全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的IP解決方案

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）有望讓我們的世界變得更加的智能、互聯(lián)以及高效。然而，如果要將這些都實(shí)現(xiàn)的話，那么其背后的技術(shù)也要展示出類似的特征。定位可以說(shuō)是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）取得成功的關(guān)鍵，為此，Imagination宣布推出Ensigma?定位方案，它是一系列的高性能低功耗的IP解決方案，面向的正是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）。

GPS vs GNSS

雖然很多人沒聽說(shuō)過GNSS，但是他們可能會(huì)熟悉GPS，它通常是借助智能手機(jī)、專用的獨(dú)立設(shè)備或者汽車內(nèi)置設(shè)備中的接收器通過導(dǎo)航軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。如果你想知道GNSS和GPS有哪些區(qū)別，答案是沒有區(qū)別。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)，它涵蓋了世界各地各種各樣的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，而全球定位系統(tǒng)（GPS）則是最有名的，可以說(shuō)是GNSS世界內(nèi)的“胡佛金字塔”。

GNSS有各種各樣的稱呼，比如美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐洲的伽利略系統(tǒng)以及中國(guó)的北斗系統(tǒng)。此外它還包括幾個(gè)衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)（SBAS），比如WAAS和EGNOS。

Ensigma GNSS定位IP支持所有這些服務(wù)——如果你想獲得Ensigma IP提供的低功耗特性，那么選擇需要哪種服務(wù)將是非常關(guān)鍵的決策。

然而，用于汽車或行人導(dǎo)航的GPS接收器的問題在于它們是為持續(xù)跟蹤而設(shè)計(jì)的，必須要與衛(wèi)星持續(xù)保持通信。這是為了能夠在開車、步行或騎車時(shí)立即做出決定，你需要盡可能準(zhǔn)確地知道任何時(shí)刻你在路上的位置。但持續(xù)通訊的缺點(diǎn)是功耗太大。這就是為什么你在使用GPS時(shí)手機(jī)會(huì)發(fā)熱同時(shí)電池電量也會(huì)迅速耗盡的原因。

這對(duì)物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)太不合適了，因?yàn)樵谖锫?lián)網(wǎng)領(lǐng)域設(shè)備需要一次（通常是字面意義上的）投入使用數(shù)年，而不需要連接電源或充電，而且這在農(nóng)村地區(qū)可能并不困難。用戶可能想要在寵物身上安裝一種輕便、持久的跟蹤裝置或者使用一種可以跟蹤自己跑步情況但不需要每天都充電的智能手表。

為了變得切實(shí)可行，這些設(shè)備的運(yùn)行功耗要在毫瓦以下，這就意味著要采用不同的方法來(lái)設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)的GNSS系統(tǒng)。

定位和物聯(lián)網(wǎng)

設(shè)備的定位功能非常的重要，原因有很多，在智能城市中，它可以用于基礎(chǔ)設(shè)備的定位——如果路燈或者某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的話，這讓工程師能夠精確的找到需要處理的路燈或者故障點(diǎn)（是的，街道電線桿是不可能移動(dòng)的，但是每一處基礎(chǔ)設(shè)施的精確位置通常是未知的——如果當(dāng)工程師到達(dá)時(shí)定位發(fā)生了變化，那么就會(huì)面臨更麻煩的問題）。

定位也同樣廣泛應(yīng)用于資產(chǎn)跟蹤，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域最寶貴的資源是牲畜（它們確實(shí)是移動(dòng)的），對(duì)它們款速進(jìn)行定位對(duì)于農(nóng)民來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。我們很高興“黛西”能夠行走一定的距離，但是總有一天你需要知道它和它的家人在哪里。

共享自行車在世界上的很多城市都很流行，設(shè)備定位可以幫助個(gè)人快速高效的找到可用的自行車。

同樣在供應(yīng)鏈方面也需要定位從而跟蹤貨物的交付，這樣可以幫助提高安全性并增強(qiáng)客戶信息。

然而，所有這些例子值得注意的是，與汽車GPS設(shè)備不同的是，它們不需要持續(xù)不斷的進(jìn)行跟蹤，只有在特定需求時(shí)才需要位置數(shù)據(jù)。

Ensigma定位IP充分利用了這一點(diǎn)來(lái)為這些特定的市場(chǎng)提供超低功耗的解決方案，它是如何做到這一點(diǎn)的呢?我們稱之為“快照”。

存儲(chǔ)快照

GNSS設(shè)備耗電的一個(gè)主要原因是使用射頻（RF），在跟蹤衛(wèi)星時(shí)需要激活。在汽車導(dǎo)航設(shè)備中，衛(wèi)星每次都會(huì)被跟蹤幾十秒。然而這對(duì)于Ensigma IP所針對(duì)的應(yīng)用是不需要的，取而代之的是“快照”技術(shù)，即盡可能快速的獲取衛(wèi)星信號(hào)的簡(jiǎn)短記錄，然后在接收器斷電后進(jìn)行“離線”處理，這種快照技術(shù)也被稱為“捕獲和處理”，這樣可以減少超過99.5%的射頻功耗。

Ensigma定位IP的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是“首次修復(fù)時(shí)間（TTFF）”性能，回到我們的汽車導(dǎo)航的例子，有些情況需要非?？斓臅r(shí)間來(lái)進(jìn)行修復(fù)處理，否則你不能導(dǎo)航回家，直到你的GPS設(shè)備知道它在哪里，所以需要盡快的與衛(wèi)星取得通信，這也是需要通過消耗功耗來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，“修復(fù)時(shí)間”的壓力會(huì)小一些，我們總的“修復(fù)時(shí)間”（更具支持的導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)量對(duì)于優(yōu)于-147dBm的信號(hào)來(lái)說(shuō)在19到31秒之間）仍然是行業(yè)領(lǐng)先的，同時(shí)盡可能的節(jié)省功耗。

總結(jié)

作為IP解決方案，Ensigma GNSS定位方案能夠讓客戶將定位功能集成到他們自己的IP中，而不是使用第三方協(xié)同芯片。通過降低功耗以及非常緊湊的尺寸，它降低了BOM成本。此外采用尖端的“快照”技術(shù)，它能夠提供超低功耗的定位功能，從而會(huì)引發(fā)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新浪潮。簡(jiǎn)而言之，它可以創(chuàng)造出低成本的定位設(shè)備，不需要更換電池，一次更換可以使用長(zhǎng)達(dá)數(shù)年。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)它無(wú)疑是游戲規(guī)則的改變者。