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Oct 12, 2023

STMicro dévoile 6

L'une des tendances les plus fondamentales de l'industrie de l'électronique grand public est aujourd'hui

Parmi les tendances les plus fondamentales de l'industrie de l'électronique grand public aujourd'hui figure la prolifération des capteurs. Pour des applications telles que l'Internet des objets (IoT), les appareils portables et l'AR/VR, la détection a été une technologie de base.

À mesure que les appareils intègrent de plus en plus de capteurs, les développeurs de systèmes sont confrontés à la meilleure façon de gérer et de fusionner ces données dans un format utile. Pour résoudre ce problème, STMicroelectronics (ST) a récemment publié une nouvelle IMU à 6 axes qui comprend un certain nombre de fonctionnalités intégrées telles que des blocs de fusion de capteurs et des cœurs d'apprentissage automatique (ML).

Dans cet article, nous discuterons de la fusion de capteurs, pourquoi c'est un défi et comment le nouveau produit de ST espère permettre des applications de détection à faible puissance.

Aujourd'hui, de nombreux appareils fonctionnent sur la base d'entrées simultanées d'un certain nombre de capteurs disparates. Par exemple, considérez une montre intelligente de suivi de la santé qui peut inclure l'entrée d'un podomètre, d'une unité de mesure inertielle (IMU) et de capteurs cardiaques optiques.

Bien que le fait de disposer de toutes ces différentes sources de données permette une compréhension très détaillée et complète de l'environnement, le défi se pose de savoir comment gérer et agréger réellement toutes ces données. Pour ce faire, ces dispositifs s'appuient sur la fusion de capteurs.

La fusion de capteurs est le processus de fusion des données de plusieurs capteurs afin de produire un flux unique de données qui réduit l'incertitude et améliore la fiabilité. Bien que simple dans son concept, la fusion de capteurs est particulièrement difficile à réaliser en pratique.

La mise en œuvre de la fusion de capteurs est souvent une application très gourmande en calcul qui repose sur un certain nombre d'algorithmes complexes. Certains des algorithmes les plus notables utilisés dans la fusion de capteurs comprennent des algorithmes basés sur le théorème central limite (CLT), les réseaux bayésiens, le filtre de Kalman et les réseaux de neurones convolutifs (CNN).

En raison de la nature complexe et gourmande en calcul des algorithmes de fusion de capteurs, un défi majeur consiste à savoir comment effectuer la fusion de capteurs dans des applications à très faible puissance.

Récemment, STMicroelectronics a lancé un nouveau produit qui, espère-t-il, pourra permettre davantage d'applications de détection à faible consommation d'énergie. Baptisé LSM6DSV16X, l'appareil est une IMU à 6 axes qui comprend de manière unique un certain nombre de fonctions intégrées et de blocs matériels.

Notamment, l'un de ces blocs est le bloc Sensor-Fusion Low Power (SFLP), qui est un algorithme de fusion de capteurs intégré utilisé pour fournir un vecteur de rotation de jeu à 6 axes (accéléromètre et gyroscope) représenté par un quaternion. Selon ST, le bloc SFLP permet la reconnaissance des gestes ou le suivi continu tout en consommant aussi peu que 15 µA.

Outre le bloc SFLP, le LSM6DSV16X comprend un triple cœur pour le traitement des données d'accélération et de vitesse angulaire sur trois canaux distincts, chacun comprenant sa propre configuration, son traitement et son filtrage dédiés.

L'IMU est également intégré à un noyau d'apprentissage automatique (MLC) dédié qui fonctionne sur des modèles de données provenant de l'accéléromètre et des capteurs gyroscopiques, avec la possibilité de se connecter également à des capteurs externes. L'objectif du MLC est de fournir au système de la flexibilité en déchargeant une partie de l'IA/ML du processeur d'application vers le capteur lui-même.

Au total, le LSM6DSV16X offre une consommation d'énergie aussi faible que 0,65 mA en mode hautes performances tout en offrant un encombrement compact de 2,5 × 3 × 0,83 mm. Plus d'informations sont disponibles dans la fiche technique LSM6DSV16X.

Comme la détection devient plus importante dans les appareils électroniques modernes, il est essentiel de trouver un moyen d'effectuer la fusion des capteurs avec la dépense d'énergie la plus faible possible. En intégrant la fusion de capteurs et d'autres fonctionnalités de traitement dans le LSM6DSV16X, ST semble ouvrir une voie passionnante pour les applications de détection à faible puissance.