Sensors Provide Context Awareness for IoT and IoT Applications
By Carolyn Mathas
Contributed By Electronic Products
2015-07-16
Sensor fusion can enable context awareness, which has huge potential within the Internet of Things (IoT). Context has many definitions and involves many aspects, including location, time of day, temperature, emotional state of the user, orientation, and even the preferences or identities of people within an environment. All of this data can be useful, if it can be accurately obtained and analyzed. The information involved in context awareness needs to be located, described, measured, and analyzed on the fly, which, of course, is the bailiwick of sensors, and in particular of sensor fusion.
Still, this entails more than just installing and combining multi-axis sensors as even advanced sensor fusion technology can have difficulty meeting context-sensing requirements for several reasons: 1) because computation and analysis must be made in a mobile environment; 2) available sensors are often widely distributed; and 3) for the context-based system to be commercially successful, the employed sensors must be inexpensive. To meet these goals, highly complex algorithms are required to optimize sensor outputs and integrate with other technologies (such as GPS, Wi-Fi, and Bluetooth) to provide the necessary picture of the physical world that can enable a variety of (IoT) applications, including search, mapping and directional assistance, mobile advertising, and e-commerce (for this last application enhancing the customer experience by engaging them in real time through their mobile devices and providing timely offers and relevant information depending on their current location and preferences).
Cell phones are ubiquitous and a truly context-aware phone could move from one profile to the next as a user drives a car, enters a store, or arrives at home. When the device is fully context aware, it is technologically easy to apply rules that produce smart behavior in the device.
The sensors that would make up this context-aware smartphone would need to rely on certain sensor elements being true. For example, they all need to comparatively low power. Also required is a precision three-axis accelerometer. The 834M1 Accelerometer by Measurement Specialties, for example, is a low-cost, board-mountable tri-axial accelerometer designed for use in high-amplitude embedded applications and wake-up switch applications. The accelerometer features a maximum current consumption of 22 micro-amps and incorporates full power and signal conditioning.
Consider also the Freescale FXOS87000CQ 6-axis sensor with integrated linear accelerometer and magnetometer (Figure1), used in such applications as e-compasses in mobile devices, orientation detection, augmented reality, and real-time activity analysis and power management for mobile devices that use inertial- and magnetic event detection.
The small, low-power, 3-axis linear accelerometer and 3-axis magnetometer are combined into a single package. The device features a selectable I2C or point-to-point SPI serial interface with 14-bit accelerometer and 16-bit magnetometer ADC resolution along with smart-embedded functions.
Other sensors that are involved when adding contextual awareness to mobile devices include IR tag readers and IR active tags that identify indoor locations and that recognize the user’s circumstances, such as sitting in a meeting room, sitting in the driver’s seat of a car, etc., microphone sensors that recognize the user’s voice, and GPS receivers that provide outdoor location information.
For example, integration of GPS capabilities can include such technology as found in the Xsens MTi 100 series MEMS-based inertial navigation system (INS), vertical reference unit (VRU) and inertial measurement unit (IMU). Based on a sensor fusion algorithm that exceeds the capabilities of Kalman filtering, MTi 100-series devices are tuned for performance under vibration and magnetic distortion and feature state-of-the-art tracking performance, a motion processing core for multiple sensor inputs and data sources, a comprehensive SDK, and straightforward system integration.
Its highly accurate sensor fusion technology also features low latency (
Results (
Thai) 3:
[Copy]Copied!
เซ็นเซอร์ให้บริบทและความต้องการใช้งานโดย Carolyn mathas
ด้วยการสนับสนุนโดยผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์
2015-07-16 เซ็นเซอร์ฟิวชั่นสามารถให้ความตระหนักในบริบท ซึ่งมีศักยภาพมากในอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ ( มาก ) บริบทที่มีความหมายมาก และเกี่ยวข้องกับประเด็นมากมาย รวมถึงสถานที่ , เวลา , อุณหภูมิ , สภาพอารมณ์ของผู้ใช้ ปฐมนิเทศและแม้แต่ลักษณะหรือเอกลักษณ์ของผู้คนภายในสภาพแวดล้อม ทั้งหมดของข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์ถ้ามันสามารถที่ถูกต้องได้ และวิเคราะห์ ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความตระหนักในบริบทความต้องการที่จะอยู่ , อธิบาย , การวัดและวิเคราะห์เกี่ยวกับการบิน ซึ่ง แน่นอน เป็นสาขาความรู้ของเซ็นเซอร์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งของฟิวชั่น
ยังเซ็นเซอร์นี้ใช้มากกว่าเพียงแค่การติดตั้งและการรวมหลายแกนขั้นสูงเซ็นเซอร์เซ็นเซอร์แม้เทคโนโลยีฟิวชั่นสามารถมีปัญหาในการประชุมความต้องการบริบท sensing สำหรับหลายเหตุผล : 1 ) เพราะการคำนวณและการวิเคราะห์จะต้องทำในสภาพแวดล้อมที่มือถือ 2 ) เซ็นเซอร์ที่มีอยู่มักจะมีการกระจายอย่างกว้างขวาง และ 3 ) ในบริบทตามระบบจะประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ใช้เซ็นเซอร์ต้องราคาไม่แพง เพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้ ขั้นตอนวิธีที่ซับซ้อนสูง จะต้องเพิ่มผลผลิตเซ็นเซอร์และรวมกับเทคโนโลยีอื่น ๆ ( เช่น GPS , Wi - Fi , Bluetooth ) เพื่อให้ภาพที่จำเป็นของโลกทางกายภาพที่สามารถให้ความหลากหลายของ ( ก ) การใช้งานรวมถึงการค้นหาแผนที่และความช่วยเหลือทิศทางโฆษณามือถือและ e - commerce ( สำหรับโปรแกรมนี้เมื่อเพิ่มประสบการณ์ลูกค้าโดยเลือกพวกเขาในเวลาจริงผ่านทางอุปกรณ์มือถือของพวกเขาและให้บริการทันเวลาและข้อมูลที่เกี่ยวข้องขึ้นอยู่กับตำแหน่งปัจจุบันของพวกเขาและการตั้งค่า ) .
โทรศัพท์มือถือจะแพร่หลายและบริบทที่แท้จริงทราบว่าโทรศัพท์สามารถย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่โปรไฟล์ผู้ใช้ขับเคลื่อนรถ เข้าสู่ร้านหรือจะมาถึงที่บ้าน เมื่ออุปกรณ์ครบบริบททราบ มันมีง่ายต่อการใช้กฎที่ผลิตพฤติกรรมที่ฉลาดในอุปกรณ์
เซ็นเซอร์ที่ทำให้ขึ้นนี้เป็นบริบททราบมาร์ทโฟนจะต้องอาศัยองค์ประกอบเซ็นเซอร์บางถูกจริง ตัวอย่างเช่น พวกเขาทั้งหมดต้องใช้พลังงานต่ำเมื่อเทียบกับ ยังต้องมีความแม่นยําบนสมาร์ทโฟน .การ 834m1 accelerometer โดยผู้เชี่ยวชาญการวัดตัวอย่างเช่นเป็นต้นทุนต่ำ , บอร์ด mountable ไตรแกน accelerometer ที่ออกแบบมาสำหรับใช้ในขนาดสูงฝังตัวโปรแกรมประยุกต์และโปรแกรมสลับปลุก accelerometer คุณสมบัติสูงสุดในปัจจุบันการบริโภค 22 แอมป์ขนาดเล็กและประกอบด้วยอำนาจเต็มและปรับสัญญาณ
นอกจากนี้ยังพิจารณาพวกเขา fxos87000cq 6-axis เซ็นเซอร์ accelerometer เชิงเส้นและแมกนีโตมิเตอร์แบบบูรณาการ ( figure1 ) ที่ใช้ในงาน เช่น e-compasses ในโทรศัพท์มือถือ , การปฐมนิเทศ , ความเป็นจริง Augmented , และการวิเคราะห์กิจกรรมเวลาจริงและการจัดการพลังงานสำหรับอุปกรณ์มือถือที่ใช้แรงเฉื่อยและการตรวจจับเหตุการณ์แม่เหล็ก
เล็กน้อยเส้นแกน accelerometer 3 แกนและโปรแกรมจะรวมกันเป็นแพคเกจเดียว อุปกรณ์มี i2c หรือ SPI Serial เลือกจุดติดต่อกับ 14 บิต accelerometer และ 16 บิตโปรแกรม ADC ความละเอียดพร้อมกับสมาร์ท
ฝังตัวฟังก์ชั่นเซ็นเซอร์อื่น ๆที่เกี่ยวข้องเมื่อมีการเพิ่มบริบทเกี่ยวกับอุปกรณ์มือถือรวมถึง IR แท็กผู้อ่านและ IR ปราดเปรียวแท็กที่ระบุสถานที่ในร่มและรับรู้สถานการณ์ของผู้ใช้ เช่น นั่งอยู่ในห้องประชุม นั่งในที่นั่งคนขับของรถ ฯลฯ ไมโครโฟนตัวที่จำเสียงของผู้ใช้และเครื่องรับจีพีเอสที่ให้ข้อมูลค่ะ
สถานที่กลางแจ้งตัวอย่างเช่น การบูรณาการความสามารถ GPS สามารถรวมเทคโนโลยีดังกล่าวที่พบใน xsens MTI 100 ชุด รวมทั้งใช้ระบบนำร่องเฉื่อย ( INS ) , หน่วยอ้างอิงแนวตั้ง ( มจธ. ) และหน่วยการวัดแรงเฉื่อย ( imu ) ขึ้นอยู่กับเซ็นเซอร์ฟิวชั่นขั้นตอนวิธีที่เกินขีดความสามารถของการกรองคาลมาน ,MTI 100 ชุดอุปกรณ์ติดตามผลการดำเนินงานภายใต้การสั่นสะเทือนและการบิดเบือนของแม่เหล็กและคุณลักษณะการติดตามผลการปฏิบัติงาน , การประมวลผลการเคลื่อนไหวหลักสำหรับปัจจัยการผลิตเซ็นเซอร์ต่างๆ และแหล่งข้อมูล เป็นโปรแกรมที่ครอบคลุมและบูรณาการระบบตรงไปตรงมา
ของความถูกต้องสูงเซ็นเซอร์ฟิวชั่นเทคโนโลยียังมีศักยภาพต่ำ ( < 2 ms ) สำหรับการใช้งานแบบเรียลไทม์ชดเชยกับความเร่งแบบยาวนาน และความสามารถในการรับมือกับ GPS จับและการบิดเบือนแม่เหล็ก
บริบทความตระหนักสำหรับงานอุตสาหกรรม
ไม่ต้องการใช้งานต้องมุ่งเน้นผู้บริโภค อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ ( iiot ) คือการใช้บริบทการเปิดพรมแดนใหม่สำหรับการปรับปรุงกระบวนการเช่นอุตสาหกรรมผลิตสารเคมีติดตั้งเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตให้มากขึ้น เพื่อการตรวจสอบเซ็นเซอร์ granularity . เซ็นเซอร์เหล่านี้ฟีดข้อมูลกระบวนการควบคุมระบบ ( และบางครั้งเมฆ ) หลังจากที่วิเคราะห์ข้อมูลและสัญญาณจะถูกส่งไปยังตัวกระตุ้นที่ปรับและเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ ตัวอย่างเช่นโดยการผสมส่วนผสม อุณหภูมิ หรือความดันเซ็นเซอร์และตัวกระตุ้น ยังถูกใช้ในการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุทางกายภาพมันเคลื่อนที่ลงประกอบ มั่นใจว่า มาถึงที่ สำหรับอินสแตนซ์ กลึง สถานีอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม เมื่อคูณร้อยครั้ง ในระหว่างกระบวนการทั้งหมด ความถูกต้องตำแหน่งได้ผลในการลดลงที่สำคัญในวัสดุเหลือใช้ ต้นทุนพลังงาน และการแทรกแซงของมนุษย์ .
ตำแหน่งเซ็นเซอร์ใน iiot การใช้งานให้เข้าถึงสถานที่ เซ็นเซอร์ตำแหน่งโรตารี่ตัวอย่างเช่นแปลตำแหน่งเชิงมุมเป็นสัญญาณไฟฟ้า และเครื่องกลที่ใช้ในงานที่จำเป็นต้องควบคุมตัวแปรออกเช่นความถี่และความเร็วขนาดกลาง as5600 12 บิตแบบสมาร์ตมิเตอร์เป็นง่ายโปรแกรมแม่เหล็กหมุนตำแหน่งเซ็นเซอร์ความละเอียดสูง 12 บิตอนาล็อกหรือนำออก ( รูปที่ 2 ) มันวัดมุมสัมบูรณ์ของ diametric แม่เหล็กกับแม่เหล็กแกน
ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานสมาร์ตมิเตอร์ ,อินเตอร์เฟซผู้ใช้ง่ายค่า IC สนับสนุนโปรแกรมไม่ระเหย โดยไม่ต้องให้โปรแกรมเมอร์ การแสดงผลของอุปกรณ์แสดงช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 360 องศา การ as5600 เป็นอุปกรณ์ยังมีคุณสมบัติสมาร์ท , พลังงานต่ำโหมดโดยอัตโนมัติเพื่อลดการใช้พลังงาน .
สรุป
ระบุว่าสมาร์ทโฟนที่เป็นที่นิยมเครื่องมือการขยายธุรกิจของพวกเขา , นันทนาการและการสื่อสารฉุกเฉิน ความสามารถ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถแตะลงในการบริการที่มากกว่าเดิมในการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่เป็นไปได้ เช่น ในการใช้งาน โดยมากจะยังคงอยู่ในการพัฒนาขนาดเล็กน้ำหนักเบา - พลังงานต่ำและราคาไม่แพงเพื่อเพิ่มความสามารถในการเซนเซอร์ส่วนประกอบบริบทมากกว่ามาร์ทโฟน
ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมฟิวชั่นเซ็นเซอร์และบริบทการรวมพลเพื่อสร้าง " ระบบ " สมาร์ทเชื่อมต่อการผลิตเดิมที่แตกต่างกันและพื้นโรงงานผลิตเครื่อง รวมกันกับระบบขององค์กรตาม และตัดสินใจในการสั่งซื้อเพื่อลด ให้ทัศนวิสัยที่ดีในการปฏิบัติงาน อุปกรณ์ เพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัย และให้ปรับปรุงผลตอบแทนการลงทุนสินทรัพย์
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับส่วนที่กล่าวถึงในบทความนี้ ใช้ลิงก์ให้เข้าถึงหน้าสินค้าใน Digi ที่สำคัญเว็บไซต์
Being translated, please wait..
