Zašto GNSS za eMobility mora da uravnoteži preciznost, cenu, snagu i pakovanje
Globalni navigacioni satelitski sistem (GNSS) pruža dobro razumljiv, široko primenjen i prihvaćen način da se tačno odredi tačna lokacija. Stoga podržava navigaciju, praćenje i trasiranje robe i imovine i, sa već raspoređenim milionima GNSS uređaja, sistem je postao široko rasprostranjen. Međutim, jedna GNSS aplikacija nije prilagođena svim potrebama i organizacije su postavljene pred izazov da pronađu i primene odgovarajuća rešenja koja zadovoljavaju ograničenja njihovih aplikacija.
U eMobility, na koju se ovaj dokument fokusira, provajderi moraju pažljivo izbalansirati tačnost, troškove, zahtev snage i dimenzija GNSS modula kako bi osigurali odabir optimalnog rešenja. Često, sam GNSS nije dovoljan da precizira lokaciju malih eMobility vozila, poput eScooter-a, tako da organizacije eMobility obično poboljšavaju GNSS dodatnim senzorima i algoritmima.
eMobility
eMobility obuhvata električne automobile i kamione i javni prevoz, pored ride-sharing usluga, poput onih iz Uber-a i Lyft-a, plus rešenja za mikromobilnost kao što su eBikes, eScooters i eSkateboards od kompanija poput Bird, Lime i Didi, koje takođe nudi Uber i Lyft. Pored toga, novi tipovi vozila kao što su roboti za isporuku suočeni su sa istim izazovima kao i tržište mikromobilnosti.
Konsultantska firma McKinsey & Company izveštava da su zainteresovane strane od 2015. uložile više od 5,7 milijardi američkih dolara u pokretanje mikromobilnosti, pri čemu je više od 85% ciljano na Kinu. Firma predviđa ogroman prihvat ovih usluga, pogledajte sliku 1, jer korisnici prepoznaju da je mikromobilnost brža od putovanja u automobilu i uživaju u slobodi putovanja po svežem vazduhu.
GNSS izazovi u eMobility
Sve usluge uspevaju ili propadaju na osnovu korisničkog iskustva koje pružaju. Ovo polazi od prve interakcije, tako da je prvi izazov eMobility-ja olakšavanje pronalaska vozila. Pružaoci usluga deljenja vožnje pokazali su da ovo može biti zgodno i jednostavno, ali automobili su veća vozila i mogu primiti skuplje, veće GNSS uređaje od eScooter-a, koji obično koštaju, na primer, 400 dolara. Manja veličina eBikes-a i eScooter-a dodatno ometa sposobnost korisnika da zapravo lociraju bicikl. Mogu se lako sakriti između parkiranih automobila, iza drveća ili ih zakloniti ulični nameštaj.
Ovaj nedostatak jasnog pogleda na satelite, uzrokovan dubokim urbanim kanjonima, lošim vremenskim uslovima ili parking garažama, čini veoma izazovnim bilo kojim GNSS modulom da pruži tačan položaj. Ovo je kombinacija višestrukih putanja koje su preovladavajuće u dubokim urbanim kanjonima.
Izazov lociranja uređaja takođe utiče na pružaoce usluga. Ako provajderi za deljenje vožnje ne mogu da nađu svoja vozila, ne mogu ih održavati, napuniti baterije i premestiti ih u područja sa najvećom potražnjom. To košta dobavljače usluga u izgubljeno vreme radnika, a takođe i produžene zastoje svojih vozila.
Regulacija je sledeća velika prepreka. Upotreba eScooter-a i eBikes-a brzo raste i to izaziva zabrinutost za gradske vlasti koje žele da ograniče upotrebu na trotoarima.
Ograničenje trotoara značajan je izazov za eMobility zbog vrlo ograničenog razgraničenja između puteva i trotoara. Dobavljači eScooter-a su u izazovu u smislu kako će se nositi sa tim.
Iako imaju mogućnost da alarmiraju ili čak isključe motor i zaključaju vozilo, lažni alarmi će se negativno odraziti na korisničko iskustvo. Preciznost je stoga vitalna, jer će ograničenje trotoara verovatno postati regulatorni zahtev. Uloga GNSS-a poboljšana dodatnim tehnologijama za pozicioniranje postaće sve važnija.
Ustaljeniji izazov je prostorno ograničenje (geofencing) vozila eScooters da uđu u neovlašćena područja. Neki gradovi su odobrili upotrebu eScooter-a, dok drugi nisu, kada eScooter dostigne ograničenje grada, potrebno mu je sprečiti ulazak u susedni grad gde je zabranjen. Ovo je takođe pitanje koje utiče na određena područja grada.
Na primer, u Los Anđelesu, eScooters-om nije dozvoljeno da se vozi na pristaništu Santa Monica, ali ljudi to rade stalno. Grad to želi ograničiti, tako da pružaoci usluga moraju odlučiti odakle započeti prostorno ograničenje.
Što više satelita vidi eScooter, to je bolje performanse GNSS-a. Pristup dobrom GNSS signalu iz više grupa satelita, pored povećanog broja kanala, je obavezan.
Mike Horton iz HYFIX-a, provajder za rešenja pozicioniranja na tržištu eMobility, doživeo je sve izazove. „Moje lično iskustvo sa eBikes-om odražava tačno problem koji su kupci na tržištu artikulirali, a to je pronalazak bicikla“, kaže on. „Lokacija prijavljena u aplikaciji često je dvosmislena i netačna, tako da se bicikl ne može lako naći.“
„Opštine sada traže načine da nametnu ograničenja za ljude gde mogu da se voze tim vozilima“, dodaje on. „Od vitalnog je značaja tačno upozoriti korisnike na odobrena i ne odobrena područja. Pogrešno shvatanje biće nametljivo i na kraju bi moglo stvoriti probleme vlastima. Možda je najveći izazov priroda ovih vozila. Voze se u svim teškim uslovima pored zgrada i ispod mostova, a GNSS antena je vrlo mala i ljudsko telo može mu stajati na putu. Vibracije će takođe negativno uticati na performanse GNSS-a na tipičnom skuteru. Procenio bih da se eScooter ili eBike može povezati na samo 50-60% satelita do kojih bi se automobil na istoj lokaciji mogao povezati."
Rešenje za eMobility
U savršenim uslovima, kada je nebo vedro i ne postoje prepreke na putu, GNSS može tačno da kaže gde je eScooter. Međutim, retko postoje savršeni uslovi pa se vozila za mikromobilnost oslanjaju na dodatne metode za povećanje performansi GNSS-a.
Mrtvo računanje rešava mnoge probleme kombinujući podatke o brzini točka i inercijalnoj jedinici za merenje (IMU) - obično informascije od akcelerometra i žiroskopa udružene sa GNSS. Na tačnost položaja mogu uticati promene pritiska u gumama, vibracije na putu i atmosferske razlike koje sve mogu uticati na performanse mrtvog računanja kada GNSS nema optimalne uslove.
U eMobility, mrtvo računanje je idealno prilagođeno i pruža ogromna poboljšanja položaja u dubokim urbanim kanjonima, poput onih u finansijskoj četvrti San Franciska. U podacima iz testova na slici 2 jasno se vidi poboljšanje u odnosu na samostalni L1 + L5.
GNSS u zelenoj i ljubičastoj boji L1 + L5 GNSS sa DR, koji nudi 10 puta bolju tačnost lokacije.
LC79D GNSS modul
LC79D je L1/L5 dvopojasni, multi-konstelacioni GNSS prijemnik u ultra-malom kućištu sa dimenzijama 10,1 mm × 9,7 mm × 2,4 mm, što ga čini idealnim za dizajn uređaja sa ograničenim prostorom kao što su vozila eMobility. Najbolji cenovni učinak, performanse i mala potrošnja električne energije, čine LC79D savršenim i jedinstvenim rešenjem.
Može da prati L1 i L5 opsege za satelitske sisteme, uključujući GPS, Galileo i QZSS. Na L1 opsegu LC79D može pratiti satelitske sisteme GLONASS i Beidou, a modul prati IRNSS sistem u opsegu L5. Omogućavanje mogućnosti L1/L5 opsega nudi ogromnu raznolikost i izbor povezivanja čak i na najnepristupačnijim lokacijama.
Za razliku od GNSS modula samo za L1 opseg, LC79D dodaje opseg L5 koji uveliko povećava broj dostupnih satelita, poboljšava tačnost položaja i pomaže ublažavanju problema višestrukih putanja.
„Potrebne su vam veoma kvalitetne komponente da postignete tačnost a LC79D GNSS modul iz Quectel-a sa softverom za mrtvo računanje iz HYFIX-a deluje neverovatno dobro“, kaže Horton. „Možemo pratiti 10-15 minuta kroz veoma teške uslove za GNSS kroz gradove i održavati tačnost ispod 10 metara, to je savršeno rešenje.“
Od dodatne vrednosti za pružaoce usluga eMobility, GNSS čipset, zasnovan na 28nm procesnoj tehnologiji, udružen je sa naprednim rešenjem za upravljanje niskom potrošnjom koje omogućava rad sa malom količinom energije i određivanje položaja. Zbog toga je modul dobro prilagođen sistemima osetljivim na napajanje i baterijski zasnovanim sistemima koji se koriste u eMobility.
Zaključak
LC79D omogućava industriji eMobility, posebno onima koji se bave mikromobilnošću, da koriste kombinaciju podataka sa različitih senzora u vrlo malom kućištu, uz vrlo nizak inkrementalni trošak, sa neuporedivom tačnošću. LC79D je u proizvodnji, a uzorci i razvojni kompleti su sada dostupni, jedinstveno nude mogućnost L1 i L5 i premošćuju jaz između osnovnih GPS modula i vrlo skupih GNSS sistema visokog cenovnog razreda koji smanjuju troškove i preveliki su energetski potrošači za upotrebu u eMobility.
„Uveren sam da je ovo najmanje, najjeftinije i najbolje rešenje na ovom nivou“, zaključuje Horton. „Mislim da je to sjajni mali modul koji nudi puno prednosti i koji je vrlo svestran.“
Da biste saznali više o Quectel GNSS portfoliju, posetite našu veb lokaciju i posetite stranice GNSS.
Da biste naručili uzorke i komplete za programere, obratite se lokalnom odeljenju za prodaju: office@comet.rs