ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ECF26 infobanner

IN FOCUS

Agenttinen tekoäly tarttuu RTL-verifioinnin tuottavuusongelmaan

Agenttinen tekoäly siirtää RTL-verifioinnin painopistettä yksittäisten työkalujen automatisoinnista koko työnkulun älykkyyteen. Siemens EDA:n tavoitteena on vähentää koordinointiin kuluvaa aikaa ilman, että suunnitteluinsinöörit menettävät kontrollin prosessista.

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

logotypen

Jun # 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

Askelmittari syntyy kolmesta piiristä

Tietoja
Kirjoittanut Zhang Feng, Microchip Technology
Julkaistu: 08.02.2018
  • Komponentit
  • Suunnittelu & ohjelmointi

Rannekemallisen askelmittarin voi rakentaa helposti kolmesta piiristä. Tässä esiteltävä demolaite on tarkoitettu lopullisen tuotteen evaluointiin ja kehitystyöhön. Se koostuu mikro-ohjaimesta, 3-akselisesta kiihtyvyysanturista, Bluetooth LE -moduulista ja muutamasta oheiskomponentista.

Artikkelin kirjoittaja Zhang Feng toimii mikro-ohjaimiin perustuvien sekasignaalijärjestelmien ja erityisesti lääketieteellisten mittausjärjestelmien sovellusinsinöörinä Microchip Technology -yhtiössä.

Puettava teknologia ei ole koskaan ollut yhtä paljon esillä julkisuudessa kuin viime aikoina. Ihmiskehon eri toimintoja tarkkailevien, puettavien elektronisten laitteiden esiinmarssi näyttää loppumattomalta.

Tämän kehityksen kärjessä ovat kehon aktiivisuutta seuraavat laitteet, jotka mittaavat käyttäjän ottamien askelten lukumäärää ja kannustavat liikkumaan riittävästi päivittäin, mikä puolestaan auttaa alentamaan kohonnutta verenpainetta ja painoindeksiä. Rannekemalliset aktiivisuusmittarit, joissa yhdistyy askelmittari ja Bluetooth LE -tiedonsiirto (Low Energy), ovat nousseet suosituiksi motivointivälineiksi niille, jotka haluavat lisätä liikuntaa ja kohentaa näin terveydentilaansa.

Digitaalinen askelmittari on kannettava elektroninen laite, joka laskee jokaisen otetun askeleen mittaamalla henkilön liikkeitä kiihtyvyysanturin avulla. Tällainen laite voidaan rakentaa käyttäen 8-bittistä mikro-ohjainta, Bluetooth LE -moduulia ja digitaalista 3-akselista kiihtyvyysanturia.

Tässä esiteltävää demolaitetta voi pitää ranteessa kuten kelloa tai rannerengasta. Siihen kuuluva Bluetooth LE -moduuli mahdollistaa kommunikoinnin älypuhelimen tai tabletin kanssa. Niiden avulla käyttäjä voi seurata oman harjoitusohjelmansa edistymistä.

Kuvassa 1 nähdään tällaisen askelmittarin lohkokaavio. Siinä käytetään Microchipin mikro-ohjainta PIC16LF1718 ja Bluetooth LE 4.1 -moduulia RN4020, Bosch Sensortecin 3-akselista kiihtyvyysanturia BMA250E sekä kolmen voltin CR2032-tyyppistä litium-nappiparistoa.

 

Kuva 1. Askelmittarin demolaitteen lohkokaavio.

Laitteen toiminta

Laitteen 10-bittinen digitaalinen kiihtyvyysanturi ilmaisee käyttäjän liikkeet kolmen akselin suhteen. Mikro-ohjaimen laiteohjelmisto sisältää Bosch Sensortecin kehittämän askelilmaisu-algoritmin. Laitteen käyttösovellus kutsuu toistuvasti tätä askelilmaisutoimintoa.

Mikro-ohjain lukee kiihtyvyysdataa anturin x-, y- ja z-akseleilta I2C-liitännän kautta aina, kun askelilmaisutoimintoa kutsutaan. Sen jälkeen askelilmaisutoiminto analysoi kertyneen kiihtyvyysdatan ja määrittelee askelten lukumäärän kuviontunnistuksen perusteella.

Kertynyt askelmäärä voidaan näyttää kolminumeroisella 7-segment-ledinäytöllä tai Bluetooth LE -yhteyden kautta älypuhelimessa tai tabletissa pyörivässä sovelluksessa.

Kuvassa 2 nähdään askelmittaridemon mittausprosessin kulku vuokaaviona.

Kuva 2. Askelmittaridemon laiteohjelmiston vuokaavio.

Askelmittarin Bluetooth LE -moduuli noudattaa yhdessä laiteparinsa kanssa Bluetooth 4.1 -määrityksiä ja tukee 13 julkista profiilia sekä 17 julkista palvelua, jotka perustuvat yleiseen GATT-määriteprofiiliin. Tuetuista julkisista profiileista neljä liittyy terveydentilaan: sykkeen, ruumiinlämmön, veren glukoositason ja verenpaineen valvonta.

Moduuli tukee myös käyttäjän määrittelemää yksityistä profiilia tai palvelua, joka sopii täsmällisesti käyttäjän omaan sovellukseen. Tässä tapauksessa demoratkaisu määrittelee yksityisen palvelun askelmittarisovellukselle.

Kaikki konfiguroinnit tallennetaan Bluetooth LE -moduulin sisäiseen haihtumattomaan muistiin, joten käyttäjän tarvitsee tehdä asetukset moduulille vain kerran.

Mikro-ohjain aktivoi moduulin, kun Bluetooth LE -yhteys on otettu käyttöön painamalla käynnistyspainiketta. Moduuli paritetaan sen jälkeen älypuhelimen tai tabletin kanssa. Mikro-ohjain lähettää toistuvasti askelmäärää moduulille UART-liitännän kautta onnistuneen parituksen jälkeen. Tämän jälkeen moduuli lähettää askelmäärän paritetulle mobiililaitteelle, jonka yhteensopiva Bluetooth LE -sovellus esittää askelmäärän näytöllä.

Erillistä sovellusohjelmaa ei välttämättä tarvita, jos paritettavassa laitteessa on asennettuna Applen HealthKit-ohjelma, joka on ollut saatavissa iOS-käyttöjärjestelmään versiosta 8 lähtien. Ohjelma noudattaa Bluetooth LE:n GATT-määrityksiä. Toisin sanoen HealthKit tukee luonnostaan useaa RN4020-moduulin avulla toteutettua lääketieteellistä mittausta kuten sykkeen, verenpaineen, ruumiinlämmön ja veren glukoositason seurantaa. Näin ollen erillisen sovellusohjelman kehittämisen sijasta laitevalmistaja voi sallia Applen HealthKit-ohjelman hallitsevan automaattisesti laitetta tai oheislaitetta, kun se on paritettu Bluetooth LE -moduulin kanssa.

Askelmittarin toimintojen ohjaaminen käy nopeasti yhdellä painikkeella IOC-liitännän (Interrupt-On-Change) kautta. Ledinäytön kytkemiseksi päälle tai pois käyttäjän tulee painaa painiketta ja vapauttaa se alle sekunnissa. Bluetooth LE -yhteyden salliminen tai estäminen tapahtuu painamalla painiketta yhtäjaksoisesti yli sekunnin mutta alle neljä sekuntia. Yli neljä sekuntia kestävä painaminen nollaa askelmittarin lukeman.

Tehonsyöttö

Askelmittarin käyttöteho syötetään kolmen voltin litium-nappiparistosta. Ledinäyttö sammutetaan automaattisesti aina kymmenen sekunnin jälkeen virrankulutuksen hillitsemiseksi.

UART-tiedonsiirron nopeus on asetettu 2400 kilobittiin sekunnissa niin, että Bluetooth LE -moduuli voi pysyä syvässä lepotilassa, kun UART-dataliikennettä ei ole.

Ellei liikettä ilmene 16 sekuntiin, kiihtyvyysanturi lähettää ’ei liikettä’ -keskeytyksen mikro-ohjaimelle IOC-liitännän kautta. Kun keskeytys tapahtuu, mikro-ohjain konfiguroi kiihtyvyysanturin ’high-g’-keskeytysmuotoon ja asettaa sen virransäästötilaan. Sen jälkeen mikro-ohjain itsekin siirtyy lepotilaan niin, että koko järjestelmän tehonkulutus on mahdollisimman vähäinen.

Alhaisen tehonkulutuksen tilassa kiihtyvyysanturi vaihtaa toistuvasti tilaansa lepotilan ja hereilläolon välillä. Lepotilan aikana kiihtyvyysanturin koko analogisen osan tehonsyöttö on kytketty pois päältä. Hereilläolon aikana kiihtyvyysanturi toimii taas normaalisti ja ’high-g’-keskeytystoiminto on käytössä määrittämässä, milloin pitää herätä ja nousta alhaisen tehonkulutuksen tilasta.

Kiihtyvyysanturi tuottaa ’high-g’-keskeytyksen mikro-ohjaimen herättämiseksi, kun käyttäjän liike ylittää ennalta asetetun kynnyksen suurta kiihtyvyyttä vastaavan tapahtuman kuten kävelyn, askelmittarin nostamisen, heiluttamisen tai ilmassa pyörittämisen vuoksi. Askelmittari palaa normaaliin toimintaansa heräämisen jälkeen.

Kuva 3. Askelmittarin demolevy edestäpäin nähtynä.

MORE NEWS

Kiinan uusi kvanttikone ei tarvitse jäähdytystä lähelle absoluuttista nollapistettä

Kiinassa on esitelty maan ensimmäinen neutraaleihin atomeihin perustuva kvanttitietokone. Han Yuan-1 -järjestelmän kehittänyt CAS Cold Atom Technology korostaa erityisesti sitä, että laitteisto toimii tavallisessa sisäympäristössä ilman kryogeenistä jäähdytysjärjestelmää.

COM Express vetää edelleen moduulimarkkinaa

Tekoälysovellusten ja reunalaskennan kasvu on nostanut COM-HPC:n viime vuosina vahvasti esiin, mutta markkinadata kertoo vanhan standardin pitävän edelleen pintansa. Vuonna 2025 lähes puolet kaikista Computer-on-Module-moduuleista perustui edelleen COM Express -standardiin.

Tubettaja väittää: Donut Lab testautti tavallista litiumionikennoa

Suomalaisen Donut Labin akkuteknologia on joutunut uudenlaisen kritiikin kohteeksi. Puolen miljoonan tilaajan Ziroth-kanavaa ylläpitävä mekatroniikan tohtori Ryan Hughes väittää, että yhtiön VTT:llä testauttama kenno oli todellisuudessa tavallinen litiumioniakku eikä Donut Labin esittelemä uudenlainen kiinteäelektrolyyttikenno.

Miljardirahoitus vauhdittaa Iceyen satelliittituotannon kaksinkertaiseksi

Suomalainen avaruusyhtiö Iceye on kerännyt yli miljardin euron rahoituksen, jonka avulla yhtiö aikoo kasvattaa tutkasatelliittiensa tuotannon nykyisestä 50 satelliitista sataan vuodessa. Samalla yhtiön arvostus nousi yli 10 miljardin euron.

Uusi UWB-tekniikka nelinkertaistaa paikannuksen kantaman

UWB-paikannuksen suurin rajoitus on ollut kantama. Belgialainen tutkimuslaitos Imec on nyt esitellyt tulevan IEEE 802.15.4ab -standardin ensimmäisen NBA-toteutuksen, jonka avulla paikannus onnistuu jopa neljä kertaa nykyistä kauempaa ilman merkittävää lisäystä tehonkulutukseen.

Infineon haluaa tuoda maksamisen jokaiseen älysormukseen

Moni älysormuksen käyttäjä toivoisi voivansa maksaa ostoksensa samalla tavalla kuin älykellolla. Toistaiseksi esimerkiksi Oura- ja Samsung Galaxy Ring -sormukset eivät tue lähimaksamista, ja markkinoilla olevat maksusormukset ovat jääneet pienten erikoisvalmistajien tuotteiksi. Saksalainen Infineon uskoo tilanteen muuttuvan.

Lisäkortilla 10 megabitin 4G-yhteys IoT-laitteisiin

MIKROE on esitellyt uuden LTE Cat.1 5 Click -lisäkortin, joka tuo 4G LTE Cat 1 bis -yhteydet sulautettuihin IoT- ja M2M-laitteisiin. Ratkaisu on suunnattu erityisesti eurooppalaisille markkinoille, joissa tarvitaan luotettavaa mobiiliyhteyttä pienellä tehonkulutuksella.

Sirumarkkinoiden kasvu on käsittämätöntä

Puolijohteiden maailmanlaajuinen myynti on kasvamassa tänä vuonna tasolle, jota vielä muutama vuosi sitten olisi pidetty epärealistisena. Alan tilastointiorganisaatio WSTS ennustaa markkinan kasvavan vuonna 2026 lähes 90 prosenttia 1,51 biljoonaan dollariin.

Uusi AV2-koodekki lupaa saman kuvanlaadun 30 prosenttia pienemmällä datamäärällä

Alliance for Open Media (AOMedia) on julkaissut uuden AV2-videokoodekin määritykset. Järjestön mukaan AV2 pystyy tuottamaan saman kuvanlaadun noin 30 prosenttia pienemmällä bittimäärällä kuin nykyinen AV1, mikä vähentää sekä verkkoliikennettä että tallennustilan tarvetta.

VTT-spinout lupaa superkondensaattorin ilman litiumia ja harvinaisia metalleja

VTT:stä irrotettu Granarium Technologies kehittää superkondensaattoreita, joiden raaka-aineina ovat nanosellu, biohiili ja vesi. Yhtiön mukaan teknologia voi tarjota sähköverkoille millisekunneissa reagoivan tehopuskurin ilman litiumia, kobolttia tai muita kriittisiä mineraaleja.

AWS uskoo: startupin pilviarkkitehdiksi riittää jatkossa AI-agentti

Amazon Web Services on esitellyt uuden AI-pohjaisen Startup Advisor -palvelun, jonka tarkoituksena on toimia startup-yrityksen omana pilviarkkitehtina. AWS:n mukaan tekoälyagentti pystyy neuvomaan perustajia infrastruktuurin rakentamisessa, kustannusten hallinnassa, tietoturvassa ja palveluvalinnoissa ilman, että taustalla on syvää pilviosaamista.

NI haluaa RF-testauksen myös opetuskäyttöön

Emerson on esitellyt kaksi uutta NI:n PXI-pohjaista esteriä (VST), joiden tarkoituksena on tuoda korkeatasoinen RF-testaus aiempaa useamman organisaation ulottuville. Uudet PXIe-5841- ja PXIe-5820-mallit on suunnattu erityisesti kustannusherkkiin sovelluksiin, kuten oppilaitoksiin, tutkimuslaboratorioihin ja lääketieteellisten laitteiden kehitykseen.

Kvanttiyhtiö Quantinuum listautui 16 miljardin dollarin arvolla – liikevaihto jäi murto-osaan

Ioniloukkutekniikkaan perustuva Quantinuum nousi Nasdaqiin lähes 16 miljardin dollarin markkina-arvolla. Samalla yhtiön tuoreet tulosluvut muistuttavat, kuinka varhaisessa vaiheessa kvanttilaskennan kaupallistaminen edelleen on.

Realme GT 8 Pro: OnePlussan paikkaajan kamera yllätti

OnePlussan poistuminen Suomen markkinoilta jätti jälkeensä aukon, jota moni valmistaja yrittää nyt täyttää. Yksi näkyvimmistä tulokkaista on saman OPPO-konsernin realme, jonka uusi GT 8 Pro on käytännössä yhtiön lippulaivamalli. Paperilla laite tarjoaa kaiken, mitä tuhannen euron puhelimelta voi odottaa: Snapdragon 8 Elite Gen 5 -järjestelmäpiirin, 7000 milliampeeritunnin akun, 120 watin pikalatauksen ja 200 megapikselin telekameran.

Onsemi haluaa automatisoida SiC-tehoasteen suunnittelun

Piikarbidipohjaisten tehoasteiden suunnittelu vaatii tarkkaa yhteensovittamista tehotransistorien ja niiden ohjainpiirien välillä. Nyt onsemi pyrkii helpottamaan tätä työtä uudella verkkopohjaisella Elite Pairing Studio -suunnitteluympäristöllä.

Turun AMK rakentaa testausympäristön akkujen ääritilanteiden tutkimiseen

Turun ammattikorkeakoulu rakentaa Kupittaan kampukselle uuden testausympäristön, jossa litiumioniakkuja voidaan altistaa hallitusti erilaisille vika- ja ääritilanteille. Tavoitteena on kerätä mittausdataa, jota voidaan hyödyntää akkujen suunnittelussa, simuloinnissa ja turvallisuusratkaisujen kehittämisessä.

Sulautettu tekoäly pakottaa suunnittelemaan uudella tavalla

ETN - Technical articleTekoäly, kehittyneet yhteydet ja tietoturva muuttavat sulautettujen järjestelmien arkkitehtuureja. Laskentateho kasvaa nopeasti samaan aikaan, kun laitteiden fyysinen koko pienenee. Tietoturva, datan hallinta ja uudet säädökset lisäävät vaatimuksia niin yhteyksille kuin suunnittelullekin. Samalla laitevalmistajat pyrkivät nopeuttamaan tuotekehitys- ja testaussyklejään.

Advania lupaa automatisoida yli 90 prosenttia tietoturvapoikkeamien käsittelystä

– Tekoälyä vastaan organisaatiot tarvitsevat tekoälyä hyödyntävät havainnointikyvykkyydet puolustuksensa tueksi. Siksi olemme kehittäneet agenttipohjaisen SOC-palvelun, sanoo Advania Finlandin tietoturvaliiketoiminnasta vastaava johtaja Mats Palm.

Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa

Autoteollisuudessa siirrytään vauhdilla kohti älykkäämpiä ja entistä turvallisempia korielektroniikan ratkaisuja. Belgialainen Melexis esitteli uuden Hall-anturin, joka pystyy tunnistamaan jopa neljä eri asentoa yhdellä kaksijohtimisella liitännällä. Ratkaisu voi korvata useita perinteisiä mikrokytkimiä esimerkiksi istuimissa, ovissa ja tavaratilan lukoissa.

Microsoft varaa 190 hehtaaria Vaasasta uudelle datakeskukselle

Microsoft on solminut esisopimuksen noin 190 hehtaarin maa-alueiden hankinnasta Vaasan ja Mustasaaren alueelta mahdollista datakeskushanketta varten. Kauppa koskee GigaVaasa-teollisuusaluetta, josta noin kaksi kolmasosaa sijaitsee Vaasassa ja loput Mustasaaressa.

Jun  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Sulautettu tekoäly pakottaa suunnittelemaan uudella tavalla

ETN - Technical articleTekoäly, kehittyneet yhteydet ja tietoturva muuttavat sulautettujen järjestelmien arkkitehtuureja. Laskentateho kasvaa nopeasti samaan aikaan, kun laitteiden fyysinen koko pienenee. Tietoturva, datan hallinta ja uudet säädökset lisäävät vaatimuksia niin yhteyksille kuin suunnittelullekin. Samalla laitevalmistajat pyrkivät nopeuttamaan tuotekehitys- ja testaussyklejään.

Lue lisää...

OPINION

SaaS on kuollut, eläköön CaaS

Tekoälyagentit eivät ehkä tapa SaaS-liiketoimintaa. Mutta ne voivat tappaa sen alkuperäisen arvomallin. Sekä Salesforce että SAP näyttävät jo rakentavan maailmaa, jossa perinteinen SaaS-käyttöliittymä katoaa lähes kokonaan.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Kiinan uusi kvanttikone ei tarvitse jäähdytystä lähelle absoluuttista nollapistettä
  • COM Express vetää edelleen moduulimarkkinaa
  • Tubettaja väittää: Donut Lab testautti tavallista litiumionikennoa
  • Miljardirahoitus vauhdittaa Iceyen satelliittituotannon kaksinkertaiseksi
  • Uusi UWB-tekniikka nelinkertaistaa paikannuksen kantaman

NEW PRODUCTS

  • Lisäkortilla 10 megabitin 4G-yhteys IoT-laitteisiin
  • Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa
  • Murata kutisti 100 voltin autokondensaattorin 0805-kokoon
  • Voiko yksi mikro-ohjain korvata kokonaisen yhdyskäytävän?
  • 20 nanoampeeria riittää nyt magneettikytkimeen
 
 

Section Tapet