LEAP為智能手表、運(yùn)動(dòng)手環(huán)帶來(lái)精準(zhǔn)定位與超低功耗表現(xiàn)。

智能手表、健身追蹤器和支持GPS的運(yùn)動(dòng)可穿戴設(shè)備已成為數(shù)百萬(wàn)用戶(hù)跟蹤記錄日?；顒?dòng)和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的重要工具。但這些緊湊型設(shè)備也對(duì)設(shè)計(jì)要求帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，尤其是如何在不耗盡電池的情況下提供高精度GNSS定位。

對(duì)于設(shè)備設(shè)計(jì)師和用戶(hù)來(lái)說(shuō)，高精度定位的需求都在增加。要求不論是在人口稠密的城市、茂密的森林或開(kāi)闊的水域，都可以進(jìn)行精確的跟蹤。但是沒(méi)有人愿意每天給他們的可穿戴設(shè)備充電。如何將更多性能壓縮到更小封裝中，在精度和功率之間找到最佳平衡就成了新的挑戰(zhàn)。

為了積極應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，全球領(lǐng)先的定位與短距離通信技術(shù)供應(yīng)商u-blox(SIX:UBXN)推出了LEAP（低能耗精確定位），這是一種內(nèi)置于u-blox M10平臺(tái)中性能強(qiáng)大的新型GNSS技術(shù)。它使可穿戴設(shè)備能夠提供始終如一的精確定位，同時(shí)延長(zhǎng)電池壽命，解決了可穿戴設(shè)計(jì)中存在已久的問(wèn)題之一。

為什么低功耗和高精度通常不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)

精確的GNSS定位是一項(xiàng)艱巨的工作，尤其是在可穿戴設(shè)備的通常使用環(huán)境中。在開(kāi)闊的室外條件下，情況并沒(méi)有那么糟糕。但在茂密的森林、城市峽谷或山腰上，GNSS信號(hào)質(zhì)量開(kāi)始下降，精度開(kāi)始下降。再加上手臂擺動(dòng)或振動(dòng)等動(dòng)態(tài)動(dòng)作，事情會(huì)變得更加復(fù)雜。此外，可穿戴設(shè)備使用的GNSS天線(xiàn)一開(kāi)始就不是很大。

這帶來(lái)的結(jié)果就是，該設(shè)備在接收微弱信號(hào)時(shí)消耗了大量電力，并濾除了噪聲，從而縮短了電池壽命。這就是為什么傳統(tǒng)的低功耗GNSS解決方案往往為了節(jié)省電池而犧牲精度，以及為什么高精度解決方案通常會(huì)很快耗盡電池。而LEAP的研發(fā)目的就是要避免這種妥協(xié)。

解決方案：LEAP的工作原理

LEAP是u-blox開(kāi)發(fā)的一種智能GNSS模式，旨在為可穿戴設(shè)備提供最佳性能，同時(shí)延長(zhǎng)電池壽命。

智能信號(hào)選擇是LEAP的核心。LEAP沒(méi)有使用所有可用的GNSS信號(hào)，而是選擇性地只使用那些提供最強(qiáng)信號(hào)或最準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的信號(hào)。它動(dòng)態(tài)過(guò)濾掉可能引入誤差的低仰角或噪聲信號(hào)，并應(yīng)用多徑緩解技術(shù)來(lái)減少城市或林區(qū)常見(jiàn)的反射信號(hào)的影響。

外部低噪聲放大器（LNA）切換也有助于最大限度地減少電池使用。LEAP可以根據(jù)實(shí)時(shí)信號(hào)條件自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉設(shè)備的LNA。如果信號(hào)質(zhì)量已經(jīng)很高，可以禁用LNA以節(jié)省功率。當(dāng)信號(hào)較弱或有噪聲時(shí)，LNA會(huì)重新激活以保持定位性能。

這些創(chuàng)新共同確保了使用LEAP的設(shè)備不會(huì)浪費(fèi)電力來(lái)接收低質(zhì)量的數(shù)據(jù)，同時(shí)也提高了準(zhǔn)確性，使您的設(shè)備在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

為了進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性，LEAP包括運(yùn)動(dòng)感知?jiǎng)恿W(xué)：為跑步、騎自行車(chē)和徒步旅行等活動(dòng)量身定制的運(yùn)動(dòng)模型。這些模型將特定的運(yùn)動(dòng)模式納入考量，如手臂擺動(dòng)或步幅變化，使GNSS系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶(hù)行為做出更明智的判斷和校正。

LEAP甚至已經(jīng)在跑步、徒步旅行和騎自行車(chē)等各種運(yùn)動(dòng)中得到了驗(yàn)證，并且正在開(kāi)發(fā)進(jìn)一步的增強(qiáng)功能。

LEAP提供什么

在標(biāo)準(zhǔn)u-blox M10 GNSS模式的并排測(cè)試中，LEAP將功耗降低了50%，同時(shí)提供了同等或更好的定位精度。在森林環(huán)境中，LEAP提供了8米的圓形誤差概率（CEP95，這基本上意味著數(shù)據(jù)達(dá)到規(guī)定精度的概率為95%），而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品為14米。在露天測(cè)試中，成績(jī)從4米提高到2米。

這些提高很重要，它幫助用戶(hù)無(wú)論是在樹(shù)下跑步、在峽谷中徒步旅行還是在城市中騎自行車(chē)，他們都可以相信他們的可穿戴設(shè)備正在提供準(zhǔn)確、節(jié)能的跟蹤記錄。

為什么它對(duì)設(shè)計(jì)師很重要

對(duì)于可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，LEAP開(kāi)辟了一系列新的可能性。通過(guò)以低功耗提供高精度GNSS定位，它可以在不影響用戶(hù)體驗(yàn)的情況下實(shí)現(xiàn)更小的電池和更小巧的產(chǎn)品外形尺寸。

該芯片封裝非常緊湊，僅為2.39 x 2.39毫米，非常適合現(xiàn)代可穿戴設(shè)備，包括那些空間和重量嚴(yán)重受限的設(shè)備。無(wú)論您是設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐用的GPS運(yùn)動(dòng)手表還是輕便的日常健身追蹤器，LEAP都能滿(mǎn)足您的需求。

這也是一個(gè)面向未來(lái)的解決方案。固件升級(jí)可以通過(guò)外部閃存或連接的MCU實(shí)現(xiàn)，這意味著LEAP在部署后可以持續(xù)更新。未來(lái)的固件更新可能會(huì)為其他活動(dòng)需求而引入新模塊，進(jìn)一步優(yōu)化節(jié)能效果，或基于最新創(chuàng)新提高定位精度。這確保了使用LEAP構(gòu)建的設(shè)備能夠保持競(jìng)爭(zhēng)力，并適應(yīng)新興的用戶(hù)需求。它支持Android系統(tǒng)，與u-blox AssistNow完全兼容，可實(shí)現(xiàn)更快的定位和更低的啟動(dòng)功耗。對(duì)SUPL等協(xié)議的內(nèi)置支持意味著LEAP可以無(wú)縫集成到當(dāng)今連接的可穿戴生態(tài)系統(tǒng)中。

可穿戴GNSS的LEAP發(fā)展前景

通過(guò)LEAP，u-blox重新定義了可穿戴GNSS的可能性。通過(guò)將低功耗與高精度相結(jié)合，它解決了可穿戴設(shè)備GNSS面臨的最大挑戰(zhàn)之一。

無(wú)論您是在設(shè)計(jì)新一代健身設(shè)備，還是在優(yōu)化超緊湊型可穿戴設(shè)備的性能，LEAP技術(shù)都能助力您一臂之力。

了解LEAP如何增強(qiáng)您的可穿戴設(shè)計(jì)

如果您想看到實(shí)際測(cè)試表現(xiàn)，請(qǐng)從我們的EVK-M102評(píng)估套件和u-center 2開(kāi)始吧。

/關(guān)于u-blox公司/

u-blox（SIX:UBXN）是汽車(chē)、工業(yè)及消費(fèi)電子領(lǐng)域的全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，通過(guò)定位和短程通信技術(shù)持續(xù)推動(dòng)創(chuàng)新。作為高精度技術(shù)領(lǐng)域的開(kāi)拓者，我們提供智能可靠的解決方案，助力人員、車(chē)輛及機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與無(wú)線(xiàn)通信。公司總部位于瑞士塔爾維爾，在歐洲、亞洲和美國(guó)設(shè)有辦事處，持續(xù)創(chuàng)造全球影響力。