数据驱动的ff现场总线解析其在可穿戴设备与物联网运动跟踪方案中的应用

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。

高效运动跟踪的挑战

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）构建的大型系统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的输出，以创建所需用于实现高度精确运动追踪结果所必需的一致数据流。此外，对于任何涉及额外类型传感器加入到已有的系统中的应用而言，由此带来的挑战显著增大。

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

关于ICM-20948

ICM-20948是一种小型化、高性能、高灵敏度、三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计与温度计等多种物理参数测量装置，它不仅支持接入标准I2C/SPI接口，还能独立运行，不依赖主机MCU。这使得它成为广泛适用于消费电子产品，如智能手机、平板电脑、小型机械人等领域的一个非常好的选择。

对于功率受限环境下的工作方式，其典型工作电压范围是1.71V至3.6V，并且可以通过调整工作电压来优化功耗性能。在完全休眠模式下，该模块只消耗极低水平电流，即8μA，因此对于长时间待命状态下的设备来说，这是一个非常大的优势。此外，该模块还配备了一个专用的数字处理单元(DMP)，能够执行较为复杂的地面滚动检测(Gyro Roll/Pitch)以及自定义步伐检测等功能，而无需主机MCU参与其中，从而进一步降低了整体功耗并提高了实时响应能力。

由于其小巧紧凑且强大的性能，使得ICM-20948模块被广泛采纳到了全球各地的小型机械人市场上，比如中国国内的小米科技公司旗下的“米家”系列产品中就大量使用了该产品作为核心组成部分之一。而随着5G技术逐渐普及，以及更多新的创新需求出现，小米科技也在积极寻找新的技术合作伙伴，与之共同推进未来可穿戴设备或是物联网相关技术研究与发展事业，为用户带来更加先进舒适的人工智能生活体验。