这个超牛算法+九轴传感器,将席卷整个无人机界

目前制约智能运动手表/儿童手表的一个最大障碍是GPS的功耗,因为一旦开启GPS定位功能,手表的小型电池那点电能嗖嗖地就被吃完了,这是很多在做智能手表的公司最头痛的事。

不过,上周,昌旭见到了来自斯坦福大学的一家高科技公司,他们的“神奇算法”可以使得GPS+PDR应用的功耗巨幅减小,简单来说是GPS配合九轴传感器PDR应用,通过他们的“完全异步”的算法架构,能将现在每秒找一次“星”的频率改为几分钟找一次“星”,并且精度不受影响,这里的重点主要他们的“近30年积累的算法”。

1987年,George Hsu夫妇在斯坦福大学成立了专注于磁力导航及算法的公司——PNI。如今,他是主席兼CTO,其夫人Becky Oh是CEO兼总裁。George Hsu是华裔,其夫人Becky Oh是韩裔。

这家公司名为PNI,虽然1987年就在斯坦福大学成立,但一般的人不知道,因为他们之前的业务用在美国军方与行业应用较多,当时公司成立时的主要业务是向US Army SBIR出售部队士兵导航用的模块与算法全套方案。不过,过去几年,他们也是消费电子市场的幕后英雄:九轴传感器的领导厂商之一ST意法半导体向PNI购买了九轴sensor fusion的算法,而另一家领导厂商博士也刚刚成为他们的授权客户。“成立初期我们的第一款产品是磁传感器,被用于部队与汽车电罗盘中,几乎超过90%的汽车电罗盘是采用我们的磁传感器。”公司创始人之一、主席兼CTO George Hsu说道。他举了一个例子,他们的磁传感器用于手qiang的瞄准器中,可以实现定位精度0.3度。“所以,我们的算法是经过了近30年积累的。”他解释,军用的传感器产品贵且体积可以稍大些,算法容易精准;而消费电子用的传感器便宜小巧,对于算法的要求特别是功耗要求更高了,所以他们的多年积累的算法,对于消费电子产品具有非常大的价值。

可以说,过去几十年,他们都是幕后英雄,积累了大量的算法数据,他们的磁传感器模块也卖到了很多领域。但是,由于他们的磁传感器体积较大,无法用于手机等移动消费电子市场,所以,他们将这些完全基于物理Rooted的算法与多年的传感器经验,做成一个“芝麻大小”的sensor hub芯片,配合第三方的传感器,用于广阔的消费电子领域,“我们的目标就是将之前的定制的专业级算法,推向需要快速上市的消息电子市场,并且创造新的应用场景。” George Hsu说道。

他们已为这个SENtral sensor hub开发出很多成功的应用场景。除了上面提到的用于智能运动手表/儿童手表外,还包括未来几年可能会非常热的“超级自拍无人机follow me”、“虚拟现实头盔”等等应用,他们也正在与客户开发当中。此外,深圳地区备受关注的“宜停车”系统,也是用了他们的磁传感器整套方案,下面配合图片昌旭一一解释给大家。

SENtral sensor hub降低GPS功耗5倍

SENtral sensor hub是PNI针对小巧型消费电子产品推出的sensor fusion算法芯片(如图最小那一颗,尺寸仅为1.6x1.6x0.5mm,上面两颗是他们之前的磁传感器),里面集成了计算所需的处理能力,其内核是32位的ARC处理器,可以大大减小消费电子产品比如智能手表或者手机中主芯片的负荷。“因为我们的架构是完全异步的,这使得我们可以获得高速性能。举例来说,Gyro是最快的,然后是g-sensor,再后是磁传感器。并且,对于不需要经常执行的计算,我们可以大大降低主芯片MCU的工作量。”他解释。

当然,他最重要的“秘密武器”是配合PDR(室内定位)应用时,可以大幅减小找星的频率,同时借助于他们的基于物理的优秀的算法,实现精准定位。其它方案需要每秒钟找一次星,而他们可以实现几分钟找一次星,所以功耗得以大幅降低。“SENtral sensor hub可以用于一些中低端定位的手机,他们没有强大的主处理器,所以凭借我们的算法,也可以实现精准的PDR应用。当然,SENtral更受欢迎的是智能手表厂商,可以完全解决目前GPS吃电的痛点。”George Hsu说道。

SENtral sensor hub算法芯片已用于Sony去年推出的智能手表Smart Watch 3中,今年ASUS等等公司的新一代智能手表中也会采用。

“无人机follow me”将会是超级自拍的终结者

来自于美国斯坦福的传感器算法公司PNI创始人、主席兼CTO George Hsu对于他们的SENtral sensor fusion算法芯片在无人机市场的应用十分看好,也对这个市场未来的民用空间十分看好。“从目前来看,无人机还主要是在商业应用与军用,在消费者市场的比例不到5%,但是从我们了解的信息来看,几乎包括所有主流的手机公司都希望进入这个领域,他们对于手机与无人机联动的Follow me应用十分看好。”他说道。而根据调研公司KPCB的数据,2015全球的无人机市场将可以达到430万台,增长超过 167%。

无人机follow me是未来的大热点

2016年,除了下面传统的大疆、GoPro、3D Robotics等无人机制造商以外,很多手机公司也会加入这个市场,而他们的切入点则是用手机遥控飞机的follow me,到时喜欢自拍的玩家,可以用无人机实现“前后左右”超级自拍了。

针对这个市场,PNI提供了一套需同时用于手机与无人机的方案:手机中是一个集成SENtral sensor hub与m3处理器以及算法的模块,无人机中也要安装相应的算法,这样可以以十分低的功耗实现室内与室外的follow me超级自拍。这套导航定位算法方案大约8美元。“无人机中GPS+九轴的PDR应用,手机中安装相对应的App,就可以实现超级自拍了。” George Hsu说道,“而基于我们的算法可以实现极低的功耗,因为我们不用频繁地启用GPS。”

当然,他们的算法芯片也可以独立出售给手机,或者智能手表公司,SENtral芯片加上算法,在2美元左右。如果仅用于tracking功能的配件中,价格约1美元左右。

手机+无人机,实现“前后左右”360度超级自拍。

全球主要的传统的无人机公司。但是,未来手机公司肯定会进入。

Oculus头盔对他们的算法很满意

“2年前,Oculus考查了我们的算法,通过各种测试,对我们PNI的算法非常满意。可惜,后来他们出售给了facebook,这件事情就此耽误了。” PNI创始人、主席兼CTO George Hsu很遗憾地对本刊首席分析师昌旭说道。

采用九轴传感器的VR装置,比如虚拟头盔,对于sensor fusion的算法要求非常高,在实现体感功能的VR头盔中,快速精准地定位(fast tracking)是解决VR眩晕的主要途径之一。George Hsu表示,他们的SENtral很适合这个市场的应用,未来有很大的机会。虽然失去了Oculus这个大客户,他很欣慰地看到中国的很多厂商都要进入这个市场,他们目前已有不少在谈的案例。

fast tracking是解决VR眩晕的主要途径之一,PNI的算法可以解决这个难题

深圳“宜停车”采用了PNI的磁传感器

深圳路边临时停车收费管理系统——“宜停车”自推出后虽然遭受不少吐槽,但是,它确是智能停车应用的一次革命,消费者将车停在路边相应的位置,就可通过手机对停车费用预付费,它会按停车的时间来收取费用。昌旭看了一下,大家的吐槽点都聚焦在收费管理体系上,但是对于停车收费的智能定位系统是没有质疑的。这个停车智能定位检测就是采用了PNI公司的磁传感器及算法。

“每台车的磁力都不一样,我们称之为汽车的磁力指纹,通过检测每台车的磁力指纹来判断该车是否停在所需付费的车位。”PNI创始人、主席兼CTO George Hsu解释。而用来检测的磁力传感器模块则如下:

宜停车的每个车道下都装有此磁力传感器检测模块。PNI的磁力传感器精度高,是美国军 队与汽车厂商的主要供应商。

本文分享自微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

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原始发表时间:2015-08-18

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