Curiosity
u-blox M10 con antenna patch 15×15mm integrata: zero RF tuning, design-in semplice senza expertise RF. Tecnologia Super-S per sensibilità in city canyon, SAW filter + LNA front-end per immunità jamming da modem cellulare. Backward pin-compatible col vecchio SAM-M8Q — drop-in replacement che dimezza il consumo. Per bench-test rapido vedi il breakout SparkFun SAM-M10Q Qwiic nella sezione Moduli & Shield.
Specs tecniche
| Parametro | Valore |
|---|
| Receiver | u-blox M10 standard precision GNSS antenna module |
| Type number | SAM-M10Q-00B (mass production) |
| Grade | Standard · Professional · Automotive (AEC-Q104 subset qualified) ⭐ |
| Quality | IATF 16949 certified production sites |
| Doc reference | Product Summary UBX-22004868 R07 + Datasheet UBX-22013293 R03 |
| FW version | ROM SPG 5.10 |
| Status | Initial production (UBX-22013293 R03, 30-Aug-2022) |
| GNSS concurrent | GPS L1C/A + Galileo E1-B/C + GLONASS L1OF + BeiDou B1C (+QZSS L1C/A L1S + SBAS) |
| SBAS supportati | EGNOS · GAGAN · MSAS · WAAS |
| QZSS | L1S (SLAS) |
| Accuracy (CEP) | 1.5 m (multi-GNSS, 24h static) |
| Update rate | 5Hz (4-GNSS) · 8Hz (3) · 10Hz (2) · 18Hz (single) |
| TTFF cold (4-GNSS) | 23 s |
| TTFF hot | 1 s |
| AssistNow Online | 1 s |
| Sensitivity tracking | -165 dBm |
| Sensitivity reacquisition | -158 dBm |
| Sensitivity cold start | -146 dBm |
| Sensitivity hot start | -157 dBm |
| Tracking @ 3V continuous (2 GNSS) | 31 mW (~10 mA) |
| Tracking @ 3V continuous (3 GNSS) | 34 mW |
| Tracking @ 3V continuous (4 GNSS) | 37 mW (~12 mA) |
| PSM 1Hz cyclic (2 GNSS) | ⚡ 21 mW (~7 mA) — ultra-low-power |
| PSM 1Hz cyclic (3 GNSS) | 21 mW |
| Power Save mode (NO BDS B1C) | N/A se BeiDou B1C abilitato |
| Acquisition (4-GNSS) | ~13 mA |
| Power Save (max 3 GNSS) | ~5 mA |
| Voltage VCC/V_IO | 3.3 V |
| Backup supply V_BCKP | 1.65 V - 3.6 V (range più ampio del main) |
| EMC | 2014/53/EU RED + RoHS-3 |
| Raw data output | Code phase data (per RTK post-processing!) |
| Tracking features | u-blox Super-S · Odometer (user profiles) · Data batching 10min RAM · Protection level 95% |
| Security signal | RF interference + jamming detection + reporting · Spoofing detection + reporting |
| Secure interface | Signed UBX SHA-256 · JTAG disabled by default |
| Eval kit | EVK-M10QSAM (u-blox official) |
| Services | AssistNow · CloudLocate |
| Time pulse | 30ns RMS / 60ns 99% — 0.25Hz–10MHz config. |
| Operational limits | ≤4g dynamics · 80,000m altitude · 500 m/s |
| Velocity accuracy | 0.05 m/s |
| Heading accuracy | 0.3 deg |
| Protocols | UBX (binary u-blox) + NMEA 2.1/2.3/4.0/4.10/4.11 (default) |
| Interfaces | UART + I2C (DDC) |
| Package | 20-pin LGA (Land Grid Array, NOT LCC!) 15.5×15.5×6.3 mm · 5.6 g · 250 pcs/reel |
| Antenna integrata | 15×15 mm patch RHCP 3dBic gain (50×50mm² GND plane optimal) |
| Front-end RF | SAW filter + LNA integrato (immune da TX cellulare) |
| FW features | CloudLocate · AssistNow Online/Offline/Autonomous · Data batching 10min@1Hz · Odometer · Super-S · HW/SW backup |
| Security | Anti-jamming · anti-spoofing · config lockdown · message integrity firmato · secure boot |
🧪 Note dal bench Visla
- ✅ Drop-in upgrade SAM-M8Q: stessa pinout, consumo dimezzato (37mW vs ~73mW M8) — refresh di design esistenti zero-cost
- ✅ 4 GNSS concurrent a 5Hz: ridondanza in city canyon, accuracy 1.5m anche sotto vegetazione/balconi
- ✅ Anti-jamming + anti-spoofing reporting: detecta interferenze attive e segnala — utile per Visla Pro Fleet contro jammers
- ✅ Data batching autonomous 10min @ 1Hz: registra traccia anche senza MCU sveglio — risparmia batteria su Visla v2 Auto
- ✅ CloudLocate GNSS: piccolo payload UDP/MQTT con dati raw, il fix lo calcola u-blox cloud, MCU resta dormiente
- ✅ Antenna patch + SAW + LNA tutto onboard: zero matching network, layout PCB Visla v2 banale (no antenna ground tuning)
- ⚠️ Power Save mode max 3 GNSS: per scendere a 5mA devi limitare a 3 costellazioni — accetta 4 GNSS solo full power
- ⚠️ BeiDou usa B1C non B1I: 1575.42 MHz come GPS — possibile solo con M10 (vs M8 che usava B1I a 1561 MHz)
- ⚠️ u-center2 obbligatorio: per config usa solo u-center2 (Windows), il vecchio u-center NON supporta M10
⚠️ Gotchas
- Solo VCC 3.3V (no 5V tolerant): mai connettere direttamente a USB 5V, sempre LDO
- TIMEPULSE pin condiviso con SAFEBOOT_N via 1kΩ — se PPS fluttua durante boot, controlla resistore
- V_BCKP scollegato = cold start sempre 23s (no hot start) — sempre alimentare il backup
- GND plane consigliato 50×50mm² per antenna optimal — su PCB piccoli aspettati gain ridotto
- Protection level 95% confidence “verified for automotive only” — non claim su asset tracker
- NMEA default 9600 baud — per 18Hz update devi configurare 38400+
📊 Consumi — ufficiali (chip) vs misurati Visla (modulo)
📄 Ufficiali u-blox (chip SAM-M10Q, datasheet R03, VCC 3.0V)
| Stato | Consumo |
|---|
| Tracking multi-GNSS | 10 mA (+2.3 mA V_IO) |
| Tracking GPS-only | 7.5 mA |
| Acquisizione | 13 mA |
| PSM cyclic 1Hz | 5 mA |
| Backup HW / SW standby | 32 µA / 46 µA |
🧪 Misurati Visla (modulo)
Il SAM-M10Q non è ancora stato misurato direttamente al banco. Il gemello MAX-M10S (stesso chip M10, stesso firmware) misura 17.9 mA tracking board-level (modulo SparkFun, include PWR LED + regolatore) → attenditi valori simili sul SAM. Il backup reale del chip è ~µA (datasheet 32-46 µA), mascherato dall’overhead board. Dettaglio test →
📡 Set comandi completo (programmazione M10 SPG 5.10)
Il SAM-M10Q usa lo stesso firmware ROM SPG 5.10 del MAX-M10S → set comandi identico (stesso Interface Description M10-FW500). 3 protocolli su UART/I2C: NMEA (testo), UBX (binario), config interface (chiavi CFG via VALSET/VALGET). Totale: 79 UBX + 26 NMEA = 105 messaggi + ~28 gruppi config (centinaia di chiavi). Tutti elencati sotto con descrizione. Verificato al bench Visla via pyubx2 (23/06/2026, ACK/VALGET sul gemello MAX-M10S).
🛰️ UBX-NAV (0x01) — navigazione · 24 messaggi
| Msg | ID | Descrizione |
|---|
| NAV-PVT | 0x07 | Position + velocity + time (il principale, tutto in uno) |
| NAV-POSLLH | 0x02 | Posizione geodetica (lat/lon/alt) |
| NAV-POSECEF | 0x01 | Posizione in ECEF (X/Y/Z) |
| NAV-VELNED | 0x12 | Velocità in frame NED |
| NAV-VELECEF | 0x11 | Velocità in ECEF |
| NAV-STATUS | 0x03 | Stato navigazione (fix type, flags) |
| NAV-SAT | 0x35 | Info per satellite (CNR, elevazione, azimuth) |
| NAV-SIG | 0x43 | Info per segnale (qualità, correzioni) |
| NAV-DOP | 0x04 | Diluizione di precisione (HDOP/VDOP/PDOP) |
| NAV-COV | 0x36 | Matrici di covarianza (incertezza pos/vel) |
| NAV-ORB | 0x34 | Stato database orbite (effemeridi/almanacco/AOP) |
| NAV-SBAS | 0x32 | Stato correzioni SBAS |
| NAV-SLAS | 0x42 | Stato QZSS L1S SLAS |
| NAV-ODO | 0x09 | Odometro (distanza percorsa) |
| NAV-RESETODO | 0x10 | Reset odometro |
| NAV-CLOCK | 0x22 | Soluzione di clock del ricevitore |
| NAV-EOE | 0x61 | End of epoch (marca fine epoca) |
| NAV-TIMEGPS | 0x20 | Tempo GPS |
| NAV-TIMEGAL | 0x25 | Tempo Galileo |
| NAV-TIMEGLO | 0x23 | Tempo GLONASS |
| NAV-TIMEBDS | 0x24 | Tempo BeiDou |
| NAV-TIMEQZSS | 0x27 | Tempo QZSS |
| NAV-TIMEUTC | 0x21 | Tempo UTC |
| NAV-TIMELS | 0x26 | Info evento leap-second |
⚙️ UBX-CFG (0x06) — configurazione · 18 messaggi
| Msg | ID | Descrizione |
|---|
| CFG-VALSET | 0x8a | Scrive chiavi di config (RAM/BBR/Flash) |
| CFG-VALGET | 0x8b | Legge chiavi di config |
| CFG-VALDEL | 0x8c | Cancella chiavi di config |
| CFG-CFG | 0x09 | Clear / save / load configurazione |
| CFG-RST | 0x04 | Reset ricevitore + clear backup (cold/warm/hot) |
| CFG-PRT | 0x00 | Config porte I/O (UART/I2C/SPI, baud) |
| CFG-MSG | 0x01 | Rate di output per singolo messaggio |
| CFG-RATE | 0x08 | Rate di navigazione/misura (1Hz, 10Hz…) |
| CFG-NAV5 | 0x24 | Motore di navigazione (dynamic model, soglie) |
| CFG-NAVX5 | 0x23 | Motore di navigazione expert |
| CFG-GNSS | 0x3e | Selezione costellazioni (GPS/Gal/GLO/BDS) |
| CFG-NMEA | 0x17 | Configurazione estesa protocollo NMEA |
| CFG-INF | 0x02 | Quali messaggi INF emettere per protocollo |
| CFG-ANT | 0x13 | Controllo antenna (supervisor, alimentazione) |
| CFG-ITFM | 0x39 | Monitor jamming/interferenze |
| CFG-ODO | 0x1e | Odometro + filtro COG a bassa velocità |
| CFG-DAT | 0x06 | Datum geodetico (custom) |
| CFG-BATCH | 0x93 | Configurazione data batching |
📶 UBX-MGA (0x13) — A-GNSS / AssistNow · 9 messaggi
| Msg | ID | Descrizione |
|---|
| MGA-GPS | 0x00 | Assistenza GPS (effemeridi/almanacco/health/UTC/iono) |
| MGA-GAL | 0x02 | Assistenza Galileo |
| MGA-GLO | 0x06 | Assistenza GLONASS |
| MGA-BDS | 0x03 | Assistenza BeiDou |
| MGA-QZSS | 0x05 | Assistenza QZSS |
| MGA-ANO | 0x20 | AssistNow Offline (orbite a lunga validità) |
| MGA-INI | 0x40 | Aiding iniziale (posizione/tempo/clock/frequenza) |
| MGA-DBD | 0x80 | Dump/restore navigation database |
| MGA-ACK | 0x60 | Acknowledge dei messaggi di assistenza |
🔋 UBX-RXM (0x02) · 🩺 UBX-MON (0x0a) · 🔐 UBX-SEC (0x27)
| Msg | ID | Descrizione |
|---|
| RXM-PMREQ | 0x41 | Power management request (backup/standby → 46µA) |
| RXM-MEASX | 0x14 | Misure satellitari (locationing/RRLP) |
| RXM-SFRBX | 0x13 | Subframe di navigazione broadcast (raw) |
| RXM-RLM | 0x59 | Galileo SAR return-link message |
| MON-VER | 0x04 | Versione firmware/hardware |
| MON-HW | 0x09 | Stato hardware |
| MON-HW3 | 0x37 | Stato pin I/O |
| MON-RF | 0x38 | Info catena RF (jamming, AGC, noise) |
| MON-COMMS | 0x36 | Statistiche porte di comunicazione |
| MON-SPAN | 0x31 | Spettro del segnale (analisi banda) |
| MON-GNSS | 0x28 | Selezione GNSS major attiva |
| MON-RXR | 0x21 | Stato ricevitore (sveglio/dorme) |
| MON-PATCH | 0x27 | Patch firmware installate |
| MON-BATCH | 0x32 | Stato buffer data batching |
| SEC-UNIQID | 0x03 | ID univoco del chip |
📋 UBX-LOG (0x21) · UBX-INF (0x04) · UBX-ACK (0x05) · UBX-TIM (0x0d) · UBX-UPD (0x09)
| Msg | ID | Descrizione |
|---|
| LOG-BATCH | 0x11 | Dati batched (posizioni registrate) |
| LOG-RETRIEVEBATCH | 0x10 | Richiede i dati batched |
| INF-DEBUG/ERROR/NOTICE/TEST/WARNING | 0x04/00/02/03/01 | Output informativo ASCII (5 livelli) |
| ACK-ACK / ACK-NAK | 0x01 / 0x00 | Conferma / rifiuto di un comando |
| TIM-TM2 | 0x03 | Time mark (timestamp evento esterno) |
| TIM-TP | 0x01 | Time pulse time data |
| TIM-VRFY | 0x06 | Verifica del tempo sorgente |
| UPD-SOS | 0x14 | Save-on-shutdown (backup stato in flash) |
📜 NMEA standard (21) + PUBX proprietari (5)
| Msg | Descrizione |
|---|
| GGA | Fix data (posizione, n. satelliti, HDOP, quota) — il più usato |
| RMC | Recommended Minimum (pos, velocità, data, status) |
| GLL | Lat/long + tempo + status |
| GNS | GNSS fix data (multi-costellazione) |
| GSA | DOP + satelliti attivi |
| GSV | Satelliti in vista (CNR per satellite) |
| VTG | Course over ground + velocità |
| ZDA | Data e ora |
| GST | Statistiche errore pseudorange |
| GRS | Residui di range |
| GBS | Satellite fault detection |
| GAQ/GBQ/GLQ/GNQ/GPQ/GQQ | Poll di un messaggio standard (6 query) |
| DTM | Datum reference |
| VLW | Distanza ground/water |
| TXT | Trasmissione testo |
| RLM | Return link message (Galileo SAR) |
| PUBX,00 (POSITION) | Posizione lat/long proprietaria |
| PUBX,03 (SVSTATUS) | Stato satelliti |
| PUBX,04 (TIME) | Ora del giorno + clock |
| PUBX,40 (RATE) | Set rate di output NMEA |
| PUBX,41 (CONFIG) | Set protocolli e baud rate |
🗂️ Gruppi config (CFG-* via VALSET, ~30 → centinaia di chiavi)
CFG-PM (power), CFG-SIGNAL, CFG-RATE, CFG-NAVSPG, CFG-MSGOUT, CFG-ANA (AssistNow), CFG-MOT, CFG-ITFM, CFG-ODO, CFG-SBAS, CFG-QZSS, CFG-TP, CFG-SEC, CFG-TXREADY, CFG-NMEA, CFG-INFMSG, CFG-RINV, CFG-HW, CFG-BATCH, CFG-UART1/I2C/SPI (+INPROT/OUTPROT).
🆚 I 3 GPS u-blox a confronto (bench Visla)
| MAX-M10S | SAM-M10Q | DAN-F10N |
|---|
| Chip / bande | M10 · L1 | M10 · L1 | F10 · L1+L5 dual-band |
| Accuracy CEP | ~1.5 m | ~1.5 m | ~1 m (multipath dual-band) |
| Antenna | esterna (SMA) | patch 15×15 integrata | patch 20×20 integrata + switch esterna |
| Design RF | serve | zero | zero |
| Posiz. antenna | libera (lontano dal modem) | fissa | fissa o esterna |
| Tracking (VCC datasheet) | ~7.5 mA (GPS) | 10 mA (multi) | 21 mA (multi) |
| Backup | ~32–46 µA | ~32–46 µA | ~31 µA |
| Firmware | M10 SPG 5.10 (ROM) | M10 SPG 5.10 (ROM) | F10 SPG 6.00 (flash, aggiornabile) |
| Comandi | M10 (identici a SAM) | M10 (identici a MAX) | F10: +NavIC, +NAV-PL, +SEC-SIG, no CFG legacy |
| NavIC | ❌ | ❌ | ✅ |
| Prezzo breakout | ~$46 | ~$51 | ~$70 |
| Quando | low-power + antenna remota | proto rapido / zero RF | accuracy urbano / premium |
Verdetto Tag Visla: MAX-M10S = il low-power con antenna piazzabile lontano dal modem LTE (~7.5mA, ma progetti tu l’RF). SAM-M10Q = proto rapido (antenna fissa, ~10mA). DAN-F10N = max precisione dual-band ma 2× consumo (21mA) + costo + GPS L5 ancora pre-operational → overkill per Tag base, senso per fleet/automotive.
🔗 Risorse