ST presenta una nuova serie di sensori dotati di un core per l’apprendimento automatico che offrono uno straordinario rapporto prestazioni per watt
di Fonte ST
Si chiama LSM6DSV16X, è più preciso dell’originale e consuma sempre meno energia. È anche la prima volta che un dispositivo di questo genere offre il rilevamento Qvar per misurare potenziali quasi elettrostatici.
Servono sensori inerziali più efficienti
La qualità dell’immagine delle fotocamere dei telefoni continua a migliorare, ma i produttori hanno ancora difficoltà con la stabilizzazione dell’immagine. Molti usano dei software per migliorare la nitidezza d’insieme. Tuttavia, uno stabilizzatore d’immagine fisico fornisce comunque i migliori risultati.
In questo scenario, un MEMS inerziale rileva il movimento della fotocamera e il sensore di immagine si sposta nella direzione opposta per compensare. Il problema è che gli involucri stretti degli smartphone e le restrizioni energetiche possono limitare ciò che i MEMS inerziali possono fare. I visori AR e VR hanno anche bisogno di sensori più efficienti.
La precisione è fondamentale durante il monitoraggio dei movimenti della testa o delle mani. In effetti, un sensore preciso e veloce offre un’esperienza più realistica e può persino mitigare la malattia della realtà virtuale. Tuttavia, l’ascesa dei modelli alimentati a batteria comporta grandi vincoli energetici.
Il problema quando si tenta di progettare sensori inerziali efficienti dal punto di vista energetico è che gli ingegneri incontrano un dilemma fisico. Per migliorare le prestazioni, i progettisti spesso cercano di abbassare il rapporto segnale-rumore con filtri e altri meccanismi, ma questi aumentano automaticamente il consumo energetico. Quindi, poiché ogni watt conta in uno smartphone, i designer spesso lottano tra uno stabilizzatore migliore o una migliore durata della batteria. E non dimentichiamo un MEMS deve rimanere molto piccolo.
L’LSM6DSV16Xrisolve questo problema grazie alle nuove molle della sua componente meccanica. Il MEMS LSM6DSV16X utilizza 0,65 mA in modalità ad alte prestazioni (giroscopio e accelerometro combinati) rispetto a 1,2 mA per LSM6DSRX, nonostante entrambi i dispositivi abbiano un livello di rumore simile in modalità a basso consumo. Gli ingegneri che lavorano su stabilizzatori d’immagine ottici per smartphone non devono più scegliere tra prestazioni e consumo energetico.
Un’altra caratteristica che aiuta a risparmiare energia è il machine learning core (MLC). Eseguendo le informazioni del sensore attraverso l’albero decisionale, gli sviluppatori evitano di riattivare il microcontrollore, riducendo significativamente il consumo complessivo. L’LSM6DSV16X fornisce un MLC due volte più veloce di quello dei suoi predecessori con una velocità dei dati di uscita (ODR) che va da 100 Hz a 240 Hz. Di conseguenza, gli ingegneri possono elaborare più dati per un determinato periodo e quindi risparmiare più energia.
Qvar
LSM6DSV16X introduce il Qvar nella famiglia di dispositivi LSM6. In parole povere, gli ingegneri devono solo collegare due elettrodi per misurare le variazioni del potenziale quasi elettrostatico e modificare due registri per abilitare la funzione. Qvar apre le porte a nuove applicazioni, come il conteggio delle persone. Invece di utilizzare un LED e un fotodiodo, gli ingegneri possono posizionare gli elettrodi sulle pareti e misurare se qualcuno si avvicina a loro.
ST mette anche a disposizione una nota applicativa per aiutare i progettisti a sviluppare una demo. Inoltre, ST introdurrà nuovi casi d’uso entro la fine dell’anno. L’LSM6DSV16X rimane compatibile pin-to-pin con gli altri membri della famiglia LSM6DS grazie a un meccanismo di condivisione dei pin tra Qvar e il pin di prova.
LIS2DU12
LIS2DU12 è un nuovo compromesso tra prestazioni e consumo energetico. Grazie al nuovo filtro passa LC e al filtro anti-alias, è più preciso rispetto alla generazione precedente. Il primo rifiuterà il rumore elettrico mentre il secondo previene gli errori di campionamento. Quindi, entrambi migliorano notevolmente la qualità del segnale ma non aumentano drasticamente il consumo energetico. La generazione precedente LIS2DW12 necessita solo di 380 nA in modalità a basso consumo, mentre la nuova e più precisa LIS2DU12 ha un clock di 450 nA. In confronto, i prodotti concorrenti tendono a oscillare a 1 µA.
(lo)
