Итак, навигация в автомобиле?
Как ее организовать?

Ниже приведен мой примерный анализ, проведенный перед выбором решения. Впрочем, это я кривлю душой, ничего я не анализировал, покупка была во многом спонтанной, тем не менее приведенная ниже аргументация своей актуальности от этого не теряет :). И, повторюсь, что речь идет исключительно про навигацию в АВТОМОБИЛЕ, для пеших/конных/водных походов цепочка рассуждений и финальный вывод будет совершенно иной.

Вариантов на самом деле 4:

1) Штатная навигация

Самый хороший вариант ввиду его полной интегрированности в процесс управления автомобилем, если путешествовать по Европе/Америке на своем авто. В России практически бесполезен из-за отсутствия карт для штатных навигаторов, кроме вот этой поделки http://bmwnav.narod.ru/. Впрочем есть сведения, что фирма Телеатлас (один из основных поставщиков картографической информации) собирается заняться вплотную и Россией (Москву обещают во 2-м квартале 2005 г., но на момент написания сего текста все еще было глухо, как в танке). Еще один минус сего варианта — как это не парадоксально, отсутствие мобильности. Не факт, что автомобиль, взятый на прокат в той же Европе, будет такой системой оборудован. Самое дорогое решение, если, например, при покупке нового авто включить в список опций навигацию. Для российских авто недоступен даже в качестве опции. Поэтому из дальнейшего рассмотрения выбрасываем.

2) Отдельный автомобильный навигационный приемник

Пример такого решения — Garmin StreetPilot или Quest. Подобные приемники с возможностью загрузки карт, автоматической прокладкой маршрутов по дорогам (авторутинг) и голосовыми подсказками по мере продвижения по маршруту функционально практически идентичны штатным системам, только обладают необходимой мобильностью (легко переносятся из автомобиля в автомобиль, а некоторые также могут использоваться в пешем порядке), однако им присущи практически те же недостатки — отсутствие карт России с авторутингом и относительная дороговизна, особенно, если учесть, что кроме навигации сии приборы ни на что не годятся.

Ну а более простые и дешевые приемники уже не обеспечивают функционала штатной системы. Тоже вычеркиваем, все, кроме самых простых игрушек вроде Garmin Etrex, которому применение ниже таки найдется.

Типы приемников.

Прежде, чем рассматривать следующие два варианта, несколько слов о том, какие бывают неавтономные ГПС приемники.

Если автономные приемники (как Гармины) объединяют в одном корпусе собственно приемник, устройство отображения (дисплей), средства управления пользовательским интерфейсом (кнопки :)), соответствующее матобеспечение (проги :)) и систему автономного питания (батарейки :)), то неавтономные являют собой небольшие устройства, способные всего лишь принимать, расшифровывать и отдавать во внешний интерфейс данные со спутников по определенному протоколу (в большинстве случаев это NMEA). Отображение этой информации на экране, визуализация местоположения на карте и т.д. возлагаются при этом на внешнее устройство, к которому приемник подключен. Собственно основные отличия именно в этом внешнем интерфейсе, внутренности большинства неавтономных приемников практически одинаковы, поскольку используются в них всего пара-тройка различных чипсетов (в ГПС это как процессор с материнской платой в РС), на 90 определяющих технические характеристики приемника. Приемники на одинаковом чипсете будут иметь практически одинаковые ТТХ (чувствительность, потребление и т.д.), флуктуации возможны только из-за конструкции и качества изготовления приемного тракта. Самые распространенные чипсеты сегодня это SIRF STAR IIE/LP и SIRF XTRAC, последний отличается повышенной чувствительностью в сложных условиях приема. И буквально пару месяцев назад на рынок вышли первые приборы на базе чип-сета SiRF III, про чувствительность которого уже слагают легенды :).

Основные производители GLOBALSAT, HAICOM, SAPPHYRE, ROYALTEC, PRETEC.

- ГПС мышки. Названы так за внешнее сходство с компьютерной мышкой. Подключаются к внешним устройствам кабелем по последовательному интерфейсу (COM, USB). Требуют внешнего питания (как правило от прикуривателя автомобиля или через клавиатурный порт РС). Имеют магнитное основание и брызгозащищенное исполнение. У COM мышек на конце разъем PS/2 (с отличной от стандартного PS/2 разводкой контактов — там присутствуют сигналы TX, RX, GND COM порта, плюс внешнее питание). К этому разъему через соответствующие Y-образные переходники подключаются либо КПК, либо РС. Ориентированы на применение в автомобиле (самолете, катере). В пешем строю придется озаботиться подачей питания. Не требуют внешней антенны, поскольку сами таковой являются. Самый дешевый вариант при прочих равных условиях.
mouse

- CF(SD) GPS приемники. Имеют интерфейс COMPACT FLASH (SECURE DIGITAL). Питание получают через этот же интерфейс, соответственно дополнительно нагружая батарею внешнего устройства. Но зато могут использоваться вне автомобиля. В большинстве случаев есть разъем для внешней антенны, у некоторых такая антенна уже в комплекте. Некоторые могут сгибаться, обеспечивая наилучшую ориентацию антенны. Особняком стоят приемники Хайком 303 серии, у которых есть возможность подключения и по проводному интерфейсу (COM, USB), и по беспроводному BLUE TOOTH при покупке опционального BT адаптера, в просторечии обзываемого штанами :), а по научному BLUE TOOTH SLIPPER. В последнее время почти сравнялись по цене с ГПС мышками.
mouse

- BLUE-TOOTH приемники. Все то же самое, только имеется беспроводной интерфейс. Питаются либо от встроенных аккумуляторов (которые надо периодически подзаряжать), либо от стандартных батарей. Некоторые имеют возможность подключения внешней антенны. До недавнего времени — самый дорогой вариант. Однако в последнее время цены настолько снизились, что ценовой фактор перестал играть существенную роль при выборе. Гораздо больше цена теперь зависит от чипсета.

Используя такие неавтономные приемники, можно собрать:

3) Навигационная система на базе ноутбука

Весьма универсальный вариант, поскольку кролики — это не только… Да, действительно, ноутбук может быть кроме базы для навигации, еще и мультимедийным центром в путешествии, хранилищем цифровых фотографий и терминалом для выхода в интернет. Он достаточно мобилен, только вот в пешем порядке использовать его затруднительно. В качестве приемника к ноуту можно подключать практически любой из автономных и неавтономных GPS-приборов. Надо только внимательно следить за наличием соответствующих портов на ноутбуке. Если у ноута есть СОМ-порт, то к нему легко подключаются автономные приемники а ля Гармин Этрекс и круче, ну и естественно, ГПС-мышки. Если в наличии только USB, то можно подключить ГПС-мышку с … правильно… ЮСБ-интерфейсом или же какой-нибудь из новых автономных приемников, оснащенных ЮСБ. Также через переходник PC-card -> CF можно подключить CF GPS приемник. Понятное дело, наличие в ноуте blue-tooth интерфейса добавляет в список совместимых устройств и BT GPS приемники.

Самый большой плюс этого решения — большой экран. Если ноут уже есть, или при использовании секонд-хэнд компьютера, такой вариант получается недорогим, с новым же РС цена комплекса заметно растет.

Что с этим вариантом не так?

Во-первых, нужно озаботиться питанием — хорошо, если найдется авто-адаптер для имеющегося ноута, в противном случае придется использовать инвертер 12 V DC — 220 V AC. Кого как, но меня перспектива иметь в машине 220 вольт не особо радует. Хотя есть и другие мнения.

Во-вторых, ноут надо где-то разместить так, чтобы экран был виден водителю, но не загораживал обзор и органы управления, а также не стоял на пути возможного (храни Бог) раскрытия подушки. Можно, конечно, просто вручить его в руки штурману, но штурман не всегда есть, и любой штурман через некоторое время захочет избавиться от этой штуковины на коленях.

В-третьих, российские направления не способствуют долгому здравию жестких дисков, ну разве что винчестеры промышленных ноутбуков способны противостоять постоянной тряске. Обычные гражданские ноутбучные винты имеют много шансов на скоропостижную кончину.

В-четвертых, даже в благополучной Европе оставлять в машине ноут крайне не рекомендуется. Что уж говорить про Россию? А это означает, что при каждом покидании транспортного средства вам на плечи ложатся дополнительные 1,5 — 3 кг груза.

В-пятых, не стоит забывать сколько времени грузится Виндоуз при включении компьютера

Ну и в-шестых, полноценная навигация, аналогичная штатной системе, возможна на ноутбуке только в пределах Москвы и области при использовании программных продуктов Киберсо. Я пока не встречал ни одной навигационной программы под Виндоуз, которая бы обеспечивала голосовое сопровождение по маршруту в Европе. Если найдете, киньте весточку в мыло.

В-седьмых…. впрочем, ИМХО достаточно, чтобы хорошенько подумать, прежде чем затевать построение такой системы. На мой взгляд, единственное разумное применение системы на базе ноута — это трофи-рейды по бездорожью, когда внедорожник предоставляет достаточно места для установки РС, и есть необходимость в изучении карты в поисках бродов, просек и т.п. При этом в качестве приемника желательно иметь автономную модель, чтобы в случае похода за трактором не заблудиться в болотах.

4) КПК + GPS

Под аббревиатурой КПК (карманный персональный компьютер) скрывается такое разнообразие приборов, что на рассмотрение всех вариантов потратишь не один день. Поэтому дальше речь поведу в основном о бесклавиатурных КПК под управлением ОС семейства Windows CE (она же PocketPC). Достаточно популярные и недорогие модели под управлением Palm OS при всех их преимуществах в виде малого размера, малого энергопотребления и отсутствия руки Билла Гейтса :), для создания навигационной системы подходят мало. В основном по причине малого ассортимента и ограниченного функционала навигационного ПО для Палм ОС. Так популярный ТомТом Навигатор работает только под Палм ОС 5 на наладонниках класса Tungsteen, которые по цене не уступают моделям Покет РС, а сверхпопулярная программа для работы с растровыми картами Ozi Explorer CE на «пальмах» не живет вообще. Нет для палмов и полноценных программ для навигации по Москве и области, вроде PocketGPS Pro или ПалмГИС. Поэтому рекомендовать Палмы в качестве базы для навигационной системы не могу. Наилучшим же образом для этой цели подходят, как я уже говорил, КПК под Windows CE (PocketPC). Именно для этой платформы написано наибольшее количество наиболее качественного софта. На мой взгляд это решающее преимущество ПокетРС. Какие еще плюсы?

Во-первых, компактность — любой наладонник помещается во внутреннем кармане пиджака и весит не более 200 г. Из этого плюса вытекают и многие следующие.

Во-вторых, мобильность и легкая переносимость из авто в авто, можно приехать в аэропорт на своей машине, сунуть навигатор в карман и, прилетев в ту же Италию, за пару минут установить навигатор в прокатную машину.

В-третьих, наладонник легко установить в автомобиле в поле зрения водителя без блокирования обзора. Соответственно, его легко снять при покидании экипажа, что немаловажно при ежедневных поездках по городу.

В-четвертых, в отличие от автономных приборов вы не зависите от одного поставщика софта и карт — есть возможность выбрать наилучшую программу для навигации в данной местности.

В-пятых, в отличие от тех же автономных приборов, наладонник может выполнять и другие полезные функции, кроме навигации. У меня это органайзер и телефонная книжка, хранилище (в зашифрованном виде) различной персональной информации, походная библиотека, планировщик и учетчик расходов в путешествии, карманный словарь (и не один), диктофон, игротека, записная книжка для коротких путевых заметок (много писать на бесклавиатурной машинке тяжело и долго), и даже резерв под хранение цифровых фото.

В-шестых, по сравнению с ноутами – постоянная готовность к работе. В КПК отсутствует процедура загрузки ОС, точнее она есть, но только при выполнении ресета. В остальное же время КПК живет в ждущем режиме, выход из которого практически мгновенен.

ИМХО достаточно.

Единственное, что следует иметь в виду при работе с КПК, это то, что бОльшая часть программ и данных хранится в оперативной памяти, которая при отключении питания (сели батарейки, или вы их просто вынули на долгий срок) или при выполнении жесткой перезагрузки (hard reset) обнуляется, хороня плоды многодневного труда. Поэтому резервное копирование содержимого машинки должно войти в привычку. Благо программ для этого много, многие из которых позволяют делать бэк-ап на карту памяти. Восстановление системы с карты памяти возможно провести в полевых условиях, и занимает это всего пару минут. Типичное время активного использования ПокетРС в режиме навигации с подключенным приемником – 4 часа. На большее батарей не хватит. Именно поэтому система на основе КПК имеет смысл только в автомобиле, где проблем с внешним питанием нет. Для автономных походов этот вариант не годится. Хотя этого времени вполне достаточно для экскурсии пешком по городу в течение дня. Подразумевается, что свои координаты вы будете определять время от времени.

Второй момент. Карты для навигационных программ занимают много места, причем это касается как растровых, так и в меньшей степени векторных карт. Некоторые карты Москвы для ОЗИ Эксплорера занимают 50 Мегабайт, векторная Германия для ТомТом Навигатора – под триста мег. Поэтому флэш-карта это необходимость, и ее объем должен быть от 512 Мегабайт.

Состав навигационной системы на основе КПК.

Список примерно такой (ниже пройдем по пунктам подробнее):

1. КПК;
2. GPS-приемник;
3. Внешняя антенна к приемнику (опционально);
4. Кабель связи между КПК и приемником;
5. Адаптер питания в прикуриватель для КПК и для некоторых типов приемников;
6. Кронштейн для крепления КПК в поле зрения водителя;
7. Флэш-карта;
8. Софт (и карты).

1. КПК

В принципе, подавляющее большинство из имеющихся на момент написания статьи навигационных программ без проблем работают и на уже устаревшем процессоре Strong ARM 206 MHz. Т.е. скорость процессора не играет большой роли. Так же в большинстве случаев вполне достаточно 64 Мегабайт ОЗУ. Карты на новых экранах с VGA-разрешением 640 х 480, смотрятся конечно лучше, чем на стандартных 320 х 240, однако стоит иметь в виду, что полноценная поддержка VGA режима появилась только в самых последних версиях навигационного софта, а у некоторых программ его до сих пор нет.

Для навигации большое значение имеют порты связи с внешним миром, поскольку ГПС приемник – это, как правило, внешний прибор. Здесь применимо все, что было сказано о системе на базе ноутбука. Чем больше портов, тем больше вариантов построения навигационной системы. Желательно, чтобы на КПК был COM-порт. К нему подключаются – GPS-мышки и автономные приемники. Для подключения Blue-tooth приемника нужен «синезубый» интерфейс в КПК. Ну и для приемников в форм-факторе CF (SD) на КПК должен присутствовать соответствующий слот, при этом на КПК должен иметься и второй слот, в котором будет жить карта памяти. Для подключения USB приемника КПК, как минимум, должен иметь USB-хост. Эта опция довольно редко встречается на наладонниках, а функционально никакой необходимости использовать для навигации высокоскоростной интерфейс вместо старого доброго COMа нет (типичная скорость передачи данных от приемника в КПК – 4800 бит/с). И совсем не факт, что вам удастся найти драйвера для приемника под ПокетРС. Поэтому этот вариант лучше отбросить.

До сих пор вполне достойным универсальным выбором является недорогой и хорошо зарекомендовавший себя HP iPaq 2210. Эта машинка позволяет подключать все типы приемников (кроме USB) и найти для нее соответствующие аксессуары достаточно легко.

Насколько особняком стоят КПК с интегрированным GPS-приемником. По состоянию на июнь 2005 года в России продавалось три подобных машинки — Mitac Mio 168, Acer n35 и Compal Palmax z720. Это очень привлекательное решение. По относительно низкой цене Вы сразу получаете законченный комплект из пп. 1, 2 и (часто) 3, 5 и 6 из приведенного выше списка. Остается только докупить емкую флэшку и установить нужный софт и карты. Однако, как любое интегрированное решение, эти приборчики являют собой копмпромисс — характеристики КПК на начальном уровне, GPS чипсет не самой последней модели, отсутствие некоторых портов и т.п. Да и с апгрейдом такой системы будут проблемы — придется менять всю систему целиком. Но право на жизнь такой вариант конечно же имеет и пользуется большой популярностью.

И совсем особняком стоят интегрированные решения от Garmin — iQue 3600/3200 на базе ПалмОС и iQue M5 на базе ПокетРС. Их главное отличие — наличие в комплекте навигационного софта для Европы (или Америки), что, естественно, сказывается на цене не лучшим образом. В России от этого софта пользы мало, поскольку соответствующие карты пока отсутствуют. Но ОЗИ Эксплорер или ГИС Русса на iQue M5 работают, т.е. не все так безнадежно

2. GPS-приемник

Как и в случае с ноутбуком – это может быть автономный или неавтономный прибор. Про них я написал ранее. Повторяться не буду.

3. Внешняя антенна к приемнику (опционально)

Для наилучшего приема на пути между GPS-прибором и спутниками должно быть как можно меньше преград в виде крыши автомобиля, высоких зданий, веток деревьев, атермальных стекол и т.п. Применительно к автомобилю, идеальное место для размещения приемника — крыша. Однако не всякий приемник туда можно установить. Поэтому хорошим дополнением является внешняя антенна, это особенно актуально в случае интегрированных приборов «все-в-одном» или приемников в форм-факторе флэш-карт, поскольку они располагаются на центральной панели машины. С некоторыми приемникам антенна идет в комплекте, для других ее можно докупить отдельно — цена вопроса около 20 у.е. У приемников на базе нового чипсета SiRF III подключение внешней антенны не предусмотрено — они работают в закрытом багажнике!

Одно замечание. Разъем внешней антенны — слабое место с точки зрения надежности, поэтому если требуется ежедневная эксплуатация с подключением внешней антенны, то имеет смысл посмотреть в сторону других типов приемников (мышек и BT GPS).

4. Кабель связи между КПК и приемником

Необходим при работе с автономным приемником или с GPS-мышкой. Для мышек он всегда совмещен с адаптером питания в прикуриватель. Для некоторых комбинаций автономный приемник+КПК такие совмещенные кабели тоже выпускаются. Имеет смысл поинтересоваться этим заранее. Впрочем, если руки с паяльником дружат, то можно и самостоятельно сделать такой кабель.

5. Адаптер питания

Как я уже писал, типичное время жизни КПК в режиме навигации от одной зарядки батарей — 4 часа. Так что адаптер для питания КПК от прикуривателя вещь просто необходимая.

6. Кронштейн для крепления КПК

Правильная установка КПК — залог удобной и безопасной эксплуатации системы навигации. Чем меньше Вы отвлекаетесь от дороги на решение навигационных задач, тем лучше. В идеале КПК должен быть расположен в поле зрения водителя. Имеющиеся на рынке кронштейны вполне справляются с этой задачей. Конструктивно они бывают с присосками для крепления к лобовому стеклу, с винтами для крепления на вентиляционную решетку передней панели или, как случае с продукцией шведской фирмы Brodit, крепятся в «естественные» щели передней панели или центральной консоли, в России ими торгует МакЦентр. Сами держатели КПК также весьма разнообразны — от совсем простых до активных со встроенным динамиком для усиления громкости голосовых подсказок навигационного софта.

7. Флэш-карта

Оперативная память КПК ограничена 64-128 Мегабайтами и используется как для работы приложений, так и для хранения программ и данных, а при пропадании питания обнуляется. Между тем размер типичной растровой карты одной области в масштабе 1 см : 2 км — от 10 Мегабайт, векторная карта Франции для ТомТом Навигатора — больше 200 Мб. Поэтому покупка Гигабайтной флэшки для хранения карт и резервных копий памяти КПК не будет выглядеть безумным поступком :).

8. Софт (и карты)

Софт и карты — настолько необъятная область, что долго распространяться я не буду. Это тема не одной статьи, и этому посвящены десятки сайтов и форумов с интернете. Скажу лишь, что правильный выбор софта — залог комфортного пользования системой. Удовольствие это недешевое и может легко превысить стоимость всего железа. Правда ввиду растущей популярности темы навигации, практически весь навигационный софт вскоре после выхода становится «народным достоянием» :).

Заключение

В заключение приведу несколько вариантов комбинаций железа для разных условий эксплуатации:

• Стационарная установка системы в собственном автомобиле (навигацию используем только в машине) — КПК + GPS мышка + держатель Brodit
• Навигационка для использования только в прокатных авто за рубежом и иногда в собственном (с возможностью кратковременных прогулок с GPS по городам) — интегрированный прибор вроде Mitac Mio 168 + держатель на присоске + внешняя антенна или КПК + CF GPS + внешняя антенна + адаптер питания + кронштейн на присоске.

В обоих вариантах в качестве приемников может выступать BT GPS.

• Если вы периодически оказываетесь вдали от источников питания в сыром лесу (вариант — любите засаживать свой джип в грязь вдали от тракторов :)) — КПК + автономный прибор (Гармин) для поиска обратной дороги к джипу + универсальный кабель с адаптером питания + два держателя для обоих приборов.

Как видно из этих примеров, универсального варианта на все случаи жизни быть не может. Поэтому перед покупкой стОит немного подумать и выбрать то, что наиболее адекватно будущим условиям пользования. На чем в результате остановился я, можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Я прекрасно понимаю, что прогресс в области мобильной электроники настолько быстр, что данные заметки и советы устареют сразу после опубликования. И сей текст не претендует на полноту в освещении темы — за бортом остались такие варианты, как построение системы навигации на базе смартфонов и коммуникаторов — очень перспективное направление. Также я обошел стороной такие эксклюзивные решения, как Carmani, или системы, позволяющие выводить навигационную информацию на штатные дисплеи автомобилей, или системы на базе планшетных компьютеров (впрочем, этот вариант находится где-то посередине между ноутбуками и КПК, поэтому все вышесказанное к ним применимо). Тем не менее, я надеюсь, что данные заметки хоть немного помогут сориентироваться в том многообразии технических решений, которые возможны при создании навигационной системы в автомобиле.

Источник: www.crete2003.nm.ru