北鬥官方網站（iPhone到底支不支持北鬥）

本文涉及到一些技術話題的討論。性急或者對技術細節不感興趣的朋友，可以直接拖到文末看結論。 北鬥是啥？大傢每天都在使用手機。目前的智能手機上，涉及到定位的功能，都會用到衛星導航系統。我國的北鬥衛星導航系統（BDS或Beidou）和美國GPS系統、俄羅斯格洛納斯系統（GLONASS）以及歐盟伽利略系統（Galileo），是被聯合國全球衛星導航系統國際委員會認可的全球導航衛星系統（GNSS）四大核心供應商。由於四大GNSS系統之間已經開展瞭頻段和數據格式的兼容共用協調，目前手機產品采用的定位方案，一般都同時支持這幾個系統的衛星信號，因為並不增加任何軟硬件成本。對於用戶而言，更是無所謂用哪個系統的信號。舉個例子，你使用電器，並不關心電網上的電是風電、水電、火電、核電、太陽能電，還是用愛發電。還有一個知識點：北鬥官方從來沒做過手機導航和地圖App，所有冠以“北鬥”名義的導航和地圖App，全是山寨貨。北鬥剛建設完成？6月23日，第三代北鬥定位系統—北鬥三號的最後一顆全球組網衛星發射升空，6月30日成功定點於地球同步軌道，次日順利進入長期運行管理模式。至此，北鬥三號全球衛星導航系統30顆衛星部署完成，下一步我國將進行北鬥全系統聯調聯試。在此之前，第二代北鬥定位系統—北鬥二號系統，在2012年底完成瞭14顆衛星的發射組網，並已面向全球提供服務。而北鬥三號系統，在2018年底建成基本系統後已經開始提供服務。什麼意思呢？北鬥導航系統早就可以用瞭，隻是之前在性能、定位精度、功能方面，還沒有滿血。需要強調的是，本文涉及到的所有衛星導航系統的場景討論，僅限於手機被動接收定位信號的基礎應用。北鬥系統的其他強大功能，今天不討論。我的手機是否支持北鬥？前文說瞭，近幾年市面上的手機，均支持多個導航系統，哪顆衛星信號好就用哪個，用戶不需要糾結這個問題。但是這幾天在看北鬥相關新聞時，不少媒體均提到“iPhone不支持北鬥”。而且，所有此類新聞，均沒有給出消息來源，或者確鑿的證據。iPhone市場占有率很可觀，但全系列機型都不支持北鬥，這事還是挺反直覺的。作為曾經的手機產品經理，我對這個問題產生瞭興趣，打算花點時間來調研一下。 想搞清楚這個事，有三個切入角度：官方公開資料第三方測試硬件參數研究調研就這樣愉快地開始瞭。然後在第一步就碰瞭釘子。驕傲的蘋果打開蘋果官方網站，選擇頂部的“iPhone”，然後在下方選擇“機型比較”，可以在三個下拉菜單中選擇從iPhone 6開始的所有機型，看他們的參數對比。從這裡可以看到，從iPhone6到最新的iPhone11系列，在“蜂窩網絡和無線連接”這個類別中，關於定位的功能描述，都是“內置GPS/GNSS”。前文說瞭，GNSS包括北鬥、GPS、格洛納斯、伽利略四大系統。蘋果的描述非常含糊，顯然是不夠的。 在蘋果官網上，點擊頂部的“技術支持”，然後拉到網頁最下方，點擊“資源”欄目的“技術規格”，然後在產品目錄中選擇“iPhone”，可以查看各款機型的更加詳細的技術參數。這裡可以查看iPhone 3GS開始的所有機型規格。結果如下：iPhone 3GS和iPhone 4支持“輔助全球衛星定位系統”（A-GPS，GPS與基站定位的結合技術）iPhone 4S和iPhone 5/5s/5c、iPhone6/6P、iPhone SE在前者基礎上增加瞭“GLONASS定位系統”iPhone6s/6sP支持“GPS、GLONASS、Galileo 和 QZSS 定位系統”iPhone 7/7P、iPhone X、iPhone XS/XSMax支持“輔助 GPS、GLONASS、Galileo 和 QZSS 定位系統”iPhone 8/8P、iPhone XR、iPhone11/11P/11PMax、iPhone SE2支持“內置 GPS/GNSS”值得註意的是，iPhone 8和iPhone X，以及iPhone XS和iPhone XR，分別作為同代產品，射頻硬件部分完全一致，但在定位功能方面的描述不一致。 我嘗試另一條路：撥打蘋果400電話，咨詢蘋果官方技術支持。結果並沒什麼幫助。蘋果400電話的客服人員，同樣是基於官網的上述技術規格來回答用戶。關於我的問題“文檔中沒有列出對北鬥的支持，是否可以認為該機型不支持北鬥”，400客服人員的答復是，對於沒有寫的功能，他們無法確認是否支持。不同於安卓手機廠商，蘋果對外披露的硬件信息一向有限，甚至官方從不披露過其手機的RAM內存容量。這條路看來指望不上瞭。碰壁的第三方看到這裡的讀者可能會說，你裝個App測一下iPhone是否能收到北鬥信號不就行瞭，搞那麼復雜幹嘛。安卓手機想看所在位置的導航衛星情況，確實裝個App就可以做到。我使用的是AndroiTS GPS Test這款App，在華為某旗艦機型上運行結果如下：但是iOS提供給App開發者調用的位置服務，僅包含位置數據，不包含衛星數據，所以在iPhone上，無法通過App查看當前衛星種類、信號強度等信息。App Store上GNSS View之類App，星圖信息實際上是通過網絡獲取的，並非手機和操作系統提供。 另一個思路，是看第三方測試報告。手機產品作為一種電子設備和網絡通訊設備，各國對其上市銷售，都是有認證測試要求的。具體的認證種類，中國是3C和CTA，美國是FCC和PTCRB，歐洲是CE和GCF。但是，此類認證測試不涉及手機定位這種僅接收而不發射信號的功能單元，且認證報告沒有公眾查詢渠道。至於針對手機定位功能的單項測試，目前均由廠傢和供應商自行完成，基於搜索引擎也沒有找到類似測試結論。還有一種硬核的方式，就是自己找一個微波暗室（射頻信號屏蔽室），和北鬥模擬信號源，自行完成測試。截止本文完成時，本人沒能搞定親自測試所需的設備，這個鍋就讓疫情背瞭吧。硬件參數研究手機支持不支持北鬥，說到底還是個硬件問題。最後的一招，就是從芯片功能入手研究瞭。雖然蘋果不公佈具體硬件方案，還好國內外有一些機構，會把每一代iPhone拆個底朝天，這就為我們的研究留瞭一條路。開始這個環節之前，先上一張圖，看看手機硬件通用架構：圖片來自蘋果的供應商之一Murata（村田）的官網。從圖中可以看到，手機的GNSS模塊是獨立於CPU的硬件功能。CPU接收GNSS模塊計算給出的位置數據，以及衛星相關信息。在iPhone的設計中，CPU和通訊基帶由兩顆獨立的芯片承擔。CPU從iPhone 4開始采用蘋果自研的A系列，而通訊基帶供應商從早期的英飛凌，到iPhone4 CDMA版本引入高通，至4S開始全面采用高通；後來iPhone7海外版引入英特爾，直至iPhoneXS全面使用英特爾。今年發佈的新款機型，又將回歸高通。額外提一句，英特爾的通訊基帶業務正是收購自英飛凌，而該業務在去年下半年又被蘋果收購，可以預見的是，幾年後蘋果仍會將這一方案帶回iPhone。說回衛星定位的話題。部分手機廠傢如華為，采用的是WiFi+藍牙+GNSS三合一的獨立芯片，而在蘋果使用的高通和英特爾基帶中，集成瞭GNSS模塊，WiFi+藍牙由一顆單獨的芯片負責。所以，要確認iPhone是否硬件支持北鬥，就要看高通和英特爾的基帶是否支持北鬥。 iPhone 6至今，六代iPhone涉及到的基帶一共八款（iPhone 7、iPhone 8/X同時采用瞭高通和英特爾基帶），相關文檔就不一一列出瞭，感興趣可以自行去高通和英特爾官網查詢。直接上結論：高通所有4G LTE基帶，包括iPhone用的，均支持包括北鬥在內的四傢GNSS方案。iPhone 7、iPhone 8/X、iPhone XS/XR到iPhone 11/SE2這四代，使用的英特爾基帶分別為XMM系列的7360、7480、7560、7660。後兩款在官網的product brief中，明確表示支持包括北鬥在內的四傢GNSS方案，而前兩款定位功能部分沒有具體信息。遺憾的是，由於被蘋果收購，英特爾官網上的XMM系列芯片，詳細技術文檔均已隱藏。但好在XMM 7360這款芯片，被用於Fibocom L850-GL這款LTE模塊，後者廣泛用於聯想、戴爾、惠普等多款筆記本產品。這款模塊在Fibocom官網上有詳細參數，支持包括北鬥在內的四傢GNSS方案。英特爾同系列的四代芯片，前後都支持北鬥，沒道理7480這一代不支持。 所以我們可以說，所有4G階段的iPhone，硬件都是支持北鬥的。而正如前面舉的風電水電的例子，CPU直接從基帶獲取位置信息，並不關心這個位置是通過哪個衛星系統的信號運算得出的。但這是否意味著，這些iPhone使用瞭北鬥的衛星信號？根據我的一位前同事提供的信息，蘋果內部的文檔系統表明，由於某些性能問題（可能來自於衛星系統或手機射頻前端），在iPhone的部分舊機型上，蘋果要求基帶廠商修改軟件屏蔽瞭北鬥的數據。通俗的說，iPhone在這些機型上，可以接收北鬥信號，但基帶軟件在計算位置時，不會考慮來自北鬥衛星的數據。這樣的修改具體涉及哪些機型，他沒能給出。但他表示，iPhone11這一代，是明確可以使用北鬥信號的。結論受限於時間和條件，這是個不完美的研究。但綜合多方資料，我們至少可以得出如下結論：目前廣為流傳的“iPhone不支持北鬥”這個觀點是錯誤的。至少，iPhone 11系列是支持北鬥的。至於其他機型，我的答案是“無法確定”。所有4G的iPhone機型，硬件都是支持北鬥的接收和運算的。至於未來官方是否會通過基帶軟件升級解鎖北鬥信號，我並不樂觀，因為這涉及到一系列測試和額外工作。在北鬥三代完成聯調測試後，北鬥的定位性能將明顯優於其他三傢系統，且iPhone今年發佈的新品將回歸高通基帶，因此後續iPhone機型對北鬥的支持，無需擔心。判官：資深產品經理，虎嗅2017、2019年度作者，著有《產品覺醒》一書