ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
2026  # megabox i st f wallpaper

IN FOCUS

IoT-piireillä päästöt kuriin

IoT-teknologia on nousemassa keskeiseksi työkaluksi kestävän kehityksen ratkaisuissa. Vaikka laitteiden valmistus ja käyttöönotto vaativat energiaa, pitkän aikavälin säästöt ylittävät kulut moninkertaisesti. Tuoreiden analyysien mukaan IoT voi säästää jopa kahdeksankertaisesti sen energiamäärän, jonka se itse kuluttaa elinkaarensa aikana.

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

bonus # recom webb
TMSNet  advertisement
ETNdigi
2026  # megabox i st f wallpaper
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

AI-agentit eivät käyttäydy kuten tavalliset ohjelmistot

Check Point Software Technologies hakee asemaa tekoälyaikakauden tietoturvassa neljän pilarin strategialla ja kolmella yritysostolla. Yhtiön mukaan tekoäly muuttaa yritysten toimintaa niin nopeasti, että myös tietoturvan perusolettamukset on arvioitava uudelleen. Keskeinen väite on yksinkertainen. AI-agentti ei ole perinteinen sovellus.

Microsoftin raportti: Suomi jäänyt kärkivauhdista tekoälyssä

Generatiivisen tekoälyn käyttö kasvaa maailmalla nopeasti, mutta Suomi ei kuulu kehityksen terävimpään kärkeen. Microsoftin AI Economy Instituten tuoreen raportin mukaan 27,3 prosenttia Suomen työikäisestä väestöstä käytti generatiivisen tekoälyn työkaluja vuoden 2025 jälkipuoliskolla. Sijoitus globaalissa vertailussa on 28.

Yhden sirun lidar etenee tuotantoon

Silanna Semiconductor on siirtänyt FirePower-laserajurinsa tuotantoon. Yhtiön SL2001- ja SL2002-piirit yhdistävät resonanssikondensaattorin latauksen ja suurivirtaisen laserin laukaisun samalle sirulle, mikä pienentää lidar- ja etäisyysmittausjärjestelmien kokoa ja tehohäviöitä merkittävästi.

Yli 600 Linux-versiota – onko moninaisuus vahvuus vai heikkous?

DistroWatch listaa tällä hetkellä yli 600 aktiivista Linux-jakelua. Luku ei tarkoita 600 eri ydintä eikä 600 toisistaan täysin riippumatonta käyttöjärjestelmää. Kaikkien pohjalla on sama Linux-ydin, mutta sen ympärille rakennettu kokonaisuus vaihtelee radikaalisti. Linux ei ole yksi tuote vaan arkkitehtoninen alusta, jonka päälle syntyy satoja erilaisia toteutuksia.

Tekoäly tulee osaksi sulautettua alustaa

Microchip Technology haluaa tehdä edge-tekoälystä tuotantovalmiin ratkaisun ilman, että asiakas joutuu rakentamaan koko koneoppimisputkea itse. Yhtiö laajentaa tarjontaansa täysipinoiseksi ratkaisuksi, joka yhdistää mikro-ohjaimet, mikroprosessorit, FPGA-piirit, valmiit mallit, kehitystyökalut ja sovelluspohjat.

Järjestelmät eivät keskustele riittävästi keskenään

– Onnistuminen ei ole kiinni siitä, kuinka monta agenttia tai sovellusta yrityksellä on, vaan siitä, kuinka hyvin ne toimivat yhdessä. Tekoälyagentit tuottavat arvoa vasta silloin, kun ne on kytketty yrityksen dataan ja olemassa oleviin prosesseihin, sanoo Laura Hankalin, Salesforce Suomen ratkaisuarkkitehdeista vastaava johtaja.

Tekoälypalvelimiin kehitetään uutta ZAM-muistia

Tekoälypalvelimien muistiratkaisuihin on nousemassa uusi haastaja. Japanilais-amerikkalainen yhteisyritys SAIMEMORY kehittää Z-Angle Memoryä eli ZAM-muistia, jonka tavoitteena on tarjota korkea kapasiteetti, suuri kaistanleveys ja selvästi nykyisiä ratkaisuja parempi energiatehokkuus.

AMD vie nyt vauhdilla markkinaosuuksia Inteliltä

AMD jatkoi markkinaosuuksiensa kasvattamista vuoden 2025 viimeisellä neljänneksellä. Mercury Researchin tuoreiden lukujen mukaan yhtiö saavutti ennätyksellisen 41,3 prosentin palvelinliikevaihto-osuuden, mikä tarkoittaa 4,9 prosenttiyksikön kasvua vuodessa ja 1,8 prosenttiyksikköä edelliskvartaalista.

Kiinalaiset haastavat Donut Labin

Kiina kiristää tahtia kiinteän elektrolyytin akuissa juuri kun suomalainen Donut Lab on vihjannut omasta akkuavauksestaan. China Automotive Technology and Research Center (CATARC) valmistelema GB/T-standardi Solid-State Batteries for Electric Vehicles – Part 1: Terminology and Classification on etenemässä hyväksyntävaiheeseen ja tarkoitus julkaista heinäkuussa 2026.

Isoakin kojetaulua voi nyt ohjata yhdellä kosketusohjaimella

Microchip Technology on laajentanut autojen kosketusohjainten maXTouch M1 -sarjaa siten, että yhdellä ohjainratkaisulla voidaan kattaa jopa 42 tuuman levyinen, koko kojelaudan mittainen näyttö. Samalla tuoteperheeseen tuotiin ratkaisu myös 2–5 tuuman pienille näytöille.

Onko tabletista tulossa taas kiinnostava laite?

Tablet-markkina kasvoi vuonna 2025 lähes kymmenen prosenttia 162 miljoonaan toimitettuun laitteeseen. Useamman vaisun vuoden jälkeen suunta on jälleen ylöspäin. Samalla laitteiden rooli on muuttumassa. Tablet ei ole enää vain kevyt mediasoitin tai “sohva-PC”, vaan osa laajempaa tekoälyekosysteemiä.

Tarvitset 8-bittistä ohjausta? Tässä siihen minikortti

Kaikki sulautettu kehitys ei tarvitse 64-bittistä prosessoria ja gigatavujen muistia. Monessa ohjaus- ja anturisovelluksessa 8-bittinen mikrokontrolleri on edelleen järkevin ratkaisu. Tähän tarpeeseen vastaa ruotsalaisen iLabsin Challenger+ T3217, kompakti kehityskortti, joka rakentuu ATtiny3217 -mikro-ohjaimen ympärille.

Renesas tuo pienten jännitteiden galliumnitridin palvelimiin

Renesas Electronics laajentaa GaN-strategiaansa palvelinmarkkinaan. Yhtiö on solminut lisenssi- ja second source -sopimuksen Efficient Power Conversionin kanssa ja saa käyttöönsä matalajännitteisen eGaN-teknologian. Kohteena ovat erityisesti AI-palvelimien sisäiset DC–DC-muunnokset.

Etteplan: joka kymmenes koodaaja saattaa lähteä tekoälyn takia

Insinööri- ja teknologiayhtiö Etteplan käynnistää muutosneuvottelut Ohjelmisto- ja sulautetut ratkaisut -palvelualueellaan Suomessa. Neuvottelujen piirissä on 336 työntekijää, ja suunnitellut toimenpiteet voivat johtaa enintään 40 työsuhteen päättymiseen. Se tarkoittaa noin joka kymmenettä työntekijää.

NanoIC-pilottilinja vihittiin – EU tähtää alle 2 nanometriin

Belgialainen mikroelektroniikan tutkimuskeskus Imec on vihkinyt käyttöön NanoIC-pilottilinjan osana 2 000 neliömetrin puhdastilalaajennusta Leuvenin kampuksellaan. Hanke on keskeinen osa EU:n puolijohdestrategiaa ja tähtää alle kahden nanometrin järjestelmäpiiriteknologiaan.

Python menettää osuutta – erikoiskielet nousussa

Python on yhä maailman suosituin ohjelmointikieli, mutta sen johtoasema kapenee. Helmikuun TIOBE-indeksissä Pythonin osuus on 21,81 prosenttia. Laskua vuodessa on 2,08 prosenttiyksikköä. Vielä heinäkuussa 2025 osuus oli lähes 27 prosenttia.

Cadence tuo tekoälyagentit sirujen suunnitteluun

Cadence Design Systems on julkistanut uuden agenttipohjaisen tekoälyratkaisun, jonka tavoitteena on automatisoida sirujen etupään suunnittelu ja verifiointi. Uusi työkalu, ChipStack AI Super Agent, tuo EDA-työnkulkuun autonomisesti toimivia tekoälyagentteja, jotka generoivat RTL-koodia, laativat testipenkit ja testaussuunnitelmat, ajavat regressiotestejä sekä analysoivat ja korjaavat havaittuja virheitä.

Erittäin tarkka anturi virranmittaukseen

Allegro MicroSystems on julkistanut uuden Hall-ilmiöön perustuvan virta-anturin, joka nostaa eristettyjen magneettisten virtasensoreiden tarkkuuden uudelle tasolle. Yhtiön mukaan ACS37017 saavuttaa tyypillisesti 0,55 prosentin herkkyysvirheen koko elinkaaren ja lämpötila-alueen yli.

Nokia haluaa tekoälyagentit operaattorien avuksi

Nokia ja Telefónica testaavat tekoälyagenttien käyttöä televerkkojen rajapintojen hyödyntämisen helpottamiseksi. Tavoitteena on nopeuttaa niin sanottujen Network API -rajapintojen käyttöönottoa ja tehdä niistä kehittäjille helpommin lähestyttäviä.

GaN avaa tien 800 voltin AI-palvelimiin

AI-palvelinten tehontarve kasvaa nopeammin kuin datakeskusten perinteinen sähkönjakelu kestää. GPU-klusterit ja tekoälykiihdyttimet nostavat yksittäisten räkkien tehon kymmeniin kilowatteihin. Tämän vuoksi ala on siirtymässä kohti 800 voltin HVDC-arkkitehtuureja. Galliumnitridi nousee tässä murroksessa avainteknologiaksi.

bonus # recom webb mobox
2026  # mobox för wallpaper
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Älyä virtaamien mittaukseen

Virtaamamittaus on monissa laitteissa kriittinen mutta usein ongelmallinen toiminto. Perinteiset mekaaniset anturit kuluvat ja jäävät sokeiksi pienille virtausnopeuksille. Ultraäänitekniikkaan perustuvat valmiit moduulit tarjoavat nyt tarkan, huoltovapaan ja helposti integroitavan vaihtoehdon niin kuluttaja- kuin teollisuussovelluksiin.

Lue lisää...

OPINION

Salasana ei suojaa enää kvanttiaikana

Salasanojen aika on ohi. Kvanttitietokoneet pakottavat koko tunnistautumisen ja kryptografian uudelleenarviointiin. Kyse ei ole yksittäisestä algoritmista vaan koko digitaalisen luottamuksen rakenteesta, kirjoittaa Yubicon teknologiajohtaja Christopher Harrell.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • AI-agentit eivät käyttäydy kuten tavalliset ohjelmistot
  • Microsoftin raportti: Suomi jäänyt kärkivauhdista tekoälyssä
  • Yhden sirun lidar etenee tuotantoon
  • Yli 600 Linux-versiota – onko moninaisuus vahvuus vai heikkous?
  • Tekoäly tulee osaksi sulautettua alustaa

NEW PRODUCTS

  • Erittäin tarkka anturi virranmittaukseen
  • Eikö 8 bittiä enää riitä? Tässä vastaus
  • Maailman pienin 120 watin teholähde DIN-kiskoon
  • Terävä vaste pienessä kotelossa
  • Click-kortilla voidaan ohjata 15 ampeerin teollisuusmoottoreita
 
 

Section Tapet