STMicroelectronics
Bewegungssensor erfasst hohe und niedrige g-Werte
Der neue MEMS-Bewegungssensor von ST kombiniert erstmals zwei parallel arbeitende Beschleunigungssensoren für niedrige (±16 g) und hohe g-Werte (±256 g) und enthält ein Gyroskop in einem 2,5 mm × 3 mm großen Gehäuse.
Dadurch lassen sich mit dem neuen »ISM6HG256X« von STMicroelectronics im industriellen IoT-Umfeld sowohl feine Vibrationen als auch starke Stöße mit einem einzigen Sensor erfassen.
Der IMU-Sensor (Inertial Measurement Unit) »ISM6HG256X« kombiniert in einem einzigen kompakten Gehäuse die simultane Erfassung von Beschleunigungen mit niedrigen und hohen g-Werten (±16g bzw. ±256g) im Verbund mit einem leistungsfähigen und stabilen Drehwinkelgeber (Gyroskop). Hierdurch ist gewährleistet, dass kein kritisches Ereignis unentdeckt bleibt – von subtilen Bewegungen oder Vibrationen bis hin zu starken Stößen.
Damit eignet sich der »ISM6HG256X« für den Einsatz im Asset Tracking, in Arbeitsschutz-Wearables, in der Zustandsüberwachung, in der Robotik, der Fabrikautomation und der Ereignisaufzeichnung (Blackbox-Funktionalität). Dank der Integration eines Beschleunigungssensors mit zwei Messbereichen müssen nicht mehr mehrere Sensoren eingesetzt werden, so dass sich das Systemdesign vereinfacht und die Komplexität insgesamt zurückgeht. Das eingebaute Edge Processing und die Fähigkeit zur Selbstkonfiguration unterstützen die Ereignisdetektierung in Echtzeit sowie die kontextsensitive Erfassung. Beide sind essenziell für Asset-Tracking-Sensorknoten mit langen Einsatzzeiten, Sicherheits-Wearables, die fortlaufende Überwachung von Industrieanlagen und automatisierte Fabriksysteme.
»Der hochintegrierte Sensor bietet in Kombination mit den auf dem IMU-Sensor selbst laufenden Machine-Learning-Features die Möglichkeit, Bewegungen, Aktivitäten und Ereignisse bei geringem Stromverbrauch rasch zu detektieren, zu verfolgen und zu klassifizieren. Dies wiederum hilft Unternehmen, im Zuge ihrer Digitalisierung intelligente, auf Daten gestützte Entscheidungen zu fällen«, sagt Simone Ferri, Group VP der APMS und General Manager der MEMS Sub-Group von STMicroelectronics.
Die Edge-AI-Technik ist ein entscheidender Treiber für die MEMS-Aktivitäten von ST, denn sie kommt durch die in den Baustein integrierte Echtzeit-Datenverarbeitung der Leistungsfähigkeit und Effizienz zugute, was die Latenz reduziert und den Energiebedarf senkt. Die lokale Datenverarbeitung verbessert zudem auch den Datenschutz und die Sicherheit, während die Abhängigkeit von externen Verarbeitungsressourcen sinkt und Skalierbarkeit und Flexibilität für unterschiedliche Anwendungen geboten werden. Nicht zuletzt unterstützt die Edge-AI-Technik innovative Anwendungen wie etwa fortschrittliche Sensorik und die IoT-Integration, um der wachsenden Nachfrage nach intelligenten, vernetzten Geräten Rechnung zu tragen.
Technische Informationen
Der »ISM6GH256X« enthält den einzigartigen Machine-Learning Core (MLC) und eine FSM-Einheit (Finite State Machine) zusammen mit ASC (Adaptive Self-Configuration) und SFLP (Sensor Fusion Low Power). All diese Features integrieren die Edge-AI-Technik direkt in den Sensor, sodass detektierte Ereignisse autonom klassifiziert werden können, um für Echtzeit-Performance, geringe Latenz und einen extrem niedrigen System-Stromverbrauch zu sorgen. Diese eingebaute Technik kann die Dynamik von Signalen rekonstruieren, um eine besonders realitätsnahe Bewegungsverfolgung zu erreichen. Dank des eingebauten SFLP-Algorithmus ist mit einer Stromaufnahme von wenigen Mikroampere auch das Verfolgen der 3D-Orientierung möglich.
Das neue industrielle Expansion Board »X-NUCLEO-IKS5A1« mit der Designumgebung »MEMS Studio« und umfangreichen Softwarebibliotheken (»X-CUBE-MEMS1«) stehen zur Verfügung, um Entwicklern bei der Implementierung von Funktionen wie der Zusammenführung von High-g- und Low-g-Messwerten sowie in den Bereichen Sensorfusion, Kontextsensitivität, Asset-Tracking und Kalibrierung zu unterstützen.
Der »ISM6HG256X« sitzt in einem oberflächenmontierbarem, 2,5 mm x 3 mm großem, für raue industrielle Umgebungen und Temperaturen von -40 °C bis +105 °C ausgelegtem Gehäuse und ist im »eSTore« sowie bei Distributoren lieferbar. Die Preise beginnen bei 4,27 Dollar (ab 1.000 Stück).
Der »ISM6HG256X gehört zum Longevity Program von ST, das die langfristige Verfügbarkeit kritischer Bauelemente für mindestens zehn Jahre gewährleistet.
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