Stromsparende MEMS-Sensoren
Sensorautonomie für Medizin-Wearables
Drei neue MEMS-Beschleunigungssensoren von STMircoelectronics mit hochentwickelten Verarbeitungseinheiten verbessern die Sensorautonomie in Wearables, auch für die Medizin. Bei reduziertem Stromverbrauch können Systeme dadurch schneller auf externe Ereignisse reagieren.
Die Bausteine LIS2DUX12 und LIS2DUXS12 beruhen auf der MEMS-Technologie der dritten Generation von ST und verfügen über programmierbare Funktionen wie einen Machine-Learning Core (MLC), eine fortschrittliche FSM (Finite State Machine) und einen verbesserten Schrittzähler.
Für weniger anspruchsvolle Anwendungen wird mit dem LIS2DU12 ferner ein dritter, einfacherer Beschleunigungssensor angeboten. Alle drei Produkte sind mit dem neuesten Industriestandard-Interface I³C ausgestattet, bringen die üblichen digitalen Features zum Detektieren von Ereignissen mit und besitzen Anti-Alias-Filter für hohe Genauigkeit bei niedrigeren Abtastfrequenzen, mit Performance-Vorteilen für eine präzise Gestenerkennung mit vernachlässigbar geringer Leistungsaufnahme.
Verbesserte Aktivitäts- und Bewegungsdetektierung
Der integrierte MLC der Bausteine LIS2DUX12 und LIS2DUXS12 befähigt KI-Algorithmen (künstliche Intelligenz) zu einer zuverlässigen Aktivitätsdetektierung, während die FSM die Bewegungserkennung verbessert. Gemeinsam sorgen beide Funktionen für eine autonome sensorinterne Verarbeitung, was den Interaktions- und Verarbeitungsaufwand für den Host reduziert, den Stromverbrauch deutlich senkt und die Reaktionszeiten des Systems verkürzt. Dank der eingebauten ASC-Funktionalität (Adaptive Self-Configuration) können die Beschleunigungssensoren ihre Einstellungen (z. B. Messbereich und -frequenz) eigenständig anpassen, um ihre Performance weiter zu optimieren, wenn es auf jedes Milliampere ankommt.
Der LIS2DUXS12 enthält außerdem den speziellen Qvar®-Sensorkanal von ST, der Änderungen des elektrostatischen Umfelds erkennt und zur Präsenz- und Näherungserkennung genutzt wird. Diese Funktion erlaubt die Aufwertung von Anwendungen wie etwa Benutzeroberflächen, Flüssigkeitserkennung und biometrischer Sensorik (z. B. Herzraten-Überwachung). In Benutzeroberflächen-Anwendungen wird durch die Qvar®-Technik in Verbindung mit einem Beschleunigungssignal die potenzielle Fehlerkennung von Doppel-Tap- und Multi-Tap-Ereignissen verhindert.
Kontexterkennung in Wearables, auch für die Medizin
Die intelligenten Beschleunigungssensoren erlauben ferner eine Kontexterkennung für medizinische Wearables, TWS-Lautsprecher und -Ohrhörer (True Wireless Stereo), Smartphones, Hörgeräte, Game-Controller, Smart Watches, Asset Tracker, Roboter und IoT-Geräte. Alle drei Chips stützen sich auf die neueste Ultra-Low-Power-Architektur von ST, die einen extrem niedrigen Stromverbrauch mit einem Anti-Alias-Filter zur Steigerung der Applikations-Performance kombiniert, um das Signal von unerwünschtem Rauschen zu befreien. Umgehend verwendbare MLC- und FSM-Algorithmen sind im MEMS GitHub Model Zoo von ST verfügbar, um das Erkennen komplexer Gesten, das Asset Tracking und viele weitere Anwendungsfälle zu vereinfachen.
Mithilfe dieser Verbesserungen schaffen die Bausteine LIS2DUX12 und LIS2DUXS12 die Voraussetzungen für die kommende Generation von »Onlife«-Anwendungen, die alltägliche Aktivitäten intuitiv und nahtlos unterstützen – stets aktiv, stets präsent und ständig synchronisiert zu den Bedürfnissen der Anwender. Die Bausteine bauen die Familie der KI-gestützten MEMS-Sensoren von ST weiter aus – darunter auch die 2019 eingeführten Inertial Measurement Units (IMUs).
Die Bausteine LIS2DUX12 und LIS2DUXS12 sind bereits in die Produktion gegangen und werden in LGA-Gehäusen mit 12 Anschlüssen und Maßen von 2 x 2 x 0,74 mm angeboten. Die Preise beginnen bei 1,38 US-Dollar für den LIS2DUX12 bzw. 1,43 US-Dollar für den LIS2DUXS12 (jeweils ab 1.000 Stück). Der LIS2DU12 ist im selben Gehäusetyp zum Preis von 1,20 US-Dollar erhältlich. (uh)
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