数据驱动探究现场总线技术在物联网设计中的应用

越来越多的可穿戴设备和物联网设计将检测方向和跟踪运动的能力视为重要要求。尽管已经有各种各样的可用运动传感器，但工程师还是不断受到挑战，探索以更低的功耗更快、更高效地集成这些设备，这在额外增加传感器时尤其具有挑战性。为了应对这些运动跟踪挑战，设计人员需要集成度更高的加速计、陀螺仪和磁力仪五金件以及更加高效且智能的数据融合算法。本文将介绍TDKInvenSense提供的同时为硬件和软件提供帮助的解决方案，然后，本文还将介绍设计人员如何着手将该解决方案应用于简化需要复杂的运动感应功能的复杂低功耗多传感器应用开发。

高效运动跟踪的问题

利用传统方法开发人员可以同时为硬件和软件处理重要集成问题。在硬件方面，开发人员通常会努力在采用单独传感器（包括加速计、陀螺仪和磁力仪）构建设计中最大限度减少其复杂性、尺寸和零件数量。软件工程师则需要特别注意同步各种各样传感器输出，以创建高级运动跟踪应用中所用传感器融合算法所需的一致数据流。对于硬件与软件开发人员而言，在设计中集成额外类型传感器应用面临的问题均显著增加。

然而，使用TDKInvenSenseICM-20948，开发人员便能够以最少工作量快速实现运动跟踪或其他多传感器系统。

TDKInvenSenseICM-20948是一种多芯片模块，它仅有3mmx3mmx1mm大小，并包含了提供完整运动跟踪解决方案所需的一系列完整采样链、高斯滤波、中断控制逻辑等功能。这意味着用户可以通过简单地接入电源信号并配置I2C或SPI通信就能开始进行测量，从而大大降低了成本并提高了系统整体性能。此外，该模块支持灵活配置，如选择不同的采样率或者自定义特定事件触发条件，使得它非常适用于广泛范围内不同类型任务需求的情况下使用。

为了进一步简化实施过程，同时保持最佳性能，该模块也支持主机MCU独立操作，因此即使当主机CPU处于休眠状态时，也能继续执行关键任务，如温度监控或其他实时监测任务。这意味着用户不必担心因为主机CPU休眠导致整个系统失去关键功能，从而提高了系统整体可靠性。此外，由于该模块内部包含了一些核心组件，可以极大的减少对其他组装部分依赖，这进一步提升了整体工作效率。

虽然ICM-20948提出了相对简单接口要求，但希望评估運動追蹤解決方案的人员甚至可以避免進行該水平硬體原型開發開発平台，其结合了主機MCU、嵌入式调试工具USB接口及用于增加其他傳感者的连接点，无线连接等功能，为他们提供了一個完全實現運動偵測設計的大型平台。而這樣一來，不僅節省時間還減少成本，這對於那些處於早期產品開發階段的人士來說是極為理想的情況。