数据驱动的fieldbus总线解析其在可穿戴设备与物联网运动跟踪解决方案中的应用

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）构建设计中最大限度减少其复杂性、尺寸与零件数量。在软件工程师则需要特别注意同步各种各样的输出，以创建所需用于高级运动跟踪应用中使用的大量不同类型传感器融合算法所需的一致数据流。这对于所有相关领域而言，无论是物理学家还是工程师，都充满了困难。

然而，与使用独立传感器相比，将ICM-20948模块直接集成为系统，可以显著提高整体性能。此模块是一种完整包含加速计、三轴陀螺仪、三轴磁力计及温度校准功能的小型化微控制单元MCU，它支持通过SPI或I2C接口进行通信，并且能够自行执行大量必要操作，从而使得许多其他任务被简化到极点。例如，它能够自动调整采样率，以及根据环境条件进行适当设置等，而不需要任何外部支持。这就意味着，在实现相同功能时，可以大幅度降低成本并提高灵活性，因为它允许我们根据具体需求定制不同的配置参数。

此外，该模块可以工作在两个不同的模式下。一种是典型模式，在这种模式下，当主机MCU连接到模块时，其能够完全自主运行，不依赖于主机CPU。但另一种是直通模式，即如果主机MCU想要直接访问任何特定的I2C地址，那么它可以关闭旁路开关，将AUX_CL引脚(7)连接至SCL总线上，并连接AUX_DA引脚(21)至SDA总线上，从而获得对I2C总线上的直接访问权限。

简单易用的集成

ICM-20948结合了小封装、高水平系统集成功能以及独立操作等特点，使其非常适合移动设备、可穿戴技术产品以及物联网系统中的使用。此外，由于它包含了一个专门用于协调整个信号链及其内部组件之间时间的一项功能，所以即使是在最紧迫的情况下也能保持精确性的关键步骤从不会被忽略。

因此，无论是在追求最优性能还是尽可能节省电力的两者之间寻找平衡，或是在面临资源有限的情况下仍要保证最高标准下的表现，这款产品都能胜任这一切，为用户带来无与伦比的地位优势。

最后，对于那些希望评估新的基于ICM-20948核心原理的一个创新性的新项目，我们建议首先考虑这款产品作为您的起点。如果您正在寻找一个快速启动工具包或者参考模型以便开始测试新概念，那么我们的DK-20948评估板是一个绝佳选择。不仅因为它们拥有易于安装配备了一些常见工具，还因为它们允许您立即开始测试核心概念，同时享受了广泛范围内覆盖到的最佳实践指导。

综上所述，该文章旨在展示如何利用fieldbus总线技术来改进现有的可穿戴设备及物联网系统，使之更加轻巧，更耐用，同时保持既定的性能指标。而通过运用TDKInvenSense ICMSolution, 设计团队可以集中精力提升产品质量，而不是花费宝贵时间去研究基础技术细节。