ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ETNdigi-superbanner
2026  # Double square

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

ETN

Oct Nov # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Tehosta tuottavuutta anturinsisäisellä tekoälyllä

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 17.03.2025
  • Devices
  • Embedded
  • Artificial Intelligence

Virrankulutuksen optimointi on ratkaisevan tärkeää akkukäyttöisille laitteille. ST MEMS -antureiden Machine Learning Core (MLC) mahdollistaa päätöspuuluokittelun suoraan anturin sisällä, mikä vähentää mikro-ohjaimen kuormitusta ja pidentää akun käyttöikää. ST:n MEMS Studio ja AIoT Craft yksinkertaistavat tekoälypohjaista reunalaskentaa älykkäisiin ja energiatehokkaisiin sovelluksiin.

Tietyt ST MEMS -anturit on varustettu Machine Learning Core (MLC) -ytimellä, joka voi käsitellä syöttödataa (pääasiassa kiihtyvyysantureista, mutta myös gyroskoopeista ja mahdollisesti ulkoisista I2C-liitännän kautta luettavista lähteistä) ja tehdä ennusteita esikoulutetun päätöspuumallin avulla.

Päätöspuumallin suorittaminen suoraan anturin sisällä mahdollistaa tiettyjen tapahtumien tunnistamisen liikeprofiilien perusteella erittäin alhaisella virrankulutuksella. Tämä lähestymistapa vähentää mikro-ohjaimen kuormitusta, alentaa laitteen kokonaisvirrankulutusta ja pidentää akun käyttöikää.

ST tarjoaa MEMS Studio- ja AIoT Craft -työkalut, jotka auttavat käyttäjiä luomaan päätöspuihin perustuvia koneoppimismalleja MLC-yhteensopiville antureille. Mallin koulutusprosessi on suunniteltu helpoksi, joten myös käyttäjät, joilla on vähän tai ei lainkaan data-analyysin kokemusta, voivat hyödyntää sitä automaation ansiosta.

Mikä on päätöspuu?

Päätöspuu on valvottu koneoppimisalgoritmi, joka käyttää binääripuu-rakennetta. ST MEMS -älyantureissa päätöspuu koostuu kahdentyyppisistä solmuista: sisäsolmuista ja ulkoisista solmuista, sekä niitä yhdistävistä oksista. Sisäsolmut sisältävät "if-then-else" -ehtoja, joiden perusteella tiedon kulku etenee kohti lopullista päätöstä.

 

Artikkeli on kokonaisuudessan luettavissa uudesta ETNddigi-lehdestä täällä. 

 

BOOST EFFICIENCY WITH IN-SENSOR AI

Optimizing power consumption is crucial for battery-powered devices. With ST MEMS sensors' Machine Learning Core (MLC), decision-tree classification runs directly inside the sensor, reducing microcontroller workload and extending battery life. Discover how ST’s MEMS Studio and AIoT Craft simplify AI-powered edge computing for smarter, energy-efficient applications.

Certain ST MEMS sensors are equipped with a Machine Learning Core (MLC). This core can process input data (mostly from accelerometers, but also from gyroscopes and eventually, external data readable through the I2C interface) and make predictions using a pre-trained decision tree model. The decision tree model running directly inside the sensor can detect specific events from motion patterns with extremely low power consumption. This approach offloads the microcontroller, reduces the overall power consumption of the device, and prolongs the device’s battery runtime.

ST makes training of a decision tree more accessible through its MEMS Studio and ST AIoT Craft applications. They both help users create machine-learning models based on decision trees for MLC-enabled sensors. The model training process is also accessible to users with little or no data science experience, thanks to the automation of most of the process.

WHAT IS A DECISION TREE?

A decision tree is a supervised learning algorithm that uses a binary tree-like structure, which is also utilized in ST MEMS smart sensors. The decision tree consists of two types of nodes: inner nodes and outer nodes, along with branches. Inner nodes contain "if-then-else" conditions where a feature calculated from input data is compared against a threshold. A specific type of inner node is the root node, which carries the initial condition to evaluate and does not have any incoming branches. Branches represent the result of the inner node (true or false) and select the next node to be evaluated. Outer nodes, also called leaf nodes, do not have any outgoing branches and contain the prediction / result.

Decision trees inside ST MEMS smart sensors can be used for a wide range of applications, including activity/fitness recognition, asset tracking, or vibration monitoring.

HOW IS A DECISION-TREE MODEL TRAINED?

To create a decision tree, we need to:

 

  1. Define Classes: Identify the set of classes we want to predict.
  2. Data Collection and Labeling: Gather and tag data for each class with corresponding labels, as supervised learning requires labeled data for training.
  3. Data Analysis: Analyze the collected data to select useful signal features and determine the appropriate window length. Optionally, digital filters can be included.
  4. Feature Calculation: Calculate signal features from a specific number of samples determined by the window length. These features can include mean, variance, zero-crossing, minimum, maximum, and so on.
  5. Model Training: Perform model training on the selected signal features calculated from the input data.

 

Both MEMS Studio and ST AIoT Craft simplify the model training process, reducing the development time. The MEMS Studio is a standalone desktop application that handles the training process locally on the user’s computer. Moreover, the application includes sensor configuration and evaluation, offline data analysis, advanced embedded features, and embedded AI development. On the other hand, the ST AIoT Craft is a web-based tool focusing on AI and IoT, where all the processing is running in the cloud, allowing more flexibility.

HERE'S HOW BOTH APPLICATIONS HELP:
  1. Development Board Support: The tools support several ST development boards with ready-to-use firmware for data logging and model evaluation.
  2. Data Logging and Labeling: When using the ST AIoT Craft, data logging and labeling can be done using a web GUI or a companion mobile application. Data can also be imported in CSV format, for example, if logging was done using a different application like the MEMS Studio. In the MEMS Studio, it is possible to import data in CSV format, with data logging either by the MEMS Studio or a different application.
  3. Data Parsing and Labeling: the ST AIoT Craft includes utilities to help parse and label large data files. Users can visualize data in a graph, select sections, and assign corresponding labels to motion patterns. The labeled dataset can then be split into smaller logs with assigned labels, ready for training. The MEMS Studio has a separate data manipulation tool with the same capabilities.
  4. Automatic Analysis: The ST AIoT Craft will automatically analyze input data (selected subset of available data), select appropriate filters, features and window length. In the MEMS Studio, selected data is imported into the tool, which can be either analyzed automatically or user can manually select filters, features, and window length. It is also possible to let the tool analyze the data and then manually finetune the settings.
  5. Model Training and Evaluation: The tools train a decision tree and generate a sensor configuration. The trained model can be easily evaluated using selected development boards through the web GUI or a companion mobile application in case of the ST AIoT Craft, and directly in the application when the MEMS Studio is used.

 

Decision trees inside ST MEMS smart sensors can be used for wide range of applications.

When using the ST AIoT Craft, there is no need to install any software on your PC, as your datasets and projects are stored in the cloud. This provides more flexibility when working on your application and allows an IoT system to be set up. A preconfigured Linux gateway image, running on Raspberry Pi hardware, can be downloaded from the ST AIoT Craft website. Example projects are available for users to test the capabilities of the machine learning core.

Decision tree training flow

If you want to experience the ST AIoT Craft firsthand by either trying a project example or creating your own decision tree, please visit staiotcraft.st.com. In case a local training is preferred or you are looking for a complete all-in-one application for sensor development, get the MEMS Studio at st.com/mems-studio. You can learn more about the sensor portfolio with machine learning core capabilities and the core itself, including application notes, on st.com/mlc.

The ST AIoT Craft and MEMS Studio are part of the ST Edge AI suite, which is a collection of software tools for integrating AI features into embedded systems – edge AI. It supports a wide range of ST products, including MEMS smart sensors, and provides resources for data handling, AI model optimization, and deployment. More information and available tools and software can be found on st.com/st-edge-ai-suite.

 

MORE NEWS

Tulevaisuuden autoa ohjaa RISC-V

Autojen elektroniikassa on käynnissä merkittävä arkkitehtuurimuutos. Infineon tuo avoimen RISC-V-käskykanta-arkkitehtuurin Aurix-mikro-ohjaimiinsa ja pyrkii yhdistämään auton eri ohjausjärjestelmät yhteiselle alustalle. Uusi Aurix RC1 on suunniteltu ohjelmistomääriteltyihin autoihin, joissa yhä useampia toimintoja hallitaan keskitetysti ja päivitetään ohjelmistolla.

CRA tulee mukaan flash-muistien kehitykseen

EU kyberkestävyyssäädös CRA muuttaa myös elektroniikan komponenttivalmistajien toimintaa. Taiwanilainen Winbond on kehittänyt tietoturvallisille flash-muisteilleen kokonaisuuden, joka auttaa laitevalmistajia täyttämään EU uudet kyberturvallisuusvaatimukset. Ratkaisua esitellään Münchenin Electronica-messuilla.

GaN-transistorin resistanssi putoaa alle milliohmin

Tekoälypalvelimien ja robottien tehonsyötössä jokainen milliohmi merkitsee kasvavia häviöitä, kun virrat nousevat suuriksi. Nexperia esittelee Münchenin Electronica-messuilla uusia GaN-transistoreita, joiden johtavan tilan resistanssi painuu alimmillaan 0,32 milliohmiin.

NXP lupaa droonin toimintakuntoon puolessa tunnissa

Robottien kehitystyö voi lyhentyä kuukausista viikkoihin, kun tekoäly, anturit, moottorinohjaus ja tietoliikenne yhdistetään valmiiksi testatulle alustalle. NXP esittelee Münchenin Electronica-messuilla uutta robotiikka-alustaansa, jolla droonin ensimmäiset toiminnot voidaan valmistajan mukaan ottaa käyttöön jo puolessa tunnissa.

Sulautettu laite kestää 15 vuotta – mutta kestääkö sen muisti?

Teollisuuden sulautetut järjestelmät suunnitellaan usein 10–15 vuoden käyttöikää varten. Muistitekniikka ja komponenttien saatavuus muuttuvat kuitenkin huomattavasti nopeammin. Kingstonin Suomen liiketoiminnan kehityspäällikkö Mikko Maanoja korostaa, että muistivalinnat ja komponenttien elinkaaren hallinta on otettava huomioon jo laitteen suunnitteluvaiheessa.

SIM-kortti katoaa teollisuuden IoT-laitteista

Teollisuuden IoT-laitteiden mobiiliyhteydet eivät enää välttämättä tarvitse fyysistä SIM-korttia tai erillistä eSIM-piiriä. STMicroelectronics on tuonut NB-IoT -moduuliinsa ohjelmistopohjaisen SIM-ratkaisun, joka yksinkertaistaa laitteiden valmistusta, käyttöönottoa ja yhteyksien hallintaa.

125 megahertsin reaaliaikainen analyysi mahtuu nyt käsimittariin

Saksalainen Rohde & Schwarz on esitellyt Münchenin Electronica-messuilla uuden FNH-käsianalysaattorin, joka yhdistää spektrianalyysin, reaaliaikaisen spektrianalyysin, vektoriverkkoanalyysin ja tehomittaukset samaan laitteeseen. Uutuuden merkittävin tekninen ominaisuus on jopa 125 megahertsin reaaliaikainen analyysikaista, joka on valmistajan mukaan luokkansa levein.

Onsemi leikkaa SiC-tehohäviöitä 35 prosenttia

Onsemi on kehittänyt uuden sukupolven piikarbiditeknologian, joka vähentää tehohäviöitä jopa 35 prosenttia ja kasvattaa tehotiheyttä 30 prosenttia edelliseen sukupolveen verrattuna. EliteSiC M4 -tekniikka perustuu uuteen trench-rakenteeseen, jota yhtiö esittelee tänään Münchenissä alkavilla Electronica-messuilla.

Piikarbidin valmistus ottaa jättiharppauksen

Infineon on ensimmäisenä puolijohdevalmistajana onnistunut valmistamaan toimivia piikarbidi- eli SiC-tehokomponentteja 300 millimetrin kiekoilla teollisessa puolijohdetehtaassa. Läpimurto voi tulevaisuudessa alentaa merkittävästi SiC-komponenttien valmistuskustannuksia ja parantaa niiden saatavuutta.

Euroopan varustautuminen näkyy myös Electronica-messuilla

Euroopan elektroniikkateollisuus kokoontuu tänään Müncheniin maailman suurimmille ammattielektroniikan messuille. Electronica 2026 korostaa tekoälyä, energiatehokkuutta ja sähköistyvää yhteiskuntaa, mutta taustalla vaikuttaa myös Euroopan kiihtyvä varustautuminen. Droonit, tutkat ja elektroninen sodankäynti tarvitsevat yhä enemmän puolijohteita, antureita ja muuta elektroniikkaa.

Tekoäly jakaa piirilevyteollisuuden kahtia

Yole Groupin mukaan maailman piirilevymarkkinat kasvavat 88 miljardista 140 miljardiin dollariin vuoteen 2031 mennessä. Keskimääräinen kahdeksan prosentin vuosikasvu peittää kuitenkin alleen suuren rakennemuutoksen, sillä tekoälypalvelimien tarvitsemat vaativat piirilevyt kasvavat moninkertaista vauhtia perinteisiin ratkaisuihin verrattuna.

Nigel laajenee edullisempiin PXI-kortteihin

Emerson laajentaa NI PXI-mittalaitevalikoimaa uusilla, aiempaa edullisemmilla moduuleilla. Samalla yhä useammat mittausjärjestelmät pääsevät hyödyntämään Nigel-tekoälyavustajaa, joka nopeuttaa automatisoitujen testien kehittämistä ja vianetsintää.

Tekoäly kirjoittaa koodia nopeammin kuin ihminen ehtii tarkastaa

Tekoäly on kiihdyttänyt ohjelmistokehitystä voimakkaasti, mutta samalla se on synnyttänyt uuden pullonkaulan. Koodia syntyy nyt nopeammin kuin sitä ehditään tarkastaa ja hyväksyä. Ohjelmistokehityksen tuottavuutta mittaavan LinearB:n tutkimuksen mukaan tekoälyagenttien tekemät koodimuutokset odottavat katselmointia yli viisi kertaa pidempään kuin muut muutokset.

Kolme teollisuuden Ethernet-protokollaa samassa moduulissa

Texas Instruments on julkistanut kompaktin tietoliikennemoduulin, joka tukee EtherCAT-, EtherNet/IP- ja Profinet-protokollia samalla laitteistolla. Käytettävä protokolla voidaan vaihtaa ohjelmistopäivityksellä ilman piirilevyn uudelleensuunnittelua.

Yksi tehdas käänsi Euroopan elektroniikkatuotannon kasvuun

Euroopan elektroniikan sopimusvalmistus kasvoi 4,7 prosenttia vuonna 2025. Kasvun taakse kätkeytyy kuitenkin huomattavasti heikompi markkinatilanne. Foxconnin yksi tehdas Unkarissa kasvatti datakeskuslaitteiden tuotantoaan niin voimakkaasti, että se käänsi koko Euroopan tilastot plussalle.

Datakeskusten sähkönjakelu siirtyy ohjelmistojen aikaan

Schneider Electric tuo ohjelmistopohjaisen arkkitehtuurin keskijännitekojeistoihin. Tavoitteena on nopeuttaa erityisesti datakeskusten sähkönjakelujärjestelmien valmistusta ja käyttöönottoa. Yhtiön mukaan uusi ratkaisu voi lyhentää käyttöönottoon kuluvaa aikaa jopa puoleen.

Sama piirilevy käy aurinkokennolle ja USB-lataukselle

Belgialainen e-peas on julkistanut kolme virranhallintapiiriä, joiden avulla laitevalmistaja voi toteuttaa samalla piirilevyllä sekä ympäristöenergiaa hyödyntävän että tavallisella USB-latauksella toimivan laitteen. Ratkaisu helpottaa esimerkiksi langattomien näppäimistöjen, hiirten ja IoT-antureiden eri tuoteversioiden kehittämistä.

Pienempi elektroniikka kuumentaa passiivikomponentit

Elektroniikan miniatyrisointi kasvattaa komponenttien lämpökuormitusta. Puolalainen komponenttijakelija TME nostaa esiin Panasonicin passiivikomponentit, joiden avulla voidaan hallita lämpenemistä ja säilyttää piirien sähköiset ominaisuudet tiheästi pakatuissa rakenteissa.

Vuoden ohjelmistoyrittäjä tekisi nyt kaksi asiaa toisin

– Jos perustaisin yritystä nyt, olisin enemmän amerikkalainen. Aloittaisin myyntityön paljon aikaisemmin, jo ennen kuin tuote on valmis, sanoo Enfucen toimitusjohtaja Denise Johansson. Yli 30 miljoonan euron liikevaihtoon kasvaneen maksuteknologiayhtiön perustaja muuttaisi myös suhtautumistaan ulkopuoliseen rahoitukseen. Johansson palkittiin torstaina yhdessä Monika Liikamaan kanssa Vuoden Ohjelmistoyrittäjänä.

Liian pitkä salasana avaa Linux-palvelimen hyökkääjälle

Linux-palvelinten SSH-etäyhteyksistä on löytynyt kriittinen haavoittuvuus, jonka avulla hyökkääjä voi kirjautua järjestelmään ilman oikeaa salasanaa. Yllättävästi hyökkäys onnistuu syöttämällä poikkeuksellisen pitkä salasana. OpenSSH-projekti on julkaissut kiireellisen korjauksen ja kehottaa haavoittuvien järjestelmien ylläpitäjiä toimimaan välittömästi.

45 46 # puffbox mobox till tme native
Oct Nov   # puffbox mobox till square
2026  # mobox för double square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

5G-verkko ilman operaattoria – DECT NR+ haastaa tutut IoT-ratkaisut

ETN - Technical article5G-yhteyden rakentamiseen ei välttämättä tarvita matkapuhelinoperaattoria, SIM-kortteja eikä lisensoitua radiotaajuutta. DECT NR+ tuo 5G-standardin ominaisuuksia paikallisiin IoT-verkkoihin, joissa tarvitaan pitkää kantamaa, pientä viivettä ja luotettavaa tiedonsiirtoa. Uusi tekniikka yhdistää itsestään järjestäytyvän mesh-verkon, energiatehokkuuden ja nopean tiedonsiirron tavalla, joka haastaa monet nykyiset langattomat ratkaisut.

Lue lisää...

OPINION

Googlen jätti-investointi: aika on kypsä uudelle ydinvoimalle

Googlen 13 miljardin euron investointi Suomeen on valtava uutinen. Vielä suurempi uutinen saattaa kuitenkin olla se, mitä investointi kertoo Suomen sähköntarpeesta. Tekoäly tarvitsee sähköä. Paljon sähköä, tasaisesti ja ympäri vuorokauden.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Tulevaisuuden autoa ohjaa RISC-V
  • CRA tulee mukaan flash-muistien kehitykseen
  • GaN-transistorin resistanssi putoaa alle milliohmin
  • NXP lupaa droonin toimintakuntoon puolessa tunnissa
  • Sulautettu laite kestää 15 vuotta – mutta kestääkö sen muisti?

NEW PRODUCTS

  • Sama piirilevy käy aurinkokennolle ja USB-lataukselle
  • Murata kutisti RF-testiliittimen neliömillimetriin
  • 40 TOPSin tekoälyteho ensimmäistä kertaa SMARC-moduulille
  • Muratan lämpötila-anturi on lähes näkymätön
  • 600 megabittiä satelliitin sisällä
 
 

Section Tapet