monde embarqué 2021 :un capteur de gaz nasal numérique avec IA

Bosch Sensortec a lancé une nouvelle version de son capteur de gaz qui ajoute une capacité d'intelligence artificielle sur le capteur ainsi qu'un mode de balayage de gaz pour les composés soufrés volatils (VSC). Le nouveau BME688 permet aux clients de former le capteur pour leurs propres applications de détection de gaz personnalisées, pour des applications telles que la détection de la mauvaise haleine et des aliments frais.

Bosch Sensortec affirme que le nouveau BME688 est le premier capteur MEMS de qualité de l'air qui combine la détection de gaz, d'humidité, de température et de pression barométrique avec une capacité d'intelligence artificielle (IA) - essentiellement la solution de mesure de la qualité de l'air quatre-en-un "la plus petite au monde".

Le matériel BME688 est entièrement rétrocompatible avec le capteur BME680 existant, les deux étant construits sur la même plate-forme. Mais le nouveau capteur présente une plage de résistance aux gaz plus élevée activée dans un circuit intégré spécifique à l'application (ASIC). Il dispose également désormais d'un mode de balayage de gaz spécifique pour les VSC et de son nouveau logiciel BME AI-Studio, qui permet d'importer, d'étiqueter des données sur des environnements utilisateur spécifiques, puis de les utiliser pour créer un algorithme sur mesure pour ce cas d'utilisation.

Le client catégorise ses propres données, puis les applique au développement de son modèle d'IA dans le BME AI-Studio, formant essentiellement le BME688 à reconnaître les signes révélateurs de la croissance bactérienne sur les aliments, par exemple. Une fois le capteur formé, le code IA final s'exécute sur un microcontrôleur système dans le produit final du client. Ce code d'IA est généralement léger et s'exécutera assez facilement sur le microcontrôleur existant qui gère les tâches de contrôle et de gestion du système.

Les applications personnalisées peuvent inclure des éléments tels que la vérification de la mauvaise haleine, la vérification de l'état d'une couche ou la détection de la fraîcheur des aliments dans un réfrigérateur. Qu'il s'agisse de la détection de la détérioration des aliments ou de la détection rapide des incendies de forêt, le capteur permet de détecter les gaz présents et de suivre les changements de température et d'humidité.

Conjointement avec le nouvel outil logiciel BME AI-Studio de la société, cela devrait permettre aux clients de développer rapidement des solutions personnalisées pour leurs cas d'utilisation spécifiques. Bosch Sensortec fournit également un kit de développement compatible Adafruit pour améliorer le développement.

Le capteur de gaz détecte désormais la présence de nombreux gaz, y compris les composés organiques volatils (COV), les composés soufrés volatils (VSC) et d'autres types de gaz tels que le monoxyde de carbone et l'hydrogène, dans la plage des parties par milliard (ppb).

Les VSC peuvent indiquer un exemple de détection d'aliments avariés ou de mauvaise haleine

Si un client souhaite développer un produit basé sur des capteurs capable de détecter des aliments avariés, cela serait indiqué par les VSC produits par les bactéries présentes dans les aliments. De même, la mauvaise haleine ou les odeurs corporelles pourraient être détectées en fonction des CSV qu'elles produisent.

L'approche optimale consiste à collecter des données indicatives de la vie réelle directement sur le terrain. Par exemple, en échantillonnant des gaz à proximité d'aliments frais et en décomposition, afin de créer ainsi différents modèles de combinaison pour les VSC présents dans l'échantillon d'air donné. Le BME688 est capable, par défaut, de détecter très précisément les VSC, et le BME AI-Studio lui permet d'être optimisé pour d'autres mélanges de gaz et applications.

En échantillonnant les gaz sur le terrain plutôt qu'en laboratoire, les algorithmes dérivés qui sont utilisés par les nouveaux dispositifs de détection sont beaucoup plus fiables pour évaluer les conditions réelles. Avec les données de gaz, le BME688 mesure simultanément l'humidité, la pression barométrique et la température en tant qu'entrées de données supplémentaires pour une modélisation complète de l'IA.

Le BME688 a été développé pour les applications mobiles et connectées où la taille et la faible consommation d'énergie jouent un rôle essentiel. Le capteur est logé dans un boîtier compact, mesurant seulement 3,0 x 3,0 x 0,9 mm ³ . La consommation de courant peut être configurée entre 2,1 µA et 11 mA en fonction des débits de données et des fonctions requis et peut être optimisée à l'aide du BME AI-Studio.