全球卫星导航系统的IP解决方案

物联网（IoT）有望让我们的世界变得更加的智能、互联以及高效。然而，如果要将这些都实现的话，那么其背后的技术也要展示出类似的特征。定位可以说是物联网（IoT）取得成功的关键，为此，Imagination宣布推出Ensigma™定位方案，它是一系列的高性能低功耗的IP解决方案，面向的正是全球卫星导航系统（GNSS）。

GPS vs GNSS

虽然很多人没听说过GNSS，但是他们可能会熟悉GPS，它通常是借助智能手机、专用的独立设备或者汽车内置设备中的接收器通过导航软件来实现相应的功能。如果你想知道GNSS和GPS有哪些区别，答案是没有区别。全球卫星导航系统（GNSS）是行业标准术语，它涵盖了世界各地各种各样的卫星导航系统，而全球定位系统（GPS）则是最有名的，可以说是GNSS世界内的“胡佛金字塔”。

GNSS有各种各样的称呼，比如美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的伽利略系统以及中国的北斗系统。此外它还包括几个卫星增强系统（SBAS），比如WAAS和EGNOS。

Ensigma GNSS定位IP支持所有这些服务——如果你想获得Ensigma IP提供的低功耗特性，那么选择需要哪种服务将是非常关键的决策。

然而，用于汽车或行人导航的GPS接收器的问题在于它们是为持续跟踪而设计的，必须要与卫星持续保持通信。这是为了能够在开车、步行或骑车时立即做出决定，你需要尽可能准确地知道任何时刻你在路上的位置。但持续通讯的缺点是功耗太大。这就是为什么你在使用GPS时手机会发热同时电池电量也会迅速耗尽的原因。

这对物联网来说太不合适了，因为在物联网领域设备需要一次（通常是字面意义上的）投入使用数年，而不需要连接电源或充电，而且这在农村地区可能并不困难。用户可能想要在宠物身上安装一种轻便、持久的跟踪装置或者使用一种可以跟踪自己跑步情况但不需要每天都充电的智能手表。

为了变得切实可行，这些设备的运行功耗要在毫瓦以下，这就意味着要采用不同的方法来设计物联网的GNSS系统。

定位和物联网

设备的定位功能非常的重要，原因有很多，在智能城市中，它可以用于基础设备的定位——如果路灯或者某个节点发生故障的话，这让工程师能够精确的找到需要处理的路灯或者故障点（是的，街道电线杆是不可能移动的，但是每一处基础设施的精确位置通常是未知的——如果当工程师到达时定位发生了变化，那么就会面临更麻烦的问题）。

定位也同样广泛应用于资产跟踪，在农业领域最宝贵的资源是牲畜（它们确实是移动的），对它们款速进行定位对于农民来说是至关重要的。我们很高兴“黛西”能够行走一定的距离，但是总有一天你需要知道它和它的家人在哪里。

共享自行车在世界上的很多城市都很流行，设备定位可以帮助个人快速高效的找到可用的自行车。

同样在供应链方面也需要定位从而跟踪货物的交付，这样可以帮助提高安全性并增强客户信息。

然而，所有这些例子值得注意的是，与汽车GPS设备不同的是，它们不需要持续不断的进行跟踪，只有在特定需求时才需要位置数据。

Ensigma定位IP充分利用了这一点来为这些特定的市场提供超低功耗的解决方案，它是如何做到这一点的呢?我们称之为“快照”。

存储快照

GNSS设备耗电的一个主要原因是使用射频（RF），在跟踪卫星时需要激活。在汽车导航设备中，卫星每次都会被跟踪几十秒。然而这对于Ensigma IP所针对的应用是不需要的，取而代之的是“快照”技术，即尽可能快速的获取卫星信号的简短记录，然后在接收器断电后进行“离线”处理，这种快照技术也被称为“捕获和处理”，这样可以减少超过99.5%的射频功耗。

Ensigma定位IP的另一个优势是“首次修复时间（TTFF）”性能，回到我们的汽车导航的例子，有些情况需要非常快的时间来进行修复处理，否则你不能导航回家，直到你的GPS设备知道它在哪里，所以需要尽快的与卫星取得通信，这也是需要通过消耗功耗来实现的。然而对于物联网市场来说，“修复时间”的压力会小一些，我们总的“修复时间”（更具支持的导航系统数量对于优于-147dBm的信号来说在19到31秒之间）仍然是行业领先的，同时尽可能的节省功耗。

总结

作为IP解决方案，Ensigma GNSS定位方案能够让客户将定位功能集成到他们自己的IP中，而不是使用第三方协同芯片。通过降低功耗以及非常紧凑的尺寸，它降低了BOM成本。此外采用尖端的“快照”技术，它能够提供超低功耗的定位功能，从而会引发物联网发展的新浪潮。简而言之，它可以创造出低成本的定位设备，不需要更换电池，一次更换可以使用长达数年。对于物联网来说它无疑是游戏规则的改变者。