英飞凌希望通过电池供电的传感器融合警报设计实现突破

本周，Sensors Converge 2022展会上，传感器公司和在传感器系统设计方面有股份的公司都在展示技术。Sensors Converge将于6月27日至30日在圣何塞举行。

昨天在展会上，英飞凌科技公布了其电池供电智能报警系统（SAS）的参考设计。据该公司介绍，该平台依靠基于人工智能（AI）和机器学习（ML）的传感器融合，融合了高精度和低功耗。

 

智能报警系统参考设计结合了MEMS麦克风、数字压力传感器和PSoC 62 MCU。俯视图（左）和仰视图（右）。图片由Infineon Technologies提供

 

该公司声称它是“业界首个基于电池供电的AI/ML声学事件检测和传感器融合报警系统”

参考设计结合了这些Infineon芯片：

• XENSIV IM73A135V01：高信噪比MEMS麦克风
• XENSIV DPS310：数字压力传感器
• PSoC 62：微控制器（MCU）

除了硬件之外，SAS还包括传感器融合软件算法，Infineon称之为在PSoC MCU上运行的声学事件检测（AED）技术。该算法基于Infineon所说的经过精确训练的AI/ML，它结合了声学和压力传感器数据，以准确区分家中尖锐的声音和独特的音频/压力事件。

 

SAS是一种传感器融合系统，结合了XENSIV IM69D130麦克风和DPS310大气压力传感器的功能。图片由Infineon Technologies提供

 

该公司表示，AI/ML传感器融合算法还可以排除许多其他可能导致误报的背景压力事件和声音。

 

AL/ML算法理解事件

英飞凌SAS的核心AED技术是复杂的机器学习微小人工智能算法，可以管理不同的事件。

根据该公司的说法，这些事件可以是麦克风触发的声学事件，也可以是压力传感器触发的压力事件。此外，组合事件可以通过使用来自两个传感器的输入的传感器融合架构来触发。

这种传感器融合使用了Infineon正在申请专利的方案，将音频与压力传感器数据相结合，使SAS只对正确的事件做出反应。换句话说，在传感器融合模式下，必须同时触发两个传感器才能触发警报。

 

Sensors Converge的SAS演示

在今年的Sensors Converge展会上，SAS是英飞凌展台上展示的技术之一。在那里，我们与英飞凌科技首席硬件工程师（物联网和传感器）Tanja Hofner进行了交谈。霍夫纳精心制作了在英飞凌展台展示的SAS演示。

重要的是，该系统也比传统的安全系统更强大，因为它不能被正常的家庭声音或电视上播放的电影的背景噪音触发。霍夫纳说：“该算法知道打碎玻璃和打碎窗户的声音之间的区别。”。

 

All About Circuits主编Jeff Child与Infineon Technologies首席硬件工程师（物联网和传感器）Tanja Hofner谈论Infineon的SAS

 

霍夫纳说，建筑警报系统通常使用多层防御，如PIR（无源红外）传感器或基于激光雷达的传感器。例如，设计人员会在这个应用程序中使用这样的技术来在入侵者接近窗口之前检测入侵者。

通常需要这些技术，因为很难正确检测车窗玻璃破碎事件。相比之下，SAS实现了可靠的检测能力，可以省去PIR和LiDAR等技术。

 

三种类型的事件

根据Infineon的说法，SAS支持三个事件。第一个是“玻璃破碎”事件。当窗户或门玻璃破碎时，AED算法提取频谱中的强度。它同时捕捉到房间内压力变化的特征模式。该设备的传感器融合软件同步输出，然后触发玻璃破碎警报。

下一个被称为“入侵者”的事件发生在所有门窗关闭，房间内有稳定压力的情况下。一旦门或窗打开或关闭，就会导致房间内的压力发生变化。由于每个压力事件都有一个特征模式，打开或关闭门窗会触发入侵者警报。

第三个事件与烟雾探测器和一氧化碳探测器有关。当建筑物或房子里没有人听到这些警报时，设计师可以使用SAS通知用户这些警报何时被激活。

 

电池寿命可达五年？

SAS的低功耗优势得益于其能够置于低功耗模式，只有当关键声学事件触发（如玻璃破碎声）时才会激活。同时，PSoC6 MCU的深度睡眠操作也有助于延长报警系统的电池寿命。该公司表示，根据电池配置，电池寿命可能长达5年。

英飞凌表示，其家庭安全警报SAS参考设计已于今日上市，而主板本身将于2022年9月上市。