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내비게이션 설계 솔루션 (2) 보다 효율적인 센서를 통해 공간 및 전력 절약

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글/Digi-Key 유럽 편집자 제공

소비자들은 오늘날의 스마트폰 및 태블릿의 최신 고급 기능에 빠르게 적응하고 있다. 현대 생활은 상황 및 위치의 즉각적인 감지에 점점 더 의존하고 있으며 결과적으로 사용자는 산업 공정 및 헬스케어 같은 다양한 분야에서 사용되는 스마트 장치에 대해 점점 더 많은 것을 요구하고 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 지능적 설계는 시스템 크기와 전력 소비에 대한 엄격한 제약 사항을 준수하면서, 요구되는 속도와 정확성을 보장하는 데 필수이다.

센서 연결

동작 추적 및 위치 인식 같은 정교한 기능은 소비자 가전 장비의 새로운 기능 및 응용에 필요한 열쇠를 제공하며 급증하는 웨어러블 분야 같은 새로운 시장 기회를 실현하도록 지원한다. 사용자가 스마트 기능과 자율적인 상황 대응 동작을 요구함에 따라 고급 감지는 또한 산업 자동화, 의료용 환자 모니터링 및 사물 인터넷(IoT) 응용 분야 같은 장비에 대한 기대 수준을 높이고 있다.

가속도계, 자이로스코프 및 자력계 같은 소형 MEMS 센서는 소비자 가격 포인트에서 휴대용 장치의 동작 추적 및 위치 인식 기술을 가능하게 하는 핵심이다.

향상된 정확성과 성능에 대한 최종 사용자의 요구는 이러한 센서를 조합하여 사용함으로써 충족할 수 있다. 센서 유형에 따라 별도의 제한이 적용되기 때문이다. 예를 들어, 가속도계는 기본 방향 및 기울임 감지를 제공할 수 있으며, 장치가 움직이지 않은 경우 피치와 롤을 추적할 수 있다. 자이로스코프 추가를 통해, 장치가 움직이는 동안 피치 또는 롤 같은 더 복잡한 동작이나 고속 회전을 정확하게 측정할 수 있다. 반대로, 자력계는 진북을 기준으로 이동을 모니터링하여 가속도계 회전 오차를 보정하는 데 사용할 수 있다. 그러나 대역폭이 제한되며 외부 전자파 장해에 취약하다.

센서 융합은 시스템에서 다중 센서의 출력을 통합하여, 게임 또는 연구를 위한 제스처 제어 또는 신체 동작 캡처 등을 목적으로 복잡하거나 신속한 이동을 정확하게 모니터링하도록 한다. 응용 제품에 따라 센서 융합은 메인 프로세서, 외부 센서 허브 또는 센서 자체에서 최대 성능을 발휘할 수 있다. 전력 소비, 크기 제약, 배터리 수명 및 처리 리소스 같은 요인은 이러한 결정을 내리는 데 가장 중요한 영향을 미친다...(중략)