Notizia

Oct 12, 2023

STMicro presenta 6

Among the most fundamental trends in the consumer electronics industry today is

Tra le tendenze più fondamentali nel settore dell’elettronica di consumo oggi c’è la proliferazione dei sensori. Per applicazioni come l'Internet delle cose (IoT), i dispositivi indossabili e AR/VR, il rilevamento è stata una tecnologia fondamentale.

Man mano che i dispositivi vengono incorporati con un numero sempre maggiore di sensori, gli sviluppatori di sistemi devono affrontare il modo migliore per gestire e fondere tali dati in un formato utile. Per risolvere questo problema, STMicroelectronics (ST) ha recentemente rilasciato una nuova IMU a 6 assi che include una serie di funzionalità integrate come blocchi di fusione di sensori e core di Machine Learning (ML).

In questo articolo discuteremo della fusione dei sensori, del perché rappresenta una sfida e di come il nuovo prodotto della ST spera di consentire applicazioni di rilevamento a bassa potenza.

Oggi molti dispositivi funzionano in base all'input simultaneo di numerosi sensori disparati. Ad esempio, considera uno smartwatch per il monitoraggio della salute che può includere input da un contapassi, un'unità di misurazione inerziale (IMU) e sensori cardiaci ottici.

Sebbene disporre di tutte queste diverse origini dati consenta una comprensione altamente dettagliata e completa dell'ambiente, sorge la sfida su come gestire e aggregare effettivamente tutti questi dati. Per fare ciò, questi dispositivi si basano sulla fusione dei sensori.

La fusione dei sensori è il processo di unione dei dati provenienti da più sensori per produrre un unico flusso di dati che riduce l'incertezza e migliora l'affidabilità. Sebbene semplice nel concetto, la fusione dei sensori è particolarmente difficile da eseguire nella pratica.

L’implementazione della fusione dei sensori è spesso un’applicazione ad alta intensità di calcolo che si basa su una serie di algoritmi complessi. Alcuni degli algoritmi più importanti utilizzati nella fusione dei sensori includono algoritmi basati sul teorema del limite centrale (CLT), reti bayesiane, filtro di Kalman e reti neurali convoluzionali (CNN).

A causa della natura complessa e ad alta intensità di calcolo degli algoritmi nella fusione dei sensori, una sfida importante è come eseguire la fusione dei sensori in applicazioni a bassissimo consumo.

Recentemente, la STMicroelectronics ha rilasciato un nuovo prodotto che spera possa consentire applicazioni di rilevamento a basso consumo. Soprannominato LSM6DSV16X, il dispositivo è un'IMU a 6 assi che include in modo univoco una serie di funzioni integrate e blocchi hardware.

In particolare, uno di questi blocchi è il blocco Sensor-Fusion Low Power (SFLP), che è un algoritmo di fusione dei sensori incorporato utilizzato per fornire un vettore di rotazione del gioco a 6 assi (accelerometro e giroscopio) rappresentato come un quaternione. Secondo la ST, il blocco SFLP consente il riconoscimento dei gesti o il tracciamento continuo assorbendo solo 15 µA.

Insieme al blocco SFLP, LSM6DSV16X include un triplo core per l'elaborazione dei dati di accelerazione e velocità angolare su tre canali separati, ciascuno con la propria configurazione, elaborazione e filtraggio dedicati.

L'IMU è inoltre dotato di un core dedicato al machine learning (MLC) che funziona su modelli di dati provenienti dall'accelerometro e dai sensori giroscopici, con la possibilità di connettersi anche a sensori esterni. L'obiettivo dell'MLC è fornire flessibilità al sistema scaricando parte dell'intelligenza artificiale/ML dal processore dell'applicazione al sensore stesso.

Complessivamente, LSM6DSV16X offre un consumo energetico di soli 0,65 mA in modalità ad alte prestazioni offrendo allo stesso tempo un ingombro compatto di 2,5 × 3 × 0,83 mm. Maggiori informazioni sono disponibili nella scheda tecnica LSM6DSV16X.

Poiché il rilevamento diventa sempre più importante nei moderni dispositivi elettronici, è fondamentale trovare un modo per eseguire la fusione dei sensori con il minor dispendio energetico possibile. Incorporando la fusione dei sensori e altre funzionalità di elaborazione nell'LSM6DSV16X, la ST sembra aprire un percorso entusiasmante verso le applicazioni di rilevamento a bassa potenza.