芯東西（公眾號：aichip001）
作者 | 程茜
編輯 | Panken
芯東西4月28日報道，近日，在英飛凌媒體溝通會上，英飛凌科技電源與傳感系統事業部大中華區應用市場總監李國豪與芯東西等媒體進行了深入交流，分享了XENSIV連接傳感(gan)器(qi)套(tao)件（CSK）在加(jia)速工程師(shi)設計(ji)以及應用過(guo)程中的(de)核心優(you)勢。
資源(yuan)有(you)限的(de)公司在開發復雜物聯(lian)網產品時，往往前期(qi)需要考量(liang)傳感器、微控(kong)制器（MCU）等之間(jian)如何實現安全可(ke)靠的(de)連接，這可(ke)能導(dao)致新(xin)產品的(de)推出時間(jian)被拉長(chang)。
基(ji)于此，今年年初，英飛凌推出了結合(he)軟硬件(jian)解(jie)決方(fang)案的傳(chuan)感(gan)器(qi)套件(jian)CSK，該(gai)開發套件(jian)能夠幫助工程師構建即用(yong)型傳(chuan)感(gan)器(qi)場景(jing)并快速實現數據可視化。
李(li)國豪(hao)透露：“工(gong)程師（使(shi)用該工(gong)具）在10分鐘之內(nei)，就(jiu)可以(yi)做好登錄賬戶、配(pei)置應用、下(xia)載算法、微(wei)調等步驟，并能實(shi)現(xian)數據(ju)可視化(hua)。”
一、雷達、CO2、氣壓傳感器已基本滿足家庭場景
為了(le)打造智慧生活場景下的(de)硬(ying)(ying)件設備(bei)，開(kai)發者需要考據到數據安(an)全、連接協議等。英飛凌的(de)套件中包含連接芯片等硬(ying)(ying)件，還有提供開(kai)創(chuang)性配置(zhi)程序的(de)軟(ruan)件部(bu)分ModusToolbox，開(kai)發者可以根(gen)據需求(qiu)自主(zhu)選擇編譯(yi)器(qi)、編輯器(qi)和(he)調試器(qi)。
在硬件層面，英飛凌的XENSIV DPS368氣壓、XENSIV BGT60TR13C雷達和XENSIV PAS CO2傳感器已集成到CSK中， 此外(wai)其微控制器PSoC系列的微控制器套件還包含了Wi-Fi和藍牙，以及OPTIGA Trust M安全(quan)加密(mi)芯片。
▲CSK中的四個基本構(gou)建塊
其中，高精度的雷達和CO2（二(er)氧化碳(tan)）傳(chuan)感(gan)器(qi)是人(ren)們智慧化生活中不可缺少的，二(er)氧化碳(tan)傳(chuan)感(gan)器(qi)除了(le)能檢(jian)測氣體(ti)濃度(du)高低外，同時(shi)也能反映出這(zhe)一空間內的人(ren)口密度(du)。這(zhe)樣的話，即使沒有攝像頭(tou)，開發人(ren)員也可以(yi)通過(guo)二(er)氧化碳(tan)傳(chuan)感(gan)器(qi)判斷是否(fou)有人(ren)員存(cun)在。
雷達傳(chuan)感(gan)(gan)器與二氧化(hua)碳傳(chuan)感(gan)(gan)器不同的(de)是(shi)，它需要通過信號處理和算法來感(gan)(gan)知(zhi)、判斷(duan)多維度的(de)數(shu)據(ju)，包括人口數(shu)量(liang)、移(yi)動速(su)度以及是(shi)否有非人類(lei)物(wu)體等。
將(jiang)這兩類(lei)傳(chuan)感器相結合，能夠使得空調、空氣凈(jing)化機、智(zhi)能音箱等智(zhi)能家居設備發(fa)揮(hui)更多作(zuo)用。
雷(lei)達傳感器能感知人處于(yu)房間內空(kong)調的(de)哪一方位，配合二氧(yang)化碳傳感器感知到(dao)的(de)二氧(yang)化碳濃(nong)度，就可以(yi)讓空(kong)調自動(dong)改變送風的(de)強度和方向。
此外，在(zai)節(jie)能(neng)效果上這兩(liang)類傳感器也(ye)有(you)很多優勢。如當設備感知到(dao)家中無人時，就可以自動關(guan)閉(bi)電視等設備，或(huo)者按照人的(de)密度(du)或(huo)者時間(jian)維度(du)來調校。李國豪告訴芯東西，當下能(neng)節(jie)省能(neng)源的(de)智(zhi)能(neng)家居設備將(jiang)是(shi)智(zhi)能(neng)家居行業的(de)發(fa)展(zhan)趨勢之一。并且，這些較為簡單的(de)電視、空調自動化開關(guan)功(gong)能(neng)，也(ye)是(shi)智(zhi)能(neng)家居行業里目前最容易(yi)實現的(de)。
李國(guo)豪說，先推出雷(lei)達、二氧化碳、氣壓傳感器(qi)的原因在于，這三大(da)傳感器(qi)已經可以基(ji)本滿足目前智能家(jia)居設備的應用場景。
二、以低功耗、高性能為目標，詳解雷達傳感器兩大算法
英飛凌CSK開發套件的硬件部分，Feather Board底(di)板上包含PSoC 62M微控制(zhi)器，該控制器是ARM M4F/M0雙核。并且PSoC 62M本身有2MB的內存，還有1MB的片上內存。除微控制器外，這一開發套件還有Wi-Fi和藍牙的Combo芯片AIROC 4301。
李國豪稱，選擇這兩個(ge)芯片(pian)的(de)原因(yin)在于，其面向物聯網開發(fa)能(neng)達到最(zui)優(you)表現，并且(qie)具(ju)有非常(chang)低的(de)功耗以(yi)及很高(gao)的(de)效(xiao)能(neng)。
在傳感器方面，含雷達傳感器的Feather Board底板(ban)上有兩個算法(fa)功能。
首先是存(cun)在(zai)偵(zhen)測(ce)，偵(zhen)測(ce)范圍能達(da)到5米(mi)以內，左(zuo)右角度約(yue)60度。并(bing)且即使人靜止不(bu)動，這一(yi)傳感器也可以偵(zhen)測(ce)到有人存(cun)在(zai)于這一(yi)空間(jian)。
其次是(shi)Smart Entrance Counter算(suan)法，能(neng)夠(gou)精準感(gan)知(zhi)到進出門框的人(ren)數，基于(yu)算(suan)法的判斷，這一傳感(gan)器(qi)就可以實現清點人(ren)數的功能(neng)。
除此以外，在CSK套(tao)件以外，雷達傳(chuan)感器還可(ke)以實現(xian)手勢控(kong)制、人員追蹤、分區等功(gong)能。
李國豪說，假如客戶想要存在偵測以外封裝、天線類型更小的芯片，英飛凌也在毫米波頻譜下提供了兩個雷達芯片毫米波LTR11AIP、UTR11AIP。不同于CSK套(tao)件(jian)中一條發射、三條接收的天線系列，這兩(liang)個雷達芯片都是一(yi)發一(yi)收。
一發三收的天線系列除雷達傳感器外，還包括DPS368氣壓傳感器，開發者可以同時使用雷達和氣壓傳感(gan)器(qi)。
二氧化碳傳感器的Wing Board子板上面也同樣附帶氣壓傳感器DPS368，并且由于二氧化碳傳感器較為簡單，其輸出的信號不需要依賴復雜的算法，只需將精準的傳感器讀數通過I/O口(kou)輸出(chu)到云上。
三、10分鐘完成配置，可視化參數讀取
李(li)國豪認為，英(ying)飛凌這個開(kai)(kai)發(fa)套件(jian)最(zui)大的好處就是，不需(xu)要太多復雜的配(pei)置就能跑(pao)起來(lai)。同時，開(kai)(kai)發(fa)者還(huan)可以手(shou)動調(diao)節雷達、二氧化碳、氣壓傳感(gan)器(qi)的技術參數。
其方便之處在于，開(kai)發者可以在英飛凌軟件套件上將相關(guan)參考(kao)代碼(ma)直接下載到開(kai)發板(ban)上，再(zai)去選(xuan)擇需要的算(suan)法。
基于此，開發者(zhe)能(neng)快速將設備連(lian)接(jie)到云上，在(zai)英飛凌Rapid IoT Connect Platform用戶界(jie)面下看(kan)到所有的相關讀數。
并且，開發者也可以在ModusTooIbox上建立自己的應用(yong)層應用(yong)軟件。
“開(kai)發者在10分鐘之內(nei)，就可以做好登錄賬戶、配置應用、下(xia)載(zai)算(suan)法、微調(diao)等(deng)。”李國豪透露(lu)。
此外，關(guan)于(yu)Wi-Fi、藍牙的配置(zhi)，開(kai)發者可以通(tong)過相應工具進行調校再連接(jie)到云上，他補充說，目(mu)前，英飛凌主要(yao)通(tong)過亞馬(ma)遜云來連接(jie)。
使用CSK的開發者也可以通過MQTT協議，把數據上傳到其他的云服務供應商中。只要客戶有自己的云供應商賬戶，而且能夠做簡單的應用層的開發，就能夠通過協議來讀取CSK上面的輸出。
結語：軟件優化正顯著加速物聯網設備開發
物聯(lian)網設備(bei)(bei)日益普及的(de)今天(tian)，越(yue)來越(yue)多的(de)設備(bei)(bei)類型出(chu)現，然(ran)而針對物聯(lian)網的(de)應用項目開發卻(que)存在(zai)著成本高昂(ang)、系(xi)統風險大、投入產(chan)出(chu)低(di)等痛點。
英(ying)飛(fei)凌(ling)的(de)物(wu)聯網傳(chuan)感(gan)器開(kai)(kai)發套(tao)件，將用戶界面(mian)置(zhi)于(yu)云端，并能讓開(kai)(kai)發者(zhe)隨時看到(dao)讀數輸出，不論從(cong)開(kai)(kai)發還(huan)是(shi)調參難度來看，都大大降低了(le)開(kai)(kai)發者(zhe)的(de)門檻(jian)。基于(yu)英(ying)飛(fei)凌(ling)的(de)開(kai)(kai)發套(tao)件，未來物(wu)聯網行業可能出現更多(duo)創新型解決方(fang)案。
