摊开你的掌心,让我看看你玄之又玄的秘密”,这样可以Disable掉DR的作用,完全看魔盒的卫星导航模块定位能力。


左图为魔盒,右图为主流双模模块,天线均为同一外部车载天线。



如同开阔天空一致性测试一样,魔盒虽然也有时有找不着北的,但大部分时间还是保持了较好的形状。对比板卡除了因紧急躲避百世快递疯狂的三轮车而有所偏差外,其余两圈的定位一致性非常好,没有明显的不定位的状态出现,表现堪称完美。


结论:你手中的小魔盒,是不可泄漏的天机,Urban Canyon也许是我一生不能去的禁区


5.北斗魔盒板载惯导组件的猖狂反扑:


北斗魔盒上板载惯性导航组件(DR),可以应用在很多GPS Denied的环境下,譬如隧道、地下车库等。这一Part,我们就来测测北斗魔盒在这两种环境下的表现。


下面来具体分析隧道和地下车库两个场景。


1)隧道:


魔盒在隧道中一直开启DR状态(紫色),尽管该横穿奥运赛场的著名隧道有些部分是开口的,但魔盒依然固执的坚持DR,断然不予以重捕。



放大最右边一段来看看,



从图上来看,最大的误差达到了15m。


为了让大家了解重捕能力是什么,在此贴出对比板卡在同一条隧道表现。



结论:这一Part北斗魔盒大胜,显见其板载的六块五毛钱的那片DR芯片起到了作用,值回票价。对比板卡虽然缺少DR模块,但却在重捕上做得还可以,虽然输了,但输得不那么惨。


2)地下车库:


古希腊哲学家赫拉克利特说,人不能两次踏入同一条河流。城村君说,测试可以两次进入同一个车库,以下就是北斗魔盒的表现。(右图是局部放大)

  


北斗魔盒整体上表现不错,在进入车场内的约1分钟时间内,漂移在30米以内,还算是可以接受的程度。从两次测试的一致性上来看,依然还是比较差。


北斗魔盒在第一圈测试的时候,出现了一次高度突变,水平高度一下子跳变下落了25m,由于不明白北斗魔盒的算法机制,因此城村君也无法猜出是什么原因导致了这次突变。希望北斗魔盒在手机端软件做些优化,以后再出现这种高度跳变时,就语音播报以下信息:



结论:毋庸置疑,北斗魔盒在这种环境下完胜对比板卡。


6.一般应用场景下的测试:


城市峡谷、隧道地下车库对于卫星导航产品的应用是有比较大的挑战的,因此在相对开阔的公路上,走走停停模拟平时开车时的状态就作为我们这一Part的测试场景。


北斗魔盒在直道上的表现如下图,走着走着切换成了DR状态,位置直接北偏了约12m,过一会儿又不知道为什么就切换回了正常定位状态。



以下是北斗魔盒在弯道上的表现,用一句对联来说那就是,上联:拐弯之前还算正常,下联:拐弯之后丧心病狂。不知为啥就切换到了DR状态,而且来了个1秒30米的“弹射起步”,我测算了一下,这个加速度已经可以把非常有经验的战斗机飞行员挤出屎来。



下图是北斗魔盒在等红绿灯时的表现,从图上看大概有2.5m的漂移,而此时手机端显示0.3-0.5m。



结论:在一般道路环境下,北斗魔盒的表现也很一般,不仅达不到产品所标称的定位精度,连一般的卫星导航模块的水平也难以达到。因此,北斗魔盒在这一Part,第三次的举起了萨克斯,吹奏了起来。



五、在想这个标题的时候,我吃掉了200多粒花生米



城村君在思索最后这个标题的时候,觉得“评测结论”过于武断,“小结”又失之唐突,因此不知不觉中,吃掉了200多粒花生米。干脆,就让花生米当标题吧,下面来谈谈这次评测的感想。


1. 北斗魔盒的产品方向代表了行业发展的趋势。


Precision is addictive.业内有专家早就做出了这样的断言,对于精度的追求是上瘾的。高精度应用从曲高和寡的测量测绘、形变监测走进消费类,大势所趋,且目前业界技术水平也能够满足这一趋势。在消费类领域,高精度是否有用已经毋庸回答,该怎样用,怎样才能用好才是值得探讨的问题。


北斗魔盒此次是以汽车为载体,希望为第三方应用提供一个高精度的定位能力,通过开放合作从而激活这一高精度市场。城村君认为这样的产品战略设计是正确的,如果北斗魔盒做得好,可以借此占领汽车、占领手机,让其他各种手机位置应用都置于自己的魔爪之下,让所有用户的高精度定位数据都成为自己在大数据时代换钱的资本。


北斗魔盒在这一领域的创新,为业界树立了发展的旗帜,未来我相信,一个又一个的新产品,将会带着如花笑靥,在这一领域大步前行。


2. 北斗魔盒这款产品哪里做得不够好。


1)产品说明书是“一夜五次郎”,产品实际性能是“臣妾做不到”


从实测的结果来看,北斗魔盒的性能在部分特殊条件下,与百多块钱的对比模块有些差距,但大部分情况下,其性能还是优于国内消费类卫导模块的,尤其是加入惯性导航的设计,对于产品在复杂环境下的连续精准定位,提供了非常大的帮助,是一款优秀的产品。


不过,虽然你是那样的出色,但行有行规,无论如何你也要付清昨晚的过夜费,啊不是,你也要达到你产品说明书的指标啊。


A:北斗魔盒产品说明书:卫导RTD精度——0.8m


A:天团测试结果:臣妾做不到


B:北斗魔盒产品说明书:



B:天团测试结果:臣妾万万做不到,60秒之内的水平位置精度是10m,你有这技术,为啥不卖给做火箭弹的呢?


2)在提高精度方面做了过多“优化”


北斗魔盒在软件界面上,水平属于业内一流。But动不动就提示,当前精度0.3m,当前精度0.5m,而往往此时已经漂了不止40m了,这给人的感觉是连续吃20勺反式脂肪人造奶油似的,特别腻,很不舒服。


3)市场宣传做得有失真诚


北斗魔盒作为一款划时代的产品,却在市场宣传上昏招迭出。首先是市场宣传很不够,只有不多的两篇软文,且水平比较一般。其次是唯一的一篇评测的软文,还如此不真诚。真要是跑车测试,就不能离自己公司远点儿跑吗,非要让用户看出来是自己造了自己测的才好吗?请个相对公立的第三方很难吗?非要靠“改数据”这门我国卫星导航界具有悠久传统的技艺吗?



六、回家



絮絮叨叨说了快7000字了,城村君不知道是否把天团对于这个行业的爱表达清楚了,也正是应为有这样的爱作为动力,天团才无比全情投入到这一次的评测中,希望还大众以真实,同时,给北斗魔盒的研制团队,以真诚的建议。


在城村君严重的拖延症中,冬去春来,北斗魔盒又一次吹起萨克斯,《回家》的音乐响起,本文就此落笔,希望包括北斗魔盒的研制团队的专家在内的各位好朋友,通过今日北斗的平台给我们留言,不要试图探究我们究竟是谁,我们是雷锋。


小编有话:很高兴看到北斗行业能有城村君与他背后的测评天团这样乐于探索、敢于实践的北斗人。今天暂且不说本次测评的产品“北斗魔盒”的质量或功能目前是否能够达到其对外宣传的程度,今日北斗一直致力于成为北斗这个行业的推动者,我们乐于看见有更多的专家、厂商能够一起进行关于产品的深刻讨论、更乐于见到更多的北斗产品随着类似千寻位置网这样位置平台的建立而不断的创新并且实现价格上的亲民化。做出大众用的好、用的起的北斗产品才是这个行业发展的根本。故在此我们衷心感谢城村君及天团成员带给我们这种对于产品锱铢必较的专业精神,也希望千寻位置网未来能为更多创新性的北斗产品提供更优质的高精度位置平台服务,拉低厂商成本、降低产品价格。对于整个北斗产业紧贴大众市场来说,“北斗魔盒”仅仅只是一个开始,未来还有很长的一段路等着我们这些北斗人坚定的走下去。


(信息来源:城村二帅)