本文由半导体产业纵横编译自allaboutcircuits
车辆和可穿戴设备都需要越来越精确的定位技术,这种创新往往从GNSS接收器开始微调。争夺空间定位技术最新进展的两个行业是汽车和可穿戴设备行业。
GNSS 系统概述。来源:u-blox
为了精准的技术定位,全球导航卫星系统(GNSS)是这两个领域中非常宝贵的一项技术。
随着今年秋季,意法半导体、u-blox和博通等公司陆续发布,大量新的GNSS设备涌入市场。可以看到市场对于GNSS设备的需求。
本文将盘点这些公司发布的新版本,比较其创新性,并且评估行业对这些定位的新技术版本的需求。
>>>> 意法半导体在单芯片上实现三频定位
本月早些时候,意法半导体发布了一款新的汽车GNSS芯片组,该芯片组引入了一个集成的IMU,用于航迹推算。现在,仅仅几周后,意法半导体又将另一种GNSS产品推向市场:STA8135GA。
意法半导体声称 STA8135GA 是同类产品中首款在单个 GNSS 接收器芯片中集成三频定位测量引擎的产品。三频定位是一种 GNSS 技术,它使用不同频率的 GPS 信号同时跟踪多个卫星。这种技术可以提高隧道或森林等困难环境中的定位性能。
三频定位是一种高度准确的技术,历来仅限于大型或昂贵的接收器。现在,意法半导体凭借 STA8135GA 以 7mm x 11 mm x 1.2 mm 封装提供三频定位。
STA8135GA 的框图。来源:意法半导体
除了三频带性能,新芯片还可以执行其他定位技术,如标准多频带位置-速度-时间(PVT)和航迹推算。根据数据表,STA8135GA是围绕单个Arm Cortex M7核心构建的,工作在最大时钟频率为314 MHz。该核心由16kb的I-cache、16kb的D-cache和256kb的系统RAM支持。
>>>> u-blox结合了无约束航位推算和自动航位推算
接下来要讨论的GNSS解决方案来自u-blox及其新的NEO-M9V GNSS接收器。
u-blox声称,它已经创造了第一个全球导航卫星系统接收器,提供无约束航位推算(UDR)和自动航位推算(ADR)功能。与ST版本类似,u-blox能够通过使用集成的IMU实现UDR;然而,u-blox提供了一种内部ADR技术,将车速纳入传感器融合算法。u-blox表示,在同一模块上同时提供UDR和ADR可以提高性能,并最大限度地提高最终用户的设计灵活性。
Neo-M9V 采用 12.2 mm x 16 mm x 2.4 mm 封装。来源:u-blox
除此之外,NEO-M9V构建在u-blox的M9 GNSS技术平台上,该平台允许该设备同时跟踪多达四个GNSS星座。总之,这些技术使设备能够在车队管理和微型移动等应用中实现米级定位性能。
>>>> 博通的“世界上功耗最低的 L1/L5 GNSS 接收器”
最后,在9月份,博通向市场推出了自己的GNSS接收器BCM4778。
用于可穿戴设备的 BCM4778 GNSS 接收器。来源:博通
BCM4778 是一款双频 L1/L5 GNSS 接收器芯片,专为消费电子产品和可穿戴设备设计。也就是说,该设备的主要设计是为了解决功耗和尺寸问题。
BCM4778基于7nm CMOS技术,仅使用L1频段时功耗为4MW,同时使用L1+L5时功耗为6mW。据博通称,这些电源规格使BCM4778成为可穿戴应用的最低功耗L1/L5 GNSS接收器芯片。就尺寸而言,该芯片比前几代芯片小35%。
除此之外,BCM4778还为L1和L5波段提供了完全集成的LNA,进一步帮助最终用户减少BOM和占用空间。
>>>> 市场需求增强
来自意法半导体、u-blox和博通的这些新定位技术证实了最近的一份报告,该报告表明对GNSS接收器的需求不断增加。根据Vantage market Research,到2028年,高精度GNSS接收器的市场预计将达到55.4亿美元。
因此,定位设备和GNSS增强服务也在全球范围上日益受到关注。实际上,u-blox和软银最近签署了在日本、欧洲、美国开发GNSS设备和扩大GNSS服务领域的协议。