芯东西(公众号:aichip001)
作者 | 程茜
编辑 | Panken
芯东西4月28日报道,近日,在英飞凌媒体沟通会上,英飞凌科技电源与传感系统事业部大中华区应用市场总监李国豪与芯东西等媒体进行了深入交流,分享了XENSIV连接传感器套件(CSK)在加速工程师设计以及应用过程中的核心优势。
资源有限的公司在开发复杂物联网产品时,往往前期需要考量传感器、微控制器(MCU)等之间如何实现安全可靠的连接,这可能导致新产品的推出时间被拉长。
基于此,今年年初,英飞凌推出了结合软硬件解决方案的传感器套件CSK,该开发套件能够帮助工程师构建即用型传感器场景并快速实现数据可视化。
李国豪透露:“工程师(使用该工具)在10分钟之内,就可以做好登录账户、配置应用、下载算法、微调等步骤,并能实现数据可视化。”
一、雷达、CO2、气压传感器已基本满足家庭场景
为了打造智慧生活场景下的硬件设备,开发者需要考据到数据安全、连接协议等。英飞凌的套件中包含连接芯片等硬件,还有提供开创性配置程序的软件部分ModusToolbox,开发者可以根据需求自主选择编译器、编辑器和调试器。
在硬件层面,英飞凌的XENSIV DPS368气压、XENSIV BGT60TR13C雷达和XENSIV PAS CO2传感器已集成到CSK中, 此外其微控制器PSoC系列的微控制器套件还包含了Wi-Fi和蓝牙,以及OPTIGA Trust M安全加密芯片。
▲CSK中的四个基本构建块
其中,高精度的雷达和CO2(二氧化碳)传感器是人们智慧化生活中不可缺少的,二氧化碳传感器除了能检测气体浓度高低外,同时也能反映出这一空间内的人口密度。这样的话,即使没有摄像头,开发人员也可以通过二氧化碳传感器判断是否有人员存在。
雷达传感器与二氧化碳传感器不同的是,它需要通过信号处理和算法来感知、判断多维度的数据,包括人口数量、移动速度以及是否有非人类物体等。
将这两类传感器相结合,能够使得空调、空气净化机、智能音箱等智能家居设备发挥更多作用。
雷达传感器能感知人处于房间内空调的哪一方位,配合二氧化碳传感器感知到的二氧化碳浓度,就可以让空调自动改变送风的强度和方向。
此外,在节能效果上这两类传感器也有很多优势。如当设备感知到家中无人时,就可以自动关闭电视等设备,或者按照人的密度或者时间维度来调校。李国豪告诉芯东西,当下能节省能源的智能家居设备将是智能家居行业的发展趋势之一。并且,这些较为简单的电视、空调自动化开关功能,也是智能家居行业里目前最容易实现的。
李国豪说,先推出雷达、二氧化碳、气压传感器的原因在于,这三大传感器已经可以基本满足目前智能家居设备的应用场景。
二、以低功耗、高性能为目标,详解雷达传感器两大算法
英飞凌CSK开发套件的硬件部分,Feather Board底板上包含PSoC 62M微控制器,该控制器是ARM M4F/M0双核。并且PSoC 62M本身有2MB的内存,还有1MB的片上内存。除微控制器外,这一开发套件还有Wi-Fi和蓝牙的Combo芯片AIROC 4301。
李国豪称,选择这两个芯片的原因在于,其面向物联网开发能达到最优表现,并且具有非常低的功耗以及很高的效能。
在传感器方面,含雷达传感器的Feather Board底板上有两个算法功能。
首先是存在侦测,侦测范围能达到5米以内,左右角度约60度。并且即使人静止不动,这一传感器也可以侦测到有人存在于这一空间。
其次是Smart Entrance Counter算法,能够精准感知到进出门框的人数,基于算法的判断,这一传感器就可以实现清点人数的功能。
除此以外,在CSK套件以外,雷达传感器还可以实现手势控制、人员追踪、分区等功能。
李国豪说,假如客户想要存在侦测以外封装、天线类型更小的芯片,英飞凌也在毫米波频谱下提供了两个雷达芯片毫米波LTR11AIP、UTR11AIP。不同于CSK套件中一条发射、三条接收的天线系列,这两个雷达芯片都是一发一收。
一发三收的天线系列除雷达传感器外,还包括DPS368气压传感器,开发者可以同时使用雷达和气压传感器。
二氧化碳传感器的Wing Board子板上面也同样附带气压传感器DPS368,并且由于二氧化碳传感器较为简单,其输出的信号不需要依赖复杂的算法,只需将精准的传感器读数通过I/O口输出到云上。
三、10分钟完成配置,可视化参数读取
李国豪认为,英飞凌这个开发套件最大的好处就是,不需要太多复杂的配置就能跑起来。同时,开发者还可以手动调节雷达、二氧化碳、气压传感器的技术参数。
其方便之处在于,开发者可以在英飞凌软件套件上将相关参考代码直接下载到开发板上,再去选择需要的算法。
基于此,开发者能快速将设备连接到云上,在英飞凌Rapid IoT Connect Platform用户界面下看到所有的相关读数。
并且,开发者也可以在ModusTooIbox上建立自己的应用层应用软件。
“开发者在10分钟之内,就可以做好登录账户、配置应用、下载算法、微调等。”李国豪透露。
此外,关于Wi-Fi、蓝牙的配置,开发者可以通过相应工具进行调校再连接到云上,他补充说,目前,英飞凌主要通过亚马逊云来连接。
使用CSK的开发者也可以通过MQTT协议,把数据上传到其他的云服务供应商中。只要客户有自己的云供应商账户,而且能够做简单的应用层的开发,就能够通过协议来读取CSK上面的输出。
结语:软件优化正显著加速物联网设备开发
物联网设备日益普及的今天,越来越多的设备类型出现,然而针对物联网的应用项目开发却存在着成本高昂、系统风险大、投入产出低等痛点。
英飞凌的物联网传感器开发套件,将用户界面置于云端,并能让开发者随时看到读数输出,不论从开发还是调参难度来看,都大大降低了开发者的门槛。基于英飞凌的开发套件,未来物联网行业可能出现更多创新型解决方案。