車(chē)輛和可穿戴設(shè)備都需要越來(lái)越精確的定位技術(shù)——而這項(xiàng)創(chuàng)新通常從 GNSS 接收器開(kāi)始進(jìn)行微調(diào)。

一直在爭(zhēng)奪空間定位技術(shù)最新進(jìn)展的兩個(gè)行業(yè)是汽車(chē)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(gè)領(lǐng)域都非常寶貴的一項(xiàng)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(chǎng)，來(lái)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(jí)創(chuàng)新，并評(píng)估這些版本可以告訴我們行業(yè)對(duì)新定位技術(shù)的需求。

ST 在單芯片上實(shí)現(xiàn)三頻定位

本月早些時(shí)候，意法半導(dǎo)體發(fā)布了一款新的汽車(chē) GNSS 芯片組 ，該芯片組引入了用于航位推算的集成 IMU�，F(xiàn)在，僅僅幾周后，ST 又將另一款 GNSS 產(chǎn)品推向了市場(chǎng)：STA8135GA。 

ST 聲稱(chēng) STA8135GA 是同類(lèi)產(chǎn)品中首款在單個(gè) GNSS 接收器芯片中集成三頻定位測(cè)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(hào)同時(shí)跟蹤多個(gè)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(zhǔn)確的技術(shù)，三頻定位歷來(lái)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)多頻位置速度時(shí)間 (PVT) 和航位推算。根據(jù)數(shù)據(jù)表，STA8135GA 圍繞單個(gè) Arm Cortex M7 內(nèi)核構(gòu)建，以 314 MHz 的最大時(shí)鐘頻率運(yùn)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(chē)航位推算

下一個(gè)要討論的 GNSS 解決方案來(lái)自 u-blox 及其新型 NEO-M9V GNSS 接收器。 

u-blox 聲稱(chēng)它已經(jīng)創(chuàng)建了第一個(gè) GNSS 接收器，同時(shí)提供無(wú)繩航位推測(cè) (UDR) 和汽車(chē)航位推測(cè) (ADR) 功能。與 ST 版本類(lèi)似，u-blox 能夠通過(guò)使用集成 IMU 來(lái)實(shí)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(chē)速納入其傳感器融合算法中。根據(jù) u-blox 的說(shuō)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(hù)的設(shè)計(jì)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(tái)之上，該平臺(tái)允許該設(shè)備同時(shí)跟蹤多達(dá)四個(gè) GNSS 星座。這些技術(shù)共同使設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)儀表級(jí)定位性能，適用于車(chē)隊(duì)管理和微型移動(dòng)等應(yīng)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(chǎng)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(zhuān)為消費(fèi)電子產(chǎn)品和可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，該設(shè)備的主要設(shè)計(jì)問(wèn)題是功耗和尺寸。

BCM4778 采用 7nm CMOS 技術(shù)，僅使用 L1 頻段時(shí)功耗為 4 mW，同時(shí)使用 L1+L5 時(shí)功耗為 6mW。據(jù)博通稱(chēng)，這些功率規(guī)格使 BCM4778 成為可穿戴應(yīng)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(jìn)一步幫助減少最終用戶(hù)的 BOM 和占用空間。 

來(lái)自 ST、u-blox 和 Broadcom 的這些新定位技術(shù)證實(shí)了最近的一份報(bào)告，該報(bào)告表明對(duì) GNSS 接收器的需求不斷增長(zhǎng)：根據(jù) Vantage Market Research 的數(shù)據(jù)，到2028 年，高精度 GNSS 接收器的市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到 55.4 億美元。 

對(duì)定位設(shè)備以及由此產(chǎn)生的 GNSS 增強(qiáng)服務(wù)的日益關(guān)注也在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)。事實(shí)上，u-blox 和 SoftBank Corp. 最近簽署了一項(xiàng)協(xié)議，在日本、歐洲和美國(guó) 開(kāi)發(fā) GNSS 設(shè)備并擴(kuò)大 GNSS 服務(wù)區(qū)域