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使用智能傳感器的內(nèi)置機(jī)器學(xué)習(xí)核心來優(yōu)化“始終在線”的運(yùn)動跟蹤

2074783 2022-11-25 | pdf | 473.1KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

過去，消費(fèi)者對健身追蹤器和其他個人移動設(shè)備中“永遠(yuǎn)在線”運(yùn)動追蹤功能的需求不斷增長，這意味著設(shè)計師需要在這些功能和電池壽命之間做出選擇。降低功耗的嘗試不可避免地意味著犧牲跟蹤能力或分辨率，從而損害用戶體驗(yàn)。過去，消費(fèi)者對健身追蹤器和其他個人移動設(shè)備中“永遠(yuǎn)在線”運(yùn)動追蹤功能的需求不斷增長，這意味著設(shè)計師需要在這些功能和電池壽命之間做出選擇。降低功耗的嘗試不可避免地意味著犧牲跟蹤能力或分辨率，從而損害用戶體驗(yàn)。具有內(nèi)置運(yùn)動檢測功能的低功耗傳感器的出現(xiàn)有助于開發(fā)人員在他們的設(shè)計中消除這種妥協(xié)。具有內(nèi)置運(yùn)動檢測功能的低功耗傳感器的出現(xiàn)有助于開發(fā)人員在他們的設(shè)計中消除這種妥協(xié)。本文介紹并展示了如何使用本文介紹并展示了如何使用STMicroelectronicsSTMicroelectronics的智能運(yùn)動傳感器，?它集成了復(fù)雜的運(yùn)動處理功能，為低功耗、始終在線的運(yùn)動跟蹤提供更有效的解決方案。的智能運(yùn)動傳感器，?它集成了復(fù)雜的運(yùn)動處理功能，為低功耗、始終在線的運(yùn)動跟蹤提供更有效的解決方案。經(jīng)典電源管理實(shí)踐經(jīng)典電源管理實(shí)踐在典型的低功耗移動系統(tǒng)設(shè)計中，主機(jī)微控制器在其正常活動模式期間消耗的功率占整個系統(tǒng)功耗的主要部分。因此，開發(fā)人員尋找一切機(jī)會讓微控制器在低功耗睡眠模式下運(yùn)行，喚醒處理器的時間只夠處理傳感器數(shù)據(jù)處理或通信等任務(wù)。在典型的低功耗移動系統(tǒng)設(shè)計中，主機(jī)微控制器在其正?；顒幽Ｊ狡陂g消耗的功率占整個系統(tǒng)功耗的主要部分。因此，開發(fā)人員尋找一切機(jī)會讓微控制器在低功耗睡眠模式下運(yùn)行，喚醒處理器的時間只夠處理傳感器數(shù)據(jù)處理或通信等任務(wù)。多年來，開發(fā)人員一直能夠使用能夠獨(dú)立于主機(jī)處理器收集數(shù)據(jù)的傳感器來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。對于對傳感器輸出數(shù)據(jù)速率要求不高的應(yīng)用，傳感器可以用一系列測量值填充其片上緩沖區(qū)，甚至執(zhí)行直接內(nèi)存訪問 (DMA) 事務(wù)以在發(fā)出中斷喚醒處理器之前將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)存完成其處理任務(wù)。由于傳感器的集成信號鏈可以執(zhí)行信號調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換和過濾，因此處理器可以立即開始處理預(yù)處理數(shù)據(jù)，尋找對應(yīng)用程序重要的事件。多年來，開發(fā)人員一直能夠使用能夠獨(dú)立于主機(jī)處理器收集數(shù)據(jù)的傳感器來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。對于對傳感器輸出數(shù)據(jù)速率要求不高的應(yīng)用，傳感器可以用一系列測量值填充其片上緩沖區(qū)，甚至執(zhí)行直接內(nèi)存訪問 (DMA) 事務(wù)以在發(fā)出中斷喚醒處理器之前將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)存完成其處理任務(wù)。由于傳感器的集成信號鏈可以執(zhí)行信號調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換和過濾，因此處理器可以立即開始處理預(yù)處理數(shù)據(jù)，尋找對應(yīng)用程序重要的事件。通過在這些傳感器中集成閾值檢測功能，開發(fā)人員可以進(jìn)一步延長處理器保持低功耗模式的時間。傳感器不需要處理器識別重要事件，而是僅在它測量到的事件超過開發(fā)人員為其編程的閾值時才發(fā)出喚醒信號。例如，設(shè)計人員可以對這種類型的高級溫度傳感器進(jìn)行編程，使其僅在測得的溫度超過指定的最大閾值或低于指定的最小閾值時才發(fā)出喚醒信號。通過在這些傳感器中集成閾值檢測功能，開發(fā)人員可以進(jìn)一步延長處理器保持低功耗模式的時間。傳感器不需要處理器識別重要事件，而是僅在它測量到的事件超過開發(fā)人員為其編程的閾值時才發(fā)出喚醒信號。例如，設(shè)計人員可以對這種類型的高級溫度傳感器進(jìn)行編程，使其僅在測得的溫度超過指定的最大閾值或低于指定的最小閾值時才發(fā)出喚醒信號。盡管對于更簡單的要求很有效，但這種降低功耗的方法對于檢測更復(fù)雜的事件可能效果明顯較差。結(jié)合始終在線傳感的要求，檢測這些復(fù)雜事件意味著處理器有更高的工作周期，從而快速耗盡個人可穿戴設(shè)備中通常使用的相對低容量的可充電電池。因此，面對用戶對始終在線檢測和更長電池壽命不斷增長的需求，傳統(tǒng)的使用主機(jī)微控制器執(zhí)行檢測變得不可持續(xù)。盡管對于更簡單的要求很有效，但這種降低功耗的方法對于檢測更復(fù)雜的事件可能效果明顯較差。結(jié)合始終在線傳感的要求，檢測這些復(fù)雜事件意味著處理器有更高的工作周期，從而快速耗盡個人可穿戴設(shè)備中通常使用的相對低容量的可充電電池。因此，面對用戶對始終在線檢測和更長電池壽命不斷增長的需求，傳統(tǒng)的使用主機(jī)微控制器執(zhí)行檢測變得不可持續(xù)。相反，如果傳感器可以執(zhí)行更復(fù)雜的檢測算法，開發(fā)人員可以繼續(xù)當(dāng)前的最佳實(shí)踐，通過低功耗工作模式和處理器睡眠狀態(tài)來降低系統(tǒng)功耗。同時，這種更加智能的傳感器需要為開發(fā)者提供高度的靈活性。簡單地將一些特定算法硬連接到傳感器中將無法滿足對新的和更好的產(chǎn)品功能的需求。STMicroelectronics LSM6DSOX iNEMO ( 相反，如果傳感器可以執(zhí)行更復(fù)雜的檢測算法，開發(fā)人員可以繼續(xù)當(dāng)前的最佳實(shí)踐，通過低功耗工作模式和處理器睡眠狀態(tài)來降低系統(tǒng)功耗。