STMicroelectronics ha presentato un'unità di misura inerziale (IMU) a 6 assi che combina sensori ottimizzati per il monitoraggio dell'attività e la misurazione degli impatti ad alta accelerazione in un unico dispositivo estremamente compatto.

I dispositivi dotati di questa unità di misura inerziale consentono di riconoscere completamente qualsiasi evento legato al movimento con elevata precisione, offrendo così più funzionalità e un'esperienza utente superiore. Risulta così possibile introdurre nuove potenti funzionalità nei dispositivi mobili, nei dispositivi indossabili e nei prodotti medici di consumo, nonché nelle apparecchiature per la casa intelligente, l'industria intelligente e la guida intelligente.

Il nuovo sensore LSM6DSV320X occupa solamente 3 mm x 2,5 mm di spazio e ha una capacità di elaborazione AI integrata per facilitare la registrazione continua di movimenti e impatti. Sfruttando il costante investimento di ST nella progettazione di sistemi microelettromeccanici (MEMS), l'innovativo dispositivo a doppio accelerometro garantisce un'elevata precisione per il monitoraggio delle attività fino a 16 g di accelerazione e il rilevamento degli impatti fino a 320 g di accelerazione. 

Il chip LSM6DSV320X con le strutture microelettromeccaniche (MEMS) del giroscopio (a sinistra) e dei due accelerometri a basso e alto g (a destra) 

“Continuiamo a sfruttare sempre più il potenziale dei nostri sensori MEMS AI all'avanguardia per migliorare le prestazioni e l'efficienza energetica delle principali applicazioni intelligenti odierne”, ha affermato Simone Ferri, Vicepresidente del gruppo APMS e Direttore generale del sottogruppo MEMS di STMicroelectronics. “Il nostro nuovo modulo inerziale con esclusiva capacità di doppio rilevamento consente interazioni più intelligenti e offre maggiore flessibilità e precisione a dispositivi e applicazioni quali smartphone, dispositivi indossabili, smart tag, monitor di risorse, registratori di dati di eventi e infrastrutture più grandi”.

Il sensore LSM6DSV320X amplia la famiglia di dispositivi integrati che contengono il machine-learning core (MLC) di ST, il processore AI integrato che gestisce l'inferenza direttamente nel sensore, per ridurre il consumo energetico del sistema e migliorare le prestazioni dell'applicazione.

L'IMU LSM6DSV320X contiene due accelerometri (per alto e basso g), un giroscopio, una macchina a stati finiti (FSM) e un nucleo di inferenza AI (MLC)

Il sensore è dotato di due accelerometri, progettati per la coesistenza e prestazioni ottimali utilizzando tecniche avanzate esclusive di ST. Uno di questi accelerometri è ottimizzato per la migliore risoluzione nel monitoraggio dell'attività, con una portata massima di ±16g, mentre l'altro può misurare fino a ±320g per quantificare urti violenti come collisioni o eventi ad alto impatto.

Coprendo un campo di rilevamento estremamente ampio con una precisione senza compromessi, il nuovo sensore MEMS AI di ST consentirà ai dispositivi consumer e IoT di offrire ancora più funzionalità, pur mantenendo un formato elegante o indossabile.

Ad esempio, un activity tracker può fornire il monitoraggio delle prestazioni entro intervalli normali, oltre a misurare gli impatti elevati per la sicurezza negli sport di contatto, aggiungendo valore per i consumatori e gli atleti professionisti/semiprofessionisti. Altre opportunità nel mercato consumer includono i controller di gioco, che migliorano l'esperienza dell'utente rilevando movimenti rapidi e impatti, nonché i tag intelligenti da applicare agli oggetti e registrare movimenti, vibrazioni e urti per garantirne la sicurezza, la protezione e l'integrità.

Con il suo ampio intervallo di misurazione dell'accelerazione, il sensore di ST consentirà anche lo sviluppo di nuove generazioni di dispositivi intelligenti per settori quali la sanità consumer e la sicurezza industriale. Le potenziali applicazioni includono dispositivi di protezione personale per i lavoratori in ambienti pericolosi, che valutano la gravità delle cadute o degli impatti. Altri usi includono apparecchiature per valutare con precisione lo stato di salute di strutture quali edifici e ponti.

L'elevato livello di integrazione del sensore semplifica la progettazione e la produzione dei prodotti, consentendo ai monitor avanzati di entrare nei mercati di destinazione a prezzi competitivi. I progettisti possono creare dispositivi sottili e leggeri, facili da indossare o da fissare alle attrezzature.

Il sensore LSM6DSV320X da 2,5 mm x 3 mm integra tre sensori microelettromeccanici (MEMS), che comprendono accelerometri da ±16 g e ±320 g e un giroscopio MEMS con intervallo di ±4000 dps. I sensori sono completamente sincronizzati, rendendo i moduli facili da usare e contribuendo a semplificare lo sviluppo delle applicazioni.

La macchina a stati finiti (FSM) integrata gestisce automaticamente il cambio gamma reso possibile dalla presenza di due accelerometriOltre al nucleo di calcolo MLC, che gestisce la consapevolezza del contesto in modo efficiente dal punto di vista energetico, il sensore LSM6DSV320X integra una macchina a stati finiti (FSM) che aiuta a eseguire il tracciamento del movimento nel modulo.

Il circuito digitale include anche la tecnologia Sensor Fusion Low-Power (SFLP) di ST per l'orientamento spaziale.

Come altri sensori MEMS intelligenti nel portafoglio di ST, anche il modello LSM6DSV320X è dotato di auto-configurazione adattiva (ASC) per ottimizzare il consumo energetico. I sensori con ASC possono regolare automaticamente le loro impostazioni in tempo reale al rilevamento di uno specifico modello di movimento o segnale dall'MLC, senza l'intervento del processore host.

Per facilitare il tracciamento di impatti ad alta intensità e allo stesso tempo massimizzare la precisione su eventi a bassa gravità, ST ha anche creato e brevettato la libreria software Motion XLF, che fonde i dati dell'accelerometro a bassa gravità e dell'accelerometro ad alta gravità.

I team di sviluppo dei clienti possono utilizzare liberamente il software nei loro progetti utilizzando il pacchetto X-CUBE-MEMS1. ST fornisce inoltre, gratuitamente, strumenti di progettazione grafica che aiutano a valutare, configurare e provare il sensore LSM6DSV320X con AI incorporata e a collegare i progetti con le applicazioni basate sui microcontrollori della famiglia STM32.