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与MEMS的传感器交融:50,000英尺的视图
泉源:赛斯维传感器网 宣布于 2019/1/1

与MEMS的传感器交融:50,000英尺的视图

传感器交融 - 来自多个传感器的数据的智能组合,以进步使用或零碎功能 - 使MEMS行业充溢盼望。具有潜伏吸引力的劣势包罗可以满意或逾越异构嵌入式零碎(包罗挪动手机战争板电脑)的功耗,功能和本钱要求 - 传感器交融正在敏捷进入贸易化阶段。


我们对几家MEMS产业团体(MIG)成员公司就其各自的传感器交融办法停止了观察,展现理解决方案的行业快照。关于STMicroelectronics的MEMS产物营销司理Jay Esfandyari,“传感器交融运用一组数字滤波算法来补偿各个传感器输入准确静态信息的缺陷,比方能够用于基于地位的传感器。”固然“传感器交融”在技能辞书中占据了一席之地,但“多传感器数据交融”更精确地描绘了这一功用。


Movea环球营销司理DaveRothenberg参加ST的数据交融“阵营”。他表明说,随着“其他传感器在设置装备摆设中越来越常用,我们也看到了支持新数据源的需求。数据交融不只包罗来自传感器的数据,还包罗来自舆图数据和生物力学数据等泉源的数据。”


依据飞思卡尔半导体零碎工程师Mike Stanley的说法,在传感器交融方面,全体大于其各局部的总和。“传感器交融让设计师可以衡量种种传感器的优缺陷,从而完成更大的优化,”他指出。“应用传感器之间已知的数据冗余并应用零碎通报函数,动力学或活动学知识,传感器交融进步了盘算后果的全体质量和噪声程度。”


Kionix营销总监EdBrachocki确定了传感器交融的技能驱动要素。“挪动操纵零碎,如微软Windows 8和谷歌Android,”他表现,“越来越多地支持运用多个传感器的使用顺序。他们正在推进对灵敏,可扩展的软件处理方案的需求,这些处理方案容许对资源停止智能办理。”


作为更大的MEMS生态零碎的成员,这些MIG成员在表明“它是什么?”时分享了许多个性。和“为什么?” 传感器/数据交融。但它是“它是怎样回事?” 这提醒了一些风趣的变革。


交融库

博世Sensortec的电子罗盘传感器交融库支持3轴地磁传感器和3轴减速度计的组合。该软件支持6个自在度(DOF),提供倾斜赔偿,校准电子罗盘,并校正磁偏移和减速度计输入数据。


在2012年国际消耗电子展上,博世Sensortec经过添加对其新型消耗者3轴陀螺仪的支持,将其产物从6轴处理方案扩展到完好的9 DOF传感器交融库。传感器交融软件为制造商提供了完好的即插即用零碎处理方案,用于导航和活动控制。


博世Sensortec为客户提供实用于种种Android,Windows Phone和其他操纵零碎架构的传感器交融处理方案的软件库版本。


博世传感器环球营销总监Leopold Beer表现,传感器交融的益处是双重的:“智能传感器交融软件不只将原始传感器数据添加到一个零碎中,还经过初级算法加强了终极输入。使设计职员解脱在单一使用中集成异构传感器的应战,从而放慢设计到交付周期。“


交融代码

关于其磁罗盘,飞思卡尔提供先辈的6轴(减速度计和磁力计)交融代码。该公司包罗硬/软铁磁赔偿处理方案,可主动改正由多种方式的磁失真惹起的偏差。他们还提供间接在MMA955xL智能活动感到平台上运转的测距代码。


用于飞思卡尔根本电子罗盘的传感器交融软件(称为Ecompass)在源代码中提供,仅供飞思卡尔的Xtrinsic传感器运用。计步器和初级磁力计赔偿顺序仅保存用于飞思卡尔产物。


飞思卡尔正在开辟一种9轴处理方案,该处理方案将应用陀螺仪赔偿磁力计和减速度计读数。2012年,该公司将与Android / Windows货仓中的更初级别接口,以提供基于地位的效劳,加强理想和其他初级使用顺序的信息(拜见图1)。


图1:飞思卡尔的Xtrinsic传感器交融算法使设计职员可以应用需求多种传感技能的智能手机,平板电脑和其他智能挪动设置装备摆设扩展用户体验,并转向智能传感零碎。


可扩展交融

在2012国际消耗电子展上,Kionix推出了传感器交融处理方案。完全可扩展,新的传感器交融软件可用于减速度计和磁力计(AM),减速度计和陀螺仪(AG),以及减速度计,磁力计和陀螺仪(AMG)组合。Kionix软件面向智能手机,平板电脑和其他挪动设置装备摆设,支持及时,浮点和32位手机操纵零碎 - 包罗Android和iCore Windows 8。


新软件可与兼容的Kionix传感器一同运用。它还支持第三方传感器以落第三方或定制开辟的软件,用于手势辨认,运动监控或其他所需功用。


交融套件

意法半导体的iNEMO发起机传感器交融套件基于卡尔曼滤波器实际,接纳一套自顺应预测和滤波算法,可以辨认来自多个传感设置装备摆设的一切庞大信息,包罗减速度计,陀螺仪(图2),罗盘和压力传感器。

图2:iNEMO Engine Sensor Fusion套件支持STMicroelectronics陀螺仪等庞大设置装备摆设,此处以横截面表现,以确保高精度和高辨别率。


该软件可主动校正传感器之间的丈量失真,禁绝确性和搅扰,从而进步活动感到真实感。意法半导体的iNEMO引擎传感器交融套件包罗iNEMO Engine Lite,一个用于活动检测零碎评价的收费软件库,以及iNEMO Engine Pro,这是一个编译软件库,具有效于多传感器输入处置的数据交融算法,可针对差别的操纵零碎停止定制和硬件平台。


与ST和第三方传感器共同运用的iNEMO是“增值元件,购置了与ST传感器一同运用的iNEMO引擎”。


不行知交融

Movea在传感器供给商生态零碎中处于共同位置。Rothenberg表明说,该公司“与传感器有关,与其产物的多个版本中的一切次要传感器供给商协作。”


他深化理解了Movea的软件处理方案:“活动化学”,经过该处理方案,它确定了人体活动的根本要素。“这些'原子'元素可以联合起来发明更丰厚,更庞大,终极用户活动特性的分子。然后我们开辟一个灵敏的'化学'框架,此中包括容许我们和我们的客户疾速创立新的低价值原型的东西功用通常在几天之内。“


当被问及传感器交融将怎样演化时,Rothenberg预测挪动设置装备摆设将开展为具有差别传感器的“传感器集线器”。他增补说,除了减速度计,磁力计和陀螺仪之外,Movea还在处置压力和声响。


一个好的开端

随着MEMS活动传感硬件和软件供给商为市场带来丰厚的传感器/数据交融处理方案,OEM将更好地为其终端用户使用中的举措感到功用提供更大的便当性。但是,终极消耗者将成为终极的赢家,由于近期的手机/平板电脑/电子阅读器/游戏控制器将以我们方才开端想象的方法吸引他们。

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