村田 开发超小尺寸、超低功耗Type 2GQ GNSS模块 以匠心品质助力实现万物互联时代

Release time:2025-05-15
author:AMEYA360
source:村田
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  物联网强劲的技术革新力量,正在深刻地改变着我们的世界。它通过连接多种设备和系统,实现了数据的无缝流动和智能决策,从而推动了各行各业的转型和升级。从制造业到安全作业保障,从交通物流到智慧城市,物联网的应用十分普遍。这种无缝连接的能力创造出更加智能和效率更高的生活方式。在这一过程中,全球导航卫星系统(GNSS)发挥了至关重要的作用,作为室外定位导航中最成熟的技术之一,无论是智能可穿戴中的实时追踪,还是电动自行车上的准确定位,都能提供准确的位置信息,确保了多种 应用的顺利进行。

  市场与技术的双重驱动:持续升级的GNSS模块

  在几年前,定位系统充斥于生活方方面面的情节还仅见于各式的科幻影片,而今具备这一功能的产品已经以多种 形态步入了大众的生活,从智能可穿戴设备追踪定位,到为保障作业环境人员安全提供保障,再到对多种资产移动路径的准确把控,定位技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。根据《GNSS Market Report》,2019年全球卫星导航产业市场规模为1507亿欧元,预计2029年市场规模将达到3244亿欧元。一方面,随着市场规模的持续扩大,为行业上下游带来了更多的商业机遇。无论是智能手机、汽车导航系统,还是畜牧业放牧追踪、电动自行车 移动定位,GNSS技术的应用场景越来越多样,市场需求不断增长。

  另一方面,随着技术的进步和智慧城市的升级,对GNSS模块的性能要求也随之提升。中国作为电动自行车生产、消费大国,2023 年全国规模以上累计生产电动自行车 4228 万辆,且预计至 2028 年,市场规模将由 172 亿美元增长至 242 亿美元。为提升电动自行车主动安全性能,中华人民共和国工业和信息化部于2024年发布了修订版《电动自行车安全技术规范》,进一步明确了为电动自行车增加北斗定位的必要性。

  因此,消费者和企业不仅需要更高的定位精度和更快的响应速度,还要求设备具有更低的功耗、更小的尺寸和更高的可靠性。这促使终端设备厂商需要在确保性能的基础上,采用更为灵活的设计方案来优化 GNSS 定位模块的硬件设计,提升能效比,以满足市场日益多样化的需求。

  “匠心品质+创新技术”,村田助力行业迈入互联未来

  作为“电子行业的创新者”,村田凭借深厚的行业经验和专有的技术工艺一直致力于电子元器件的技术革新,以匠心的设计理念为社会提供更优的产品。通过洞察市场发展的需求,村田开发了新型Type 2GQ GNSS定位模块,助力加速打造万物互联的时代。

村田 开发超小尺寸、超低功耗Type 2GQ GNSS模块 以匠心品质助力实现万物互联时代

  村田GNSS定位模块Type 2GQ

  从产品设计的视角来看,Type 2GQ GNSS模块(以下简称Type 2GQ)搭载了强悍的ARM Cortex-M33双核处理器,凭借其强劲的多任务处理能力,客户不需要再外接SoC/MCU,从而帮助节省终端产品的BOM。当Type 2GQ一个核心专注于卫星定位的同时,另一个独立核心能够灵活运行用户自定义程序,从而确保系统的高运行效率与稳定性。

  2GQ作为系统的核心控制器,保障了程序运行的流畅性,其模组封装更通过金属溅射树脂封装工艺,实现了镀层的均匀性,进一步提升了产品的可靠性。此外,内置的村田自产SAW滤波器有超低插损和超高的带外抑制作用,有效提升了信号接受质量以及模组的抗干扰能力,使其在复杂环境中仍能保持出色良好的稳定性。成熟模组化设计不仅可以帮助客户简化设计组装流程,更大大提升了使用的便利性。

  相较于市场上同类产品,Type 2GQ GNSS模块具有超小尺寸、高可靠性及超低功耗的杰出特性。它能够接收全球五大主卫星信号源——Beidou、Galileo、GLONASS、GPS及QZSS,从而实现全球范围内的准确定位。值得一提的是,该模块与中国本土芯片厂商紧密合作,提供了丰富的开放接口,包括UART、SPI、I2C、PPS、GPIOs以及ADC等。

  村田的Type 2GQ GNSS模块除了在性能稳定性、耐久性和安全性等方面表现突出,其在实际应用中的表现同样出众。在基于baseline的严格验证测试中,Type 2GQ模块能实现持续稳定的运行,即使在复杂遮挡的路段,依旧能保持较高的定位精度,优于多款其他测试产品,能满足客户在不同应用场景下的准确定位需求。

  

村田 开发超小尺寸、超低功耗Type 2GQ GNSS模块 以匠心品质助力实现万物互联时代


  村田Type 2GQ GNSS模块产品的多种应用领域

  目前,Type 2GQ模块产品已成功在多个领域实现应用,获得多个客户的满意反馈,其中尤以“可穿戴”、“定位”和“追踪”三大方向尤为突出。

  可穿戴: 该领域的应用更多的是健康监测与定位的结合,通过为作业人员配备具有Type 2GQ模块的可穿戴设备,能为工厂、空旷作业等环境下人员安全提供进一步的保障,监测其所在位置是否处于安全范围内,还可以配置传感器产品监测其生命体征。同时,还可为老弱人群的日常监护提供助力,帮助阿兹海默症以及幼小儿童减少走失几率。

  定位: 目前,该产品已成功协助中国知名厂商推出电动自行车出行方案,具有低功耗和小尺寸模块的集成解决方案,支持GNSS和GPS技术,新一代LTE模组采用强悍的ALT1350芯片组,在小尺寸、功能丰富的解决方案中功耗非常低 ,适用于包括iSIM/NTN在内的物联网应用,可用于支持高精度迅速启动卫星定位导航。

  追踪: 用于对个人资产的移动监测,包括畜牧业、物流、生产设备等领域,用以保障资产安全。以赛鸽赛事的应用为例,通过为其配备定位产品,可以帮助监测赛鸽的行动轨迹,判断定向能力、跨越地表障碍等情况,掌握飞行规律,为判定优劣提供依据,还可了解迟归和丢失原因,同时预防作弊。这也要求定位产品需要具备更低功耗、更高准确度、更小尺寸的性能,而村田的Type 2GQ模块能充分满足这一需求。

  村田匠心之道:高效 支持助力互联未来

  在当今竞争激烈的市场环境中,产品的可靠性和支持服务已然成为企业赢得客户信赖的核心要素。村田产品的优势不仅体现在出众的性能和质量上,还在于其全面而高效的后续服务支持以及对行业需求的深刻理解和准确把握上。

  为切实助力客户降本增效,村田从前期实验入手,构建完善的配套服务流程,不仅能够根据客户需求为其同步提供测试、评估工具EVK,帮助节省项目时间,还建立了完善的售后服务体系,为客户提供及时、专业的售后支持。客户遇到多种问题,村田的专业技术团队都能迅速响应,提供迅速有效的解决方案。

  随着物联网技术的迅猛进步,物联网的大范围应用不仅将改变传统行业的运作模式,还将催生出新 的商业模式和市场机会。作为电子行业的领军创新者,村田深知,物联网的发展将依赖于高效、稳定和安全的电子元器件及解决方案。未来,村田将继续发挥其在电子元件和模块领域的优势,推动技术创新和产品升级,以适应市场的迅速变化,为未来的物联网世界提供更加 稳定和安全的解决方案,从而推动整个行业的持续发展。

  关于村田制作所

  村田制作所是一家全球性的综合电子元器件制造商,主要从事以陶瓷为基础的电子元器件的开发、生产和销售业务。致力于通过自身开发积累的材料开发、工艺开发、商品设计、生产技术以及对它们提供支持的软件和分析评估等技术基础,创造独特产品,为电子社会的发展做出贡献。


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村田电子:无线通信的新动向:由HAPS和人造卫星组成的非地面网络(NTN)
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2025-05-08 13:13 reading:212
村田与Rohde&Schwarz联合开发用于测量Digital ET省电效果的RF系统
  株式会社村田制作所与Rohde & Schwarz公司联合开发了RF射频系统,用于测量村田专有的功率控制技术——Digital ET (Digital Envelope Tracking)的效果。通过使用本系统,可以高精度地测量5G和6G等的通信设备中Digital ET的省电效果。  近年来,随着通信设备的高性能化,功耗增加已成为需要解决的问题。降低通信设备功耗的方法之一是一种被称为Envelope Tracking的技术,该技术可根据RF IC输出的RF信号的调制情况调整PA供电电压。  但是,Envelope Tracking存在一个问题,即在传输5G和6G等的宽频带信号时,无法充分降低功耗。村田的Digital ET是一种以数字方式进行Envelope Tracking的技术,即使在传输宽频带信号时也能大幅降低功耗。Digital ET优化增强RF信号的电压并降低功耗的功率控制,村田于2021年通过收购Eta Wireless, Inc. 获得的该技术由以下三个要素组成:  生成Digital ET电压控制信号的ETAC(ETAdvanced Control),它能让RF信号的DPD(Digital pre-distortion)计算及PA(Power Amplifier)有效地工作。  基于控制信号生成Digital ET电压并向PA提供的PMIC(Power Management Integrated Circuit)  控制ETAC和RMIC的系统。  此次,村田与在RF测量领域具有很高的专业水平的Rohde & Schwarz公司联合开发了本系统。本系统由以下五个部分组成:  FPGA(村田):计算所设定输入信号的DPD以及生成让PA以较高的效率工作的Digital ET电压控制信号,并生成向SMW200A传输输入信号和控制信号的装置。DPD:为了使PA的输出接近理想值而让输入信号发生变化的处理。  SMW200A(Rohde&Schwarz):将从FPGA 接收到的输入信号作为RF输入信号传输到PA,同时将从FPGA接收的PMIC控制信号与RF输入信号同步后传输到PMIC的装置。  PMIC(村田):根据控制信号生成Digital ET电压并将其提供给PA的装置。  PA(村田):利用PMIC提供的Digital ET电压对SMW200A传输的RF输入信号进行增幅,并将其作为RF输出信号进行传输的装置。  FSW分析仪(Rohde&Schwarz):对PA传输的RF输出信号进行解析的装置。  村田制作所与Rohde & Schwarz开发的本系统,能够高精度、简便地测量通信设备的电路中的Digital ET功耗降低量,从而为降低功耗后的通信设备的开发过程提供支持。  Rohde & Schwarz是一家总部位于慕尼黑的非上市企业。公司通过其测试与测量、技术系统以及网络与网络安全部门,致力于实现安全且互联的世界。90多年来,这家全球技术集团一直通过开发前沿技术来挑战技术高峰。该公司的创新性产品和解决方案为工业界、监管机关及政府机关的客户实现技术及数字主权提供支持。  村田的目标是通过Digital ET的普及来降低通信设备的功耗。今后将继续通过提高能源效率为实现可持续发展的社会做贡献。
2025-05-08 13:06 reading:252
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