Sensorplattform für Luftqualität jetzt mit einer eingebetteten KI

Seiner Sensorplattform ZMOD4410 zum Messen der Luftqualität in Innenräumen hat Renesas jetzt eine eingebettete Künstliche Intelligenz (KI) verpasst. Notwendige Software-Upgrades lassen sich Over the Air aufspielen.

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Die Luftqualität in Innenräumen (Indoor Air Quality – IAQ) lässt sich mit der Sensorplattform ZMOD4410 von Renesas Electronics messen. Ergänzt wird die Sensoreinheit durch eine leistungsstarke Emedded Artifical Intelligence (e-AI). Die auf neuronalen Netzen basierende neuentwickelte Algorithmik ermöglicht Messergebnisse mit höherer Auflösung und Genauigkeit. Bei der Plattform handelt sich um eine 12-polige Baugruppe mit den Maßen 3,0 mm x 3,0 mm x 0,7 mm. Sie besteht aus dem eigentlichen Gassensor und einem CMOS-IC, der die Signale aufbereitet.

Die Firmware wird dabei auf einem externen Mikrocontroller (MCU) ausgeführt, wie beispielsweise die MCU RL78. Damit ist die Sensorplattform in der Lage, Gerüche bzw. Gase in geschlossenen Räumen hochgenau und mit geringerer Part-to-Part-Abweichung zu erkennen oder zwischen Schwefel- und Ethanol-basierten Gerüchen zu unterscheiden. Die Upgrades gehören zu den ersten in einer Familie von e-AI-basierten Firmware-Lösungen von Renesas.

Firmware-Upgrade im Feld

Mit der softwarekonfigurierbaren ZMOD-Plattform lassen sich flexible Sensorsysteme entwickeln und es ist außerdem möglich, ein Firmware-Upgrade im Feld aufzuspielen. Dadurch werden aktuelle, anwendungsspezifische Funktionen möglich, wie semi-selektive Messungen, die flüchtige organische Verbindungen (Volatile Organic Compounds –VOC) erkennen. Außerdem ist es dank der Firmware-Upgrades möglich, Luftmessungen im Rahmen internationaler IAQ-Richtlinien noch zielgerichteter durchführen, so dass Anwender die gesamten VOCs (TVOCs) selbst bei geringen Spuren (Parts per Million) zu erfassen.

Verbessert wurde auch die indirekte Bestimmung der Kohlendioxidwerte (eCO₂). Wie erwähnt, ist die Firmware ZMOD4410 AI auf der Micro Control Unit (MCU) RL78 implementiert, lässt sich aber auf jeder beliebigen MCU des Herstellers verwenden, einschließlich RE-, RA- oder RX-Bausteinen – sowie anderen General-Purpose-MCUs.

Halbleiter-Metalloxid für präzisere Gassensoren

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