STMicroelectronics представила LSM6DSV320X – компактный инерциальный измерительный модуль (IMU) с поддержкой ИИ, который объединяет 3-осевой цифровой гироскоп, 3-осевой низкочувствительный акселерометр (±16g) и 3-осевой высокочувствительный акселерометр (±320g) в корпусе размером всего 3 x 2,5 мм. Это решение идеально подходит для IoT-устройств с ограниченным пространством, таких как носимые гаджеты, смартфоны, игровые контроллеры, умные метки, средства индивидуальной защиты и промышленные системы мониторинга.
Большинство датчиков движения предназначены либо для отслеживания повседневной активности, либо для детекции резких ударов, но LSM6DSV320X способен выполнять обе задачи. Один акселерометр отслеживает обычные движения с диапазоном до ±16g, а другой обрабатывает высокоударные события до ±320g. Одна из наиболее интересных функций – адаптивная самоконфигурация (ASC), позволяющая динамически настраивать внутренние параметры в зависимости от активности без участия главного процессора, оптимизируя энергопотребление и отзывчивость. Модуль также включает вычислительное ядро машинного обучения (MLC), способное выполнять до восьми деревьев решений, и конечный автомат (FSM) для локального ИИ-вывода с целью контекстного анализа (например, детекции падений или резких движений).
Характеристики LSM6DSV320X от STMicro:
- Датчики движения
- Двойные акселерометры
- Низкочувствительный – ±2/±4/±8/±16 g
- Высокочувствительный – ±32/±64/±128/±256/±320 g
- Гироскоп – ±250/±500/±1000/±2000/±4000 dps
- Двойные акселерометры
- Функции детекции событий и ИИ
- Продвинутый шагомер, детектор шагов и счетчик шагов
- События движения – свободное падение, пробуждение, 6D/4D ориентация, наклон, клик/двойной клик, высокоударное воздействие
- Детекция значимых движений
- Отслеживание пиковых высокоударных воздействий
- Детекция наклона и отсеивание ложных шагов
- Интерфейсы
- I2C, SPI (3- и 4-проводной), MIPI I3C v1.1
- Дополнительные интерфейсы SPI и I3C для поддержки OIS
- Поддержка сенсорного хаба для подключения до 4 внешних датчиков
- Производительность
- Скорость вывода данных (ODR) – до 7,68 кГц для гироскопа и акселерометров
- Шум
- Низкочувствительный акселерометр: 60 мкг/√Гц (режим HP)
- Высокочувствительный акселерометр – 1000 мкг/√Гц (режим HP)
- Гироскоп – 3,8 mdps/√Гц
- Прочее
- Четырехканальная архитектура – UI, OIS, EIS и высокоударные ускорения
- Встроенное вычислительное ядро машинного обучения (MLC)
- До 8 деревьев решений, 16 результатов на дерево
- Поддержка данных внешних датчиков через сенсорный хаб
- Программируемый конечный автомат (FSM) – 8 программируемых автоматов
- Адаптивная самоконфигурация (ASC) для динамической самонастройки
- Встроенный энергоэффективный алгоритм Sensor Fusion Low Power (SFLP) для определения ориентации
- Встроенный Smart FIFO объемом 4,5 КБ со сжатием
- Встроенный 16-битный датчик температуры (±15°C погрешность, 256 LSB/°C)
- Управление питанием
- Напряжение питания – от 1,08В до 3,6В
- Потребляемая мощность
- 6-осевой комбо (гироскоп + низкоуровневое ускорение) – 0,67 мА
- 9-осевой комбо – 0,80 мА
- Режим пониженного энергопотребления (LPM1) – до 4,5 мкА при 1,875 Гц
- Корпус – LGA-14L, 3,0 x 2,5 x 0,83 мм
- Диапазон температур – от -40°C до +85°C
- Соответствие стандартам – ECOPACK и RoHS
Разработчики могут использовать MEMS Studio и графический интерфейс ST AIoT Craft для настройки датчика, создания моделей машинного обучения и их развертывания непосредственно на чипе. Встроенный Machine Learning Core (MLC) поддерживает до восьми параллельных деревьев решений, а интегрированный конечный автомат (FSM) обрабатывает сложные сценарии детектирования движения локально. Компания также предлагает библиотеку Motion XLF для объединения данных с обоих акселерометров, повышая четкость и надежность сигнала для высокоточных применений.
Одной из уникальных особенностей этого IMU является шагомер. Шагомер использует четырехэтапный процесс для подсчета шагов путем детектирования движения. Сначала вычисляется величина ускорения для ориентационно-независимого детектирования, затем применяется FIR-фильтр для сглаживания сигнала, используется детектор пиков для определения экстремумов сигнала, и шаг засчитывается, если размах сигнала превышает пороговое значение. Датчик имеет динамический внутренний порог, который адаптируется на основе результатов детектирования шагов, повышая точность при смене типа движения и снижая ложные срабатывания. Настраиваемый алгоритм антидребезга и блок отсечения ложных срабатываний повышают надежность подсчета шагов, особенно при ходьбе или беге. Подробнее об этом можно узнать в документации на IMU .
Это не первый датчик с поддержкой ИИ. Ранее уже публиковались материалы о Bosch Sensortec BHI260AP AI smart sensor с 6-осевым IMU и встроенным 32-битным программируемым MCU, а также о ST1VAFE3BX AI биосенсоре для мониторинга биопотенциалов и отслеживания движения, также использующем MLC и FSM от STMicro.
6-осевой IMU LSM6DSV320X с поддержкой ИИ можно приобрести напрямую на сайте STMicro за $9,31 или по $5,03 за штуку при заказе от 500 единиц.
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.