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u-blox無線通訊解決方案高性能、低功耗 加速可攜型裝置開發時程

表一:五種常見終端裝置之追蹤功能常見設計考量。u-blox

隨著蜂巢式網路快速進步與普及,加上全球定位系統更加精準,智慧便攜型裝置被廣泛應用在各種不同領域,從一般消費型到專業設備都有龐大商機,其中,物件追蹤應用是最大潛在市場,如共享交通工具、物流倉儲系統、車隊派遣管理、人與動物的追蹤,如老人照護、寵物行蹤等等。台灣產業界一向擅長便攜型裝置製造,在加入智慧連網與定位功能後,更能進一步發揮產品附加價值,創造更多市場商機。

低功耗對於便攜型裝置而言,是至關重要的設計考量。全球導航衛星系統(GNSS)接收器一直被視為高耗電元件。2010年時,在連續追蹤模式下,單頻GNSS接收器消耗的功率超過120mW,現今,像可同時接收4個衛星訊號的u-blox MAX-M10模組的耗電量則已降至15mW水準。

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u-blox低功耗高性能的無線通訊解決方案,加速智慧便攜型裝置開發時程快速掌握新商機。u-blox

SARA-R5系列 具5G擴充性與安全雲端功能的LTE-M/NB-IoT模組。u-blox

ALEX-R510M8S 具安全雲端功能的超精巧LTE-M/NB-IoT模組。u-blox

ZOE-M8系列 具優異定位精準度的超小型GNSS SiP模組。u-blox

MAX-M10系列 超低功耗、高精準度、高效能GNSS模組。u-blox

ANNA-B4 超精巧工業用單機式藍牙5.1低功耗模組。u-blox

在選擇節能方式時,也需針對不同的應用,在GNSS接收器的精準度、效能、尺寸和成本之間取得平衡。例如,運動型手錶因外型精巧,通常僅有較小的天線和電池,並要求相對較高的1Hz更新速率,但又對GNSS的效能有嚴格要求。

而物流追踪器對更新速率和GNSS接收器效能的要求就較為寬鬆,最好能以小型電池來連續運行幾個月。介於這兩種裝置之間的,還有手持裝置、寵物和兒童追踪器等應用。汽車追蹤器則對尺寸的要求不高,而且電源供應無虞,於是普遍利用蜂巢式數據通訊來保持隨時上線。

u-blox業務開發經理劉彥呈表示,「GNSS接收器的功耗取決於多項因素,造成較多功耗的主要原因與衛星訊號擷取和是否連續衛星追蹤有關。在高樓林立的城市,不利於GPS衛星訊號的接收,影響智慧便攜型裝置的定位精準度。採用同步追蹤多個GNSS衛星,能夠增加特定時間內的可見衛星數量,進而提高定位的精準度。然而,追蹤更多種GNSS衛星,接收器須花費更多時間來擷取衛星訊號,造成功耗增加、縮短裝置的電池使用壽命,設計時要做精確的權衡考量。」

對終端裝置而言,確切的設計條件仍需取決於不同應用的特定要求,表一所列可做為概要的參考。

u-blox SARA-R5的LTE-M/NB-IoT雙模和5G擴充性與uFOTA空中介面的韌體更新功能,都讓裝置在未來的擴充與升級有更大的彈性。搭配M8 GNSS模組,具有-167 dBm的高靈敏度,提供精確的全球定位功能。內建端對端安全防護機制,能有效地防止駭客的攻擊。ALEX-R510M8S則針對超低功耗IoT應用進行最佳化設計,採SiP包裝,是裝置精巧化的設計利器。

MAX- M10針對便攜型裝置的應用設計,不但功耗低並可保持1.5公尺內的高精準定位,且靈敏度高,能縮短建立定位所需的時間,是電池供電應用的理想選擇;它可同時接收4個衛星訊號,提升定位的精準度與可靠性。而尺寸僅4.5mmx4.5mmx1.0mm的ZOE-M8具備超高靈敏度(-167dBm)與超低功耗的特色,可在嚴苛環境中提供高精準度的定位和長電池使用壽命。

在衛星信號微弱定位困難的場所,ANNA-B4藍牙5.1模組採用AoA/AoD先進技術,提供公分等級的室內定位功能,適用於工廠、倉庫、和賣場等室內環境使用案例。另外u-blox也提供以行動網路為基礎的CellLocate定位服務,其功能已內建在適用於2G, 3G, LPWA與LTE Cat 1等u-blox通信模組中,不需透過網路經營商,全球均可使用與支援。

u-blox豐富完整的產品組合,結合定位、短距離無線以及蜂巢式無線電各種無線通訊技術,滿足智慧便攜型裝置應用一站購足的需求。Pin腳相容的設計概念,更可隨著標準演進,輕鬆實現新舊通訊標準間的無縫升級,降低開發成本,加速產品開發週期,快速掌握智慧便攜型裝置應用的爆發新商機。

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