mundo incorporado 2021:um sensor digital de gás de nariz com AI

A Bosch Sensortec lançou uma nova versão de seu sensor de gás que adiciona capacidade de inteligência artificial no sensor mais um modo de varredura de gás para compostos de enxofre voláteis (VSCs). O novo BME688 permite que os clientes treinem o sensor para suas próprias aplicações personalizadas de detecção de gás, para aplicações como mau hálito e detecção de alimentos frescos.

A Bosch Sensortec afirma que o novo BME688 é o primeiro sensor MEMS de qualidade do ar que combina detecção de gás, umidade, temperatura e pressão barométrica com capacidade de inteligência artificial (AI) - essencialmente a solução de medição de qualidade do ar quatro em um "menor do mundo".

O hardware BME688 é totalmente compatível com as versões anteriores do sensor BME680 existente, com ambos construídos na mesma plataforma. Mas o novo sensor apresenta uma faixa de resistência de gás mais alta habilitada em um circuito integrado específico de aplicação (ASIC). Ele também agora apresenta um modo de varredura de gás específico para VSCs e seu novo software BME AI-Studio, que permite que dados em ambientes de usuário específicos sejam importados, rotulados e usados ​​para criar um algoritmo personalizado para esse caso de uso.

O cliente categoriza seus próprios dados e os aplica no desenvolvimento de seu modelo de IA no BME AI-Studio, essencialmente treinando o BME688 para reconhecer os sinais indicadores de crescimento bacteriano nos alimentos, por exemplo. Depois que o sensor é treinado, o código AI final é executado em um microcontrolador do sistema no produto final do cliente. Este código AI é geralmente leve e será executado com bastante facilidade no microcontrolador existente que lida com o controle do sistema e tarefas de gerenciamento.

Os aplicativos personalizados podem incluir coisas como verificar o mau hálito, verificar o estado de uma fralda ou detectar o frescor de alimentos em uma geladeira. Seja para detecção de deterioração de alimentos ou detecção oportuna de incêndio florestal, o sensor permite a detecção dos gases presentes e rastreia as mudanças de temperatura e umidade.

Em conjunto com a nova ferramenta de software BME AI-Studio da empresa, isso deve tornar mais fácil para os clientes desenvolverem rapidamente soluções personalizadas para seus casos de uso específicos. A Bosch Sensortec também fornece um kit de desenvolvimento compatível com Adafruit para aprimorar o desenvolvimento.

O sensor de gás agora detecta a presença de muitos gases, incluindo compostos orgânicos voláteis (VOCs), compostos de enxofre voláteis (VSCs) e outros tipos de gases, como monóxido de carbono e hidrogênio, na faixa de partes por bilhão (ppb).

VSCs podem indicar comida estragada ou exemplo de detecção de mau hálito

Se um cliente deseja desenvolver um produto baseado em sensor que pode detectar alimentos estragados, isso seria indicado pelos VSCs produzidos por bactérias nos alimentos. Da mesma forma, o mau hálito ou o odor corporal podem ser detectados com base nos VSCs que eles produzem.

A abordagem ideal é coletar dados indicativos da vida real diretamente no campo. Por exemplo, por amostragem de gases na vizinhança de alimentos frescos e em decomposição, para assim criar diferentes modelos de combinação para os VSCs presentes na amostra de ar fornecida. O BME688 é capaz, por padrão, de detecção muito precisa de VSCs, e o BME AI-Studio permite que ele seja otimizado para outras misturas de gases e aplicações.

Ao amostrar gases no campo em vez do laboratório, os algoritmos derivados que são utilizados pelos novos dispositivos de detecção são muito mais confiáveis ​​na avaliação das condições reais. Junto com os dados do gás, o BME688 mede simultaneamente umidade, pressão barométrica e temperatura como entradas de dados suplementares para a modelagem AI completa.

O BME688 foi desenvolvido para aplicativos móveis e conectados onde o tamanho e o baixo consumo de energia desempenham um papel crítico. O sensor está alojado em um pacote compacto, medindo apenas 3,0 x 3,0 x 0,9 mm ³ . O consumo de corrente pode ser configurado entre 2,1 µA e 11 mA dependendo das taxas de dados e funções necessárias e pode ser otimizado usando o BME AI-Studio.