車輛和可穿戴設(shè)備都需要越來越精確的定位技術(shù)——而這項創(chuàng)新通常從 GNSS 接收器開始進行微調(diào)。
一直在爭奪空間定位技術(shù)最新進展的兩個行業(yè)是汽車和可穿戴設(shè)備行業(yè)。
GNSS 系統(tǒng)概述。圖片由u-blox 提供
為此，在這兩個領(lǐng)域都非常寶貴的一項技術(shù)是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS)。作為這種需求的證明，今年秋天，大量新的 GNSS 設(shè)備涌入市場，來自 STMicroelectronics、u-blox 和 Broadcom 等公司的發(fā)布。
在本文中，我們將看看這些公司的新版本，比較正在發(fā)揮作用的硬件級創(chuàng)新，并評估這些版本可以告訴我們行業(yè)對新定位技術(shù)的需求。
ST 在單芯片上實現(xiàn)三頻定位
本月早些時候，意法半導體發(fā)布了一款新的汽車 GNSS 芯片組 ，該芯片組引入了用于航位推算的集成 IMU。現(xiàn)在，僅僅幾周后，ST 又將另一款 GNSS 產(chǎn)品推向了市場：STA8135GA。
ST 聲稱 STA8135GA 是同類產(chǎn)品中首款在單個 GNSS 接收器芯片中集成三頻定位測量引擎的產(chǎn)品。三頻定位是一種 GNSS 技術(shù)，它使用不同頻率的 GPS 信號同時跟蹤多個衛(wèi)星。該技術(shù)可以提高隧道或森林等困難環(huán)境中的定位性能。
作為一種高度準確的技術(shù)，三頻定位歷來僅限于物理大或昂貴的接收器。現(xiàn)在，ST 憑借 STA8135GA 以 7 毫米 x 11 毫米 x 1.2 毫米封裝提供三頻定位。
STA8135GA 的框圖。圖片由意法半導體提供
除了三頻性能外，新芯片還可以執(zhí)行其他定位技術(shù)，例如標準多頻位置速度時間 (PVT) 和航位推算。根據(jù)數(shù)據(jù)表，STA8135GA 圍繞單個 Arm Cortex M7 內(nèi)核構(gòu)建，以 314 MHz 的最大時鐘頻率運行。該內(nèi)核由 16 KB 的 I-cache、16 KB 的 D-cache 和 256 KB 的系統(tǒng) RAM 支持。
u-blox 結(jié)合了不受束縛和汽車航位推算
下一個要討論的 GNSS 解決方案來自 u-blox 及其新型 NEO-M9V GNSS 接收器。
u-blox 聲稱它已經(jīng)創(chuàng)建了第一個 GNSS 接收器，同時提供無繩航位推測 (UDR) 和汽車航位推測 (ADR) 功能。與 ST 版本類似，u-blox 能夠通過使用集成 IMU 來實現(xiàn) UDR；然而，這家總部位于瑞士的公司提供了一種內(nèi)部 ADR 技術(shù)，可將車速納入其傳感器融合算法中。根據(jù) u-blox 的說法，在同一模塊上提供 UDR 和 ADR 可以提高性能并最大限度地提高最終用戶的設(shè)計靈活性。
Neo-M9V 采用 12.2 mm x 16 mm x 2.4 mm 封裝。圖片由u-blox 提供
除此之外，NEO-M9V 建立在 ublox 的 M9 GNSS 技術(shù)平臺之上，該平臺允許該設(shè)備同時跟蹤多達四個 GNSS 星座。這些技術(shù)共同使設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)儀表級定位性能，適用于車隊管理和微型移動等應用。
Broadcom 的“世界上功耗最低的 L1/L5 GNSS 接收器”
最后，在 9 月， Broadcom 向市場推出了自己的 GNSS 接收器 BCM4778。
用于可穿戴設(shè)備的 BCM4778 GNSS 接收器。圖片由博通提供
BCM4778 是一款雙頻 L1/L5 GNSS 接收器芯片，專為消費電子產(chǎn)品和可穿戴設(shè)備設(shè)計。也就是說，該設(shè)備的主要設(shè)計問題是功耗和尺寸。
BCM4778 采用 7nm CMOS 技術(shù)，僅使用 L1 頻段時功耗為 4 mW，同時使用 L1+L5 時功耗為 6mW。據(jù)博通稱，這些功率規(guī)格使 BCM4778 成為可穿戴應用中功耗最低的 L1/L5 GNSS 接收器芯片。在尺寸方面，這款芯片比前幾代小了 35%。
除此之外，BCM4778 還為 L1 和 L5 頻段提供完全集成的 LNA，進一步幫助減少最終用戶的 BOM 和占用空間。
來自 ST、u-blox 和 Broadcom 的這些新定位技術(shù)證實了最近的一份報告，該報告表明對 GNSS 接收器的需求不斷增長：根據(jù) Vantage Market Research 的數(shù)據(jù)，到2028 年，高精度 GNSS 接收器的市場預計將達到 55.4 億美元。
對定位設(shè)備以及由此產(chǎn)生的 GNSS 增強服務的日益關(guān)注也在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)。事實上，u-blox 和 SoftBank Corp. 最近簽署了一項協(xié)議，在日本、歐洲和美國 開發(fā) GNSS 設(shè)備并擴大 GNSS 服務區(qū)域
