1 GNSS接收设备全球年出货量预计持续增长
提起户外定位,人们首先想到的就是GNSS(全球卫星导航系统)。随着可穿戴设备和物联网的兴起,也成为GNSS设备最重要的市场增量之一。在技术上,针对可穿戴设备市场的高端设备,多星座多频GNSS技术是最有价值的技术之一,可以为客户提供更精准的定位和导航信息。
GNSS的开路先锋u -blox公司,2016年就推出了专为资产追踪应用所设计的小型GNSS接收器——EVA-M8Q,特点是灵敏度高,可同时接收三大GNSS卫星信号,可将终端系统与其天线轻松掩藏在车辆或其他需追踪的高价值资产中。
随着GNSS系统的成熟,u-blox 又推出了可同时接受四大GNSS卫星信号的芯片和模组u-blox M10,且专门面向可穿戴和资产追踪市场。那么,这些市场需要什么样的 GNSS定位芯片?为此,电子产品世界记者访问了该公司中国区资深市场经理梅景浩先生。
2 穿戴设备和资产追踪的定位痛点
1)穿戴设备
典型产品如智能手表,由于电池小、体积小,所以需要元器件有极低的功耗,且紧凑、小体积;另外天线也不能做得很大,只能在表盘周围放一圈小天线,此外,由于天线还会受到人体和衣物的遮挡,所以必须要针对小型天线的弱信号场景做优化;再有,因为是在运动场景,对于动态,例如跑步时的配速有较高的要求,所以对动态的精度要求也很高。
对于宠物追踪、儿童追踪及老人跟踪器,可能1分钟或几分钟给出一个位置,同样需要便携、低功耗,同时应对天线信号不佳的挑战。
2)资产追踪
在工业市场,例如集装箱、车辆、冷链产品等的追踪,需要具有 GNSS的定位功能,但通常采用电池驱动。因此对GNSS硬件的要求是功耗低,同时也要符合经济性的要求,即性价比高。
许多物流货物跟踪器1天只需要上报1个位置,甚至几天上报一个位置,但是要在比较长的时间内使用电池工作。例如火车或轮船上的集装箱,可能要能持续工作120 天甚至更高的时间。这些设备的电池较大,但是也需要低功耗,因为它们的使用时间很长。
还有汽车追踪器,与汽车导航不同,它通常是安装在特殊的位置,天线很少暴露出来,所以天线信号也不好,而且动态要求也很高——有的应用要求能在高速下精确追踪位置,更新速率要高达 10 Hz。
3 u-blox M10平台的亮点
u-blox的第10代GNSS产品 u-blox M10可以满足上述应用需求:能同时跟踪多达4个 GNSS 星座的卫星信号,在深度城市峡谷等充满挑战性的环境中也轻松实现精准定位。该接收机采用的 Super-S 技术有助于将定位信号与背景噪声区分开,即使在卫星信号较弱的情况下也可以捕获定位数据。其射频灵敏度高,可配合小型天线使用,因此是紧凑型产品设计的理想之选。
在低功耗方面,u-blox M10 在连续跟踪模式下的功耗为12 mW,是前代米级GNSS定位芯片EVAM8Q 的1/5,同时将芯片尺寸缩小了35%,因此非常适用于电池供电型应用。
封装尺寸方面,u-blox M10 有3种封装尺寸。其中,首批产品是 MAX- M10S GNSS 模块和UBX-M10050 GNSS 芯片组,芯片组尺寸只有4×4 mm2,比上一代芯片u-blox M8 减小了35%;模块的特点是易于集成,无需外部元器件,连接天线和电源即可使用。这些产品已于2020年11月开始提供工程样片。接下来的2021年,公司将发布类似于ZOE的封装产品,是高度集成的模块,但只有芯片大小。
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