معرفی پلتفرم F11 یوبلاکس؛ تراشه‌های GNSS دو بانده با مصرف تنها ۷ میلی‌وات

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

پلتفرم F11 شرکت u-blox: نسل جدید تراشه‌ها و ماژول‌های GNSS کم‌مصرف

شرکت u-blox پلتفرم F11 را معرفی کرده است؛ خانواده‌ی جدیدی از تراشه‌ها و ماژول‌های کم‌مصرف GNSS که شامل تراشه‌های دو بانده‌ی GNSS مدل UBX-F11270-KB و UBX-F11170-CC، تراشه‌ی UBX-M11070-KB (فقط L1)، ماژول MAX-M11N (فقط L1) و کیت ارزیابی و کیت توسعه مدل EVK-F112 است. این محصولات برای کاربردهایی که با باتری تغذیه می‌شوند، مانند سیستم‌های تلماتیک پس از فروش، ردیابی دارایی‌ها، گجت‌های پوشیدنی، پهپادها، میکروموبلیتی و سایر دستگاه‌های صنعتی و مصرفی طراحی شده‌اند.

در این میان، مدل‌های UBX-F11270-KB و UBX-F11170-CC از GNSS دو بانده L1/L5 پشتیبانی می‌کنند که بر اساس شرایط سیگنال، به‌طور خودکار بین عملکرد L1 و L5 سوئیچ می‌کنند. تراشه‌ی UBX-M11070-KB و ماژول MAX-M11N فقط از باند L1 پشتیبانی می‌کنند، اما تمامی ماژول‌ها و تراشه‌های این سری از حالت LEAP (Low Energy Accurate Positioning) با مصرف توان معمولی حدود ۷ میلی‌وات پشتیبانی می‌کنند. سایر ویژگی‌ها شامل تشخیص فضای داخلی (indoor detection)، حصار جغرافیایی چندضلعی (polygonal geofencing) و کاهش اثرات چندمسیری (multipath mitigation) است.

مشخصات u-blox UBX-F11270-KB و UBX-F11170-CC:

• موتور GNSS: پلتفرم u-blox F11
• حافظه / ذخیره‌سازی:
  • UBX-F11270-KB: حافظه فلش امبدد که از ارتقای فریمور پشتیبانی می‌کند.
  • UBX-F11170-CC: حافظه فلش خارجی SPI اختیاری که از ارتقای فریمور پشتیبانی می‌کند.
  • UBX-M11070-KB: مبتنی بر ROM (برنامه‌ریزی دائمی است).
• دریافت GNSS:
  • منظومه‌های تحت پشتیبانی:
    • باند L1: شامل GPS، Galileo (E1B/C)، BeiDou (B1I, B1C)، QZSS و SBAS (تمام تراشه‌ها)
    • باند L5: شامل GPS، Galileo (E5a)، BeiDou (B2a)، QZSS و NavIC (فقط سری UBX-F11)
  • GNSS همزمان: تا ۳ منظومه همزمان
  • نرخ به‌روزرسانی ناوبری: تا ۲۵ هرتز (تک GNSS) یا ۱۰ هرتز (۳ GNSS همزمان)
  • دقت موقعیت‌یابی: ۱.۰ متر CEP (با SBAS)؛ ۱.۵ متر CEP (بدون SBAS)
  • زمان دستیابی (TTFF): استارت سرد: ۲۸ ثانیه؛ استارت کمکی: ۲ ثانیه؛ استارت گرم: ۲ ثانیه
  • حساسیت: ردیابی و ناوبری: ‎-167 dBm؛ بازیابی سیگنال: ‎-160 dBm؛ استارت سرد: ‎-148 dBm؛ استارت گرم: ‎-159 dBm
• رابط‌ها:
  • یک عدد UART
  • یک عدد DDC (سازگار با I2C)
  • یک عدد SPI (فقط مدل UBX-F11170-CC)
  • یک عدد پالس زمانی قابل تنظیم
  • یک عدد ورودی وقفه EXTINT
• ویژگی‌های امنیتی:
  • تشخیص و گزارش تداخل RF و جمینگ
  • تشخیص و گزارش فریبگری (Spoofing)
  • قفل پیکربندی گیرنده با دستور
  • پیام‌های امضا شده UBX (SHA-256)
  • احراز هویت OSNMA
  • دیباگ: رابط دیباگ JTAG (به‌صورت پیش‌فرض غیرفعال است)
• تغذیه:
  • ولتاژ منبع تغذیه: ۰.۹ ولت تا ۱.۸ ولت
  • ولتاژ I/O: مقدار ۱.۸ ولت یا ۳.۳ ولت
  • منبع تغذیه بک‌آپ: ۱.۶۵ ولت تا ۳.۶ ولت
  • مصرف توان: ۷ میلی‌وات در حالت LEAP با پیکربندی ۳ GNSS
• بسته‌بندی (Package):
  • UBX-F11170-CC: از نوع 33-pin WL-CSP در ابعاد ۲.۳۹ x ۲.۳۹ x ۰.۳۶ میلی‌متر
  • UBX-F11270-KB / UBX-M11070-KB: از نوع 28-pin QFN در ابعاد ۵.۰ x ۵.۰ x ۰.۵۵ میلی‌متر
• محدوده دمایی: ۴۰- تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد (عملیاتی)؛ ۴۰- تا ۱۲۵+ درجه سانتی‌گراد (نگهداری)

 u-blox MAX-F11

شرکت u-blox اعلام کرده است که سری F11 از نسخه ۷.۰۰ فریمور مدل SPG استفاده می‌کند و از پیکربندی از طریق پروتکل UBX پشتیبانی می‌نماید؛ همچنین NMEA برای خروجی استاندارد GNSS در دسترس است. پشتیبانی نرم‌افزاری از طریق u-center 2 برای ویندوز ارائه می‌شود که می‌تواند برای تنظیمات گیرنده، نظارت بر داده‌های GNSS، ثبت اندازه‌گیری‌ها و انجام به‌روزرسانی‌های فریمور استفاده ‌شود. این فریمور از ویژگی‌هایی مانند حالت توان LEAP، عملکرد انتخابی L5، حصار جغرافیایی چندضلعی و سرویس‌های کمکی AssistNow پشتیبانی کرده و می‌تواند از طریق رابط میزبان یا پیاده‌سازی‌های OEM OTA به‌روزرسانی شود.

همچنین u-blox کیت ارزیابی و کیت توسعه مدل EVK-F112 را برای سری F11 ارائه می‌دهد. این کیت توسعه شامل برد ارزیابی، آنتن GNSS و کابل USB Type-C در یک محفظه مقاوم است که یک هدر ۱۴ پین برای دسترسی به سیگنال‌های I/O و اندازه‌گیری مصرف توان دارد. این کیت از طریق USB یا RS-232 به کامپیوتر متصل شده و با نرم‌افزار u-center 2 که پیش‌تر ذکر شد، کار می‌کند.

کیت ارزیابی و توسعه GNSS مدل EVK-F112

ما پیش از این درباره ماژول u-blox MAX-M10N با حالت LEAP برای کاهش مصرف توان به حدود ۱۲ میلی‌وات نوشته بودیم. با این حال، آن مدل محدود به عملکرد تک‌بانده L1 بود که آن را در مناطق متراکم شهری و زیر پوشش درختی متراکم در برابر «تداخل چندمسیری» آسیب‌پذیرتر می‌کرد. در حالی که پلتفرم جدید F11 سیستم GNSS دو بانده L1/L5 را معرفی می‌کند که در آن باند L5 با ارائه مقاومت بیشتر در برابر اثرات چندمسیری، دقت موقعیت‌یابی را در این شرایط بهبود می‌بخشد.

از آنجایی که عملکرد مداوم دو بانده باعث افزایش مصرف توان می‌شود، پلتفرم F11 قابلیت “Selective L5” را پیاده‌سازی کرده است که بر اساس شرایط سیگنال، به‌طور خودکار بین حالت «فقط L1» و عملکرد «L1/L5» سوئیچ می‌کند. در محیط‌های با آسمان باز، گیرنده در حالت فقط L1 باقی می‌ماند و باند L5 تنها در صورت نیاز فعال می‌شود. برای کاربردهایی که به GNSS دو بانده نیاز ندارند، u-blox ماژول MAX-M11N را نیز با مصرف معمولی ۷ میلی‌وات معرفی کرده است که می‌توان آن را جانشین کارآمدتری برای ماژول MAX-M10N دانست.

تراشه‌های دو بانده UBX-F11270-KB و UBX-F11170-CC، به همراه جایگزین‌های تک‌بانده M11 (تراشه UBX-M11070-KB و ماژول MAX-M11N) و کیت ارزیابی EVK-F112 اکنون جهت درخواست نمونه مهندسی در دسترس هستند. انتظار می‌رود نسخه ماژول دو بانده یعنی MAX-F11N در سه ماهه چهارم سال ۲۰۲۶ در دسترس قرار گیرد. شما می‌توانید اطلاعات بیشتری در صفحه محصول u-blox F11 و در بیانیه مطبوعاتی بیابید.