ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

R&S FSWX: new horizons in signal and spectrum analysis

 

Demanding mobile radio and wireless applications can push HF components to their physical limits. The FSWX signal and spectrum analyzer was developed to characterize components under challenging conditions. The analyzer is the first model with two input ports, filter banks to pre-filter and cross-correlate for noise suppression. The features were previously found only in high-quality phase noise testers.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

May # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Askelmittari syntyy kolmesta piiristä

Tietoja
Kirjoittanut Zhang Feng, Microchip Technology
Julkaistu: 08.02.2018
  • Komponentit
  • Suunnittelu & ohjelmointi

Rannekemallisen askelmittarin voi rakentaa helposti kolmesta piiristä. Tässä esiteltävä demolaite on tarkoitettu lopullisen tuotteen evaluointiin ja kehitystyöhön. Se koostuu mikro-ohjaimesta, 3-akselisesta kiihtyvyysanturista, Bluetooth LE -moduulista ja muutamasta oheiskomponentista.

Artikkelin kirjoittaja Zhang Feng toimii mikro-ohjaimiin perustuvien sekasignaalijärjestelmien ja erityisesti lääketieteellisten mittausjärjestelmien sovellusinsinöörinä Microchip Technology -yhtiössä.

Puettava teknologia ei ole koskaan ollut yhtä paljon esillä julkisuudessa kuin viime aikoina. Ihmiskehon eri toimintoja tarkkailevien, puettavien elektronisten laitteiden esiinmarssi näyttää loppumattomalta.

Tämän kehityksen kärjessä ovat kehon aktiivisuutta seuraavat laitteet, jotka mittaavat käyttäjän ottamien askelten lukumäärää ja kannustavat liikkumaan riittävästi päivittäin, mikä puolestaan auttaa alentamaan kohonnutta verenpainetta ja painoindeksiä. Rannekemalliset aktiivisuusmittarit, joissa yhdistyy askelmittari ja Bluetooth LE -tiedonsiirto (Low Energy), ovat nousseet suosituiksi motivointivälineiksi niille, jotka haluavat lisätä liikuntaa ja kohentaa näin terveydentilaansa.

Digitaalinen askelmittari on kannettava elektroninen laite, joka laskee jokaisen otetun askeleen mittaamalla henkilön liikkeitä kiihtyvyysanturin avulla. Tällainen laite voidaan rakentaa käyttäen 8-bittistä mikro-ohjainta, Bluetooth LE -moduulia ja digitaalista 3-akselista kiihtyvyysanturia.

Tässä esiteltävää demolaitetta voi pitää ranteessa kuten kelloa tai rannerengasta. Siihen kuuluva Bluetooth LE -moduuli mahdollistaa kommunikoinnin älypuhelimen tai tabletin kanssa. Niiden avulla käyttäjä voi seurata oman harjoitusohjelmansa edistymistä.

Kuvassa 1 nähdään tällaisen askelmittarin lohkokaavio. Siinä käytetään Microchipin mikro-ohjainta PIC16LF1718 ja Bluetooth LE 4.1 -moduulia RN4020, Bosch Sensortecin 3-akselista kiihtyvyysanturia BMA250E sekä kolmen voltin CR2032-tyyppistä litium-nappiparistoa.

 

Kuva 1. Askelmittarin demolaitteen lohkokaavio.

Laitteen toiminta

Laitteen 10-bittinen digitaalinen kiihtyvyysanturi ilmaisee käyttäjän liikkeet kolmen akselin suhteen. Mikro-ohjaimen laiteohjelmisto sisältää Bosch Sensortecin kehittämän askelilmaisu-algoritmin. Laitteen käyttösovellus kutsuu toistuvasti tätä askelilmaisutoimintoa.

Mikro-ohjain lukee kiihtyvyysdataa anturin x-, y- ja z-akseleilta I2C-liitännän kautta aina, kun askelilmaisutoimintoa kutsutaan. Sen jälkeen askelilmaisutoiminto analysoi kertyneen kiihtyvyysdatan ja määrittelee askelten lukumäärän kuviontunnistuksen perusteella.

Kertynyt askelmäärä voidaan näyttää kolminumeroisella 7-segment-ledinäytöllä tai Bluetooth LE -yhteyden kautta älypuhelimessa tai tabletissa pyörivässä sovelluksessa.

Kuvassa 2 nähdään askelmittaridemon mittausprosessin kulku vuokaaviona.

Kuva 2. Askelmittaridemon laiteohjelmiston vuokaavio.

Askelmittarin Bluetooth LE -moduuli noudattaa yhdessä laiteparinsa kanssa Bluetooth 4.1 -määrityksiä ja tukee 13 julkista profiilia sekä 17 julkista palvelua, jotka perustuvat yleiseen GATT-määriteprofiiliin. Tuetuista julkisista profiileista neljä liittyy terveydentilaan: sykkeen, ruumiinlämmön, veren glukoositason ja verenpaineen valvonta.

Moduuli tukee myös käyttäjän määrittelemää yksityistä profiilia tai palvelua, joka sopii täsmällisesti käyttäjän omaan sovellukseen. Tässä tapauksessa demoratkaisu määrittelee yksityisen palvelun askelmittarisovellukselle.

Kaikki konfiguroinnit tallennetaan Bluetooth LE -moduulin sisäiseen haihtumattomaan muistiin, joten käyttäjän tarvitsee tehdä asetukset moduulille vain kerran.

Mikro-ohjain aktivoi moduulin, kun Bluetooth LE -yhteys on otettu käyttöön painamalla käynnistyspainiketta. Moduuli paritetaan sen jälkeen älypuhelimen tai tabletin kanssa. Mikro-ohjain lähettää toistuvasti askelmäärää moduulille UART-liitännän kautta onnistuneen parituksen jälkeen. Tämän jälkeen moduuli lähettää askelmäärän paritetulle mobiililaitteelle, jonka yhteensopiva Bluetooth LE -sovellus esittää askelmäärän näytöllä.

Erillistä sovellusohjelmaa ei välttämättä tarvita, jos paritettavassa laitteessa on asennettuna Applen HealthKit-ohjelma, joka on ollut saatavissa iOS-käyttöjärjestelmään versiosta 8 lähtien. Ohjelma noudattaa Bluetooth LE:n GATT-määrityksiä. Toisin sanoen HealthKit tukee luonnostaan useaa RN4020-moduulin avulla toteutettua lääketieteellistä mittausta kuten sykkeen, verenpaineen, ruumiinlämmön ja veren glukoositason seurantaa. Näin ollen erillisen sovellusohjelman kehittämisen sijasta laitevalmistaja voi sallia Applen HealthKit-ohjelman hallitsevan automaattisesti laitetta tai oheislaitetta, kun se on paritettu Bluetooth LE -moduulin kanssa.

Askelmittarin toimintojen ohjaaminen käy nopeasti yhdellä painikkeella IOC-liitännän (Interrupt-On-Change) kautta. Ledinäytön kytkemiseksi päälle tai pois käyttäjän tulee painaa painiketta ja vapauttaa se alle sekunnissa. Bluetooth LE -yhteyden salliminen tai estäminen tapahtuu painamalla painiketta yhtäjaksoisesti yli sekunnin mutta alle neljä sekuntia. Yli neljä sekuntia kestävä painaminen nollaa askelmittarin lukeman.

Tehonsyöttö

Askelmittarin käyttöteho syötetään kolmen voltin litium-nappiparistosta. Ledinäyttö sammutetaan automaattisesti aina kymmenen sekunnin jälkeen virrankulutuksen hillitsemiseksi.

UART-tiedonsiirron nopeus on asetettu 2400 kilobittiin sekunnissa niin, että Bluetooth LE -moduuli voi pysyä syvässä lepotilassa, kun UART-dataliikennettä ei ole.

Ellei liikettä ilmene 16 sekuntiin, kiihtyvyysanturi lähettää ’ei liikettä’ -keskeytyksen mikro-ohjaimelle IOC-liitännän kautta. Kun keskeytys tapahtuu, mikro-ohjain konfiguroi kiihtyvyysanturin ’high-g’-keskeytysmuotoon ja asettaa sen virransäästötilaan. Sen jälkeen mikro-ohjain itsekin siirtyy lepotilaan niin, että koko järjestelmän tehonkulutus on mahdollisimman vähäinen.

Alhaisen tehonkulutuksen tilassa kiihtyvyysanturi vaihtaa toistuvasti tilaansa lepotilan ja hereilläolon välillä. Lepotilan aikana kiihtyvyysanturin koko analogisen osan tehonsyöttö on kytketty pois päältä. Hereilläolon aikana kiihtyvyysanturi toimii taas normaalisti ja ’high-g’-keskeytystoiminto on käytössä määrittämässä, milloin pitää herätä ja nousta alhaisen tehonkulutuksen tilasta.

Kiihtyvyysanturi tuottaa ’high-g’-keskeytyksen mikro-ohjaimen herättämiseksi, kun käyttäjän liike ylittää ennalta asetetun kynnyksen suurta kiihtyvyyttä vastaavan tapahtuman kuten kävelyn, askelmittarin nostamisen, heiluttamisen tai ilmassa pyörittämisen vuoksi. Askelmittari palaa normaaliin toimintaansa heräämisen jälkeen.

Kuva 3. Askelmittarin demolevy edestäpäin nähtynä.

MORE NEWS

Pelkkä piiri ei enää riitä – Renesas osti konenäön AI-ohjelmistotalon

Renesas vahvistaa edge AI -strategiaansa ostamalla kreikkalaisen Irida Labsin, joka kehittää sulautettuja Vision AI -ohjelmistoja. Kauppa kertoo siitä, että kilpailu älykkäissä kamera- ja konenäköjärjestelmissä siirtyy yhä enemmän kokonaisiin ohjelmisto- ja työkaluratkaisuihin pelkkien piirien sijaan.

Generatiivinen tekoäly tulee nyt antureihin

TDK yrittää ratkaista yhden edge-tekoälyn suurimmista ongelmista: datan puutteen. Yhtiön uusi SensorGPT-teknologia hyödyntää generatiivista tekoälyä, signaalinkäsittelyä ja fysiikkapohjaisia simulaatioita synteettisen sensoridatan luomiseen. Kuukausia kestänyt edge-AI-mallien kehitys voidaan lyhentää viikkoihin.

Rakettitiede kehittää tapaa varmistaa AI-koodin laatu koneellisesti

- Olemme tehneet itsekin kehitystyötä synnyttääksemme menetelmän, jolla AI:n tuottaman koodin laatu voitaisiin varmistaa koneellisesti ja vapauttaa ihminen koodikatselmoinnista luomaan uutta, sanoo Rakettitieteen toimitusjohtaja Juha Huttunen.

AI tuottaa koodia nopeammin kuin sitä ehditään testata

AI kiihdyttää ohjelmistokehitystä nopeammin kuin sitä ehditään enää testata. Ongelma ei kuitenkaan ole siinä, että kehittäjät liikkuisivat liian nopeasti. Ongelma on paljon perustavampi. Yksi osa ohjelmistokehityksestä on kiihtynyt dramaattisesti, mutta kaikki sitä valvovat rakenteet ovat jääneet lähes paikoilleen, kirjoittaa amerikkalaisen BotGauge AI:n perustaja ja toimitusjohtaja Pramin Pradeep.

QMill lupaa kvanttiedun paljon odotettua aiemmin

Kvanttilaskennan algoritmeja kehittävä suomalaisyhtiö QMill väittää voivansa nopeuttaa kvanttiedun saavuttamista jopa vuosilla. – Ala on pitkään ajatellut, että tarvitaan satoja tai tuhansia kubitteja ennen kuin kvanttikoneista saadaan käytännön hyötyä. Nyt näyttää siltä, että tietyissä ongelmissa kvanttietu voidaan saavuttaa paljon pienemmillä koneilla, sanoo QMillin tuotevastaava Janne Heikkinen ETN:lle.

Tekoäly vetää, älypuhelimet ja PC:t laahaavat

Tekoälydatakeskusten rakentaminen näkyy nyt suoraan puolijohdeteollisuuden perustassa eli piikiekoissa. Alan järjestö SEMI kertoo, että maailmanlaajuiset piikiekkotoimitukset kasvoivat vuoden ensimmäisellä neljänneksellä 13,1 prosenttia vuoden takaisesta.

Agenttinen tekoäly hyökkää nyt legacy-järjestelmien kimppuun

- 70 prosenttia IT-budjeteista kuluu legacy-järjestelmien ylläpitämiseen ja niiden modernisointi on vaikea ja aikaa vievä prosessi. Onneksi AWS:n AI-agentit tuovat helpotusta tähän, sanoi AWS:n Pohjois-Euroopan teknologiajohtaja Martin Elwin eilen AWS Summitissa Tukholmassa.

Uusien AI-prosessorien verifiointi vaatii paljon enemmän laskentatehoa

Agenttiseen tekoälyyn suunnattujen datakeskusprosessorien monimutkaisuus on kasvanut pisteeseen, jossa niiden verifiointi ei enää onnistu perinteisillä EDA-työkaluilla. Tämä käy ilmi Arm:n ja Siemensin yhteistyöstä uuden Arm AGI -prosessorin kehityksessä.

Salaus ja determinismi suoraan Ethernet-sirulle

Microchip on julkistanut uuden sukupolven yhden parikaapelin Ethernet-piirit, jotka tuovat kyberturvan, deterministisen tiedonsiirron ja toiminnallisen turvallisuuden FuSa-ominaisuudet suoraan Ethernetin fyysiseen kerrokseen. LAN878x- ja LAN888x-perheet on suunnattu erityisesti ohjelmistomääriteltyihin autoihin sekä teollisuuden kriittisiin verkkoihin.

Agentti tappaa koodarin

- Jos olemme rehellisiä, emme oikeastaan tiedä mihin olemme menossa. Näin arvioi AWS:n Euroopan pohjoisen alueen asiakasratkaisujen johtaja Peer Jakobsen esitellessään AWS Summitissa Tukhomassa Kiroa, AI-agenttia jota AWS:n omat kehittäjät jo käyttävät päivittäin. Jakobsenin mukaan ohjelmistokehityksen suurin muutos ei enää ole koodin kirjoittamisen nopeutuminen, vaan se, että itse koodin arvo alkaa lähestyä nollaa.

Testi osoitti: Rust voi jo korvata C:n laiteohjelmistoissa

Rust-ohjelmointikieltä on vuosia markkinoitu turvallisempana vaihtoehtona C:lle ja C++:lle. Nyt tuore tutkimus antaa väitteelle poikkeuksellisen vahvan teknisen näytön myös kaikkein pienimmissä sulautetuissa järjestelmissä.

Android-puhelimesi voidaan murtaa ilman klikkausta

Google on julkaissut toukokuun Android-tietoturvapäivityksen poikkeuksellisen vakavan haavoittuvuuden vuoksi. Kyseessä on kriittinen zero-click-aukko, jonka hyväksikäyttö ei vaadi käyttäjältä mitään toimia. Hyökkääjän riittää olevan samassa lähiverkossa kohdelaitteen kanssa.

Entä jos kännykän akun jännite nostetaan yli 4,5 volttiin – mitä siitä seuraa?

Nykyisten älypuhelimien akkujen nimellisjännite on 3,6-3,85 volttia. Entä jos jännitettä nostettaisiin yli 4,5 voltin, mitä sitten tapahtuisi? Ainakin enemmän energiaa samaan tilaan, mutta enemmän ongelmia, ellei kemiaa saada hallintaan.

Shadow AI leviää yritysverkoissa

Työntekijät käyttävät tekoälyä jo nyt yritysten sisällä tavalla, jota IT-osastot eivät enää pysty täysin hallitsemaan. Ilmiölle on syntynyt oma terminsä: shadow AI. Nyt Zyxel Networks yrittää tuoda tilanteeseen kontrollia uudella GenAI Protection -ratkaisullaan.

Oikea data ei kerro kaikkea

Japanilainen TDK haluaa nopeuttaa edge-tekoälyn kehitystä uudella SensorStage-ohjelmistollaan, jonka ydinajatus on poikkeuksellinen. Pelkkä oikeasta maailmasta kerätty sensoridata ei enää riitä tekoälymallien kouluttamiseen. Siksi dataa pitää generoida.

Salasana ei enää riitä, niistä on aika luopua

Yritykset siirtyvät vauhdilla kohti passkey- ja biometrisiä ratkaisuja, joissa kirjautuminen perustuu laitteen kryptografiaan, sormenjälkeen tai kasvojentunnistukseen. Taustalla on se, että varastetut tunnukset ovat edelleen yksi yleisimmistä tietomurtojen lähtöpisteistä.

Arrow siirtää kehitysalustojen testauksen selaimeen

Arrow Electronics on tuonut tarjolle selainpohjaisen palvelun, jonka kautta kehittäjät voivat käyttää fyysisiä evaluaatiolevyjä ja ohjelmointiympäristöjä etänä. Tavoitteena on poistaa kehityksen alkuvaiheesta toimitusviiveitä, laitteistojen saatavuusongelmia ja raskaita asennusprosesseja.

Älä tee näitä virheitä CRA:n kanssa

EU:n kyberturvallisuus ei ole enää yksittäinen ominaisuus vaan koko tuotteen käyttövarmuuden perusta. Tätä linjaa vahvistaa Cyber Resilience Act, jonka tavoitteena on nostaa kaikkien digitaalisten tuotteiden tietoturvan perustaso. Saksalaisen moduulivalmistaja congatecin analyysin mukaan suurin riski ei kuitenkaan ole itse sääntely, vaan se, miten yritykset tulkitsevat sitä väärin.

Euroopan mobiiliverkot hyytyvät iltaisin – 5G ei pelasta ruuhkalta

Euroopan mobiiliverkkojen todellinen suorituskyky ei näy keskiarvoissa, vaan iltahuipussa. Ooklan analyysin mukaan verkot hidastuvat kautta mantereen selvästi kello 19–21, kun samat radioresurssit jaetaan yhtä aikaa miljoonille käyttäjille. Nopeudet voivat romahtaa rajusti ja viive kasvaa niin paljon, että käyttökokemus muuttuu olennaisesti.

Käytätkö Edge-selainta? Ei ehkä kannattaisi

Microsoftin Edge-selain on joutunut rajun tietoturvakritiikin kohteeksi, kun norjalainen tietoturvatutkija Tom Jøran Sønstebyseter Rønning paljasti selaimen säilyttävän tallennetut salasanat selväkielisinä RAM-muistissa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että järjestelmään päässyt hyökkääjä voi lukea käyttäjän tallennetut tunnukset suoraan muistista.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
May  # puffbox mobox till square
v19 v20 18/5 # puffbox mobox till tme native
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Panther Lake tuo PC-tehon verkon reunalle

Intel Core Ultra Series 3 tuo markkinoille Panther Lake -alustan, joka perustuu yhtiön uuteen 18A-prosessiin. CPU-, GPU- ja NPU-kiihdytyksen yhdistävä arkkitehtuuri tähtää korkean suorituskyvyn AI-PC:ihin ja teollisiin edge-järjestelmiin. Teksti perustuu Rutronikin artikkeliin uusimmassa ETNdigi-lehdessä.

Lue lisää...

OPINION

AI tuottaa koodia nopeammin kuin sitä ehditään testata

AI kiihdyttää ohjelmistokehitystä nopeammin kuin sitä ehditään enää testata. Ongelma ei kuitenkaan ole siinä, että kehittäjät liikkuisivat liian nopeasti. Ongelma on paljon perustavampi. Yksi osa ohjelmistokehityksestä on kiihtynyt dramaattisesti, mutta kaikki sitä valvovat rakenteet ovat jääneet lähes paikoilleen, kirjoittaa amerikkalaisen BotGauge AI:n perustaja ja toimitusjohtaja Pramin Pradeep.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Pelkkä piiri ei enää riitä – Renesas osti konenäön AI-ohjelmistotalon
  • Generatiivinen tekoäly tulee nyt antureihin
  • Rakettitiede kehittää tapaa varmistaa AI-koodin laatu koneellisesti
  • AI tuottaa koodia nopeammin kuin sitä ehditään testata
  • QMill lupaa kvanttiedun paljon odotettua aiemmin

NEW PRODUCTS

  • Bluetooth-moduuli tekee mikro-ohjaimesta turhan
  • Sama virtalähde kelpaa nyt sairaalaan ja kotiin
  • Vesitiivis USB-C piirikortille ilman lisäkokoonpanoa
  • Kolmivaiheinen tuuletinohjaus ilman koodia
  • AES ei vielä tee muistitikusta turvallista
 
 

Section Tapet