ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
Oct # TME square

ETNtv

Watch ECF videos

 
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

 2022  # square  (4)
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Tweet

TECHNICAL ARTICLES

Miksi paikannuslaitteet vaativat Internet-yhteyden?

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 29.07.2019
  • Networks

Galileo-satelliittijärjestelmä on pian valmis. Useimmat paikantavat laitteet tukevat jo järjestelmää. Silti laitteiden valmistajat pitäisi toteuttaa niihin etäyhteys, sillä se on ainoa tapa säätää satelliittivalikoimaa tarvittaessa. Tämä voi olla järjestelmän kannalta kriittinen tekijä.

Artikkelin on kirjoittanut Bernd Hantsche, joka toimii sulautettujen ja langattomien tuotteiden markkinointijohtajana Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH:lla.

Galileo eroaa amerikkalaisesta GPS:stä ja venäläisestä Glonassista – sekä kiinalaisesta Beidousta – siinä, että kyse on siviili-, ei militaarijärjestelmästä. Euroopan unioni käynnisti hankkeeseen saadakseen pääsyn riippumattomaan navigointijärjestelmään, mikäli eri valtioiden välillä ilmenisi intressiristiriitoja.

Galileo on ollut kaikkien käytettävissä vuodesta 2016 lähtien. Kaikkien 30 satelliitin odotetaan olevan radallaan vuoden 2019 loppuun mennessä. Yli 700 miljoonaa laitetta - useimmat niistä älypuhelimia – hyödyntävät jo tätä eurooppalaista globaalia GNSS-järjestelmää (global navigation satellite system).

Suurin hyöty tästä saadaan siten, että useampaa järjestelmää tukevilla laitteilla on käytössään enemmän satelliitteja. Miäli laite käyttää GPS:ää, sillä on käytössää 24 satelliittia – 12 kummallakin pallonpuoliskolla. Galileon lisääminen tuo navigointiin 46 signaalilähdettä (24 GPS-satelliittia ja 22 Galileo-satelliittia), joten käytössä on ihanteellinen konstellaatio paikannukseen kaikkina aikoina. Tämä myös auttaa laitteita saamaan käyttökelpoisen paikkatiedon nopeammin (ns. TTFF eli Time to First Fix).

Tämän tavoitteen saavuttamiseksi kaikkien eri järjestelmien suunnittelijat ja tutkijat ovat tehneet läheistä yhteistyötä, mikä näkyi Rutronikin järjestämässä Galileo-seminaarissa. Kierroksella ESOC-keskuksessa (European Space Operation Center) asiantuntijat selittivät, että tämä yhteistyö oli keskeisessä roolissa, koska jokainen järjestelmä käyttää eri referenssipisteitä järjestelmän koordinointiin. Mikäli näitä ei jatkuvasti soviteta toistensa kanssa, Galileo määrittelisi sijainnin ja ajan eri tavoin kuin GPS, Glonass ja Beidou. Vain vertailemalla voidaan kaikki järjestelmät yhtenäistää.

Galileo tuo nopeammat ja tarkemmat tulokset

Yksi Galileon eduista on paljon suurempi tarkkuus, joka vaihtelee noin metrissä. GPS:ssä tarkkuus on todennäköisimmin viisi metriä ja muissa järjestelmissä on tavallista, että tarkkuus on tätäkin heikompi. Se, miten tarkasti sijainti määritetään, riippuu myös satelliittien valinnasta: mahdollisimman suuri kulma parantaa tarkkuutta. Satelliittien valintaan liittyy kuitenkin muitakin tekijöitä, kuten signaalin voimakuus, satelliittien kulloinenkin kunto ja sekaannuksen riski heijastuvien signaalien kanssa eli ns. monipolkuvaikutus (multi-path effect).

Differentiaalinen GNSS sentin tarkkaan paikannukseen

Erittäin suuren tarkkuuden paikannukseen esimerkiksi tuhoaineiden käytössä maataloudessa, näin saavutettu tarkkuus ei riitä. Näihin sovelluksiin suositellaan differentiaalipaikannusta (DGNSS, Differential GNSS). Siinä käytetään tiedettyä referenssipistettä – kuten maatila – vaikkapa traktorista havaitun sijainnin lisäksi. Tämän ansiosta järjestelmän mittausepätarkkuudet voidaan määritellä suhteellisen tarkasti. Traktorin navigointilaite vastaanottaa tämän epätarkkuusdatan langattomasti ja sen jälkeen korjaa omaa paikkatietoaan saman epätarkkuuden mukaisesti, säätäen satelliittien arvoja niin, että tarkkuudessa päästään senttimetritasolle.

Avoimet GNSS-järjestelmät ovat turvallisuusriski

Tarkkuus on nähtävästi vähemmän tärkeää autojen navigointijärjestelmissä. Jos GPS-laite kertoo, että kuskin täytyy kääntyä 50 metrin päästä, ei hän välitä siitä, onko risteys 45 vai 55 metrin päässä. Itseajavat autot ovat kokonaan toinen juttu. Logiikkavertailu tutkan anturien ja videokuvan analyysin kanssa ovat ehdottoman välttämättömiä, osin toisesta syystä: GPS, Glonassa ja Beidou ovat avoimia ja siksi salaamattomia signaaleja. Tämä tekee vastaanotosta helpompaa, mutta tarkoittaa myös, että signaalit voidaan kaapata ilman suurta työtä. Vastaanotin saattaa esimerkiksi tietämättään vastaanottaa paikannussignaaleja lähettimestä, joka väärentää satelliittisignaalin. Galileo on tällä hetkellä ainoa GNSS-järjestelmä, joka mahdollistaa signaaliensa autentikoinnin, mikä estää hakkeroinnin.

Optimaalista paikannusta

Saavuttaakseen maksimaalisen nopeuden, tarkkuuden ja turvallisuus paikannusvastaanottimien pitäisi samanaikaisesti vastaanottaa ja prosessoida signaaleja useista järjestelmistä, mihin esimerkiksi Telitin SE868-V3 -moduuli pystyy. Oletusasetuksissaan moduuli hyväksyy aina kaikki GNSS-signaalit ja hyödyntää niistä parasta pitääkseen ajan tasalla olevan paikkatiedon.

Kuva: Telitin SE868-V3 on GNSS-moduuli, joka vastaanottaa ja prosessoi signaaleita useista järjestelmistä samanaikaisesti. Tämä tuo paikannukseen maksimaalisen nopeuden, tarkkuuden ja turvallisuuden.

On kuitenkin tilanteita, joissa joitakin GNSS-järjestelmiä ei pitäisi käyttää paikan tunnistamiseen, kuten sodissa, joissa järjestelmä on hyökkäyksen kohteena tai tilanteissa, joissa signaalia tunnetusti häiritään ja joissa GNSS-järjestelmässä on tekninen vika tai se toimii muusta syystä väärin. Laitevalmistajien pitäisi pystyä joka tilanteessa poistamaan tällaiset järjestelmät käytöstä. Ilmateitse tapahtuvat FOTA-päivitykset (Firmware Over-the-Air) antavat mahdollisuuden uudelleenohjelmoida vastaanottimia vuosia myynnin jälkeen, joten niissä voidaan esimerkiksi käyttää vain Galileo-signaaleja tai mitä tahansa käytettävissä olevaa järjestelmien yhdistelmää.

GPS-laitteissa on tärkeää pystyä käsittelemään myös viikkonumeroiden nollaantuminen (week rollover), joka tapahtuu aina 1024 viikon välein. Tällöin GPS resetoi viikkolaskurin, minkä takia jotkut laitteet eivät enää pysty määrittelemään päivämäärää oikein. Sovelluksesta riippuen tämä voi saada aikaan sen, että päätelaitteesta tulee käytännössä käyttökelvoton. Rutronikin teknisen suunnittelun yhteisöalustalla jakelija informoi asiakkaitaan siitä, miten eri piirit ja moduulit suhtautuvat viikkonumeroiden nollaantumiseen ja miten niissä voidaan välttää ongelmia, ehkäpä FOTA-päivitysten avulla: https://rutronik-tec.com/gps-week-rollover-2019/.

FOTA edellyttää internet-yhteyttä

FOTA-päivityksiä varten laitteiden pitää olla kytkettynä internetiin. Sovelluksesta riippuen tämä voi tapahtua langattomasti WiFi-reitittimen välityksellä tai älypuhelimen Bluetooth-yhteyden kautta. Useimmat integroidulla paikannuksella varustetut laitteet vaativat kuitenkin dedikoidun yhteyden matkapuhelinverkkoon.

Saksassa uusi NB-IoT on jo riittävän nopea tähän tarkoitukseen. Verkon peitto on pian saatu valmiiksi. Nopeasti liikkuvissa laitteissa tämä teknologia ei kuitenkaan ole ihanteellinen valinta, sillä siirtyminen toiseen verkon soluun voi tuoda teknisiä haasteita. Tässä tapauksessa LTE-M on suositeltava valinta ja joka tapauksessa hyvä vaihtoehto muissa maissa, kun operaattorit jatkavat verkkojensa kehitystä. Myös energiakulutus ja datanopeus ovat korkeampia LTE-M:ssä.

Perinteinen LTE on varma valinta kaikkialla, esimerkiksi kategoriat 4 tai 6. Nämä poistavat ongelmat datansiirtonopeuksien ja solujen vaihtumisen kohdalta, sillä LTE on suunniteltu käytettäväksi multimedian striimaamiseen moottoritiematkalla. Euroopan verkkojen peiton jatkokehitys johtaa siihen, ettei kuolleita alueita jää, sillä esimerkiksi Saksassa 5G-toimilupiin on kirjattu vaatimus kattaa kaikkia alueet verkolla. Matkapuhelinverkkojen toisesta sukupolvesta eli GPRS:stä ja EDGE:stä tulee myös luotettavampia tulevina vuosina. Vain 3G-standardien eli UMTS:n ja HSPA:n täytyy vapauttaa taajuuksiaan uusille verkoille, mikäli sitä ei ole jo tehty.

Satelliiteilla on myös pian oma roolinsa internet-yhteyksien luomisessa. Matalan kiertoradan mikrosatelliittien avulla on mahdollistaa muodostaa uusia verkkoja maanpäällisten mobiiliverkkojen vaihtoehdoksi. Niiden avulla voidaan poistaa kuolleita alueita nopeasti ja tuoda vastaanoton sinne, missä on teknisesti liian monimutkaista tai taloudellisesti liian kallista tarjota LTE- tai 5G-yhteyksiä, kuten merellä, vuoristoseuduilla tai autiomaissa. Monet startupit työskentelevät jo kehittääkseen omia satelliittiverkkojaan telematiikka- ja telemetriadatan siirtoon.

back to top
MORE NEWS

Sotilaskäyttöön kehitetty läppäri kestää ”vähän enemmän”

Panasonic Mobile Solutions on esitellyt kovien olosuhteiden Toughbook-läppäristään 40 Military -version, joka on kehitetty erityisesti sotilasajoneuvoissa käytettäväksi. Laite on kehitetty yhdessä roda computer GmbH:n kanssa, joka on jo pitkään konfiguroinut ja mukauttanut Panasonicin laitteita erilaisiin sotilassovelluksiin.

Alihankinta keräsi hyvin väkeä

Tampereen Alihankinta-messut täytti tällä viikolla jo 35 vuotta. Kolmipäiväinen tapahtuma keräsi hyvin väkeä, kaikkiaan 16 925 kävijää. Luku ei ole aivan ennätysvuoden 2016 tasolla, mutta selkeä parannus vaisuun viime vuoteen.

Zuken tuo tekoälyn piirikortin reititykseen

Japanilainen Zuken tunnetaan piirilevyjen suunnittelun työkaluistaan. Nyt yritys on tuomassa tekoälyn asiakkaidensa käyttöön. Tämä tapahtuu kolmessa vaiheessa Zukenin CR-8000-työkaluissa.

Raspberry Pi saa odotetun 5-version

Raspberry Pi on suosituin kehittäjien yhden kortin tietokone, mutta nykyinen 4-sukupolvi on jo neljän vuoden ikäinen. Tämä ongelma poistuu lokakuussa. Raspberry Pi 5 saa jopa 2-3 kertaa enemmän suorituskykyä, kun prosessoriksi vaihtuu Broadcomin BCM2712.

Voiko johtava muovi tuoda riittävän EMI-suojauksen 5G-sovellukseen?

On monia esteitä, jotka on voitettava, jotta 5G tuo lupaamansa paremman suorituskyvyn ja tehokkuuden, antaa uusia käyttökokemuksia ja yhdistää uusia toimialoja. Yksi avain näiden lupausten täyttämiselle on ainutlaatuisten EMI-suojausmateriaalien ja -tekniikoiden kehittäminen, jotka mahdollistavat sähkömagneettisten häiriöiden onnistuneen hallinnan ja parantavat sähkömagneettista yhteensopivuutta.

16-bittisellä lisää tehoa moottorinohjaukseen

Renesas Electronics on julkistanut uuden jäseniä suosittuun RL78-mikro-ohjainten perheeseensä. 16-bittinen RL78/G24 tuo tähän asti suurimman suorituskyvyn RL78-perheen ohjaimiin.

Telia testaa jo uusinta RedCap-tekniikkaa

Telia on tehnyt Nokian ja MediaTekin kanssa kenttätestejä Suomessa 5G Reduced Capability -teknologialla eli RedCapilla. RedCap on IoT:n eli esineiden internetin uusin 5G-tekniikka, joka auttaa Telian asiakkaita hyödyntämään IoT:t entistä paremmin.

Nokia yllättää: tuo 5G-päätelaitteet teollisuuskäyttöön

Vuosituhannen alussa Nokia valmisti suuria määriä Tetra-viranomaispuhelimia, mutta tämä liiketoiminta myytiin vuonna 2005 ranskalaiselle EADS:lle. Nyt yhtiö yllättää tuomalla kovaa käyttöä kestävät 5G-päätelaitteet langattomiin verkkoihin teollisissa ympäristöissä, kuten satamissa, kaivoksissa, kemianlaitoksissa ja öljynporauslautoilla.

Tamperelainen Radientum Nordicin eliittikumppaniksi

Tamperelainen Radientum tunnetaan antennien ja RF-suunnittelun työkaluistaan. Nyt yhtiö on päässyt mukaan Nordic Semiconductorin eliittikumppaniksi eli Elite Desing Partners -listalle.

Laser nostaa prosessorin datalinkin viisinkertaiseksi

Kupari on jo kauan sitten korvattu kuidulla verkkoyhteyksissä. Nyt ruotsalaisen Svers Semiconductorsin tytäryhtiö Sivers Photonics aikoo esitellä ECOC-messuilla Glasgow´ssa optista piiriä, joka yltää 4 terabitin datanopeuteen 8 eri aallonpituudella.

Microchip toi I3C-väylän pienelle ohjaimelle

Jo iäkkäät I2C- ja SPI-väylät ovat korvautumassa nopeammalla I3C-anturiväylällä monissa pienissä laitteissa. Microchip on nyt kehittänyt markkinoiden ensimmäisen pienen nastamäärän ohjainpiirin, joka tukee I3C-väylää.

Simulink osaa nyt analysoida bugeja lennossa

MathWorks on julkistanut vuoden toiset päivitykset sekä Matlabiin että Simulinkiin. Uusi 2023b-julkaisu esittelee kaksi tuotetta ja useita merkittäviä päivityksiä, joilla suunnittelijoiden työtä voidaan tehostaa ja virtaviivaistaa.

Demo osoittaa: universaaliprosessori on askeleen lähempänä

Tachyum on yritys, joka kehittää universaaliprosessoria. Siis suoritinta, joka kykenee ajamaan kaikkia eri käskykantoja samalla raudalla. Prodigy-prosessorin pitäisi tulla markkinoille ensi vuonna.

Renesas yhdistää AI- ja mikro-ohjainkehityksen

Mikro-ohjainmarkkinoiden kärkeen kuuluva Renesas aikoo mahdollistaa sen, että mikro-ohjainten kehittäjät pääsevät samoilla työkaluilla kiinni myös tekoälytoimintojen kehittämiseen. Yhti sanoo luoneensa rajapinnat Reality AI Tools -työkalujen ja e2 studio -kehitysympäristönsä välille.

Ericsson: mobiiliverkkoja ajetaan pian pilvessä

Mobiiliverkot eivät ole entisen kaltaisia. Aiemmin kyse oli valmistajakohtaisista suljetuista ratkaisuista, nyt verkkoja halutaan toteuttaa eri valmistajien komponenteilla ja ohjelmistoilla. Ericsson sanoo saavuttaneensa tärkeän virstanpylvään tulevaisuuden avoimissa verkoissa.

Nokia tarjoaa ”verkkoa koodina” – siis mitä?

Nokia on julkistanut uuden alustan, jolle on annettu nimeksi Networks as Code. Alustan tavoitteena on nopeuttaa sitä, miten operaattorit voivat muuttaa verkon ominaisuuksia liikevaihtoa kerryttäviksi tuotteiksi. Mistä siis on kyse?

UWB:llä voi paikantaa 1,4 millimetrin tarkkuudella

Monissa sovelluksissa olisi käyttöä äärimmäisen tarkalle paikannukselle. Toinen tärkeä ominaisuus olisi erittäin pieni virrankulutus. Belgialainen mikroelektroniikan tutkimuskeskus IMEC esitteli VLSI Technology Symposiumissa impulssiradion, joka vastaa molempiin vaatimuksiin komeasti.

Auton moottorinohjaus yhdellä kortilla

Saksalaisen Rutronikin System Solutions -suunnitteluyksikkö on esitellyt uuden kehityskortin autojen pienikokoisille moottorin ohjausyksiköille. RDK4-kortti on odotettu laajennus yhtiön kanta- ja sovitinkorttivalikoimaan.

Aurinkosähkön ja akkujen hinta on romahtanut 10 vuodessa

Berliinissä sijaitseva tieteellinen ajatushautomo Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) on julkaissut Energy Research & Social Science -lehdessä tutkimuksen, jonka perusteella aurinkosähkön hinta on laskenut 87 prosenttia ja akustojen 85 prosenttia viimeisen vuosikymmenen aikana.

Innokas Medical on nyt vain Innokas

Lääketieteen laite- ja sovelluskehityksen palveluita tarjoavat 200 kehittäjän Innokas Medical haluaa laajentua myös muille sulautetun kehityksen alueille. Tätä varten yhtiö uudelleenbrändää itsensä ytimekkäällä nimellä Innokas.

37 38 39 40  # pc-box
2023 # 50 år pc-box
 2022  # mobilbox
22/8 34 35 36 37 38 39 # pcbway klar
37 38 39 40 # mobilbox
2023 # 50 år mobilbox
Oct # mobilbox
TMSNet  advertisement
ALWAYS # ETNdigi nysbrev

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Voiko johtava muovi tuoda riittävän EMI-suojauksen 5G-sovellukseen?

On monia esteitä, jotka on voitettava, jotta 5G tuo lupaamansa paremman suorituskyvyn ja tehokkuuden, antaa uusia käyttökokemuksia ja yhdistää uusia toimialoja. Yksi avain näiden lupausten täyttämiselle on ainutlaatuisten EMI-suojausmateriaalien ja -tekniikoiden kehittäminen, jotka mahdollistavat sähkömagneettisten häiriöiden onnistuneen hallinnan ja parantavat sähkömagneettista yhteensopivuutta.

Lue lisää...

OPINION

Kolme tapaa pidentää tietokoneiden käyttöikää

Ilmastokriisin ratkaiseminen edellyttää teknologian käyttöiän pidentämistä ja laitteiden kierrättämistä jatkuvan uusien laitteiden ostelun ja pois heittämisen sijaan, kirjoittaa Panasonic TOUGHBOOKin Pohjoismaiden maajohtaja Stefan Lindau.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • GOODRAM-keskusmuistit teollisuudelle
  • Sotilaskäyttöön kehitetty läppäri kestää ”vähän enemmän”
  • Alihankinta keräsi hyvin väkeä
  • Zuken tuo tekoälyn piirikortin reititykseen
  • Raspberry Pi saa odotetun 5-version

NEW PRODUCTS

  • Sotilaskäyttöön kehitetty läppäri kestää ”vähän enemmän”
  • USB ja Bluetooth samassa pienessä paketissa
  • 65 wattia tehoa useammasta USB-portista
  • Markkinoiden suosituin korttitietokone nyt Mouserilta
  • Tähän asti tarkin anturi sähköautojen akustoihin
 

NEWSFLASH

Tweets by ETN_fi
 

Section Tapet