RAK1910 WisBlock Sensor GNSS Модуль спутникового позиционирования

RAK1910 — это цифровой сенсор, который входит в серию продуктов модульного конструирования WisBlock, ориентированную на создание систем сверхкомпактного электронного оборудования. Он построен на современном чипе GNSS U-Blox MAX-7Q с 56-канальным движком, и наделён возможностью быстрого и точного определения текущего местоположения, получая навигационную информацию со спутников. RAK1910 со встроенным GNSS-приёмником способен принимать и отслеживать сигналы от системы глобального спутникового позиционирования (GPS), включая ГЛОНАСС, Квазизенитную Спутниковую Систему (QZSS), и Широкозонные Системы Дифференциальной Навигации (SBAS): WAAS, EGNOS, MSAS. Причём сигналы от QZSS и от SBAS (по умолчанию) могут приниматься одновременно с сигналами GPS.

Этот модуль имеет исключительную производительность, высокую чувствительность, и минимальное время сбора данных. В "горячем" режиме время, требуемое на считывание новых координат, не превышает 1 секунды. Точность локационных данных достигает всего 2.5м в радиусе от объекта. RAK1910 может использоваться в самых разных Смарт или IoT-приложениях, ориентирующихся в пространстве по данным GPS. Собранная со спутников информация может быть передана по каналам беспроводных соединений LoRaWAN, LoRa точка-точка, и Bluetooth BLE. Совмещённый с вычислительным блоком WisBlock Core, представляет готовую к использованию систему определения координат. Другие датчики или сенсоры системы WisBlock, наподобие датчика ускорения или сенсора окружения, присоединённые к RAK1910, позволяют собирать дополнительные данные.

Модуль RAK1910 потребляет очень мало электроэнергии. Он представляется одним из оптимальных решений для создания компактных автономных приложений, работающих на маломощных батареях/аккумуляторах. В добавок, система WisBlock умеет управлять электропитанием датчиков и сенсоров, отключая или включая их в работу в нужное время, тем самым ещё больше экономя ресурсы источника питания.

Технические характеристики

• Модель: WisBlock Sensor RAK1910 GNSS
• Номинальное напряжение: 3.0 В
• Диапазон поддерживаемого напряжения: 2.7 ~ 3.6 В
• Энергопотребление
  • максимальный ток: 67 мА
  • сбор данных, ток: 22 мА
  • отслеживание, ток: 17.5 мА
• GPS-приёмник: U-Blox MAX-7Q, 56 каналов
• Формат сигнала: L1C/A
• Поддерживаемые системы: GPS, GLONAS, QZSS, SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS)
• Частота обновления: 10 Гц
• GPS-данные: широта, долгота, высота над уровнем моря, скорость, направление, дата/время
• Протоколы: NMEA 0183 v.2.3 (совместимость с 3.0), UBX, RTCM
• Время сбора первых данных (TTFF)
  
  • холодный старт: 29 секунд
  • тёплый старт: 28 секунд
  • горячий старт: 1 секунда
  • опорный старт: 5 секунд
• Чувствительность
  • отслеживание и навигация: -161 дБм
  • повторный сбор данных: -160 дБм
  • холодный старт: -148 дБм
  • тёплый старт: -148 дБм
  • горячий старт: -156 дБм
• Точность скорости (GNSS velocity): 0.1 м/с
• Точность позиционирования: 2.5м (SBAS 2.0м)
• Погрешность магнитного склонения: 0.5°
• Интерфейсы: UART, PPP
• Скорость проводной последовательной связи: 4800 бит/с (по умолчанию)
• Размеры: 23 х 10 мм

Комплектация RAK1910

• Модуль RAK1910 GPS-приёмника Х 1шт
• GPS-антенна Х 1шт

Функциональное определение выводов модуля WisBlock GNSS Location

Многоканальный 24-контактный разъём на плате ГНСС-приёмника WisBlock задействует выводы питания 3V3_S и GND, сброса Reset, ежесекундного временного импульса 1PPS, а также линии асинхронного последовательного интерфейса UART (RXD - входящие данные, TXD - исходящие данные). Остальные выводы не подключены.

 

Радиочастотные интерфейс

Радиочастотный вход RF модуля RAK1910 выведен на антенный разъём IPEX, предназначен для подключения внешней антенны GPS.

Предупреждение. Не рекомендуется включать питание RAK1910 без установленной GPS-антенны, в противном случае плата может быть повреждена.

 

Образец монтажа

Модуль RAK1910 спроектирован для работы с базовой платой RAK5005-O, через которую получает питающее напряжение. Дополнительно для функционирования GPS-приёмника потребуется вычислительный блок с интегрированным программируемым контроллером WisBlock Core.

На изображении показан способ крепления RAK1910 к свободному слоту на верхней стороне RAK5005-O. Модуль спутникового позиционирования RAK1910 может быть установлен исключительно в сенсорный слот A базовой платы RAK5005-O, единственно имеющий свободную цифровую шину данных с интерфейсом UART.

Примечание. Рекомендуется фиксировать плату винтами в окружении с вибрацией.

 

 

На лицевой стороне RAK1910 и прочих модулей WisBlock присутствует шелкографическая метка, указывающая на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма. Эта метка находится рядом с коннектором.

Примечание. Установку, извлечение, или замену одного модуля WisBlock на другой, следует выполнять после отключения питающего напряжения.

 

Принципиальная схема

 

Физические размеры, мм

 

Техническая документация

1. Спецификация U-BLOX MAX-7 (англ., PDF)
2. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)

Полезные ссылки

1. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
2. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
3. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных модулей
4. Краткое руководство пользователя RAK1910
5. Инструкции и примеры программирования RAK1910 для всех модулей WisBlock Core
6. Исходный пример позиционирования по GPS для LoRaWAN RAK4631 WisBlock Core