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Oct 12, 2023

STMicro Revela 6

Entre as tendências mais fundamentais na indústria de eletrônicos de consumo hoje está

Entre as tendências mais fundamentais na indústria de eletrônicos de consumo atualmente está a proliferação de sensores. Para aplicações como a Internet das Coisas (IoT), wearables e AR/VR, a detecção tem sido uma tecnologia central.

À medida que os dispositivos são incorporados com mais e mais sensores, os desenvolvedores de sistemas se deparam com a melhor forma de lidar e fundir esses dados em um formato útil. Para resolver esse problema, a STMicroelectronics (ST) lançou recentemente uma nova IMU de 6 eixos que inclui vários recursos integrados, como blocos de fusão de sensores e núcleos de Machine Learning (ML).

Neste artigo, discutiremos a fusão de sensores, por que é um desafio e como o novo produto da ST espera permitir aplicações de detecção de baixa potência.

Hoje, muitos dispositivos operam com base na entrada simultânea de vários sensores diferentes. Por exemplo, considere um smartwatch de rastreamento de saúde que pode incluir entrada de um pedômetro, unidade de medição inercial (IMU) e sensores cardíacos ópticos.

Embora ter todas essas diferentes fontes de dados permita uma compreensão altamente detalhada e abrangente do ambiente, surge o desafio de como realmente manipular e agregar todos esses dados. Para fazer isso, esses dispositivos contam com fusão de sensores.

A fusão de sensores é o processo de mesclar dados de vários sensores para produzir um único fluxo de dados que reduz a incerteza e melhora a confiabilidade. Embora simples no conceito, a fusão de sensores é particularmente difícil de realizar na prática.

A implementação da fusão de sensores geralmente é um aplicativo de computação intensiva que depende de vários algoritmos complexos. Alguns dos algoritmos mais notáveis ​​usados ​​na fusão de sensores incluem algoritmos baseados no teorema do limite central (CLT), redes bayesianas, o filtro de Kalman e redes neurais convolucionais (CNNs).

Devido à natureza complexa e intensiva de computação dos algoritmos na fusão de sensores, um grande desafio é como realizar a fusão de sensores em aplicações de ultra baixa potência.

Recentemente, a STMicroelectronics lançou um novo produto que espera poder permitir mais aplicações de detecção de baixa potência. Apelidado de LSM6DSV16X, o dispositivo é uma IMU de 6 eixos que inclui exclusivamente várias funções integradas e blocos de hardware.

Notavelmente, um desses blocos é o bloco de baixa potência de fusão de sensor (SFLP), que é um algoritmo de fusão de sensor embutido usado para fornecer um vetor de rotação de jogo de 6 eixos (acelerômetro e giroscópio) representado como um quaternion. De acordo com a ST, o bloco SFLP permite o reconhecimento de gestos ou rastreamento contínuo enquanto desenha até 15 µA.

Juntamente com o bloco SFLP, o LSM6DSV16X inclui um núcleo triplo para processar dados de aceleração e taxa angular em três canais separados, cada um incluindo sua própria configuração, processamento e filtragem dedicados.

A IMU também vem incorporada com um núcleo de aprendizado de máquina (MLC) dedicado que trabalha com padrões de dados provenientes do acelerômetro e dos sensores de giroscópio, com a capacidade de se conectar também a sensores externos. O objetivo do MLC é fornecer flexibilidade ao sistema, descarregando um pouco de AI/ML do processador do aplicativo para o próprio sensor.

Ao todo, o LSM6DSV16X oferece um consumo de energia tão baixo quanto 0,65 mA no modo de alto desempenho, ao mesmo tempo em que oferece um tamanho compacto de 2,5 × 3 × 0,83 mm. Mais informações estão disponíveis na folha de dados LSM6DSV16X.

À medida que a detecção se torna mais importante nos dispositivos eletrônicos modernos, é fundamental encontrar uma maneira de realizar a fusão do sensor com o menor gasto de energia possível. Ao incorporar a fusão de sensores e outras funcionalidades de processamento no LSM6DSV16X, o ST parece estar abrindo um caminho empolgante para aplicações de detecção de baixa potência.