STMicroelectronics
Intelligente Sensorik für medizinische Wearables
Eine neue Toolchain und ein Softwarepaket von STMicroelectronics vereinfachen die Entwicklung von Edge-Processing-Lösungen mit intelligenten Inertialsensoren, etwa in medizinischen Wearables.
Zum Programmieren der Intelligent Sensor Processing Unit (ISPU), mit der die neueste Generation intelligenter MEMS-IMUs des Typs ISM330IS und LSM6DSO16IS ausgestattet ist, hat STMicroelectronics eine Toolchain mit einem dazugehörigen Softwarepaket vorgestellt. Toolchain und Software helfen bei der Nutzung der ISPU zur Verarbeitung bewegungsbezogener Aufgaben wie etwa der Erkennung von Bewegungen und Anomalien unmittelbar im Sensor. Hierdurch ist es möglich, den Stromverbrauch und die Latenz des Systems zu reduzieren, den lokalen Mikrocontroller zu entlasten und das Verhalten des Sensors gezielt auf die jeweilige Anwendung zuzuschneiden.
Entwickler sind mit der ISPU-Toolchain in der Lage, die intelligente Verarbeitungseinheit des Sensors mithilfe der vertrauten und verbreitet eingesetzten C-Sprache zu programmieren. Dabei besteht die Wahl zwischen einer Befehlszeilen-Oberfläche (Command Line Interface, CLI) und einer Eclipse-basierten Umgebung wie STM32CubeIDE. Außerdem kann eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) wie AlgoBuilder oder Unicleo verwendet werden.
Medizinische Wearables mit intelligenter Sensorik
Das Softwarepaket X-CUBE-ISPU enthält Vorlagen und Beispielprojekte sowie umgehend verwendbare Bibliotheken. Diese helfen den Entwicklern, die Verwendung und Programmierung der ISPU des Sensors schnell zu verstehen und können außerdem als Grundlage für die Implementierung eigener Algorithmen genutzt werden. Fertig ausgearbeitete Dateien sind ebenfalls verfügbar, sodass Anwender die Möglichkeit haben, die X-CUBE-ISPU-Beispiele mithilfe einer der GUIs direkt in den Sensor zu laden, ohne dass eine Codierung erforderlich ist. Zusätzlich ist ein GitHub-Repository verfügbar, das weitere Beispiele, Tutorials und zusätzliche Entwicklungs-Ressourcen bereithält.
Mithilfe dieser Ressourcen ist es ohne großen Aufwand möglich, elektronische Kleingeräte wie etwa Wearables für die Aktivitätserkennung und Gesundheitsüberwachung, aber auch industrielle Geräte wie zum Beispiel Asset Tracker, Zustandsüberwachungs-Lösungen, Roboter oder Maschinensteuerungen zu entwickeln.
Die Inertialmodule ISM330IS und LSM6DSO16IS von ST enthalten eine stets aktive Kombination aus 3D-Beschleunigungssensor und 3D-Drehratengeber (Gyroskop) sowie die ISPU. Alle Bestandteile zeichnen sich durch eine geringe Stromaufnahme von nur 0,46 mA im Low-Power-Modus sowie durch ein geringes Rauschen von nur 70 µg/√Hz im High-Performance-Modus aus. Dank der Sensor-Hub-Funktionalität können die Bausteine auch Daten aus bis zu vier weiteren externen Sensoren sammeln. Ein Temperatursensor ist ebenfalls integriert. Das aus Kunststoff bestehende LGA-Gehäuse (Land Grid Array) der Bausteine misst 2,5 x 3 x 0,83 mm.
Die ISPU-Toolchain, X-CUBE-ISPU und der GitHub Model Zoo sind ab sofort auf st.com kostenlos zum Download verfügbar. Die intelligenten MEMS-Sensoren ISM330IS und LSM6DSO16IS werden bereits produziert und können – bei kostenloser Bemusterung – im ST eStore oder bei Distributoren bezogen werden. Die Preise betragen ab 3,92 US-Dollar für den LSM6DSO16IS bzw. 3,97 US-Dollar für den ISM330IS. (uh)
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