El sensor de calidad del aire incorpora capacidades de IA

La pandemia de Covid-19 ha enfatizado la importancia de mejorar la calidad del aire interior. Ya sea en casa, en la oficina o en el transporte público, es más importante que nunca garantizar que el aire que respiramos esté limpio y seguro. Bosch Sensortec ha desarrollado un sensor MEMS ambiental y un software basado en inteligencia artificial para reducir el riesgo de infección por virus.

Los sensores MEMS se han introducido en nuestra vida diaria. No obstante, para continuar brindando valor a los clientes, Bosch Sensortec está convencido de que se requiere un mayor enfoque en el codiseño de hardware y software mediante el uso de algoritmos avanzados e inteligencia artificial integrada.

Para Bosch Sensortec, el software de sensores se volverá cada vez más inteligente, convirtiendo los sensores MEMS en sistemas más precisos, más seguros y personalizados que pueden ayudar al usuario a adaptarse a cualquier situación. El software agrega valor no solo al sensor sino también a todo el sistema, dijo Ralf Schellin, vicepresidente y jefe del área de productos MEMS en Bosch Sensortec, en el reciente seminario web MWS 2021 MEMS Titans.

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Con cada respiración exhalada, se emiten pequeñas gotas al aire. Si alguien está infectado, las gotitas respiratorias y la transmisión aérea pueden transmitir el virus a los demás. Cuanto menor sea la humedad o la temperatura ambiente, más tiempo pueden permanecer los aerosoles en el aire, dijo Schellin.

El BME688 de Bosch Sensortec es un sensor MEMS de calidad del aire que combina cuatro funciones de detección (gas, humedad, temperatura y presión barométrica) con capacidad de inteligencia artificial.

El sensor de gas puede detectar compuestos orgánicos volátiles (COV), compuestos de azufre volátiles (VSC) y otros gases como monóxido de carbono e hidrógeno en el rango de partes por mil millones (pbb).

Aunque el sensor BME688 no detecta el virus Covid-19, “puede ayudar a reducir significativamente el riesgo de infección midiendo los COV, la humedad y la temperatura”, dijo Schellin. Mediante una ventilación controlada por concentración, tanto el riesgo de infección como el impacto pueden reducirse significativamente. "Al final, te da una especie de señal para abrir la ventana o encender el filtro de aire, o puedes configurar un sistema automático en el área".

Software basado en IA

El BME688, o lo que Bosch Sensortec llama "una nariz digital", puede detectar gases midiendo su huella digital electrónica única y distinguir diferentes composiciones de gas. En primer lugar, se debe enseñar al sensor sobre estos diferentes gases, lo que significa que debe entrenarse con métodos de aprendizaje automático. Ahí es donde entra en juego el software BME AI-Studio de Bosch Sensortec. Permite a los clientes explorar y verificar sus casos de uso específicos. Pueden recopilar mediciones de gas, entrenar algoritmos de aprendizaje automático y exportar un algoritmo final para usar con la biblioteca BME en su proyecto.

"Puede investigar sus propios casos de uso y entrenar el sistema para exactamente este caso de uso", dijo Schellin.

Mediante la operación de ciclos de temperatura del MEMS de gas del BME688, se pueden reconocer y clasificar diferentes mezclas de gases. (Fuente de la imagen:Bosch Sensortec)

En configuraciones estándar, la compañía dijo que la presencia de VSC se detecta como un indicador para, por ejemplo, crecimiento de bacterias. El escáner de gas se puede personalizar con respecto a la sensibilidad, selectividad, velocidad de datos y consumo de energía. El BME688 tiene una función de escáner de gas, y la herramienta BME AI-Studio permite a los clientes entrenar al escáner de gas BME688 en su aplicación específica, como en electrodomésticos, productos de IoT o hogares inteligentes, dijo la compañía.

El software en sí se ejecuta en el procesador de la aplicación, que no está integrado, dijo Schellin. “Tenemos los MEMS, tenemos el ASIC con cierta funcionalidad. Pero la emulación general se ejecuta en el procesador de la aplicación. Es solo una cuestión de tiempo cuando se puede ejecutar en el dispositivo. Ya lo hemos mostrado con el sensor de movimiento BHI donde se ejecuta en el dispositivo integrado. Entonces, no es que no podamos hacerlo. Actualmente no se está ejecutando en él ".

Bosch Sensotec dijo que está proporcionando un kit de desarrollo compatible con Adafruit.

3,0 x 3,0

El sensor BME688 está alojado en un paquete compacto, que mide solo 3,0 x 3,0 x 0,9 mm. Tomando el ejemplo del magnetómetro BMM150 de la empresa con un tamaño de 1,56 x 1,56 x 0,6 mm, Schellin dijo que confía en que el tamaño podría reducirse aún más. Sin embargo, una vez que se alcanza el límite físico, "usted agrega más y más inteligencia y más funcionalidad, pero definitivamente todavía no llegamos allí".

Desde el diseño y empaque del sensor hasta los algoritmos de IA integrados, Bosch Sensortec dijo que todo se hace internamente para maximizar las sinergias de cointegración. Si, por ejemplo, "necesita ir hacia un consumo de energía extremadamente bajo, pero no conoce el hardware, no leerá el nivel de energía que puede alcanzar", ilustró Shellin. “Eso no significa que no estemos trabajando con socios, pero en este caso intentamos desarrollar todo nosotros mismos”.

>> Este artículo se publicó originalmente en nuestro sitio hermano, EE. Times Europe.

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