多gnss设置的业务优势

物联网（IoT）在驱动世界的人和流程之间建立了稳定的信息流。全球导航卫星系统（GNSS）为设备运行提供了关键的计时和定位功能。GNSS利用卫星技术，提供关于联网设备地理位置的洞察。GNSS是全球性系统类别的统称，包括以下几种系统：- 全球定位系统（GPS）- 全球导航卫星系统（GLONASS）- 北斗- 伽利略当同时使用多个卫星星座时，这些系统的益处可以融合，从而提升卫星覆盖范围和整体性能。此外，区域性的卫星增强系统（SBAS）也对全球系统提供辅助，例如：- 北美和南美的广域增强系统（WAAS）- 欧洲的地球静止轨道导航增强服务（EGNOS）- 印度的GPS辅助静止轨道增强导航系统（GAGAN）- 日本的MTSAT卫星增强系统（MSAS）在物联网应用中，选择使用多少系统至关重要。随着全球对连接性的需求不断增长，企业预计将看到GNSS技术的更多融合。如今，有哪些GNSS平台可用？它们之间又有哪些差异？**4种GNSS系统及其特点****GPS（美国）** 虽然GPS和GNSS经常互换使用，但GPS是世界上使用最广泛的卫星导航系统。它由分布在六个轨道平面上的32颗卫星组成。最初由美国为军事用途开发，如今我们可以在汽车导航和社交媒体中的位置标签中看到GPS的应用。通过使用精密单点定位（PPP）或实时动态定位（RTK）技术，高精度多频GPS可识别空间位置，精度可达10厘米甚至更低。**GLONASS（俄罗斯）** 与GPS类似，GLONASS于20世纪70年代为俄罗斯的军事定位系统而设计。20世纪80年代，部署了分布在三个轨道平面上的24颗卫星，商业应用（如导航定位和天气广播）开始兴起。**北斗（中国）** 自2000年以来，中国的北斗导航卫星系统（BDS）已逐步发展，致力于在全球商用使用中超越GPS。在第三代系统中，北斗宣称其精度可达毫米级别，优于其他系统。**伽利略（欧盟）** 由欧盟于2011年开发，伽利略系统在完全部署时将由30颗卫星组成（包括24颗运行卫星和6颗备用卫星）。它通过分布在六个轨道平面上的超过24颗卫星，在高纬度地区提供比其他GNSS系统更精确的定位服务。目前，伽利略正在为应急响应服务提供支持，并使欧洲的公路和铁路更加安全。**4种同时使用多个星座GNSS接收器的优势** 现代的定位和计时模块已经发展到可同时利用多个GNSS星座。结合多个卫星系统：- 提高信号可用性- 增加操作员的接入机会- 提高定位精度无论您是在拥挤的城市还是广阔的沙漠中航行，多个GNSS系统都能帮助您保持连接和中心定位，提供持续的定位服务。行业和企业可以实现以下优势：**增强安全性** 在卫星发生故障的极小概率情况下，GNSS接收器会自动将其从导航解决方案中移除。**多重路径** 接入多个卫星增加了在有自然或人为障碍区域的可见性（例如，由高楼大厦形成的“城市峡谷”可能影响单频GNSS的精度）。这种接入方式提高了首次定位时间（TTFF），即GNSS连接设备从开机到确定其位置所需的时间。**未来导向** 整合多个GNSS系统有助于行业和企业为未来做好准备。各个系统的演变反映了市场变化的不同速度。**数据完整性提升** 伽利略为多个行业提供增强的安全功能，包括：海事、铁路、物流和汽车。将伽利略与GPS等系统叠加，可以扩大覆盖范围并提高定位精度。**低功耗GNSS解决方案的发展历程** 传统上，GNSS接收器消耗大量能量。在过去十年中，功率消耗要求大幅下降。如今的GNSS接收器通常有许多配置选项，让用户能够管理能耗并根据特定用例调整功能。在实现GNSS能力和功率消耗之间完美平衡的最具挑战性的用例包括需要近乎连续连接的小型物联网设备（例如宠物或儿童追踪器和智能手表）。依赖多星座GNSS的设备往往消耗更多电量，因为它们需要更多能量来搜索多个卫星信号。由于不同GNSS星座使用不同的频段，接收器必须使用更多能量来追踪多个来源。**4种降低GNSS接收器功耗的方法** 在任何物联网设备设计中，功能和能耗之间都存在折衷。如果您的应用场景要求持续连接，设备就无法长时间进入低功耗睡眠模式。尽管这种折衷是现实，但仍有机会在设备中降低GNSS接收器的功耗。**选择合适的组件** GNSS接收器中的每一个组件都可以精心选择以减少整体功耗。加入备用电池可以在电源中断时避免接收器重启。冷启动会消耗大量能量。拥有备用电池可在断电期间保持接收器运行，使设备快速恢复操作并减少功耗。振荡器是另一个影响功率使用的组件，但必须根据应用场景仔细选择。如果部署中可能会出现温度波动（例如，接收器在船舶或卡车上的物流追踪器中），选择温控晶体振荡器（TCXO）可能是明智之举。TCXO可减少功耗，同时提高接收器灵敏度。其他可能影响功耗的组件包括实时时钟（RTC）和有源天线。Telit在GNSS接收器中集成了RTC和TCXO，以实现最佳性能。这种集成可帮助客户节省上市时间并提供即用型产品。**降低更新频率以利用省电模式** GNSS接收器根据用例可能需要每秒、每小时或每天更新一次位置。确保接收器的更新频率与用例匹配，可以让操作员最小化功耗，并在更新之间让设备进入省电模式（PSM）。如今的GNSS接收器通常至少包含以下一种PSM选项：- **循环追踪** 此模式依赖低功耗追踪模式，但不搜索新卫星。对依赖弱信号的远程部署设备来说并非理想，但对于接收强且持续卫星信号的接收器来说，此模式可显著节省电量。- **开关操作** 此模式下，接收器可以切换至深度睡眠模式（关闭），从而减少功耗。对于每天一次或两次检查的设备来说，这是一个绝佳选择。- **持续追踪** 在首次连接以检查位置后，接收器使用该模式以最小化功耗，同时保持持续连接。此PSM适用于需要近乎持续位置更新的用例，如运动或车辆追踪器。**基于云的处理** 将复杂的计算过程外包到云端是GNSS接收器在设备端降低功耗的另一种方式。通过一种叫做快照定位的实践，GNSS接收器执行接收和处理任务，但实际位置计算由云服务进行。**优化多星座GNSS的功耗** 多星座功能可以提高精度并提供更连续的定位更新，但也有相应的折衷。当接收器追踪多个GNSS星座时，会消耗更多电力——尤其是在涉及不同频段时。一种节省能量的方式是根据接收器的地理位置，关注它将追踪的星座。不必追踪所有可用的星座，而是选择最有可能在设备部署区域提供准确定位的几个星座。同时，尽量减少接收器需要使用的射频（RF）频段数量。**为未来寻找合适的多星座解决方案** Telit为那些希望了解如何利用多GNSS星座信号并同时最小化功耗的用户提供了多种解决方案。作为少数几家为客户提供不同组合多GNSS解决方案的物联网公司之一，Telit可以满足各种需求。尝试在您的应用中测试我们的GNSS模块之一。**编辑注**：本文最初于2018年3月6日发布，此后进行了更新。