日前，u-blox全球同步发布高度集成的 GNSS（全球导航卫星系统）技术平台 u-blox M10，该平台完全由 u-blox 自主设计，适用于超低功耗高性能定位应用。在运动手表或资产和生物追踪器等采用极其小巧且需要极长续航时间的应用中，u-blox M10定义了全新的定位性能水平。 

 

可穿戴和资产追踪市场痛点

 

由于GNSS的高功耗，许多物联网应用还没有考虑到GNSS。小型边缘设备，如资产跟踪器和可穿戴健身设备，在开启GNSS的情况下，很难延长电池寿命。

 

u-blox M10的极低功耗设计，使其可以满足数十小时的可穿戴GNSS设备在线，或者满足数周甚至数月的资产定位应用所需。

 

u-blox中国区总经理陈浩珉举例道，比如在集装箱追踪中，需要几个月甚至半年的独立运行周期，在冷链包裹运输中的应用，则对功耗、价格等更为敏感，而在可穿戴市场，除了功耗之外，由于设备体积小、与人接触的抗干扰等方面都有着更严苛要求。

 

u-blox M10平台的问世，可解决诸如以上应用的痛点，为物联网边缘设备更快，更准的定位。

 

详解M10平台的四大优势

 

陈浩珉总结了M10平台的四大特点，包括小尺寸、低功耗、更准确以及更安全。

相比u-blox上一代主流可穿戴平台M8来说，M10共有六大技术改进。

 

小尺寸

 

针对尺寸来说，M10产品相比上一代消费级M8来说，缩小了35%，仅为4*4mm QFN封装。同时，为了满足不同客户需求，u-blox还提供了包括MAX模块封装，以及类”ZOE”模块等多种形式，模块中除了GNSS芯片之外，包括LNA、SAW等前段信号处理及TCXO等均已集成，更方便客户进行产品设计，加速产品开发周期。

 

低功耗

 

在功耗方面，M10在连续跟踪模式下的功耗为12mW，比M8的60mW低75%。同时，还具有“Super-E”超低功耗模式，通过降低频率进一步降低功耗，相比M8的“Super-E”模式更进一步，仅为3mW左右。

 

陈浩珉表示，根据u-blox的统计，在运动过程中，GPS的功耗要占到整个系统的一半左右，u-blox的M8或M10都已经内置了Cortex-M系列MCU，所以在追踪模式下，可将主MCU关闭，只保持GPS及内部MCU进行信号处理数据交互等工作。

 

“我们对比过竞品，性能表现非常出色。在同平台方案下，采用M10可以把几个小时的追踪模式提升到10几个小时。”陈浩珉说道。

 

陈浩珉说道，未来物联网边缘计算中的小设备，越来越需要强调功耗，通过高度集成，将射频、天线、电源管理等越做越小，算力越做越强，可以带来更好的用户体验。

 

高精度

 

在更准确定位方面，u-blox升级了多项技术，以确保定位更加准确，毕竟定位是GNSS系统的最重要工作。

 

首先是支持四星，随着北斗启用全球服务以来，成为了世界上第四大主流的卫星导航系统，u-blox作为北斗生态系统重要合作伙伴之一，一直以来都对北斗给予了强大支持。2020年8月，u-blox宣布其现有的GNSS平台，包括u-blox M8及更高版本，均支持北斗3号系统。M10可以并发4路GNSS，比M8的三路增加一路。通过对四种主流系统的支持，M10可以在全世界各地使用，同时也可以根据不同区域的信号，获得更高的精度。根据u-blox提供的数据，在不做任何处理时精度可从2.5米缩小至2米，而通过SBAS帮助，可实现最小1.5米精度。

 

在澳大利亚珀斯的一次测试中，u-blox将M8和M10进行了对比，在没有高楼的环境中，两者的精确度非常相似，但当设备被带到高楼密集的区域时，尽管有反射或干扰等复杂场景，M10的性能也非常接近原始真值数据。

 

定位可信度是评价GNSS系统性能的一个标准，指的就是在实际位置和报告位置间的误差。防护级别以 95% 的置信度实时提供实际定位误差。

 

“Super-S”技术则是对信号弱或使用小型天线时的功耗和精度进行了优化，尤其是针对北斗和伽利略系统。高射频灵敏度可在挑战性条件下提供高信号可用性，较短的首次定位时间 (TTFF) 可确保低功耗，同时弱信号补偿功能可提高定位精度。“Super-S主要就是应对穿戴设备天线面积较小，天线效率不高，容易发生信号衰减的情况下使用。”陈浩珉说道。同样u-blox给出了实际测试结果表明，开启了Super-S弱信号补偿之后，精度提升了25%以上。

 

陈浩珉表示，u-blox的GNSS准确度非常高，可以完全实现独立定位，无须蜂窝定位辅助，这样可以达到最佳功耗比。而在室内，未来还是需要依靠UWB和蓝牙进行融合定位辅助。

 

更安全

 

更安全也是M10的最大亮点之一，尤其是如今对物联网安全尤为重视。M10通过内置干扰检测器、欺诈检测器、带内滤波器以及未来还将支持通过使用经过身份验证的信号来抑制欺骗攻击 (Galileo OS-NMA)，从而实现检测欺骗和干扰攻击并将其报告给主机，确保芯片的安全性和灵敏度。

 

u-blox始终关心北斗的技术发展路线，如果北斗有需求的话，通过软件升级，u-blox的平台也会很容易地给予支持。

 

总结及展望

 

目前，M10平台的开发板，工程样片均已正式发布，陈浩珉也表示，未来随着客户的需求增多，M10也会像M8一样拓展产品形态，为客户提供更适合的产品及模块。

 

首先是北斗系统的商用化，中国要在物联网领域大力发展，为此整个市场在北斗3号系统发布之后，都进行了相对应的支持与升级，这是不同于往年的巨大变化。

 

第二点变化则是可穿戴市场的崛起。5年前，可穿戴市场以及物流市场还比较落后，大家更关注功能性。而随着市场接受度的提高，越来越多厂商需要提供更多的差异化服务，包括功耗、尺寸、精度等都提出了更高要求。“比如儿童手表，家长愿意付更多钱来购买可以准确定位孩子的设备。比如冷链市场，用户需要更低成本更低功耗的可抛弃型设备。整个市场的蓬勃发展催促着GNSS厂商要尽快提供性能卓越的产品。”陈浩珉说道。

 

第三，则是对安全性的考量不断提高，这也是未来物联网大规模普及之后用户最为关心的点。“从原理上来讲，提升精度已经很难了，所以未来我们会密切关注用户所关心的话题，包括功耗、安全性等角度，提升产品品质。”