今天我们一起来了解一下GPS车载系统在设计制造中的难题！
GPS应用系统是一个庞大、复杂的系统工程，包括车载设备软硬件的设计、制造，中心监控系统软件开 发，安装及售后服务系统的建立、运转，客户培训、服务系统的建立、运转等等，这些系统的建立，其投资动辄以千万元计，运转费用则高达每月上百万元，由于其担负生命及财产安全的保卫任务，可靠工作成为系统设计、建立、运转的头等大事。
单纯从技术角度看，随着信息技术的发展，计算机软硬件系统、网络技术已经成为高度成熟的技术，因而涉及到这些方面的可靠性问题相对较少，也比较容易解决，相比之下，由于种种原因，车载系统设计、制造中的可靠性问题变得相当突出，已经成为目前制约行业发展的瓶颈因素。
二、GPS车载系统对可靠性的要求
以下几个方面决定了对GPS车载系统的可靠性要求是高的：
1、工作要求苛刻
GPS车载系统担负安全防范、管理调度重任，要求在任何时刻都能够呼的应、叫的通，须24小时工作，尤其是安防型产品更要在关键时刻发挥作用，因此车载机须能够长年累月的正常工作而不允许出现关机、死机、功能错乱等现象，其工作要求远远超出了家电、手机、甚至汽车的电脑系统，这些系统中CPU可以通过关机、换电池、断电等方式重新启动而除去累积的错误状态，即使出错也不会造成大的损失，而GPS车载机工作不正常则有可能造成财产甚至生命损失。GPS车载机的工作要求达到了与大型网络服务器、电信通讯系统同等要求的程度，须按照通讯系统不间断工作的可靠性要求去设计、生产车载机，人工对GPS车载机进行断电、复位都是不允许的，在GPS车载机上安装电源开关。复位按钮是不可想象的。
随便举个例子说明一下：
假定车载机软件故障时间是6个月即平均每工作l80天才出一次问题，这个指标对家电、手机、电脑、汽车意味着可靠，因为他们永远不会连续工作l80天，甚至10天都不会，而头10天软件错误累积可以认为是0，只要一关机、断电，软件状态又会从零开始。实际上电脑有时连10个小时都坚持不住而死机，但我们认为电脑已经很可靠了，因为我们2个小时就做完工作关机了，就算有时2小时都坚持不住，大不了重新启动一次。而车载机须长年累月连续工作，若市场上运转的机器达到2000台，就意味着平均每天有l0台机器出故障，要是卖到2万台、20万台呢?答案是不可能，因为用户不敢再买了。
2、工作环境严酷
GPS车载系统工作于车上，按照汽车工业的标准，车载电子设备的设计标准介于工业级和军级之间，其重要的指标就是环境温度范围，工作于发动机舱的设备要求工作温度范围为-40-125℃，其余地方要求为-40-85℃，车载GPS设备一般安装在汽车仪表板下面，有些车况不太好的汽车，发动机热量会泄漏到这里，汽车长时间工作后温度很高。我们实测若千辆连续工作近20小时的出租车，仪表板下安装车载机的部位有的温度达到了90℃，机器内部GPS板CPU芯片表面温度甚至达到了98℃。由于我国幅员辽阔北方冬季气温可低达—30℃以下，对车载机的低温工作特性也提出了严格的要求。
由于汽车是室外工作，还会遇到水汽、灰尘、油污、腐蚀性气体、液体等各种不利因素。
因此，GPS车载机的工作环境严酷的，如果将电信的交换机设备置于如此环境之下工作，恐怕早就瘫痪了。
3、震动、冲击强烈
车载机安装于飞驰的汽车之上，汽车行驶中的震动不可避免的要传到车载机上，一般产品只要达到运输抗震要求就可以了，可以通过在包装上做文章来解决，车载机却是机器本身长期承受剧烈震动，对其抗震性能要求很高。当发生撞车时即使车身撞烂车载机也须保证能正常工作以进行报警，因而又要求机器能承受强烈的冲击。
4、电磁环境恶劣
车载机由汽车电瓶供电，电压波动范围宽，汽车启动瞬间l2V的汽车电瓶电压可能跌到5V以下，这个“瞬间”有时长达l0秒，24V供电汽车若调节器质量不好或电瓶线松动时供电电压可能会蹿到100V以上，还有可能出现能量很大的反向脉冲电压，汽油机点火系统高达几万伏的脉冲点火电压产生强烈的电磁辐射，其他车载电子设备也有程度不同的电磁干扰，车载机的GSM部分本身也是一个强电磁辐射源，工作在如此恶劣的电磁环境下，对车载机的抗干扰性能要求很高。
5、功能特别复杂
即使在以上条件下，有些产品的可靠性还是相当高的，例如汽车收音机就可以不断电连续工作数年而不出问题，但这些设备功能都比较简单。比起收音机来，GPS车载机的功能太复杂了，为了提高设备的性价比，GPS车载机一般集成了车载电话、液晶显示(收发短消息)手柄等，语音通道传输安防型设备还有中控锁遥控系统、语音提示操作等功能，既能对外报警又能打入电话查车遥控，其处理器需要对GPS、GSM等信息进行处理，
要处理若干传感器信号，控制若干路输出信号(继电器、报警喇叭等等)，还要进行人机界面处理，与手机、网络处理设备不同的是，这些输入输出信息不会遵守任何格式或时间方面的协议，完全是随机且杂乱无章的，比如踩刹车时GSM来了振铃，而此时GPS板的数据中出现了一个校验错误，在用户按下挂断键之前，刹车太猛又产生了发动机停车信号。这些信息组合数量非常庞大，车载机的处理器须保证在任何情况下都能做出正确的判断处理，否则就可能累积错误最终导致崩溃。实际装车的车载机出车越多问题越多，就是因为车一动，情况就复杂起来了。
GPS应用系统是一个庞大、复杂的系统工程，包括车载设备软硬件的设计、制造，中心监控系统软件开 发，安装及售后服务系统的建立、运转，客户培训、服务系统的建立、运转等等，这些系统的建立，其投资动辄以千万元计，运转费用则高达每月上百万元，由于其担负生命及财产安全的保卫任务，可靠工作成为系统设计、建立、运转的头等大事。
单纯从技术角度看，随着信息技术的发展，计算机软硬件系统、网络技术已经成为高度成熟的技术，因而涉及到这些方面的可靠性问题相对较少，也比较容易解决，相比之下，由于种种原因，车载系统设计、制造中的可靠性问题变得相当突出，已经成为目前制约行业发展的瓶颈因素。
二、GPS车载系统对可靠性的要求
以下几个方面决定了对GPS车载系统的可靠性要求是高的：
1、工作要求苛刻
GPS车载系统担负安全防范、管理调度重任，要求在任何时刻都能够呼的应、叫的通，须24小时工作，尤其是安防型产品更要在关键时刻发挥作用，因此车载机须能够长年累月的正常工作而不允许出现关机、死机、功能错乱等现象，其工作要求远远超出了家电、手机、甚至汽车的电脑系统，这些系统中CPU可以通过关机、换电池、断电等方式重新启动而除去累积的错误状态，即使出错也不会造成大的损失，而GPS车载机工作不正常则有可能造成财产甚至生命损失。GPS车载机的工作要求达到了与大型网络服务器、电信通讯系统同等要求的程度，须按照通讯系统不间断工作的可靠性要求去设计、生产车载机，人工对GPS车载机进行断电、复位都是不允许的，在GPS车载机上安装电源开关。复位按钮是不可想象的。
随便举个例子说明一下：
假定车载机软件故障时间是6个月即平均每工作l80天才出一次问题，这个指标对家电、手机、电脑、汽车意味着可靠，因为他们永远不会连续工作l80天，甚至10天都不会，而头10天软件错误累积可以认为是0，只要一关机、断电，软件状态又会从零开始。实际上电脑有时连10个小时都坚持不住而死机，但我们认为电脑已经很可靠了，因为我们2个小时就做完工作关机了，就算有时2小时都坚持不住，大不了重新启动一次。而车载机须长年累月连续工作，若市场上运转的机器达到2000台，就意味着平均每天有l0台机器出故障，要是卖到2万台、20万台呢?答案是不可能，因为用户不敢再买了。
2、工作环境严酷
GPS车载系统工作于车上，按照汽车工业的标准，车载电子设备的设计标准介于工业级和军级之间，其重要的指标就是环境温度范围，工作于发动机舱的设备要求工作温度范围为-40-125℃，其余地方要求为-40-85℃，车载GPS设备一般安装在汽车仪表板下面，有些车况不太好的汽车，发动机热量会泄漏到这里，汽车长时间工作后温度很高。我们实测若千辆连续工作近20小时的出租车，仪表板下安装车载机的部位有的温度达到了90℃，机器内部GPS板CPU芯片表面温度甚至达到了98℃。由于我国幅员辽阔北方冬季气温可低达—30℃以下，对车载机的低温工作特性也提出了严格的要求。
由于汽车是室外工作，还会遇到水汽、灰尘、油污、腐蚀性气体、液体等各种不利因素。
因此，GPS车载机的工作环境严酷的，如果将电信的交换机设备置于如此环境之下工作，恐怕早就瘫痪了。
3、震动、冲击强烈
车载机安装于飞驰的汽车之上，汽车行驶中的震动不可避免的要传到车载机上，一般产品只要达到运输抗震要求就可以了，可以通过在包装上做文章来解决，车载机却是机器本身长期承受剧烈震动，对其抗震性能要求很高。当发生撞车时即使车身撞烂车载机也须保证能正常工作以进行报警，因而又要求机器能承受强烈的冲击。
4、电磁环境恶劣
车载机由汽车电瓶供电，电压波动范围宽，汽车启动瞬间l2V的汽车电瓶电压可能跌到5V以下，这个“瞬间”有时长达l0秒，24V供电汽车若调节器质量不好或电瓶线松动时供电电压可能会蹿到100V以上，还有可能出现能量很大的反向脉冲电压，汽油机点火系统高达几万伏的脉冲点火电压产生强烈的电磁辐射，其他车载电子设备也有程度不同的电磁干扰，车载机的GSM部分本身也是一个强电磁辐射源，工作在如此恶劣的电磁环境下，对车载机的抗干扰性能要求很高。
5、功能特别复杂
即使在以上条件下，有些产品的可靠性还是相当高的，例如汽车收音机就可以不断电连续工作数年而不出问题，但这些设备功能都比较简单。比起收音机来，GPS车载机的功能太复杂了，为了提高设备的性价比，GPS车载机一般集成了车载电话、液晶显示(收发短消息)手柄等，语音通道传输安防型设备还有中控锁遥控系统、语音提示操作等功能，既能对外报警又能打入电话查车遥控，其处理器需要对GPS、GSM等信息进行处理，
要处理若干传感器信号，控制若干路输出信号(继电器、报警喇叭等等)，还要进行人机界面处理，与手机、网络处理设备不同的是，这些输入输出信息不会遵守任何格式或时间方面的协议，完全是随机且杂乱无章的，比如踩刹车时GSM来了振铃，而此时GPS板的数据中出现了一个校验错误，在用户按下挂断键之前，刹车太猛又产生了发动机停车信号。这些信息组合数量非常庞大，车载机的处理器须保证在任何情况下都能做出正确的判断处理，否则就可能累积错误最终导致崩溃。实际装车的车载机出车越多问题越多，就是因为车一动，情况就复杂起来了。
