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化学传感器

化学——至少在高中水平——可以是有趣的东西。你有这些被称为原子的基本实体,它们可以以多种方式聚集在一起形成分子,构成生命(和非生命)的物质。在这个简单的层面上,没有比原子更小的东西,而原子的行为,如元素周期表所描述的,决定了哪种组合很好,哪种组合根本不行。

Movea选择了这个主题来组织他们的传感器融合产品的元素(不要与核聚变混淆-但我想那是物理,不是化学)。他们似乎在这种方法上投入了大量精力,不仅仅是为了方便记忆,而是为了明确产品的工作方式。

我们看了Movea 'sMoveTV去年产品;它专注于电视遥控器,涉及的手势数量有限。他们现在所谈论的已经超出了电视的范畴,他们正在演讲动作和手势一般来说。你可能还记得之前的讨论,Movea根本不生产传感器-事实上,他们不生产任何硬件(尽管他们正在转向接近他们的MotionCore提供)。它们提供了旨在将低级传感器输出(无论是单个传感器还是更可能的传感器组合)转换为更有意义的东西的算法。

他们已经确定了处理的小“块”,可以组合和重新安排,以实现不同目的的不同类型的处理。然后,他们将这些元素排列在自己版本的“周期表”中。每一列表示一些基本概念:第一列是关于角度的;另一个是关于频率。越往下走,处理就越高级。


Table-of-Elements_sm.png

例如,“frequency”列有三行。前两个不是特别具有描述性:“基本”和“高级”频率。但第三个是一个被称为“节奏”的块——换句话说,大概它有足够的内置处理来识别行走或其他重复的模式。与此同时,“角度”一栏根据算法中的传感器,从一维角度到几个版本的3D角度。

当涉及到“反应性”时,它们也遵循元素周期表。在左侧,你会发现项目往往与许多其他模块以许多不同的方式很好地结合(如“角度”)。当你向右移动时,你会发现越来越多的模块更加专业化和“独立”——甚至是高贵的或惰性的。图表中最先进的独立模块是“3D手”——它比“3D脚”更受欢迎——大概是因为手比脚更有表现力,任何与纽约出租车司机的讨论都会显示这一点。

从市场营销的角度来看,这一切都很可爱,但是,有了这些创造性的想法,你必须小心,不要太过沉迷于你的小比喻,以至于最终驱动了战略——除非这个概念与产品的需求紧密结合,成为一个有用的理智检查。到目前为止,他们似乎一直在继续研究,并展示了组装的特定应用分子的图片。

但这在实际层面上意味着什么呢?在讨论他们的MotionCore IP块时,他们将其库分为三个级别:“基础”、“高级”和“高级”。(这些名字立即引发了一些定价预期。)

在基础层面,它们确定了一个明显的基本能力:态度——我面对的是哪个方向?此外,它们还有“实用程序”,提供各种过滤器和转换,以及“校准”。

不幸的是,校准是必须的。首先要了解正在使用的传感器以及它们如何表达其测量值。当你组合传感器时,你必须合理化传感器报告数据的所有方式,将任何转换降低到这个非常低的水平。

然后你需要解释位置上的错误。例如,如果您放置三个传感器,每个传感器一个在同一块板上,甚至在同一个包装中,你依赖于组装机械将它们彼此放置在90°(至少在三个维度中的两个维度中)。当然,这不可能完美地发生,所以你需要进行校准,以弥补差异。

最后,一些传感器——尤其是陀螺仪——在工作时也会漂移,因此即使在使用中也需要定期重新校准。根据应用程序的不同,可以使用各种“黄金参考”(以数字8模式移动传感器就是其中之一)。

因此,在三个基础库中,它们有两个校准块(离线和实时校准);四是姿态(来自加速器/陀螺仪的姿态,来自加速器/磁力计的姿态,来自三者的姿态,以及来自三者的线性加速度);还有四个实用模块。

导航是建立在这个基本的组织之上的,从“节奏计”开始,然后是“节奏-速度转换”,然后是“航向”和“航迹推算”。垂直位置来自“压力到dz”模块(目前还没有),考虑到三个模块中都有一个压力传感器惯性传感器

这只能让你到达传感器本身能带你去的地方,但你还可以利用其他数据来源:你可能有GPS信号,或者你可能在手机信号塔的范围内,或者你可能在WiFi热点附近。所有这些都能提供一些位置指示。此外,映射可以充当约束—对于船位推算,以确保你的位置与现实相一致(或者,至少是地图所描绘的现实……我们都知道,这有其局限性)。

这种更高级别的数据融合可能超出了Movea库提供的功能,尽管他们使用它来检查仅传感器算法的准确性,在距离上实现了不到3%的误差。他们确实有一个“带地图的行人导航”模块,所以看起来他们确实可以将地图信息与他们的算法集成起来。

这些是低级模块的例子——原子——以特定于应用程序的方式组合成应用程序——或分子。他们将化学主题延续到了设计工具领域,他们的“MoveaLab”被描述为“用于设计从传感器数据到功能的信号处理流的化学工具包”。在元素周期表中显示了49个区块,您可以构建许多组合,尽管下一行的项目建立在上一行的函数之上,使得一些组合毫无意义。尽管如此,他们还是描述了一个有26个原子的“分子”,其中许多是基本原子(例如陀螺校准或巴特沃斯滤波器),还有一些是更高级别的原子(如“方向集成”)。

该产品的范围相当广泛,而且关键的是,它与传感器无关。商业挑战将是传感器制造商能免费提供多少数据。显然,一家制造一两个传感器的公司可能只能提供有限的融合软件。为了卖出更多的传感器,更多种类传感器的制造商将有更多的空间来提供更复杂的软件。因此,Movea将会积极推动整合水平的提高,因为他们在算法上的整合程度越高,其他人免费提供的可能性就越小。

当然,免费听起来不错,但Movea确实指望他们的化学实验室方法不仅能提供其他地方无法提供的模块,而且还能让这些东西更容易组合在一起,使开发节省的成本与试剂的价格相匹配。

更多信息:Movea:运动化学

关于“传感器化学”的17个想法

  1. 你如何看待来自传感器制造商的自由软件和第三方软件之间的较量?你认为人们会为软件付费的界限在哪里?

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