На конференции ACM SenSys в ноябре этого года сотрудники подразделения Microsoft Research представили научную работу, в которой описывают архитектуру «облачного» GPS-логгера под названием CLEO (Cultivating the Long tail in Environmental Observations) с заявленной оценкой энергопотребления в 100 раз меньше, чем у обычного GPS-приёмника.

Обычный GPS-приёмник тратит до 30 секунд, чтобы получить со спутников информацию, необходимую для первоначальной оценки координат. После этого он получает обновлённые данные и постоянно осуществляет вычисления для уточнения своего точного местоположения. На диаграмме показана структура полного навигационного сообщения GPS, которое имеет размер 1500 бит и передаётся со спутника со скоростью 50 бит в секунду. По вертикальной оси указано время (в секундах).

Идея Microsoft заключается в том, что GPS-логгер всего за несколько миллисекунд получает минимально необходимые данные со спутника, а всё остальное, включая координаты орбиты спутника, можно потом взять из публично доступных онлайновых справочников GNSS.

Это позволит перенести вычисления на удалённый сервер и аж на два порядка сократить энергопотребление чипа. Для последующего точного вычисления координат чипу CLEO достаточно записать пять фрагментов сигнала GPS продолжительностью 2 миллисекунды каждый. На запись каждого такого сообщения экспериментальный GPS-логгер тратит всего 0,407 мДж энергии, в то время как обычный GPS-приёмник в смартфоне тратит около 1 Дж на запись одной точки.

Эксперты считают, что указанная оценка энергопотребления — явное преувеличение, потому что не учитывается дополнительный расход энергии на передачу данных в интернете, но всё равно очень высоко оценивают идею. Даже если энергопотребление сократится не в 100 раз, а хотя бы в 10 раз — это тоже выдающийся результат, ведь всем известно, как постоянно включенный сенсор истощает заряд аккумулятора на смартфоне или автономном GPS-навигаторе.

Ещё одним очевидным недостатком такой архитектуры логгера является некоторая задержка в получении результата вычислений, то есть GPS-приёмник перестанет работать в реальном времени и, фактически, переходит в офлайновый режим работы. Собственно, типовой случай использования CLEO — именно офлайновый трекер, который в течение долгого времени работает в офлайновом режиме, например, для отслеживания маршрута перемещения животных. Через какое-то время его снимают и переписывают записанные данные.

Работа Microsoft — не первая разработка в области энергоэффективных чипов GPS, ранее подобные принципы были реализованы в продуктах швейцарской компании U-blox и компании Geotate, которую U-blox купила в 2009 году.

Оставить мнение