Un capteur de mouvement combine la détection simultanée d’accélérations de faible et forte intensités
Le capteur Mems ISM6HG256X de ST combine la détection simultanée d’accélérations de faible intensité (±16 g) et de forte intensité (±256 g), ce qui est inédit sur le marché, avec un gyroscope haute performance, le tout dans un seul boîtier compact conçu pour résister aux environnements industriels.
STMicroelectronics simplifie la détection de mouvements avec le lancement, sous la référence ISM6HG256X, d’un capteur de mouvements compact, capable d’offrir une double plage de mesure d’accélérations, ce que le groupe franco-italien qualifie de « sans équivalent sur le marché ».
Ce capteur Mems (microsystèmes électromécaniques) combine en effet de manière inédite la détection simultanée d’accélérations de faible intensité (±16 g) et de forte intensité (±256 g) à un gyroscope stable et de haute performance, le tout dans un seul boîtier compact (2,5 x 3 mm), de sorte qu’aucun évènement critique ne passe inaperçu, qu’il s’agisse d’un mouvement léger ou de vibrations et chocs violents.
L’objectif de l’ISM6HG256X est de répondre à la demande croissante des applications IoT industrielles (IIoT) telles que le suivi d’actifs, les dispositifs portables (wearables) pour la sécurité des travailleurs, la surveillance des paramètres d’état, la robotique, l’automatisation des usines et l’enregistrement d’évènements de type boîtes noires.
© STMicroelectronics
L’intégration d’un accéléromètre capable de fonctionner dans deux plages de mesure d’accélérations complètes évite d’utiliser plusieurs capteurs, ce qui simplifie la conception du système et réduit la complexité d’ensemble. Par ailleurs, le capteur dispose de capacités embarquées de traitement en périphérie et d’auto-configuration afin de détecter des évènements en temps réel ainsi que de manière adaptative en fonction du contexte. Ces deux fonctionnalités sont particulièrement utiles pour les nœuds de capteurs de suivi d’actifs à longue durée de vie, les appareils portables de sécurité, la surveillance continue des équipements industriels et les systèmes industriels automatisés.
« Les solutions traditionnelles nécessitent plusieurs capteurs pour couvrir les plages d’accélérations de faible et forte intensité, ce qui augmente à la fois la complexité du système, la consommation d’énergie et le coût. La centrale inertielle ISM6HG256X relève ces défis avec un seul capteur à très haut niveau d’intégration, souligne Simone Ferri, vice-président du groupe APMS et directeur général du sous-groupe Mems de STMicroelectronics. Ces nouvelles dimensions de détection, rendues possibles même dans des environnements difficiles, combinées à la présence d’un outil d’apprentissage automatique intégré à la centrale inertielle proprement dite, permettent de reconnaître, suivre et classer rapidement les mouvements, les activités et les évènements tout en consommant très peu d’énergie, aidant ainsi les entreprises à prendre des décisions intelligentes basées sur les données dans leur démarche de transformation numérique. »
ST explique que l’IA embarquée est un moteur essentiel pour son activité Mems dans la mesure où elle améliore les performances et l’efficacité en permettant le traitement des données en temps réel, directement sur l’appareil, réduisant ainsi la latence et la consommation d’énergie. Qui plus est, elle renforce la confidentialité et la sécurité grâce au traitement local des données, limite la dépendance vis-à-vis d’outils de traitement externes et assure un haut niveau d’évolutivité et de flexibilité pour diverses applications. Par ailleurs, l’IA embarquée est compatible avec des utilisations innovantes telles que la détection avancée et l’intégration IoT, répondant ainsi à la demande croissante en appareils intelligents et connectés.
Le capteur ISM6HG256X contient un cœur unique d’apprentissage automatique (MLC) et une machine à états finis (FSM), ainsi qu’une fonction d’autoconfiguration adaptative (ASC) et une solution de fusion de capteurs basse consommation (SFLP, Sensor Fusion Low-Power). Ces fonctionnalités apportent l’IA embarquée directement au sein du capteur afin de classer de manière autonome les évènements détectés, garantissant des performances en temps réel avec une faible latence et une consommation d’énergie ultra-basse au niveau système. Cette technologie embarquée peut reconstruire la dynamique des signaux pour assurer un suivi de mouvement haute-fidélité. Grâce à l’algorithme SFLP embarqué, il est également possible d’effectuer un suivi de l’orientation 3D avec une consommation de seulement quelques µA, selon ST
Le capteur ISM6HG256X est conçu pour résister à des environnements industriels difficiles et à des températures comprises entre -40 °C et +105 °C.
A noter que ST propose également une nouvelle carte d’extension industrielle, référencée X-NUCLEO-IKS5A1, avec l’environnement de conception Mems Studio et les bibliothèques logicielles étendues X-CUBE-MEMS1, afin d’assister les développeurs pour mettre en œuvre des fonctions telles que la fusion des plages de mesure d’accélérations de faible et forte intensité, la fusion de capteurs, la reconnaissance contextuelle, le suivi des actifs et l’étalonnage.
