หลังจากเปิดตัวโมดูล GNSS รุ่นประหยัดพลังงาน UBX-M10150-CC ไปก่อนหน้านี้ ทาง u-blox ได้ขยายไลน์ผลิตภัณฑ์ด้วยการเปิดตัว MAX-M10N, ซึ่งเป็นโมดูลประหยัดพลังงาน (ultra-low-power) อีกหนึ่งรุ่น โดยใช้ชิป UBX-M10150-KB GNSS รุ่นใหม่นี้รองรับการอัปเกรดเฟิร์มแวร์ และสามารถลดการใช้พลังงานได้มากถึง 50% ด้วยเทคโนโลยี Low Energy Accurate Positioning (LEAP) และโหมดติดตามแบบ PSMCT cyclic tracking
เฟิร์มแวร์ SPG 5.30 รุ่นล่าสุดยังเพิ่มการรองรับสัญญาณแก้ไข RTCM correction input เพื่อให้ได้ความแม่นยำระดับต่ำกว่า 1 เมตร พร้อมปรับปรุงความสามารถในการตรวจจับการปลอมแปลง (spoofing) และการรบกวนสัญญาณ (jamming) อีกทั้งยังมีฟังก์ชันบันทึกข้อมูล (data logging) และกำหนดขอบเขตพื้นที่ (geo-fencing) สำหรับการติดตามแบบอัตโนมัติ รวมถึงใช้เทคโนโลยี AssistNow Predictive และ Live Orbits เพื่อช่วยให้รับสัญญาณดาวเทียมได้เร็วขึ้น, โมดูล MAX-M10N ยังมาพร้อม LNA และตัวกรองสัญญาณ SAW แบบคู่ เพื่อเพิ่มความไวในการรับสัญญาณ RF และป้องกันสัญญาณรบกวน ทั้งยังคงความเข้ากันได้กับขาของโมดูลตระกูล MAX รุ่นก่อนหน้า คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการพลังงานต่ำแต่มีความแม่นยำสูง เช่น อุปกรณ์สวมใส่, การติดตามทรัพย์สิน (asset tracking) และ อุปกรณ์ IoT ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
สเปคของโมดูล u-blox MAX-M10N GNSS :
- ชนิดของตัวรับสัญญาณ (Receiver type) – u-blox M10 engine
- GNSS ที่รองรับ
- GPS – L1 C/A
- QZSS – L1C/A, L1S
- Galileo – E1B/C
- BeiDou – B1I, B1C
- SBAS – L1 C/A
- โปรโตคอลการสื่อสาร (Communication protocol)
- NMEA 4.11
- UBX binary
- RTCM v. 3.4 (ฟีเจอร์ใหม่)
- ความแม่นยำของตำแหน่งแนวนอน – 1.0 1.5 เมตร (CEP)
- อัตราการอัปเดตตำแหน่ง
- สูงสุด 25 Hz (เมื่อใช้ GNSS เดี่ยว)
- สูงสุด 10 Hz (เมื่อใช้ ≥ 3 ระบบ GNSS พร้อมกัน)
- ความไวในการรับสัญญาณ (Sensitivity)
- ติดตามและนำทาง: –167 dBm
- รับสัญญาณกลับหลังสูญหาย (Reacquisition): –160 dBm
- เริ่มต้นแบบเย็น (Cold start): –148 dBm
- เริ่มต้นแบบร้อน (Hot start): –159 dBm
- เวลาเริ่มต้นรับสัญญาณ (Acquisition time)
- Cold start: 28 วินาที
- Aided start: 1–2 วินาที
- Hot start: 1–2 วินาที
- อินเทอร์เฟซ
- 1x UART
- 1x SPI
- 1x DDC (รองรับ I2C)
- Digital I/O สำหรับสัญญาณพัลส์เวลา (time pulse) และขาอินพุต EXTINT
- ระบบความปลอดภัย
- ตรวจจับและรายงานการปลอมสัญญาณ (spoofing) และการรบกวน (jamming)
- ระบบล็อกการตั้งค่าและข้อความ UBX ที่มีลายเซ็นดิจิทัล (SHA-256)
- พอร์ต JTAG ปิดการใช้งานโดยค่าเริ่มต้น
- อื่น ๆ
- รองรับเสาอากาศทั้งแบบ active และ passive
- โหมด LEAP (Low-Energy Accurate Positioning) ใช้พลังงานต่ำกว่า 15 mW (ฟีเจอร์ใหม่)
- โหมด PSMCT cyclic tracking ช่วยลดการใช้พลังงานได้สูงสุดถึง 50%
- รองรับการบันทึกข้อมูล (data logging) และการจัดเก็บข้อมูลชั่วคราว (data batching) ได้นานสูงสุด 10 นาทีโดยไม่ต้องเชื่อมต่อโฮสต์
- รองรับข้อมูล AssistNow Predictive & Live Orbit เพื่อช่วยให้จับสัญญาณดาวเทียมได้รวดเร็ว
- มีฟังก์ชัน Odometer และ Distance tracking
- ติดตั้ง RTC crystal และ TCXO ภายใน
- พลังงาน
- ช่วงแรงดันไฟฟ้า – 1.76 V – 5.5 V
- การใช้พลังงาน – 24–27 mW (โหมดทำงานต่อเนื่อง), 12 mW (โหมด LEAP)
- ขนาด – 10.1 x 9.7 x 2.5 มม. (แพ็กเกจ 18-pin LCC)
- น้ำหนัก – 0.6 กรัม
- อุณหภูมิการทำงาน – –40°C ถึง +85°C (สำหรับทั้งการทำงานและจัดเก็บ)
- มาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม – ผ่านการรับรองมาตรฐาน RED, และผ่านการทดสอบตามมาตรฐานยานยนต์ AEC-Q104 subset
- ความสอดคล้องกับมาตรฐาน – เป็นไปตาม RoHS-3
ตระกูล MAX-M10 ปัจจุบันมีทั้งหมด 5 รุ่นย่อย ได้แก่ MAX-M10M-00B, MAX-M10M-20B, MAX-M10S, MAX-M10N-00B และ MAX-M10N-10B, รุ่น MAX-M10M มาพร้อมคุณสมบัติเริ่มต้นการทำงาน (aided และ host start) ที่รวดเร็วกว่าเดิม และมีเฟิร์มแวร์อยู่ใน ROM โดยรุ่น 20B ยังเพิ่ม LNA และ ตัวกรอง SAW เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการรับสัญญาณ RF, รุ่น MAX-M10S ติดตั้ง TCXO เพื่อให้มีเสถียรภาพของความถี่ที่สูงขึ้น, ส่วน MAX-M10N รุ่นใหม่ถือเป็นโมดูลในตระกูล MAX-M10 รุ่นแรกที่สามารถ อัปเกรดเฟิร์มแวร์ผ่านแฟลชได้ และรุ่นย่อย 10B ยังเพิ่ม ตัวกรอง SAW สองตัว เพื่อช่วยป้องกันสัญญาณรบกวน RF
สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างของ MAX-M10N คือการรองรับเทคโนโลยี LEAP (Low Energy Accurate Positioning) ซึ่งเป็นโหมดประหยัดพลังงานรูปแบบใหม่ที่ u-blox ได้เปิดตัว พร้อมกับเฟิร์มแวร์ SPG 5.30 สำหรับโมดูล GNSS ตระกูล M10.
เทคโนโลยีนี้จะเลือกใช้สัญญาณที่มีการมองเห็นโดยตรง (line-of-sight) จากดาวเทียมที่อยู่ สูงเหนือขอบฟ้า และมีความแรงของสัญญาณ (signal strength) รวมถึงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) ที่สูง ขณะเดียวกันก็จะละเว้นสัญญาณที่สะท้อนหรืออ่อนเกินไป การกรองสัญญาณอย่างชาญฉลาดนี้ช่วยให้ ประหยัดพลังงาน และเพิ่มความแม่นยำของข้อมูลตำแหน่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เทคโนโลยี LEAP ยังช่วยประหยัดพลังงานโดยการเปิดใช้งานวงจรขยายสัญญาณรบกวนต่ำ (LNA – Low Noise Amplifier) ภายนอกเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานได้โดยไม่กระทบต่อ ประสิทธิภาพการทำงานของระบบ GNSS
เทคโนโลยี LEAP ช่วยลดการใช้พลังงานได้มากยิ่งขึ้นด้วยการโหลดข้อมูลดาวเทียมล่วงหน้า (เช่น almanac, ephemeris และ ข้อมูลแก้ไขตำแหน่ง) จากอินเทอร์เน็ตแทนที่จะต้องดาวน์โหลดจากสัญญาณดาวเทียมจริงในระหว่างการเริ่มต้นระบบ เมื่อรวมกับระบบจัดการสัญญาณและพลังงานอัจฉริยะ ทำให้ LEAP สามารถลดการใช้พลังงานได้สูงสุดถึง 50% ขณะเดียวกันก็ยังคงความแม่นยำของการระบุตำแหน่งในทุกสภาพแวดล้อมได้อย่างดีเยี่ยม ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้โมดูลที่ใช้เทคโนโลยี LEAP จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ เช่น สมาร์ตวอทช์, สายรัดข้อมือฟิตเนส (fitness band) และอุปกรณ์ติดตาม (tracker) เนื่องจากช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ โดยไม่ลดทอนความแม่นยำของตำแหน่ง
เราเคยกล่าวถึงโมดูล GNSS เช่น u-blox ZED-F20P โมดูล GNSS แบบสามย่านความถี่, DAN-F10N โมดูล GNSS แบบสองย่านความถี่ (L1/L5) และ ZED-X20P – โมดูล GNSS แบบทุกย่านความถี่ (all-band), จะมีเฟิร์มแวร์ที่ถูกจัดเก็บอยู่ใน ROM (Read-Only Memory) ซึ่งไม่สามารถแก้ไขหรืออัปเดตได้หลังออกจากโรงงาน แต่ในทางตรงกันข้าม ฮาร์ดแวร์ GNSS ที่สามารถอัปเกรดเฟิร์มแวร์ได้ เช่น โมดูล u-blox MAX-M10N หรือ ชิป UBX-M10150-KB จะจัดเก็บเฟิร์มแวร์ไว้ใน flash memory ทำให้ผู้ใช้สามารถติดตั้งเวอร์ชันใหม่ที่ผู้ผลิตปล่อยออกมาได้ ซึ่งในทางทฤษฎีจะช่วย เพิ่มความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง, รองรับกลุ่มดาวเทียมหรือสัญญาณแก้ไขใหม่ ๆ และ ยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้อีกด้วย
ทางบริษัทฯ ยังมี u-blox EVK-M10 evaluation kit สำหรับช่วยให้นักพัฒนาทดสอบและประเมินเทคโนโลยี u-blox M10 GNSS ได้อย่างสะดวก ชุดคิทนี้มาพร้อมพอร์ตเชื่อมต่อ USB, UART, SPI, และ I²C สามารถจ่ายไฟได้ทั้งจาก พอร์ต USB โดยตรง หรือจากแหล่งจ่ายภายนอก 5V, ภายในชุดประกอบด้วย สายอากาศ GNSS แบบแอคทีฟ (Active GNSS Antenna), สาย USB Type-C, และรองรับการทดสอบด้วยซอฟต์แวร์ u-center 2 สำหรับการตั้งค่าการบันทึกข้อมูล (logging) และการวัดการใช้พลังงาน
ทางบริษัทยังไม่ได้เปิดเผยข้อมูลราคาของโมดูล GNSS ตระกูล MAX-M10N ซึ่งเป็นรุ่นประหยัดพลังงาน (Ultra-Low Power) สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้จากหน้าเว็บผลิตภัณฑ์ของชิป UBX-M10150-KB chip และ โมดูล MAX-M10 series, รวมถึงจากข่าวประชาสัมพันธ์
แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : u-blox MAX-M10N GNSS module supports Low Energy Accurate Positioning (LEAP) mode, firmware upgrades
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT