Czujnik ruchu z wbudowanymi mechanizmami sztucznej inteligencji do trackerów fitness

Wiele trackerów fitness i smartwatchów oferuje niewiele funkcji śledzenia i nie rozpoznaje prawidłowo konkretnej aktywności z powodu np. różnic wzrostu, sposobu poruszania się lub energii wydatkowanej przez użytkownika. Problem ten pomaga rozwiązać nowy, samouczący się czujnik ruchu BHI260AP firmy Bosch Sensortec z wbudowanymi mechanizmami sztucznej inteligencji. Zapewnia on spersonalizowane śledzenie zachowania użytkownika za pomocą samouczącego się oprogramowania AI. Rozpoznaje i dostosowuje się do szerokiej gamy ruchów i jest w stanie nauczyć się każdej nowej aktywności fitness, opartej na powtarzalnych, cyklicznych wzorcach. Samouczące się oprogramowanie AI zawiera standardowy zestaw kilkunastu wstępnie wytrenowanych ćwiczeń fitness. Oferuje funkcje uczenia, personalizacji, automatycznego śledzenia i rozbudowy.

Tryb uczenia pozwala na dodawanie nowych, wcześniej nieobsługiwanych aktywności, dostosowując urządzenie do indywidualnych potrzeb użytkownika. Funkcja personalizacji pozwala na dostosowanie istniejących, wyuczonych wcześniej modeli do własnego, indywidualnego stylu poruszania się użytkownika, zwiększając dokładność liczenia kalorii i analizy aktywności. Dzięki funkcji automatycznego śledzenia, użytkownicy mogą automatycznie analizować aktywność fizyczną bez jakiejkolwiek interwencji manualnej według rodzaju aktywności i w czasie, co pozwala na prowadzenie treningu wytrzymałościowego i siłowego. Funkcja rozbudowy pozwala producentom na dodawanie nowych ćwiczeń bez konieczności modyfikowania oprogramowania ani posiadania oryginalnego zestawu danych. Te transferowalne ćwiczenia mogą być dostarczane przez trenerów lub wybitnych sportowców, umożliwiając porównanie własnych wyników z najlepszymi i uczenie się od ekspertów lub od innych użytkowników. Cecha ta pozwala wyróżnić urządzenia na tle konkurencji.

Funkcje AI działające w samym czujniku oznaczają, że nie jest konieczna łączność z chmurą obliczeniową ani smartfonem. Dzięki temu dane pozostają prywatne, a działania mogą być stale śledzone i analizowane lokalnie, bez konieczności łączenia się z siecią. Funkcje AI minimalizują również opóźnienia i pobór mocy, co pozwala na szybsze uzyskiwanie informacji zwrotnych i wydłużenie czasu pracy na akumulatorze.

Nowy czujnik jest dostarczany w postaci zestawu SiP (System in Package) obejmującego sprzęt i oprogramowanie, co zmniejsza koszty i skraca czas wprowadzania urządzeń na rynek. Oprócz samouczącego się oprogramowania AI, firma Bosch Sensortec oferuje szeroką gamę aplikacji do BHI260AP. Producenci trackerów mogą załadować do czujnika oprogramowanie odpowiednie do aktywności, w tym śledzenia orientacji i położenia (PDR) oraz pływania. Czujnik rozpoznaje cztery style pływania: motylkowy, grzbietowy, klasyczny i dowolny. Ponieważ BHI260AP jest czujnikiem w pełni programowalnym, producenci mogą tworzyć własne oprogramowanie, które jest chronione przez mechanizm podpisu cyfrowego.

Aby jeszcze bardziej ułatwić projektowanie, firma Bosch Sensortec opracowała płytkę aplikacyjną wraz z płytką czujnikową BHI260AP, ​​która może się komunikować ze smartfonami przez Bluetooth.

Ważniejsze dane techniczne:

• jednostka CPU ARC EM4 z zestawem instrukcji 16/32-bitowych ARCv2 (do 3,6 CoreMark/MHz),
• jednostka obliczeń zmiennoprzecinkowych (FPU) + jednostka ochrony pamięci (MPU),
• 4-kanałowy kontroler DMA,
• czujnik IMU z 16-bitowym 3-osiowym akcelerometrem i żyroskopem,
• napięcie zasilania: 1,8 V,
• pobór prądu:
  - aktywny układ AI: 249…386 µA,
  - standby: 8 µA,
• czas uczenia AI/personalizacji: <30 s,
• wskaźnik rozpoznawania (F1): 0,95…1,0.