AI 기능이 내장된 공기질 센서

코로나19 팬데믹(세계적 대유행)은 실내 공기질 개선의 중요성을 강조하고 있다. 집에서든 사무실에서든 대중 교통에서든 우리가 숨쉬는 공기를 깨끗하고 안전하게 유지하는 것이 그 어느 때보다 중요합니다. Bosch Sensortec은 바이러스 감염 위험을 줄이기 위해 환경 MEMS 센서와 AI 기반 소프트웨어를 개발했습니다.

MEMS 센서는 우리의 일상 생활에 침투했습니다. 그럼에도 불구하고 Bosch Sensortec은 고객에게 계속해서 가치를 제공하기 위해 고급 알고리즘과 임베디드 AI를 사용하여 하드웨어-소프트웨어 공동 설계에 더욱 집중해야 한다고 확신합니다.

Bosch Sensortec의 경우 센서 소프트웨어가 점점 더 지능화되어 MEMS 센서를 사용자가 모든 상황에 적응하는 데 도움이 될 수 있는 더 정확하고 안전하며 개인화된 시스템으로 전환할 것입니다. 최근 MWS 2021 MEMS Titans 웨비나에서 소프트웨어는 센서뿐만 아니라 전체 시스템에 가치를 추가한다고 Bosch Sensortec의 부사장 겸 MEMS 제품 영역 책임자인 Ralf Schellin은 말했습니다.

4-in-1

숨을 내쉴 때마다 작은 물방울이 공기 중으로 방출됩니다. 누군가가 감염되면 호흡기 비말과 공기 중 전파가 바이러스를 다른 사람에게 옮길 수 있습니다. 주변 습도나 온도가 낮을수록 에어로졸이 공기 중에 머무를 수 있는 시간이 길어집니다.

Bosch Sensortec의 BME688은 4가지 감지 기능(가스, 습도, 온도, 기압)과 AI 기능을 결합한 공기질 MEMS 센서입니다.

가스 센서는 휘발성 유기 화합물(VOC), 휘발성 황 화합물(VSC) 및 pbb(part per billion) 범위에서 일산화탄소 및 수소와 같은 기타 가스를 감지할 수 있습니다.

BME688 센서는 코로나19 바이러스를 감지하지 못하지만 “VOC, 습도, 온도를 측정해 감염 위험을 크게 줄이는 데 도움이 될 수 있다”고 Schellin은 말했다. 농도 조절 환기를 통해 감염 위험과 영향을 크게 줄일 수 있습니다. “결국 창문을 열거나 공기청정기를 켜라는 일종의 신호를 보내거나, 그 구역에 자동 시스템을 설정할 수도 있습니다.”

AI 기반 소프트웨어

Bosch Sensortec이 '디지털 코'라고 부르는 BME688은 고유한 전자 지문을 측정하여 가스를 감지하고 다양한 가스 구성을 구별할 수 있습니다. 먼저 센서는 이러한 다양한 가스에 대해 학습해야 하므로 기계 학습 방법을 사용하여 학습해야 합니다. 바로 여기에 Bosch Sensortec의 BME AI-Studio 소프트웨어가 있습니다. 이를 통해 고객은 특정 사용 사례를 탐색하고 확인할 수 있습니다. 가스 측정값을 수집하고 기계 학습 알고리즘을 훈련하며 프로젝트의 BME 라이브러리와 함께 사용할 최종 알고리즘을 내보낼 수 있습니다.

"자신의 사용 사례를 조사하고 정확히 이 사용 사례에 맞게 시스템을 훈련할 수 있습니다."라고 Schellin은 말했습니다.

BME688의 가스 MEMS의 온도 순환 작동으로 다양한 가스 혼합물을 인식하고 분류할 수 있습니다. (이미지 출처:Bosch Sensortec)

표준 구성에서 회사는 VSC의 존재가 예를 들어 박테리아 성장. 가스 스캐너는 감도, 선택성, 데이터 속도 및 전력 소비와 관련하여 사용자 정의할 수 있습니다. BME688에는 가스 스캐너 기능이 있으며 BME AI-Studio 도구를 사용하면 고객이 가전 제품, IoT 제품 또는 스마트 홈과 같은 특정 애플리케이션에 대해 BME688 가스 스캐너를 훈련할 수 있다고 회사는 말했습니다.

소프트웨어 자체는 통합되지 않은 애플리케이션 프로세서에서 실행되고 있다고 Schellin은 말했습니다. “우리는 MEMS가 있고 특정 기능을 갖춘 ASIC이 있습니다. 그러나 전체 에뮬레이션은 응용 프로그램 프로세서에서 실행됩니다. 장치 자체에서 실행할 수 있는 것은 시간 문제일 뿐입니다. 통합 장치에서 실행되는 BHI 모션 센서로 이미 보여주었습니다. 따라서 우리가 할 수 없다는 것이 아닙니다. 현재 실행되고 있지 않습니다."

Bosch Sensotec은 Adafruit 호환 개발 키트를 제공한다고 밝혔습니다.

3.0 x 3.0

BME688 센서는 3.0 x 3.0 x 0.9mm 크기의 소형 패키지로 제공됩니다. Schellin은 1.56 x 1.56 x 0.6mm 크기의 BMM150 자력계를 예로 들어 크기를 더 줄일 수 있다고 자신합니다. 그러나 물리적 한계에 도달하면 "점점 더 많은 스마트함과 더 많은 기능을 추가하지만 우리는 아직 거기에 도달하지 못했습니다."

Bosch Sensortec은 센서 설계 및 패키징에서 임베디드 AI 알고리즘에 이르기까지 모든 것이 사내에서 수행되어 공동 통합 시너지를 극대화한다고 말했습니다. 예를 들어 "극도로 낮은 전력 소비를 지향해야 하지만 하드웨어를 모르면 도달할 수 있는 전력 수준을 읽지 못할 것"이라고 Shellin은 설명했습니다. "이것은 우리가 파트너와 협력하지 않는다는 것을 의미하지는 않지만, 이 경우 우리는 모든 것을 스스로 개발하려고 합니다."

>> 이 기사는 원래 자매 사이트인 EE에 게시되었습니다. 타임즈 유럽.

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