任何你尽可能多的粉丝好roadtrip我将停止在超过你的卡车停了下来。,你就会知道没有所谓的安静的卡车休息站。即使所有的交通停止,燃料泵停止,平淡的在音乐停止了,它不会是安静。
当一切消失,剩下的不断敲打柴油发动机空转数小时。你可能会想,那不是浪费燃料吗?为什么他们不只是关闭引擎,如果他们要走十多分钟左右?
互联网,字体的知识闲置这样的问题时,会提供很多原因他们这样做。解释通常分为两大阵营:出租车舒适,司机经常睡在他们,事实上,柴油是很难开始,尤其是当冷。我不止一次看到的一个未经证实的事实是,比重启闲置十分钟使用更少的燃料。
这些事情是有意义的原因,然而,你(或者,至少,我)留下挥之不去的感觉,保持整个怪物柴油引擎,能够把一个强大的负载运行简单的加热器运行8小时似乎有点过度。显然经济不是太坏(否则他们不会这样做),但是这可能会改变,和排气增加了问题,所以,不进入细节,工作正在进行中,以提供辅助的方法把这些小任务,离开的主要引擎牵引负载的主要任务。
这意味着电子并不是唯一的领域,电力消费、卸载、和睡眠模式是一个问题。特别是电池驱动的设备如智能手机,这种情况在过去几年一直在发展,柴油卡车的惊人的相似的例子。
的一件事让智能手机和…not-so-smartphones越来越多的传感器可用于各种各样的应用程序。以前没有这么多,他们不是很难处理。但是当他们在数量和爆炸计算预期相应炸毁,有一个活跃的轨迹对传感器管理更有效率,从而导致的概念“传感器中心。”
你可能认为一个传感器的中心就像一个单片机,它可以,但是它不是那么简单。让我们返回到看到的问题是什么,我们如何走到这一步。我不打算直接声称,这是一个历史上准确的引渡时发生了什么事,但它是一个逻辑流,至少我可以让我的头。
负载管理
最早的传感器仅仅提供数据,处理器读取数据。你可以想象一个轮询回路,检查数据在规定的频率或与传感器。在这样一个“忙”循环的声音,忙,你必须意识到涉及的频率的数百赫兹或者赫兹——之间的时间读起来就像一辈子nanometer-class处理器。
明显的答案简化这是提供一个中断。至少,中断可以告诉处理器,新数据准备好,以便处理器不需要传感器时间本身。
在最基本的层面上,一些应用程序——甚至操作系统会要求传感器数据,然后使用这些数据来计算或者做些什么。到底是什么引起的计算一直是增长和下降——我们会看到。
真正有趣的东西带有“传感器融合”——把来自多个传感器的数据和绿豆一起提供更准确的数据融合或更高级别的信息,不是可以从任何单独的传感器。这是漂亮的计算量。甚至相对基本的东西使用加速度计提供倾斜补偿eCompass涉及数学,我们中的许多人留下了很多年前。
但是如果你开始添加越来越多的传感器,那么你的处理器有应对各种中断:这开始消耗带宽,特别是如果数据每次都必须融合。一些被推迟加载到传感器,然而。虽然任何传感器提供的原始数据,许多人提供一定程度的计算在传感器通过co-packaged ASIC(大概)。
例如,操作系统可能会想知道是否需要旋转屏幕由于手机本身旋转。这样做的方法之一是监测加速度计数据,这样,如果一个特定的角度,操作系统可以旋转屏幕。可能涉及很多监控(即使通过中断)在长时间的电话可能是静止的。
另一种选择是构建逻辑到传感器,除了“数据准备”中断,还有一个“旋转”或“倾斜”事件中断。如果这就是你关心(不太可能,但为了讨论),然后其他可以禁用中断或掩盖或忽视,感兴趣的事件发生时,只有从其他处理器分心做。你可以用许多不同的事件,这取决于应用程序。例如,Kionix提供“利用”和“双击”事件,其中,除了一个“倾斜”的事件。
此类事件在一定程度上可以配置传感器通过编写特定的寄存器,但用户可能想添加更多的情报定制感兴趣的事件。Kionix,例如,将状态机合并到他们的一些传感器。这给用户更大的灵活性在定义事件,导致一个中断的形式以及数据提供给处理器。在Kionix的案例中,有两个状态机,和允许的状态轨迹是相当简单的(一个下一个状态或重置),但它提供了一个水平的卸载factory-defined之外的事件。
管理的权力
这些高级事件帮助带宽问题,但依靠主应用程序处理器来处理中断——即使更明智的选择,可以有一个更加显著的影响。如果处理器的电话必须经常看传感器,那么它永远不会睡觉。就像大柴油机:它必须坐在那里运转了几个小时,尽管它只处理小的东西比如检查传感器。这是巨大的杀伤力和浪费电力。你想让处理器睡眠,但如果处理器负责决定是否叫醒自己,嗯,是的,那是行不通的。
显而易见的答案是将所需的决策后处理器(或并不真正需要的东西处理器)。和最明显的解决方案是使用一个低功率单片机作为传感器的中心,“尽管SiliconBlue(现在晶格)定位为移动设备设计的fpga(停止笑——是的,他们,是吗?-把fpga成小消费品)到sensor-hub应用程序中。
有一百万微控制器选择,所有的形状和大小。一些有更多的中断输入;有些人更少。最说我2C和SPI(虽然似乎有一种决定倾向于我2C -更多,另一个时间)。但是现在微控制器被宣布明确传感器中心。爱特梅尔公司例如,最近宣布了一项包括触摸传感器中心和其他传感器功能(他们自称是第一个单片机解决方案,包括联系)。这个夏天我在google上搜索“传感器中心”,大多数链接都设备青金石(罗姆的一部分)在今年早些时候公布的。
现在那里单片机可以保持清醒和监控传感器,清醒的主处理器只有很重要。就像使用一个辅助动力单元卡车的某种力量的物质享受,而卡车在睡眠模式。
管理空间
当然,这将一个组件添加到设计(另一个芯片在黑板上或另一个核心的SoC)。我是聚会那天的谈话,它被问到单片机与传感器可以被集成。我的第一反应是,这在理论上很好——如果传感器与多个传感器(或包)是唯一的传感器必须被管理。否则,如果有额外的外部传感器系统的需要,然后你还需要一个外部传感器中心处理这些——你最终double-hubbing,这是浪费。
然后我注意到InvenSense提供一个功能(我不确定他们唯一,但他们帮助做点)。他们有nine-axis IMU与他们称之为他们的数字处理器(DMP)的运动,做一些计算卸载,我们一直在讨论。但他们也允许压力传感器——并不包含在包——工作到计算。外部压力传感器并不是连接到我2C总线IMU使用的;它直接驱动进InvenSense IMU在你可能称之为私人我2C总线。乌兹别克斯坦伊斯兰运动才能呈现的压力以及IMU数据处理器或传感器中心。
在这方面,而不是所有传感器或多或少”,“这IMU开始像的中心。鉴于此,你可以看到它在逻辑上的下一步,去到集成单片机,传感器的芯片也最终被中心。而不是其他的传感器连接到我2C总线将处理器,他们连接到总线,uber-sensor只有uber-sensor会谈到处理器。
当然,如果真的可以增加价值,最明显的问题是,“传感器是应该有单片机吗?“考虑到大部分的集成是发生在运动和位置相关传感器、给我们10-axis单位(甚至不计算温度数据,他们可以提供),使用IMU似乎是最适合的。
乌兹别克斯坦伊斯兰运动巩固了自己作为一个智能手机传感器团队(包括几个常任理事国的传感器需要的Windows 8)。之外,其他一些必需的传感器,有很多讨论其他可能的增加。湿度、辐射,或物质检测(例如认为酒精的电话后,)。
给定一个IMU也作为中心,其他传感器很容易的策略——只要中心功能是广泛足以让任何随机代码被使用。当前的枢纽功能更具体的比(例如,要求一个压力传感器;不是任何其他随机传感器)。
在整理,我回到最近的另一个传感器中心宣布,这一个圣微系统公司。当我第一次看的时候,我的注意力完全在“中心”的一部分,它可以管理各种圣传感器以及那些他们不让。那些逃过我的注意的是什么圣传感器包含的中心。这是:一群传感器和单片机集成到一个单一的包。*
对我来说发生的另一件事是,粗略讨论传感器可能会处理他们的抽象,建议配置需要允许任何传感器的随机组合。但与传感器的快速应用到大量消费品像手机和平板电脑,它开始意义创建有针对性的配置。事实上,圣器都是直指平板电脑运行Windows 8。是否可以处理一些模糊传感器可能不会出现在平板电脑是一个完全的学术讨论。
这给我们带来了礼物。来自一个或两个传感器直接与应用程序处理器独立的中心对话者组合传感器/中心。与分布式处理,一些传感器ASIC,一些在中心,和一些在主处理器。我希望看到更多的竞争者之间的推和拉,看看这些配置继续发展。
但至少,你应该期待看到越来越少的卡车堵在卡车休息站。
*是的,我现在感觉有几分像一个笨蛋在我反应的谈话。教育时机:闭嘴,听。
更多信息在公司提到:
今天我们看了传感器的中心是如何进化的。空间和时间的限制意味着我们不能必然涵盖所有变体和供应商;其他设备或方法你看过什么传感器数据管理?