使用Maxim的超低功耗GPS解决方案延长电池寿命

大家好，小科来为大家解答以上问题。使用Maxim的超低功耗GPS解决方案延长电池寿命这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

解答：

1、 为车辆追踪器、资产追踪器或物联网传感器等电池供电设备添加GPS功能的最大挑战之一是电池寿命缩短。

2、 几乎在所有情况下，增加电池尺寸来延长运行时间都不是一个选项，因为这会增加可穿戴设备的尺寸、重量和成本。

3、 为了降低GPS接收机的功耗，大多数设计在需要接收机之前保持接收机关闭。

4、 当接收机从所谓的“冷启动”中醒来时，它将捕获并锁定卫星信号，提取包含卫星轨道和原子钟偏差信息(星历数据)的导航电文，用至少4个卫星信号确定位置和时间。

5、 然而，由于导航消息的低数据速率(每秒50比特),接收机必须通电几秒钟以接收广播数据，通常为28秒或更长。

6、 只有这样，接收器才能计算出自己的位置。

7、 有助于延长电池寿命的一种方法是在计算位置之前减少接收器的开启时间。

8、 这正是快照接收器所做的。

9、 在快照接收机的实现中，接收机的开启时间不足以接收和解码星历数据。

10、 相反，来自云服务器的多达28天的星历数据被预加载到接收器中，使其能够在几秒钟内醒来并报告其位置。

11、 接收机打开时间的减少可以将电池寿命延长一个数量级，使其非常适合于电池寿命一直是采用GPS技术的障碍的应用。

12、 这个快照实现基于2015年授予阿尔伯塔省卡尔加里市基带技术公司的专利。

13、 Maxim与BTI合作，现在提供完整的GPS解决方案，使用MAX2769CGNSSL1接收机和MAX32632ARMCortexM4微控制器运行BTI固件。

14、 图一。用MAX2769C和MAX32632实现快照接收器

15、 将接收卫星信号以获得位置坐标的过程视为三个步骤是有帮助的：信号获取、信号处理和位置估计，如图1所示。

16、 除了低功耗，马克西姆/BTI解决方案还通过卸载到云服务器，提供了在板上或板外执行信号处理和位置估计步骤的灵活性。

17、 这可以进一步降低系统的功耗和成本。

18、 除了快照算法的省电特性，MAX32632灵活的电源模式、智能外设管理单元(PMU)、动态时钟门控和固件控制的电源门控功能进一步降低了GPS系统的功耗。

19、 为了说明快照接收器的节能效果，图2比较了马克西姆/BTIGPS解决方案与商用“低功耗”接收器模块的能源使用情况。

20、 这两个接收器每小时打开一次，接收卫星信号，计算位置并无线传输它们的位置。

21、 的灰色条部分是无线部分传输位置所需的能量，两种解决方案都是一样的。

22、 另一方面，Maxim系统定位和下载星历需要不到20uWh，而竞争对手消耗170uWh，也就是9倍以上的能量。

23、 图二。MaximGPS系统与竞争对手的能耗比较

24、 快照接收器的另一个特征是它可以指定捕获窗口，或捕获卫星信号的时间。

25、 较长的捕获窗口确实提高了位置精度，但也增加了要处理的数字样本的数量，从而增加了功耗。

26、 固件允许4毫秒、6毫秒、8毫秒、10毫秒、16毫秒、22毫秒和30毫秒的采集窗口。

27、 表1列出了马克西姆/BTIGPS解决方案在各种采集窗口中的功耗，以及每分钟一次和每小时一次的位置更新

28、 利用上述数据，可以很容易地计算出100mAh扣式电池的使用寿命。

29、 如图3所示，根据捕获窗口的不同，100mAh纽扣电池可使用长达13个月。

30、 图3。对于一次/小时的露天应用，100mAh电池可持续使用13个月。

31、 总之，Maxim的snapshotGPS接收机的功耗比传统的跟踪GPS接收机低得多，因此非常适合电池寿命非常重要的可穿戴设备和物联网应用。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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