37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百九十三：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备
知识点：移远BC20
BC20 是一款高性能、低功耗、多频段、支持 GNSS 定位功能的 NB-IoT 无线通信模块。其尺寸仅为 18.7 mm × 16.0 mm× 2.1 mm，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，同时有效帮助客户减小产品尺寸并优化产品成本。
BC20 在设计上兼容移远通信 GSM/GPRS/GNSS 系列 MC20 模块，方便客户快速、灵活的进行产品设计和升级。BC20提供丰富的外部接口和协议栈，同时支持中国移动 OneNET、中国电信 IoT 以及阿里云 IoT 等物联网云平台，为客户的应用提供极大的便利。
基于先进的 GNSS 技术，BC20 可支持 BeiDou 和 GPS 双卫星导航系统解调算法，使其定位更加精准、抗多路径干扰能力更强，比传统的单 GPS 定位模块具有更多优势。另外，BC20 模块内置 LNA 和低功耗算法：前者保证更高的灵敏度，后者保证低功耗模式下更低的耗流。
相较传统的 NB-IoT + GNSS 方案，BC20 的一体化设计使其体积减少 40 %。凭借其紧凑尺寸、超低功耗和超宽工作温度范围，BC20 在各种应用中占具更大优势；其主要应用领域为：自行车和摩托车防盗、宠物追踪、金融财产追踪及行车记录仪等等。
模块相关资料 https://www.quectel.com/product/lpwa-bc20/?lang=zh-hans
GNSS （Global Navigation Satellite System）
也叫全球定位系统，这个不是GPS，但是包含GPS， 还有欧洲的Galileo, 俄罗斯的GLONASS，中国的北斗BeiDou，其中还有一些区域性的卫星系统比如日本的QZSS，印度的（IRNSS)。说白了，就是定位，利用至少4颗卫星去解决位置，时间，速度这三个参数，其中最常用的是位置。 其实这个原理可以复杂也可以简单。 简单的来说就是用三边测量（trilateration）：在2维平面，一个固定点用已知的半径长确定一个圆，两个固定点用已知的半径确定两个点，三个固定点可以确定一个点。这个原理映射到3维，两个球相交确定一个圆，三个球相交确定两个点。远离地球的点舍弃，另一个点就是你的位置了。
实时动态差分法（Real-time kinematic，RTK）
又称为载波相位差分技术。这是一种新的常用的GPS测量方法。以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它能实时提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度。RTK技术是建立在实时处理上述基准站与用户站的载波相位基础上的,采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。
在网络RTK中，有多个基准站，用户不需要建立自己的基准站，用户与基准站的距离可以扩展到上百公里，网络RTK减少了误差源，尤其是与距离相关的误差。
首先，多个基准站同时采集观测数据并将数据传送到数据处理中心，数据处理中心有1台主控电脑能够通过网络控制所有的基准站。所有从基准站传来的数据先经过粗差剔除，然后主控电脑对这些数据进行联网解算。最后，播发改正信息给用户。
网络RTK至少要有3个基准站才能计算出改正信息。改正信息的可靠性和精度会随基准站数目的增加而得到改善。当存在足够多的基准站时，如果某个基准站出现故障，系统仍然可以正常运行并且提供可靠的改正信息。
相比传统RTK，网络RTK对误差估算得更加准确，通过VRS (Virtual Reference Station)虚拟参考站技术进一步增强基准站和流动站误差的相关性。总的来说，网络RTK的精度和稳定性，要高于传统RTK。
▲GNSS卫星定位技术迭代图
从单系统单频段到多系统多频段
GNSS并不特指某个单一的卫星系统，而是多个卫星系统的总称。用户设备通过接收卫星提供的经纬度坐标信息来定位。
美国GPS系统是全球第一个卫星导航系统，也是现阶段应用最为广泛、技术最为成熟的卫星定位技术。最初的定位模组只支持GPS系统，属于单系统单频模组。由于单一GPS系统在局部地区、部分时段或信号有遮挡、干扰时会出现可见卫星数过少（<4颗）的情况，导致无法正常定位。随着各国与地区对卫星导航系统的肯定，相继投资建设自己的卫星导航系统，多系统模组随之产生，也被称为多模模组或GNSS模组。在相同的外界环境基础上，多系统模组能够捕获来自不同卫星系统的卫星，使得有效卫星数大幅度提升，从而提高定位的精度和稳定性。随着卫星导航系统的发展，最初的GPS L1C/A信号逐渐无法满足用户的定位导航授时需求，美国宣布对GPS现代化，增加了第二民用信号L2C和第三民用信号L5等。GNSS定位模组也开始接收各卫星系统的不同频段信号。由于定位模组周围环境的影响，使得模组所接收到的卫星信号中还包含有各种反射和折射信号的影响，这就是所谓的多路径效应。多频段技术可以有效抑制城市环境中的多路径效应，削弱大气层误差，提高定位精度。
多种定位技术融合，满足差异化高精度定位需求
GNSS技术能够在几米精度范围内知晓任何物体的绝对位置，毫不夸张的说，它为我们解决了很多难题。现在，从智能网联车、自动驾驶到无人机、机器人，导航应用对自动化需求不断提高，这亟需更高精度的定位解决方案。
GNSS & DR组合定位，实现持续导航
DR (Dead Reckoning)，航位推测法，指的是在知道当前时刻位置的条件下，通过测量移动的位置和方位，推算下一时刻位置的方法。通过在设备上加装加速度传感器和陀螺仪传感器，DR算法可以自主确定定位信息，具有短时间内实现局部高精度定位的特点。
GNSS定位在遮挡环境、多路径较严重场景下效果较差，此时结合DR算法，就可以推测出下一秒或多秒内的定位结果。另外，GNSS数据更新频率通常为1Hz，不能满足高动态需求，而IMU（Inertial Measurement Unit，惯性测量单元）更新频率可达100Hz，借助组合，可以显著提高结果频率。但是，DR算法精准度随滤波深度增加而变差，所以需要GNSS对其进行实时纠偏，确保以实际数据不断地更新推测出的位置，达到最好的效果。
主要工作模式如下：
·上一点估算位置 + IMU数据→预测下一点位置；
·预测的位置 + GPS定位→更新当前位置；
·循环。
