Guía de Selección de Módulos GPS
Hemos lanzado varios tipos de Módulos GPS en los últimos años. ¡Echemos un vistazo detallado a ellos y descubramos cuál es el más adecuado para ti!
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Introducción al GPS y Módulos GPS
Uno de los dispositivos del sistema de posicionamiento global (GPS) utiliza datos de satélites para localizar un punto específico en la Tierra en un proceso llamado trilateración. Mientras tanto, un receptor GPS mide las distancias a los satélites usando señales de radio para trilaterizar. Y la trilateración es similar a la triangulación, que mide ángulos, representado en esta ilustración (Tim Gunther, 2020). Los módulos GPS contienen pequeños procesadores y antenas que reciben directamente datos enviados por satélites a través de frecuencias RF dedicadas. Desde allí, recibirá marcas de tiempo de cada satélite visible, junto con otras piezas de datos. Si la antena del módulo puede detectar 4 o más satélites, es capaz de calcular con precisión su posición y tiempo.
Los cuatro sistemas de navegación por satélite global bien conocidos incluyen GPS, BDS(Beidou), GLONASS y GALILEO cuatro sistemas de navegación por satélite. El que apareció más temprano en Estados Unidos es GPS (Sistema de Posicionamiento Global), que es la tecnología más completa en esta etapa. BDS, GLONASS y GALILEO se han convertido en los otros sistemas de navegación por satélite más grandes del mundo y actualmente están en proceso de modernización.
Introduciremos y compararemos estos dos módulos GPS:
Estos módulos GPS son compatibles con Arduino y Raspberry Pi, facilitándote comenzar a probarlos. El Módulo Air 530 en Grove - GPS(Air530) es un módulo de posicionamiento y navegación por satélite multimodo de alto rendimiento y altamente integrado. Soporta GPS / Beidou / Glonass / Galileo / QZSS / SBAS, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de posicionamiento GNSS como navegación de automóviles, dispositivos inteligentes portátiles y drones. Y el módulo Air530 también soporta el protocolo NMEA 0183 V4.1 y es compatible con versiones anteriores.
Mientras tanto, la serie de módulos E-1612-UB del Grove - Módulo GPS es una familia de receptores GPS independientes que cuentan con el motor de posicionamiento u-blox 5 de alto rendimiento. El motor de posicionamiento u-blox 5 de 50 canales cuenta con un Tiempo-Hasta-Primera-Fijación ( TTFF ) de menos de 1 segundo. El motor de adquisición dedicado, con más de 1 millón de correladores, es capaz de búsquedas masivas paralelas de espacio tiempo / frecuencia, permitiéndole encontrar satélites instantáneamente.
Principio de Funcionamiento
Debes conocer los principios de los módulos GPS antes de comprar y la tabla a continuación proporciona información al respecto.
Campo de Aplicaciones
Existen numerosas utilizaciones de los Módulos GPS. Particularmente, muchas actividades sociales pueden desarrollarse mediante aplicaciones de estos Módulos GPS. Por lo tanto, los Módulos GPS desempeñan roles importantes en varios sectores, que incluyen Medición Ambiental, Transporte, Rescate de Emergencia, Agricultura, Entretenimiento y etc.
| Campo de aplicación | Función |
|---|---|
Medición | Utiliza tecnología diferencial de fase portadora (RTK) para procesar la fase portadora de dos estaciones de observación en tiempo real con una precisión de nivel centimétrico. Los resultados de medición se unifican en coordenadas WGS84, la información se recibe y almacena automáticamente, reduciendo el engorroso enlace de procesamiento intermedio. |
Transporte | Los módulos GPS pueden utilizarse para navegación autónoma, gestión portuaria y guía de entrada, gestión de tráfico de rutas y seguimiento y monitoreo. El equipo montado en vehículos utiliza GPS para posicionamiento preciso, combinado con mapas electrónicos y condiciones de tráfico en tiempo real, coincide automáticamente con la ruta óptima e implementa la navegación autónoma del vehículo. |
Rescate de Emergencia | Utilizando tecnología de posicionamiento GPS, se puede llevar a cabo el despacho de emergencia de bomberos, ambulancias y policía, y se puede mejorar la eficiencia de respuesta del departamento de respuesta de emergencia a incendios, escenas de crimen, accidentes de tráfico, atascos de tráfico y otros eventos de emergencia. Un barco pesquero equipado con un módulo GPS puede localizar rápidamente y dar alarma cuando ocurre una situación peligrosa, para que pueda obtener rescate más rápido y oportuno. |
Agricultura | Se utiliza un módulo GPS para localizar y adquirir información de tierras de cultivo, incluyendo monitoreo de rendimiento, recolección de muestras de suelo y etc. El sistema informático determina las medidas de gestión de parcelas de tierras de cultivo analizando y procesando los datos, y carga la información de rendimiento y estado del suelo en el equipo GPS. En el aplicador de pulverización, puede fertilizar y pulverizar con precisión las tierras de cultivo. |
Entretenimiento | A través de módulos GPS, las personas pueden encontrar rápidamente su destino en una ciudad desconocida, y pueden viajar por la ruta óptima; los campistas llevan receptores GPS para encontrar rápidamente ubicaciones de campamento adecuadas sin preocuparse por perderse; incluso algunos videojuegos de alta gama también utilizan tecnología de simulación GPS. |
Módulos GPS en Seeed
| Nombre | Miniatura | Tamaño | Tasa de Actualización | Tasa de Baudios | Sensibilidad de Navegación | Requisitos de Energía | Número de Canales | Tiempo hasta el primer inicio | Antenas | Precisión | Clic para Comprar |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grove – Módulo GPS |  | 40mm x 20mm x 13mm | 1Hz, máx 10Hz | 9,600bps – 115,200bps | -160dBm | 3.3V - 5V | 22 seguimiento, 66 canales | Inicio en frío: 13s; Inicio tibio: 1-2s; Inicio caliente: <1s | Antena incluida | 2.5m Precisión de Posición Horizontal GPS | Ordenar Ahora |
| Grove – GPS (Air530) |  | 40mm x 20mm x 13mm | / | Por defecto 9,600bps | -148dB | 3.3V - 5V | / | Inicio en frío: 27s; Inicio tibio: 4s; | Antena incluida | 2.5m Precisión de posicionamiento horizontal | Ordenar Ahora |
Qué Módulo GPS es mejor
Mejor consumo de energía
El Grove – GPS (Air530) tiene un consumo de energía ultra-bajo de solo 31uA, modo de bajo consumo de 0.85 mA, lo que lo convierte en el mejor GPS con menor consumo de energía.
Escalabilidad
Con una tasa de actualización máxima más alta, el Grove - GPS puede ser utilizado para proyectos que involucran objetos que viajan a mayor velocidad. Además, al tener más canales abiertos para otras aplicaciones también, el Grove- GPS (Air 530) tiene un posicionamiento y navegación satelital multi-modo y soporta más de 6 satélites al mismo tiempo.
Precisión
Con una precisión de posicionamiento horizontal de 2.5m, precisión de posicionamiento alto de 3.5m, precisión de velocidad de 0.1m/s, y una precisión de transferencia de tiempo de 30ns, el Grove -GPS (Air530) es capaz de posicionarse rápida y precisamente incluso bajo la condición de una mala señal.
Proyectos
Proyecto de Rastreador GPS/GPRS: En este nuevo proyecto presentaremos nuestro Rastreador GPS conectado usando la técnica GPRS y protocolo MQTT.
Sistema de Rastreo Vehicular: Ahora que ya has elegido tu módulo GPS, aquí tienes algunos proyectos que puedes hacer con tu Arduino y módulo GPS. Visita aquí para información detallada.
Velocímetro LED para Bicicleta: ¿Quieres saber qué tan rápido estás pedaleando? Con este velocímetro DIY para bicicleta, usando tecnología GPS para detección de velocidad, ¡puedes saber qué tan rápido vas! También cuenta con un LED RGB para indicar la velocidad al ciclista. Visita aquí para información detallada.
Asistente GPS Personal: Este proyecto es un dispositivo que te permite monitorear personas y cosas, y te dice continuamente su ubicación, y los valores de los sensores conectados a él. Una de las características te permite establecer valores límite para los sensores, y cuando estos son excedidos se te envía una alerta SMS. También puedes establecer restricciones de algunos lugares, donde se te darán alertas cuando el dispositivo salga del área. También es posible comunicarse con el dispositivo a través de SMS, para obtener información sobre él.
Visita aquí para información detallada.
Recurso
[Referencia] Triangulación de Tim Gunther, National Geographic (2020)
[ZIP] Hojas de datos E-1612-UB
[ZIP] Hojas de datos Air530
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