mundo integrado 2021:un sensor de gas nasal digital con IA

Bosch Sensortec ha lanzado una nueva versión de su sensor de gas que agrega capacidad de inteligencia artificial en el sensor más un modo de escaneo de gas para compuestos de azufre volátiles (VSC). El nuevo BME688 permite a los clientes entrenar el sensor para sus propias aplicaciones personalizadas de detección de gas, para aplicaciones como detección de mal aliento y alimentos frescos.

Bosch Sensortec afirma que el nuevo BME688 es el primer sensor MEMS de calidad del aire que combina detección de gas, humedad, temperatura y presión barométrica con capacidad de inteligencia artificial (IA), esencialmente la solución de medición de la calidad del aire cuatro en uno “más pequeña del mundo”.

El hardware BME688 es totalmente compatible con el sensor BME680 existente, y ambos se basan en la misma plataforma. Pero el nuevo sensor presenta un rango de resistencia de gas más alto habilitado en un circuito integrado específico de aplicación (ASIC). Ahora también presenta un modo de escaneo de gas específico para VSC, y su nuevo software BME AI-Studio, que permite importar, etiquetar y luego usar datos en entornos de usuario específicos para crear un algoritmo personalizado para ese caso de uso.

El cliente categoriza sus propios datos y luego los aplica en el desarrollo de su modelo de IA en BME AI-Studio, esencialmente entrenando al BME688 para reconocer los signos reveladores de crecimiento bacteriano en los alimentos, como ejemplo. Una vez que se entrena el sensor, el código AI final se ejecuta en un microcontrolador del sistema en el producto final del cliente. Este código de IA es generalmente liviano y se ejecutará con bastante facilidad en el microcontrolador existente que maneja las tareas de control y administración del sistema.

Las aplicaciones personalizadas pueden incluir cosas como verificar el mal aliento, verificar el estado de un pañal o detectar la frescura de los alimentos en un refrigerador. Ya sea que se trate de la detección del deterioro de los alimentos o la detección oportuna de incendios forestales, el sensor permite la detección de los gases presentes y el seguimiento de los cambios de temperatura y humedad.

Junto con la nueva herramienta de software BME AI-Studio de la empresa, esto debería facilitar a los clientes el desarrollo rápido de soluciones personalizadas para sus casos de uso específicos. Bosch Sensortec también proporciona un kit de desarrollo compatible con Adafruit para mejorar el desarrollo.

El sensor de gas ahora detecta la presencia de muchos gases, incluidos compuestos orgánicos volátiles (COV), compuestos de azufre volátiles (VSC) y otros tipos de gas como monóxido de carbono e hidrógeno, en el rango de partes por mil millones (ppb).

Los VSC pueden indicar un ejemplo de detección de comida en mal estado o mal aliento

Si un cliente desea desarrollar un producto basado en sensores que pueda detectar alimentos en mal estado, esto estaría indicado por los VSC producidos por bacterias en los alimentos. De manera similar, el mal aliento o el olor corporal podrían detectarse en función de los VSC que producen.

El enfoque óptimo es recopilar datos indicativos de la vida real directamente en el campo. Por ejemplo, muestreando gases en la vecindad de alimentos frescos y en descomposición, para crear así diferentes modelos de combinación para los VSC presentes en la muestra de aire dada. El BME688 es capaz, de forma predeterminada, de una detección muy precisa de VSC, y el BME AI-Studio permite optimizarlo para otras mezclas y aplicaciones de gases.

Al tomar muestras de gases en el campo en lugar de en el laboratorio, los algoritmos derivados que utilizan los nuevos dispositivos de detección son mucho más confiables para evaluar las condiciones reales. Junto con los datos de gas, el BME688 mide simultáneamente la humedad, la presión barométrica y la temperatura como entradas de datos suplementarios para un modelado completo de IA.

El BME688 ha sido desarrollado para aplicaciones móviles y conectadas donde el tamaño y el bajo consumo de energía juegan un papel fundamental. El sensor está alojado en un paquete compacto, que mide solo 3,0 x 3,0 x 0,9 mm ³ . El consumo de corriente se puede configurar entre 2,1 µA y 11 mA en función de las funciones y velocidades de datos requeridas y se puede optimizar utilizando BME AI-Studio.