現(xiàn)在的智能型手機(jī)GPS定位功能已列為標(biāo)準(zhǔn)配備之一，只要開(kāi)啟定位功能，透過(guò)地圖軟件走到哪都可知道目前身在何方，尤其開(kāi)車時(shí)也要依賴著手機(jī)GPS定位以免迷路，對(duì)很多使用者來(lái)說(shuō)實(shí)在方便！但定位準(zhǔn)確性仍有許多障礙需要克服，例如最關(guān)鍵的問(wèn)題就是定位精準(zhǔn)度。一般消費(fèi)者在使用手機(jī)GPS時(shí)，常發(fā)現(xiàn)手機(jī)定位GPS不給力，抑或者是所在位置的環(huán)境周邊房屋高樓層且密度高，可能會(huì)發(fā)生GPS定位速度慢、定位錯(cuò)誤(Position Error)、失去GPS定位訊號(hào)(Signal Lost)，或者定位嚴(yán)重偏移路線(Position Shift)，這時(shí)該怎么辦呢?

為了提高定位精準(zhǔn)度，手機(jī)和GPS業(yè)者無(wú)不在力求精進(jìn)。百佳泰測(cè)試團(tuán)隊(duì)也特別針對(duì)智能型手機(jī)的GPS定位功能，設(shè)計(jì)出不同路測(cè)環(huán)境來(lái)進(jìn)行GPS實(shí)際路測(cè)，藉此比較手機(jī)之間的GPS定位能力。除了在不同的路測(cè)環(huán)境下找出GPS定位的失敗路線(Failure Route)，并分析其失敗率(Failure Rate)，同時(shí)也比較各手機(jī)GPS定位偏移情況以及環(huán)境影響偏移的程度。

 

 實(shí)際路測(cè)GPS智慧型手機(jī)(DUTs)規(guī)格 

 

現(xiàn)今市面上的Android智能型手機(jī)層出不窮，各家品牌又分先后不同年份或硬件規(guī)格，再加上GPS定位導(dǎo)航App的選擇也有很多種，使得分析比較的任務(wù)難上加難。因此本文只針對(duì)Android智慧手機(jī)機(jī)種實(shí)際路測(cè)，比較各手機(jī)的GPS定位菜單現(xiàn)。(以下手機(jī)排序并非測(cè)試結(jié)果排序)

 

根據(jù)環(huán)繞在地球四周的衛(wèi)星訊號(hào)進(jìn)行定點(diǎn)定位，是目前汽車導(dǎo)航和智能型手機(jī)都有提供的定位方式。在戶外可以接收天空訊號(hào)處，只要訊號(hào)足夠時(shí)偵測(cè)到定位都很精準(zhǔn)，但當(dāng)有遮蔽物阻擋來(lái)自天空的訊號(hào)時(shí)就會(huì)發(fā)生定位的困難。而手機(jī)內(nèi)的GPS芯片(天線)主要作用是從GPS衛(wèi)星收到信號(hào)并利用傳來(lái)的信息計(jì)算手機(jī)的三維位置及時(shí)間。

在進(jìn)入實(shí)際情況的測(cè)試比較前，先簡(jiǎn)單說(shuō)明一下我們的實(shí)際路測(cè)方式:

•   手機(jī)GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng): 手機(jī)內(nèi)建GPS搭配同一家電信系統(tǒng)業(yè)者
• 手機(jī)GPS衛(wèi)星定位軟件與軌跡紀(jì)錄軟件: 統(tǒng)一使用Google map作為路測(cè)時(shí)路徑規(guī)劃軟件，在背景透過(guò)分析軟件擷取GPS log (注:本文所介紹的App以實(shí)際路測(cè)安裝時(shí)之版本為主)
•  手機(jī)Android系統(tǒng): An droid  5.0 &  Android 6.0.1

會(huì)影響GPS定位的效益成因有很多種，因此不同手機(jī)的選用必須針對(duì)技術(shù)規(guī)格事先做一番基本了解及比較。而此次實(shí)際路測(cè)，我們采用準(zhǔn)確性高的GPS Golden Sample，做為路測(cè)的比較對(duì)象。

 

實(shí)際路測(cè)設(shè)計(jì)之環(huán)境

 

在實(shí)際路測(cè)行程上的運(yùn)作則采取市區(qū)(Downtown)和快速公路(Highway)。市區(qū)的部分，我們分為五個(gè)路線: 一般道路、上方有高架道路遮蔽、高樓巷弄、靜止于高樓旁，以及多重分岔路口，分別進(jìn)行實(shí)際路測(cè)。而快速公路的部分選擇高速公路的路線進(jìn)行路測(cè)。

 

實(shí)際路測(cè)發(fā)現(xiàn)

 

一般駕駛者在行駛當(dāng)中，使用手機(jī)GPS定位的功能，大多都會(huì)在市區(qū)內(nèi)，由于都市地區(qū)高樓林立的環(huán)境下，GPS訊號(hào)常出現(xiàn)飄移的現(xiàn)象，且駛?cè)敫呒艿缆废禄蛴懈邩堑南锱?，?huì)造成短暫的GPS訊號(hào)遮蔽而中斷，而當(dāng)接收器被建筑物和地形地物遮蔽，只有極少可偵測(cè)衛(wèi)星訊號(hào)時(shí)，亦增加GPS導(dǎo)航正確性的困難。

以下為我們?cè)诟鞣N環(huán)境下，所執(zhí)行的實(shí)際路測(cè)中挑選出來(lái)的重點(diǎn)路段分析:

 

1. 一般道路 (Normal Road)

 

從圖1.1我們發(fā)現(xiàn)在一般道路的路段，Normal Road 1路段，Phone 1、3定位往下偏移，且呈現(xiàn)曲線型路線，Phone 2則是較輕微偏移。同樣在Normal Road 2路段(圖1.2)，車輛行經(jīng)路口后，Phone 2、3定位突然往上偏移。初步分析，在行經(jīng)這些路段時(shí)，GPS定位可能是受到周邊房屋樓層且建筑物密度變化的影響，使能接收到的訊號(hào)相對(duì)變少，訊號(hào)強(qiáng)度也會(huì)跟著受到影響。

值得注意的是圖1.3在Normal Road 3路段，我們發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)5次中，其中有1次Phone 1、3定位在市區(qū)內(nèi)指標(biāo)性建筑物前突然嚴(yán)重往下偏移，尤其是Phone 3大概有近42公尺的偏移，Phone 2則是較輕微偏移。其失敗率(Failure Rate)為20%。分析這個(gè)環(huán)境可能存在一段訊號(hào)模糊的盲區(qū)，易失去導(dǎo)航信息并發(fā)生進(jìn)出道路系統(tǒng)誤判的嚴(yán)重問(wèn)題，導(dǎo)致使用者繞路、迷路等額外負(fù)擔(dān)。

 

 

另外在圖1.4 Normal Road 4路段，Phone 1、3定位出現(xiàn)嚴(yán)重偏移，Phone 1還呈現(xiàn)不規(guī)則形線路，Phone 2則是較輕微偏移。我們分析當(dāng)車子駛?cè)敫呒軜蛳?，GPS可能被遮蔽而導(dǎo)致定位發(fā)生偏移、亂跳、停頓等現(xiàn)象。而在Normal Road 5路段，Phone 1、3定位都出現(xiàn)嚴(yán)重偏移，Phone 1還呈現(xiàn)不規(guī)則形線路，相比之下，Phone 2則是較輕微偏移。這說(shuō)明了快到高架橋時(shí)，短暫的GPS訊號(hào)被橋梁遮蔽而中斷可能是此路段GPS訊號(hào)比較差的最大原因。

 

 2. 上方有高架道路遮蔽 (Overhead Road) 

 

在圖2.1 Overhead Road 1路段，4支手機(jī)的定位都會(huì)偏移，回轉(zhuǎn)后，也不會(huì)馬上定位到正確的位置，判斷是此一路段高架與樓層林立影響了定位能力。反觀圖2.2可明顯看出在Overhead Road 2路段，Phone 1、2定位突然偏移，而Phone 3則是在市民大道四段時(shí)就開(kāi)始往上嚴(yán)重偏移。Phone 3與Golden Sample有約36公尺之距離偏移，在這樣偏移過(guò)大的情況下，初步判斷Phone 3的訊號(hào)可能是被高架道路遮蔽(水泥實(shí)體障礙物)破壞、產(chǎn)生反射或折射現(xiàn)象，甚至失去衛(wèi)星訊號(hào)或完全收不到訊號(hào)。

 

 

3. 有高樓的巷弄 (Narrow Lane)

 

 

此外像是高樓的巷弄，也出現(xiàn)類似GPS訊號(hào)較差的問(wèn)題。當(dāng)移至有高樓的巷弄，如Narrow Lane 1路段，我們發(fā)現(xiàn)圖3.1 Phone 3的定位偏移最為嚴(yán)重，其它2只手機(jī)則介于Golden Sample跟Poor之間。同樣在Narrow Lane 2 路段 ，Phone 1、2和3定位皆出現(xiàn)偏移，其中Phone 3最嚴(yán)重。在這個(gè)路段發(fā)生誤差值過(guò)大狀況，可能因?yàn)楫?dāng)?shù)丨h(huán)境(有高樓的巷弄)限制所影響。

 

 

在Narrow Lane 3路段，此處是巷口轉(zhuǎn)彎處 ，Phone 1、2、3定位都出現(xiàn)偏移，其中Phone 3最為嚴(yán)重。此外，實(shí)測(cè)5次有1次在轉(zhuǎn)彎處，Phone 1、3定位出現(xiàn)嚴(yán)重偏移。分析轉(zhuǎn)彎處可能是受到道路間差距相當(dāng)密集的影響，造成定位不易甚至定位不準(zhǔn)的問(wèn)題。

 

 

 4. 靜止于高樓旁 (Static Tracking with Tall Building) 

 

 

在圖4.1 Static Tracking with Tall Building處，黑色框框代表車子?？课恢?，Phone 1、2定位雖然幾乎都是在定點(diǎn)上，但離實(shí)際擺放手機(jī)位置卻有一點(diǎn)落差，Phone 3定位則是嚴(yán)重的亂跳。

 

 5. 多重分岔路口 (Multi Directional Intersection) 

 

 

Multi Directional Intersection 1路段 (圖5.1)會(huì)經(jīng)過(guò)上快速道路的交流道，當(dāng)行經(jīng)此路段時(shí)，Phone1、2都定位正確，Phone 3則是定位在上快速道路的交流道。反之，準(zhǔn)備從快速道路下橋時(shí)，Phone 2、3定位則出現(xiàn)偏移(圖5.2)。推測(cè)是在天空開(kāi)闊度較佳之快速道路移動(dòng)的關(guān)系，準(zhǔn)備下橋時(shí)附近有遮蔽建筑物影響了收訊而導(dǎo)致定位偏移。

 

將重點(diǎn)路段數(shù)據(jù)整理如下，3只手機(jī)在不同的路段各有優(yōu)劣，依照真實(shí)使用情況來(lái)看，Normal road路段因?yàn)樯戏讲o(wú)建筑物遮蔽偏移量應(yīng)該越低越佳，Overhead Road的部分因?yàn)橛袠蛄焊呒艿冉ㄖ镎诒巫⌒l(wèi)星訊號(hào)，在此路段產(chǎn)生的偏移誤差相對(duì)于一般路段較大，Narrow Lane路段的部分因?yàn)閷?duì)空衛(wèi)星接收部分被建筑物和路寬限制因此也會(huì)有較大的實(shí)際偏移產(chǎn)生，Static Tracking部分因?yàn)槭峭Ａ粼?，衛(wèi)星定位飄移在此一情況下期望是能維持在一個(gè)較低的水平，至于多重分岔路口路段對(duì)于衛(wèi)星正確位置的判斷，也考驗(yàn)到GPS效能的一個(gè)真實(shí)表現(xiàn)，總結(jié)來(lái)說(shuō)Phone 2是這次路測(cè)中表現(xiàn)相對(duì)良好的產(chǎn)品。(手機(jī)排序并非測(cè)試結(jié)果排序)

 

透過(guò)此次的實(shí)際路測(cè)，讓我們依路測(cè)之?dāng)?shù)據(jù)，進(jìn)一步去分析、比較智能型手機(jī)的GPS定位功能，包括各手機(jī)GPS定位偏移情況以及環(huán)境影響偏移的程度。百佳泰以專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試角度觀察到環(huán)境于高樓林立的都市中，手機(jī)GPS定位飄移的狀況倍增。在了解GPS使用環(huán)境限制下，手機(jī)之間的GPS定位能力，還有造成GPS定位偏移的原因以及環(huán)境影響偏移的程度后，如何克服一些訊號(hào)遮蔽問(wèn)題，增強(qiáng)在開(kāi)闊度較差的環(huán)境定位能力將成為智能型手機(jī)和GPS業(yè)者的新課題。

導(dǎo)航精準(zhǔn)度日趨重要，絕大部分智能型手機(jī)用戶對(duì)GPS定位的期許為在任何的環(huán)境之下(包括在干擾或遮蔽)，智能型手機(jī)都必須能提供最佳的定位精確度和可靠度。透過(guò)百佳泰設(shè)計(jì)的不同路測(cè)環(huán)境，將協(xié)助業(yè)者克服障礙、更貼近消費(fèi)者的使用行為，進(jìn)而取得消費(fèi)產(chǎn)品市場(chǎng)領(lǐng)先商機(jī)。除了提供產(chǎn)品本身的數(shù)據(jù)表現(xiàn)以及和其他競(jìng)品的比較之外，百佳泰亦可進(jìn)一步協(xié)助廠商進(jìn)行行動(dòng)裝置各階段的測(cè)試驗(yàn)證。針對(duì)行動(dòng)裝置產(chǎn)品提供客制化的測(cè)試服務(wù)，詳見(jiàn)行動(dòng)裝置產(chǎn)品驗(yàn)證。透過(guò)我們專業(yè)的測(cè)試驗(yàn)證，將能有效找出潛在性問(wèn)題，以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性及效能。百佳泰期許為客戶帶來(lái)更完整的服務(wù)，成為客戶合作的最佳選擇!