česky english Vítejte, dnes je středa 25. prosinec 2024

Před umělou inteligencí neutečete. Běží totiž s vámi

DPS 4/2023 | Články
Autor: Ing. Jan Robenek
uvod.jpg

Přebarvení světlovlasých dívek zlé jazyky často vnímají jako pokus o nějakou formu „umělé inteligence“. Jenže blondýnka z našeho obrázku je na tom jinak, protože s AI splývá i tak. Jen si to asi příliš neuvědomuje.

Třetí generace a tři novinky

Jaro je jako stvořené k pohybu a ve společnosti STMicroelectronics toho prozíravě využili, protože 21. března vývojářům představili tři podobně chytré novinky, které „do toho“ půjdou společně s námi [1]. Jedná se o skupinu funkčně odstupňovaných akcelerometrů s pokročilými možnostmi vlastního zpracování, kdy výrobce dále posiluje autonomii zvoleného snímače a systémům tak umožňuje rychleji a s ještě menšími energetickými nároky reagovat na bezpočet vnějších podnětů.

Integrované obvody s označením LIS2DUX12 a také LIS2DUXS12 zde budou stavět na třetí generaci mikroelektromechanických senzorů MEMS od firmy ST, které vhodně doplňují programovatelné funkce spojované s jádrem strojového učení MLC (machine-learning core), pokročilým konečným automatem FSM (finite state machine) a třeba též i rozšířenými možnostmi krokoměru. Pro méně náročné aplikace pak ještě máme k dipozici třetí výchozí řešení akcelerometru, tentokrát jako LIS2DU12. Veškeré tři produkty však spojuje hned několik věcí. Jedná se např. o nejnovější rozhraní I3C nebo běžné číslicové funkce navržené ke spolehlivému zaznamenávání událostí, stejně jako anti-aliasingový filtr.

MLC, FSM i ASC

Integrované jádro MLC v obvodech LIS2DUX12 a také LIS2DUXS12 umožňuje algoritmům umělé inteligence AI (artificial-intelligence) spolehlivě detekovat aktivitu, zatímco automat FSM pomáhá zlepšovat rozpoznávání pohybu. Dohromady tak řeší autonomní zpracování přímo na úrovni senzoru, což představuje nejen méně práce pro nadřazený systém, ale i výrazně menší výkonovou spotřebu a rychlejší odezvy u celé aplikace. Jenže díky možnostem konfigurace ve stylu ASC (adaptive self-configuration) si nové akcelerometry STMicroelectronics rovněž samy a nezávisle přizpůsobují vlastní nastavení, pokud jde o měřicí rozsah či frekvenci, optimalizují tím dosahované vlastnosti a „vzkazují“, že u nich se počítá každý miliampér.

Obr. 1 Nové akcelerometry MEMS firmy ST se budou lišit vnitřní výbavou, která může zahrnovat i vlastní AI nebo technologii Qvar® [1]

A pak zde v případě integrovaných obvodů LIS2DUXS12 (viz také obr. 2 a 3) samozřejmě máme unikátní firemní technologii kanálu Qvar® pro zaznamenávání změn okolního elektrostatického prostředí, takže je možné detekovat přítomnost nebo i přiblížení. Vývojáři mohou díky tomu zvýšit přidanou hodnotu v aplikacích vystavěných na uživatelském rozhraní, při detekci kapalin či snímání biometrických signálů, třeba u monitorů tepové frekvence. V souvislosti s dotykovým ovládáním se zároveň vyhýbáme i falešnému vyhodnocení různých povelů. Struktury jsou k dispozici v pouzdrech typu LGA s 12 vývody o rozměrech 2 x 2 x 0,74 mm a s cenou zhruba do 1,5 dolaru.

Obr. 2 Blokový diagram „nejvyššího“ obvodu LIS2DUXS12 s napájením již od 1,62 V, resp. 1,08 V [2]

Obr. 3 K jádru strojového učení, kdy spoustu klíčových záležitostí řešíme přímo na úrovni samotného čidla [2]

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://newsroom.st.com/media-center/press-item.html/n4538.html

[2] Obvody LIS2DUXS12, https://www.st.com/en/mems-and-sensors/lis2duxs12.html

[3] Chytré akcelerometry MEMS, www.st.com/smart-accelerometers