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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(lái)優(yōu)化“始終在線”的運(yùn)動(dòng)跟蹤

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

資料介紹

過(guò)去，消費(fèi)者對(duì)健身追蹤器和其他個(gè)人移動(dòng)設(shè)備中“永遠(yuǎn)在線”運(yùn)動(dòng)追蹤功能的需求不斷增長(zhǎng)，這意味著設(shè)計(jì)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(guò)去，消費(fèi)者對(duì)健身追蹤器和其他個(gè)人移動(dòng)設(shè)備中“永遠(yuǎn)在線”運(yùn)動(dòng)追蹤功能的需求不斷增長(zhǎng)，這意味著設(shè)計(jì)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(dòng)檢測(cè)功能的低功耗傳感器的出現(xiàn)有助于開(kāi)發(fā)人員在他們的設(shè)計(jì)中消除這種妥協(xié)。具有內(nèi)置運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能的低功耗傳感器的出現(xiàn)有助于開(kāi)發(fā)人員在他們的設(shè)計(jì)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(dòng)傳感器，?它集成了復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)處理功能，為低功耗、始終在線的運(yùn)動(dòng)跟蹤提供更有效的解決方案。的智能運(yùn)動(dòng)傳感器，?它集成了復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)處理功能，為低功耗、始終在線的運(yùn)動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主機(jī)微控制器在其正常活動(dòng)模式期間消耗的功率占整個(gè)系統(tǒng)功耗的主要部分。因此，開(kāi)發(fā)人員尋找一切機(jī)會(huì)讓微控制器在低功耗睡眠模式下運(yùn)行，喚醒處理器的時(shí)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(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主機(jī)微控制器在其正常活動(dòng)模式期間消耗的功率占整個(gè)系統(tǒng)功耗的主要部分。因此，開(kāi)發(fā)人員尋找一切機(jī)會(huì)讓微控制器在低功耗睡眠模式下運(yùn)行，喚醒處理器的時(shí)間只夠處理傳感器數(shù)據(jù)處理或通信等任務(wù)。多年來(lái)，開(kāi)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(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。對(duì)于對(duì)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(cè)量值填充其片上緩沖區(qū)，甚至執(zhí)行直接內(nèi)存訪問(wèn) (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(hào)鏈可以執(zhí)行信號(hào)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換和過(guò)濾，因此處理器可以立即開(kāi)始處理預(yù)處理數(shù)據(jù)，尋找對(duì)應(yīng)用程序重要的事件。多年來(lái)，開(kāi)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(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。對(duì)于對(duì)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(cè)量值填充其片上緩沖區(qū)，甚至執(zhí)行直接內(nèi)存訪問(wèn) (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(hào)鏈可以執(zhí)行信號(hào)調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換和過(guò)濾，因此處理器可以立即開(kāi)始處理預(yù)處理數(shù)據(jù)，尋找對(duì)應(yīng)用程序重要的事件。通過(guò)在這些傳感器中集成閾值檢測(cè)功能，開(kāi)發(fā)人員可以進(jìn)一步延長(zhǎng)處理器保持低功耗模式的時(shí)間。傳感器不需要處理器識(shí)別重要事件，而是僅在它測(cè)量到的事件超過(guò)開(kāi)發(fā)人員為其編程的閾值時(shí)才發(fā)出喚醒信號(hào)。例如，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)這種類型的高級(jí)溫度傳感器進(jìn)行編程，使其僅在測(cè)得的溫度超過(guò)指定的最大閾值或低于指定的最小閾值時(shí)才發(fā)出喚醒信號(hào)。通過(guò)在這些傳感器中集成閾值檢測(cè)功能，開(kāi)發(fā)人員可以進(jìn)一步延長(zhǎng)處理器保持低功耗模式的時(shí)間。傳感器不需要處理器識(shí)別重要事件，而是僅在它測(cè)量到的事件超過(guò)開(kāi)發(fā)人員為其編程的閾值時(shí)才發(fā)出喚醒信號(hào)。例如，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)這種類型的高級(jí)溫度傳感器進(jìn)行編程，使其僅在測(cè)得的溫度超過(guò)指定的最大閾值或低于指定的最小閾值時(shí)才發(fā)出喚醒信號(hào)。盡管對(duì)于更簡(jiǎn)單的要求很有效，但這種降低功耗的方法對(duì)于檢測(cè)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(cè)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(gè)人可穿戴設(shè)備中通常使用的相對(duì)低容量的可充電電池。因此，面對(duì)用戶對(duì)始終在線檢測(cè)和更長(zhǎng)電池壽命不斷增長(zhǎng)的需求，傳統(tǒng)的使用主機(jī)微控制器執(zhí)行檢測(cè)變得不可持續(xù)。盡管對(duì)于更簡(jiǎn)單的要求很有效，但這種降低功耗的方法對(duì)于檢測(cè)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(cè)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(gè)人可穿戴設(shè)備中通常使用的相對(duì)低容量的可充電電池。因此，面對(duì)用戶對(duì)始終在線檢測(cè)和更長(zhǎng)電池壽命不斷增長(zhǎng)的需求，傳統(tǒng)的使用主機(jī)微控制器執(zhí)行檢測(cè)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(cè)算法，開(kāi)發(fā)人員可以繼續(xù)當(dāng)前的最佳實(shí)踐，通過(guò)低功耗工作模式和處理器睡眠狀態(tài)來(lái)降低系統(tǒng)功耗。同時(shí)，這種更加智能的傳感器需要為開(kāi)發(fā)者提供高度的靈活性。簡(jiǎn)單地將一些特定算法硬連接到傳感器中將無(wú)法滿足對(duì)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(cè)算法，開(kāi)發(fā)人員可以繼續(xù)當(dāng)前的最佳實(shí)踐，通過(guò)低功耗工作模式和處理器睡眠狀態(tài)來(lái)降低系統(tǒng)功耗。