北斗是啥？

大家每天都在使用手機(jī)。目前的智能手機(jī)上，涉及到定位的功能，都會(huì)用到衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS或Beidou）和美國(guó)GPS系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)（GLONASS）以及歐盟伽利略系統(tǒng)（Galileo），是被聯(lián)合國(guó)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)際委員會(huì)認(rèn)可的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）四大核心供應(yīng)商。

由于四大GNSS系統(tǒng)之間已經(jīng)開展了頻段和數(shù)據(jù)格式的兼容共用協(xié)調(diào)，目前手機(jī)產(chǎn)品采用的定位方案，一般都同時(shí)支持這幾個(gè)系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)，因?yàn)椴⒉辉黾尤魏诬浻布杀尽?/p>

對(duì)于用戶而言，更是無所謂用哪個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)。舉個(gè)例子，你使用電器，并不關(guān)心電網(wǎng)上的電是風(fēng)電、水電、火電、核電、太陽(yáng)能電，還是用愛發(fā)電。

還有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：北斗官方從來沒做過手機(jī)導(dǎo)航和地圖App，所有冠以“北斗”名義的導(dǎo)航和地圖App，全是山寨貨。

北斗剛建設(shè)完成？

6月23日，第三代北斗定位系統(tǒng)—北斗三號(hào)的最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射升空，6月30日成功定點(diǎn)于地球同步軌道，次日順利進(jìn)入長(zhǎng)期運(yùn)行管理模式。至此，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)30顆衛(wèi)星部署完成，下一步我國(guó)將進(jìn)行北斗全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試。

在此之前，第二代北斗定位系統(tǒng)—北斗二號(hào)系統(tǒng)，在2012年底完成了14顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng)，并已面向全球提供服務(wù)。而北斗三號(hào)系統(tǒng)，在2018年底建成基本系統(tǒng)后已經(jīng)開始提供服務(wù)。

什么意思呢？北斗導(dǎo)航系統(tǒng)早就可以用了，只是之前在性能、定位精度、功能方面，還沒有滿血。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本文涉及到的所有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的場(chǎng)景討論，僅限于手機(jī)被動(dòng)接收定位信號(hào)的基礎(chǔ)應(yīng)用。北斗系統(tǒng)的其他強(qiáng)大功能，今天不討論。

我的手機(jī)是否支持北斗？

前文說了，近幾年市面上的手機(jī)，均支持多個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)，哪顆衛(wèi)星信號(hào)好就用哪個(gè)，用戶不需要糾結(jié)這個(gè)問題。

但是這幾天在看北斗相關(guān)新聞時(shí)，不少媒體均提到“iPhone不支持北斗”。而且，所有此類新聞，均沒有給出消息來源，或者確鑿的證據(jù)。

iPhone市場(chǎng)占有率很可觀，但全系列機(jī)型都不支持北斗，這事還是挺反直覺的。作為曾經(jīng)的手機(jī)產(chǎn)品經(jīng)理，我對(duì)這個(gè)問題產(chǎn)生了興趣，打算花點(diǎn)時(shí)間來調(diào)研一下。

想搞清楚這個(gè)事，有三個(gè)切入角度：

官方公開資料

第三方測(cè)試

硬件參數(shù)研究

調(diào)研就這樣愉快地開始了。然后在第一步就碰了釘子。

驕傲的蘋果

打開蘋果官方網(wǎng)站，選擇頂部的“iPhone”，然后在下方選擇“機(jī)型比較”，可以在三個(gè)下拉菜單中選擇從iPhone 6開始的所有機(jī)型，看他們的參數(shù)對(duì)比。

從這里可以看到，從iPhone6到最新的iPhone11系列，在“蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無線連接”這個(gè)類別中，關(guān)于定位的功能描述，都是“內(nèi)置GPS/GNSS”。

前文說了，GNSS包括北斗、GPS、格洛納斯、伽利略四大系統(tǒng)。蘋果的描述非常含糊，顯然是不夠的。

在蘋果官網(wǎng)上，點(diǎn)擊頂部的“技術(shù)支持”，然后拉到網(wǎng)頁(yè)最下方，點(diǎn)擊“資源”欄目的“技術(shù)規(guī)格”，然后在產(chǎn)品目錄中選擇“iPhone”，可以查看各款機(jī)型的更加詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)。這里可以查從iPhone 3GS開始的所有機(jī)型規(guī)格。

結(jié)果如下：

iPhone 3GS和iPhone 4支持“輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”（A-GPS，GPS與基站定位的結(jié)合技術(shù)）

iPhone 4S和iPhone 5/5s/5c、iPhone6/6P、iPhone SE在前者基礎(chǔ)上增加了“GLONASS定位系統(tǒng)”

iPhone6s/6sP支持“GPS、GLONASS、Galileo 和 QZSS 定位系統(tǒng)”

iPhone 7/7P、iPhone X、iPhone XS/XSMax支持“輔助 GPS、GLONASS、Galileo 和 QZSS 定位系統(tǒng)”

iPhone 8/8P、iPhone XR、iPhone11/11P/11PMax、iPhone SE2支持“內(nèi)置 GPS/GNSS”

值得注意的是，iPhone 8和iPhone X，以及iPhone XS和iPhone XR，分別作為同代產(chǎn)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(shù)支持。

結(jié)果并沒什么幫助。蘋果400電話的客服人員，同樣是基于官網(wǎng)的上述技術(shù)規(guī)格來回答用戶。關(guān)于我的問題“文檔中沒有列出對(duì)北斗的支持，是否可以認(rèn)為該機(jī)型不支持北斗”，400客服人員的答復(fù)是，對(duì)于沒有寫的功能，他們無法確認(rèn)是否支持。

不同于安卓手機(jī)廠商，蘋果對(duì)外披露的硬件信息一向有限，甚至官方從不披露過其手機(jī)的RAM內(nèi)存容量。這條路看來指望不上了。

碰壁的第三方

看到這里的讀者可能會(huì)說，你裝個(gè)App測(cè)一下iPhone是否能收到北斗信號(hào)不就行了，搞那么復(fù)雜干嘛。

安卓手機(jī)想看所在位置的導(dǎo)航衛(wèi)星情況，確實(shí)裝個(gè)App就可以做到。我使用的是AndroiTS GPS Test這款A(yù)pp，在華為某旗艦機(jī)型上運(yùn)行結(jié)果如下：

但是iOS提供給App開發(fā)者調(diào)用的位置服務(wù)，僅包含位置數(shù)據(jù)，不包含衛(wèi)星數(shù)據(jù)，所以在iPhone上，無法通過App查看當(dāng)前衛(wèi)星種類、信號(hào)強(qiáng)度等信息。App Store上GNSS View之類App，星圖信息實(shí)際上是通過網(wǎng)絡(luò)獲取的，并非手機(jī)和操作系統(tǒng)提供。

另一個(gè)思路，是看第三方測(cè)試報(bào)告。手機(jī)產(chǎn)品作為一種電子設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，各國(guó)對(duì)其上市銷售，都是有認(rèn)證測(cè)試要求的。具體的認(rèn)證種類，中國(guó)是3C和CTA，美國(guó)是FCC和PTCRB，歐洲是CE和GCF。

但是，此類認(rèn)證測(cè)試不涉及手機(jī)定位這種僅接收而不發(fā)射信號(hào)的功能單元，且認(rèn)證報(bào)告沒有公眾查詢渠道。至于針對(duì)手機(jī)定位功能的單項(xiàng)測(cè)試，目前均由廠家和供應(yīng)商自行完成，基于搜索引擎也沒有找到類似測(cè)試結(jié)論。

還有一種硬核的方式，就是自己找一個(gè)微波暗室（射頻信號(hào)屏蔽室），和北斗模擬信號(hào)源，自行完成測(cè)試。截止本文完成時(shí)，本人沒能搞定親自測(cè)試所需的設(shè)備，這個(gè)鍋就讓疫情背了吧。

硬件參數(shù)研究

手機(jī)支持不支持北斗，說到底還是個(gè)硬件問題。最后的一招，就是從芯片功能入手研究了。

雖然蘋果不公布具體硬件方案，還好國(guó)內(nèi)外有一些機(jī)構(gòu)，會(huì)把每一代iPhone拆個(gè)底朝天，這就為我們的研究留了一條路。

開始這個(gè)環(huán)節(jié)之前，先上一張圖，看看手機(jī)硬件通用架構(gòu)：

圖片來自蘋果的供應(yīng)商之一Murata（村田）的官網(wǎng)。從圖中可以看到，手機(jī)的GNSS模塊是獨(dú)立于CPU的硬件功能。CPU接收GNSS模塊計(jì)算給出的位置數(shù)據(jù)，以及衛(wèi)星相關(guān)信息。

在iPhone的設(shè)計(jì)中，CPU和通訊基帶由兩顆獨(dú)立的芯片承擔(dān)。CPU從iPhone 4開始采用蘋果自研的A系列，而通訊基帶供應(yīng)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；后來iPhone7海外版引入英特爾，直至iPhoneXS全面使用英特爾。今年發(fā)布的新款機(jī)型，又將回歸高通。

額外提一句，英特爾的通訊基帶業(yè)務(wù)正是收購(gòu)自英飛凌，而該業(yè)務(wù)在去年下半年又被蘋果收購(gòu)，可以預(yù)見的是，幾年后蘋果仍會(huì)將這一方案帶回iPhone。

說回衛(wèi)星定位的話題。部分手機(jī)廠家如華為，采用的是WiFi+藍(lán)牙+GNSS三合一的獨(dú)立芯片，而在蘋果使用的高通和英特爾基帶中，集成了GNSS模塊，WiFi+藍(lán)牙由一顆單獨(dú)的芯片負(fù)責(zé)。

所以，要確認(rèn)iPhone是否硬件支持北斗，就要看高通和英特爾的基帶是否支持北斗。

iPhone 6至今，六代iPhone涉及到的基帶一共八款（iPhone 7、iPhone 8/X同時(shí)采用了高通和英特爾基帶），相關(guān)文檔就不一一列出了，感興趣可以自行去高通和英特爾官網(wǎng)查詢。直接上結(jié)論：

高通所有4G LTE基帶，包括iPhone用的，均支持包括北斗在內(nèi)的四家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。后兩款在官網(wǎng)的product brief中，明確表示支持包括北斗在內(nèi)的四家GNSS方案，而前兩款定位功能部分沒有具體信息。遺憾的是，由于被蘋果收購(gòu)，英特爾官網(wǎng)上的XMM系列芯片，詳細(xì)技術(shù)文檔均已隱藏。

但好在XMM 7360這款芯片，被用于Fibocom L850-GL這款LTE模塊，后者廣泛用于聯(lián)想、戴爾、惠普等多款筆記本產(chǎn)品。這款模塊在Fibocom官網(wǎng)上有詳細(xì)參數(shù)，支持包括北斗在內(nèi)的四家GNSS方案。

英特爾同系列的四代芯片，前后都支持北斗，沒道理7480這一代不支持。

所以我們可以說，所有4G階段的iPhone，硬件都是支持北斗的。而正如前面舉的風(fēng)電水電的例子，CPU直接從基帶獲取位置信息，并不關(guān)心這個(gè)位置是通過哪個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào)運(yùn)算得出的。

但這是否意味著，這些iPhone使用了北斗的衛(wèi)星信號(hào)？

根據(jù)我的一位前同事提供的信息，蘋果內(nèi)部的文檔系統(tǒng)表明，由于某些性能問題（可能來自于衛(wèi)星系統(tǒng)或手機(jī)射頻前端），在iPhone的部分舊機(jī)型上，蘋果要求基帶廠商修改軟件屏蔽了北斗的數(shù)據(jù)。

通俗的說，iPhone在這些機(jī)型上，可以接收北斗信號(hào)，但基帶軟件在計(jì)算位置時(shí)，不會(huì)考慮來自北斗衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。這樣的修改具體涉及哪些機(jī)型，他沒能給出。

但他表示，iPhone11這一代，是明確可以使用北斗信號(hào)的。

結(jié)論

受限于時(shí)間和條件，這是個(gè)不完美的研究。但綜合多方資料，我們至少可以得出如下結(jié)論：

目前廣為流傳的“iPhone不支持北斗”這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。至少，iPhone 11系列是支持北斗的。至于其他機(jī)型，我的答案是“無法確定”。

所有4G的iPhone機(jī)型，硬件都是支持北斗的接收和運(yùn)算的。至于未來官方是否會(huì)通過基帶軟件升級(jí)解鎖北斗信號(hào)，我并不樂觀，因?yàn)檫@涉及到一系列測(cè)試和額外工作。

在北斗三代完成聯(lián)調(diào)測(cè)試后，北斗的定位性能將明顯優(yōu)于其他三家系統(tǒng)，且iPhone今年發(fā)布的新品將回歸高通基帶，因此后續(xù)iPhone機(jī)型對(duì)北斗的支持，無需擔(dān)心。