NXP объединяет СШП-радар и безопасную дальность в одном чипе

В последние годы внедрение сверхширокополосной технологии (СШП) быстро распространилось во всех отраслях, особенно в секторах, ориентированных на автоматизацию, безопасность и эффективность. Точное определение местоположения и низкое энергопотребление СШП сделали его основой для приложений, требующих точного позиционирования, таких как умные дома и промышленный Интернет вещей. По мере развития этих секторов растет спрос на решения, обеспечивающие безопасную связь и высокопроизводительное зондирование.

Компания All About Circuits взяла интервью у Сунила Джоги, директора по маркетингу UWB компании NXP Semiconductors , чтобы узнать, как новый чип отвечает этим требованиям.

Trimension SR250 представляет несколько полезных функций для энергоэффективной работы в приложениях «умного дома» и промышленного Интернета вещей (IIoT). Наиболее примечательным аспектом Trimension SR250 являются его встроенные возможности обработки данных с использованием СШП-радарного зондирования и безопасного определения СШП-диапазона. Традиционно для реализации этих функций требуются отдельные процессоры, что увеличивает энергопотребление и усложняет конструкцию. Интегрируя эти функции в один чип, SR250 сокращает количество постоянно активных процессоров приложений, что приводит к повышению энергоэффективности.

Чип работает на частотах СШП от 6 до 8,5 ГГц и может обнаруживать присутствие, местоположение и движение с помощью радара. Его функция безопасного определения дальности позволяет ему выполнять измерения расстояний с точностью ± 5 см, а расчет угла прибытия (AoA) обеспечивает угловые измерения с точностью ± 3 градуса.

Радарная обработка на кристалле в SR250 минимизирует внешние ресурсы обработки, позволяя хост-процессорам, таким как микроконтроллеры (MCU) или процессоры приложений, оставаться в режимах глубокого сна. Это значительно снижает общее энергопотребление системы, сохраняя при этом функциональность в режиме реального времени. Например, в сценарии умного дома SR250 может оставаться активным для обнаружения присутствия человека, пробуждая другие подключенные устройства, такие как освещение, отопление или развлекательные системы, только при необходимости. Это обеспечивает более энергоэффективную экосистему, в которой устройства разумно реагируют на окружающую среду, не потребляя чрезмерной энергии.

Признавая сложность радаров и технологий СШП, компания NXP сделала SR250 удобным для разработчиков.

Предоставляя комплексный набор встроенного ПО, промежуточного программного обеспечения и примеров приложений, OEM-производители и системные интеграторы могут упростить интеграцию и сократить время выхода на рынок. Прошивка включает поддержку беспроводных обновлений, гарантируя, что устройства на базе SR250 будут всегда в курсе последних обновлений безопасности и улучшений функций. Между тем, промежуточное программное обеспечение включает в себя API командного интерфейса СШП и API для работы радара, которые поддерживают язык программирования C.

NXP заявляет, что SR250 открывает новый спектр возможностей в области автоматизации умного дома и промышленного Интернета вещей. Его можно использовать для обнаружения присутствия и отслеживания движения в бытовой технике и системах безопасности. Благодаря встроенному радару UWB SR250 может обнаруживать движение так же точно, как дыхание человека или другие мелкие жесты. Это может быть полезно в таких приложениях, как автоматическое освещение, где свет может включаться, когда человек входит в комнату, и выключаться, когда не обнаружено движения. Например, SR250, интегрированный с интеллектуальными термостатами, также может регулировать температуру в зависимости от присутствия и предпочтений пользователя, создавая интеллектуальную, персонализированную среду.

Для поддержки IIoT компания NXP разработала устройство для взаимодействия с внешними процессорами, включая семейство прикладных процессоров NXP i.MX, беспроводные микроконтроллеры RW61x и семейство микроконтроллеров MCX. Используя эти процессоры, SR250 может использовать алгоритмы искусственного интеллекта и машинного обучения (ML) для выполнения более сложных задач радиолокационной обработки и классификации.

В заводских условиях SR250 может отслеживать местонахождение рабочих, машин или материалов. При взаимодействии с процессором с поддержкой AI/ML устройство может идентифицировать и классифицировать объекты или людей на основе отражений радара. Это можно использовать для автоматизации функций безопасности, таких как отключение оборудования, когда человек входит в опасную зону, или оптимизации рабочих процессов путем мониторинга движения оборудования. Интеграция искусственного интеллекта позволяет системе выполнять такие задачи, как мониторинг жизнедеятельности — различать взрослых и детей или даже обнаруживать признаки дистресса на основе моделей движения.

Более подробную информацию можно найти в информационном бюллетене Trimension SR250 . Для доступа к техническому описанию Trimension SR250 требуется регистрация.

По мере роста спроса на автоматизацию и точное отслеживание такие технологии, как UWB, будут продолжать менять принципы работы умных домов и промышленных сред. Делая реагирование в режиме реального времени практичным и масштабируемым, устройства могут перейти к большей автономности, открывая новые возможности для безопасности, эффективности и персонализации. NXP в настоящее время тестирует Trimension SR250 и планирует сделать устройство общедоступным в четвертом квартале 2024 года.

«SR250 — это первое однокристальное решение с безопасным углом прихода сигналов и сверхширокополосным радиолокационным зондированием с встроенной обработкой», — сказал Джоги. «Это открывает множество новых возможностей для пользователей автономного домашнего и промышленного Интернета вещей с оптимизированной эффективностью, улучшенной безопасностью, защищенностью и конфиденциальностью».