Bal qiyaas saacaddaada casriga ah oo dhimanaysa ka hor cashada. Waxaad seegtay digniino, tirinta tallaabooyinka, iyo macluumaadka garaaca wadnaha. Cimriga batarigu wuxuu ka dhigayaa dadka isticmaala kuwo aan faraxsanayn.
Waxa ugu toos ah ee ay dadka isticmaala ogaadaan waa baytariga. Batarigu wuu gaaban yahay iyo dallacaad joogto ah ayaa dadka isticmaala ka dhigaysa kuwo aan faraxsanayn.
Naqshadeeyayaashu waxay wajahayaan caqabad weyn. Waa inay ku daraan astaamo badan qalabka yaryar ee la xidho iyagoon ka dhigin inay isticmaalaan awood aad u badan. Waa inay si dhow ula socdaan isticmaalka tamarta. Hababka korontada ee duugga ah ee go'an ma la socon karaan sida isticmaalayaashu u beddelaan caadooyinkooda, sidaa darteed korontada ayaa lunta. Tani waxay keentaa dallacaad joogto ah iyo daadin degdeg ah oo baytari ah.
Maqaalkani wuxuu sharxayaa habaynta awoodda yar ee naqshadeynta la xiran karo. Waxay bixisaa qorshe cad oo lagu dheellitirayo waxqabadka, isticmaalka tamarta, iyo khibradda isticmaalaha. Waxaad arki doontaa dhibaatada, waxaad eegi doontaa xulashooyinka awoodda, waxaadna baran doontaa doorashooyin caqli badan.
Qodobada Muhiimka ah
Dooro qaybo awood yar leh sida MSP430 ama ARM Cortex-M0+ si baytarigu u sii jiro waqti dheer.
Isticmaal baaskiil wadista shaqada si aad u shido oo u damiso dareemayaasha garaaca wadnaha, taasoo yareynaysa isticmaalka tamarta in ka badan kala bar.
Isticmaal dareen miyir-qab ah si aad u beddesho isticmaalka korontada iyadoo lagu saleynayo waxa uu isticmaaluhu sameynayo, adigoo keydinaya baytariga marka uu nasanayo.
Adeegso goosashada tamarta iyo maaraynta korontada ku salaysan AI si aad u yareyso isticmaalka korontada xitaa in ka badan.
Isu dheellitir waxqabadka iyo hufnaanta adigoo hawlo culus u diraya qalab wehel ah iyo isticmaalka hab-raacyada wireless-ka ee awoodda yar sida BLE.
Isticmaalka Korontada ee Elektarooniga La Xiri Karo
Qalab kasta oo aad xidhato wuxuu leeyahay dhibaato isku mid ah: ma laha tamar badan kiis yar. Waxaad u baahan tahay inaad ogaato meesha ay tamartu marto ka hor intaadan wax hagaajin. Isticmaalayaasha ugu muhiimsan ee korontada isticmaala waa dareemayaal, processor-ro, raadiyo bilaa-waayir ah, iyo shaashado . Qayb kastaa waxay qaadataa baytari, waxayna si wada jir ah u go'aamiyaan inta uu qalabkaagu shaqaynayo.
Tuubooyinka Korontada Aasaasiga ah ee Qalabka La Xiro
Dareemayaashu waxay sii wadaan ururinta xogta. Hagayaasha ayaa xogtaas u roga macluumaad waxtar leh. Raadiyeyaasha bilaa-waayirka ah waxay natiijooyinka u diraan taleefan ama daruur. Shaashadu waxay tusaysaa dadka isticmaala waxa muhiimka ah. Qayb kastaa waxay korontada u isticmaashaa si u gaar ah, waxaadna u baahan tahay inaad ogaato tirooyinka.
Qaybta Qaybaha | Qayb Gaar ah | Isticmaalka Awoodda |
|---|---|---|
Dareemaha (Qaadashada Heerka Wadnaha) | Dareemaha tattoo elektarooniga ah | 3 mW |
Kala-soocidda OLED ee la fidin karo oo leh dareemaha PPG | 16.5 mW | |
Dareeraha la cadaadiyay ee PPG IC | 1.66 mW | |
Nidaamka leh heerka muunad qaadista oo sarreeya | 13.468 mW | |
Processor-ka (Xisaabinta Heerka Wadnaha) | Processor-ka BioAIP | 46.8 μW |
Processor-ka shabakadda neerfaha ee Ternary | 746 nW | |
FFT tirakoob oo awood yar leh | 2.4 mW | |
Wireless (Gudbinta) | Balastar dareemayaal bilaa-waayir ah oo BLE ah | ka hooseeya 3 mW |
Algorithm-ka cadaadiska DCT-IV | ka hooseeya 5 mW | |
Hab-dhaqanka la-qabsiga jawaab celinta firfircoon | 60 mW | |
Nidaamka la socodka garaaca wadnaha oo leh gudbinta wireless-ka | 44.57 mW | |
Nidaamka gudbinta wireless-ka ee la qaadi karo ee saddex-lead ah |
Kala duwanaanshaha waa mid cajiib ah. Processor-ka shabakadda neerfaha yar wuxuu isticmaalaa oo keliya 746 nW, laakiin nidaamka gudbinta wireless-ka oo dhammaystiran wuxuu isticmaalaa 72.6 mW. Farqigaasi waa mid aad u weyn. Xulashadaada qaybta ayaa si toos ah u saameeya miisaaniyaddaada korontada.
Doorka Qaab-dhismeedka Nolosha Baytariga
Cabbirka qalabkaaga la xidho wuxuu xaddidayaa inta baytari ee uu yeelan karo. Markaad baakadda baytari yareyso, waxay qaadi kartaa tamar yar . Giraan caqli badan ayaa leh meel aad uga yar saacadda casriga ah, sidaas darteed baytarigeedu wuxuu kaydiyaa tamar yar. Xadkani wuxuu kaa dhigayaa inaad ka fikirto hufnaanta bilowga.
Iibsashada qaybaha isticmaala tamar yar waxay ka caawisaa inay baytarigu sii jiro waqti dheer. Qorshayaasha maaraynta korontada ayaa aad muhiim u ah. Kaliya kuma dari kartid baytari weyn. Waa inaad hoos u dhigtaa inta awood ee aad isticmaasho.
Ka fikir isgaarsiinta bilaa-waayirka ah. Xayeysiinta BLE ee qaabka degdegga ah waxay isticmaashaa qiyaastii 0.48 mA . Habka dhexdhexaadka ah wuxuu isticmaalaa qiyaastii 0.078 mA. Habka gaabiska ah wuxuu isticmaalaa oo keliya 18 µA. Qalabkaaga yar yar wuxuu ku shaqeeyaa qiyaastii 4 mA marka uu firfircoon yahay, halka dareemaha IMU uu isticmaalo wax ka yar 5 µA. Tirooyinkani waxay muujinayaan sida uu muhiimka u yahay qorshahaaga isgaarsiineed.
Qorshahaaga maaraynta korontada waa inuu isku dheelitiraa dhammaan waxyaalahan. Waxaad u baahan tahay inaad go'aansato qaybaha ku sii jira iyo kuwa dami doona. Waxaad u baahan tahay inaad doorato goorta aad xogta dirayso iyo goorta aad ku kaydinayso deegaanka. Doorasho kasta waxay saamaysaa cimrigaaga batteriga iyo waayo-aragnimada isticmaalahaaga.
Naqshadeynta Qalabka ee Hagaajinta Awoodda Yar
Xulashada qaybaha saxda ah waxay ka bilaabataa inaad ogaato miisaaniyaddaada korontada. Waxaad u baahan tahay processor-ro si qoto dheer u seexan kara. Waxaad u baahan tahay dareemayaal isticmaala awood yar, ee aan ahayn kuwo waaweyn. Processor-ka GPX10 ee ka socda Ambient Scientific wuxuu isticmaalaa naqshad gaar ah oo analog ah, oo ku jirta xusuusta. Tani waxay u oggolaanaysaa aaladaha caafimaadka ee la xiran karo inay ku shaqeeyaan AI bilo badan baytariyada yaryar. Taasi waa tallaabo weyn oo hore loogu qaaday tignoolajiyada jajabka awoodda aadka u hooseeya.
Xulashooyinka qaybtaadu waxay qaabeeyaan qorshahaaga korontada. Dooro nidaam-ku-jiib ah oo leh dhowr qaab oo awood yar. Ha seexdo processor-ka ugu weyn inta badan. Isticmaal koontaroole aad u awood yar si aad xogta u ururiso mar walba. Koontaroolahaasi wuxuu toosiyaa processor-ka ugu weyn marka loo baahdo oo keliya. Naqshaddan kala qaybsan waxay kaydisaa tamar badan.
Si taxaddar leh uga fikir doorashadaada shaashadda. Shaashadaha AMOLED ee damin kara pixel kasta waxay isticmaalaan awood ka yar 40% marka loo eego LCD-yada. Farqigaasi waa muhiim qalab yar. Cabbirka baytarigaagu wuu isku mid yahay, sidaa darteed milliwatt kasta oo aad kaydsato wuxuu ka dhigayaa inuu sii jiro waqti dheer.
Xulashada Qaybaha Tamarta-Hufan
Ku bilow processor-ka. Raadi jajabyo si dabiici ah u isticmaala awood yar. Qoyska MSP430 wali waa doorasho wanaagsan oo loogu talagalay hawlaha fudud. Shaqooyinka adag, raadi processor-rada leh danab firfircoon iyo cabbiraadda soo noqnoqoshada (DVFS) . DVFS waxay beddeshaa danabka iyo xawaaraha iyadoo lagu saleynayo waxa nidaamku u baahan yahay waqtigaas. Inta lagu jiro hawlaha fudud, nidaamku wuxuu u shaqeeyaa si gaabis ah . Marka isticmaaluhu u baahdo jawaab degdeg ah, processor-ku wuu degdegaa. Daraasaduhu waxay muujinayaan in DVFS ay kaydiso 27.74% ilaa 47.74% tamar naqshadaha VLSI ee awoodda yar. Kala duwanaanshahaasi wuxuu muujinayaa keydin koronto oo dhab ah oo la cabbiri karo.
Doorashadaada bilaa-waayirka ah sidoo kale waa muhiim. Bluetooth Low Energy (BLE) wali waa heerka loogu talagalay qalabka la xidho. Waxay si fiican u maareysaa wareegyada shaqada yar. Masaafada aadka u gaaban, NFC waxay isticmaashaa awood xitaa ka yar. Keydi Wi-Fi ama taleefanka gacanta si aad u hesho wareejinta xawaaraha sare ee naadirka ah.
Tiknoolajiyadda baytariga ayaa sii fiicnaanaysa. Anoodyada isku-dhafka ah ee Silicon-ka iyo kaarboonku waxay kordhiyaan cufnaanta tamarta qiyaastii 25% iyada oo aan qalabka ka dhigin mid weyn. Taas macnaheedu waa awood badan oo isla booska ah. Soo-ururinta tamarta ayaa ku dareysa ikhtiyaar kale. Bq25570 IC ee Texas Instruments waxay qabataa tamar daciif ah kulaylka jidhka, dhaqdhaqaaqa, ama iftiinka. Waxay kor u qaadaysaa gelinta 300-400 mV ilaa 3-5 V si ay u dallacdo baytari. Tamarta la goostay keligeed ma shaqayn karto saacad saacad ah, laakiin waxay ka caawisaa baytarigu waxayna kordhisaa waqtiga shaqada.
Qaab-dhismeedka PCB iyo Farsamooyinka Albaabka Awoodda
Qaab-dhismeedka guddiga wareeggaagu wuxuu si toos ah u saameeyaa maaraynta korontada. Isticmaal albaabka korontada si aad gebi ahaanba u damiso baloogyada aan la isticmaalin. Tani waxay yareysaa qulqulka daadashada ee qaybaha aan shaqaynayn. Cabbirka danabka firfircoon wuxuu la shaqeeyaa albaabka korontada. Wadajir ahaan, waxay sameeyaan qorshe dhimista korontada oo dhammaystiran.
Naqshadee PCB-gaaga bir koronto oo badan. Wareegga Maareynta Korontada ee Isku-dhafan (PMIC) ayaa xakameeya oo korontada u dira birahan. PMIC waxay qabataa dallacaadda waxayna ku dartaa astaamo badbaado. Waxay sidoo kale siisaa heerar danab oo kala duwan qaybo kala duwan. Birta dareemahaagu waxay ku shaqeyn kartaa 1.2V halka birtu raadiyahaagu u baahan yahay 1.8V.
Maareynta kulaylka ayaa sidoo kale muhiim ah. Isticmaalka korontada oo badan ayaa abuura kulayl badan. Kulaylkaasi wuxuu sababi karaa raaxo darro ama arrimo badbaado oo ku saabsan aaladaha lagu xidho madaxa ama curcurka. Isticmaal PCB-yada iska caabbinta kulaylka oo hooseeya si aad si fiican ugu faafiso kulaylka. Qaybaha waxtarka sare leh waxay yareeyaan meelaha kulul ka hor intaysan bilaaban.
Dami saacadaha aan la isticmaalin ee ku jira SoC-ga. Saacad kasta oo firfircoon waxay isticmaashaa awood. Samee qaabab xogeed oo la hagaajiyay si loo yareeyo cabbirka culayska. Culaysyada yar yar waxay la macno yihiin waqtiyada gudbinta oo gaaban. Gudbinta gaaban waxay la macno tahay awood raadiye oo yar.
Ku xidh qaybaha ogeysiiska bukaanka sida gariirayaasha, LED-yada, iyo bandhigyada koontaroolaha awoodda aadka u hooseeya. Dejintani waxay u oggolaanaysaa processor-ka ugu weyn inuu seexdo. Koontaroolaha awoodda yar wuxuu qabtaa hawlo fudud. Waxay toosisaa processor-ka ugu weyn oo keliya si loo falanqeeyo. Qaabkan naqshadaynta wuxuu kordhiyaa waqtiga hurdada wuxuuna yareeyaa qashinka tamarta.
Qorshahaaga maaraynta korontada waa inuu ka fikiraa qayb kasta. Doorasho kastaa waxay saamaysaa nidaamka oo dhan. Maareynta korontada wanaagsan waxay dheereysaa cimriga batteriga. Naqshad feker leh waxay isku dheellitirtaa waxqabadka iyo hufnaanta. Natiijadu waa qalab soconaya maalinta oo dhan oo dadka isticmaala ku farxiya. Qalabka elektaroonigga ah ee la xiran karo, go'aan kasta waa muhiim. Qalabka elektaroonigga ah ee la xiran karo wuxuu u baahan yahay hab dhammaystiran oo nidaamsan. Waxtarka tamarta wuxuu ka bilaabmaa heerka qaybaha. Hagaajintani waxay dhaafsiisan tahay qaybaha gaarka ah.
Istaraatiijiyadaha Software-ka iyo Isgaarsiinta ee Maareynta Awoodda
Xulashooyinka qalabkaaga ayaa saldhig u ah, laakiin firmware-ku wuxuu go'aamiyaa sida ugu wanaagsan ee aad u isticmaasho awooddaas. Software-ka casriga ah wuxuu si weyn u dheereyn karaa cimriga batteriga isagoon wax qayb ah beddelin. Fikradda ugu weyn waa inaad ogaato goorta qalabkaagu uu firfircoon yahay iyo goorta uu si ammaan ah u seexan karo.
Hagaajinta Firmware-ka iyo Baaskiil-wadista Waajibaadka
Baaskiilku waa mid ka mid ah qalabka ugu xooggan ee qalabkaaga maaraynta korontada. Halkii aad mar walba ku shaqeyn lahayd dareemayaasha, waxaad ku garaacdaa heer hoose xilliyada aan shaqaynayn. Ka fikir dareemaha gaaska oo leh kuleyliye jiidaya 34 mA si joogto ah. Markaad ku garaacdo kuleyliyahaas wareegga shaqada 40%, waxaad hoos u dhigaysaa celceliska hadda ilaa 15.65 mA. Isticmaalka korontada ayaa hoos uga dhacaya 102 mW ilaa 46.95 mW . Dareemuhu wuxuu ku sii jiraa diirimaad ku filan si uu si dhakhso ah uga falceliyo, haddana waxaad badbaadinaysaa in ka badan kala bar tamarta.
Hawshu waxay raacdaa qaab fudud. Marka hore, ku kululee dareemaha iyadoo la adeegsanayo koronto garaacsan 2 kHz. Wareegga shaqada ee ka sarreeya 40% si macno leh uma dhimayo waqtiga kahoreynta. Marka xigta, u beddel qaabka shaqo la'aanta, adigoo 40% garaaca ku haya kulaylka. Ugu dambeyntii, marka aad u baahato akhrin, mari koronto DC oo buuxda. Kuleylka la keydiyay wuxuu dareemaha si dhakhso ah ugu keenaa heerkulka shaqada, markaa waxaad luminaysaa tamar yar oo aad sugeyso.
Firmware-ka dhacdada ku shaqeeya wuxuu kor u qaadaa keydintan. Ku beddel wareegyada codbixinta makiinada go'doominta ku shaqeysa . Shaqooyinka koox ahaan u shaqee si ay ugu shaqeeyaan hal wareeg oo toos ah. Dami qalabka iyo saacadaha aan la isticmaalin. Isticmaal Helitaanka Xusuusta Tooska ah ee dhaqdhaqaaqyada xogta. Hab kastaa wuxuu yareeyaa waqtiga firfircoon, waqtiga firfircoonina wuxuu ku kacayaa awood.
Barashada mashiinka ee ku dhex jirta ayaa tan sii dheereyneysa. Barashada xoojinta qoto dheer waxay la qabsataa caadooyinka isticmaale kasta waqtiga dhabta ah. Nidaam wakiillo badan leh ayaa si gaar ah u xakameeya qayb kasta. Barashada wareejinta waxay dedejisaa dejinta isticmaaleyaasha cusub. Habkani wuxuu kordhiyaa cimriga batteriga 36% wuxuuna kordhiyaa qanacsanaanta isticmaalaha 25% . Qalabkaagu wuxuu bartaa marka aad seexato, marka aad jimicsato, iyo marka aad hubiso digniinaha. Waxay hagaajisaa hawlgallada si ay isugu waafaqaan.
Ka faa'iidaysiga Hab-raacyada Wireless-ka ee Awoodda Yar
Doorashadaada bilaa-waayirka ah waxay qaabeysaa miisaaniyaddaada korontada oo dhan. Bluetooth Low Energy waxay sii ahaanaysaa heerka loogu talagalay qalabka la xiran karo, iyadoo bixinaysa 3-5 sano oo cimri batari ah. Hab-raacyada LPWAN waxay gaaraan 10-15 sano, laakiin waxay ku habboon yihiin isticmaalka la soo dejiyo oo la ilaawo si ka wanaagsan kuwa la xidho ee is-dhexgalka ah. Kala-soocidda waxay ku lug leedahay dib-u-dhac iyo heerka xogta. BLE si fiican ayay u maareysaa gudbinta soo noqnoqda, kuwa yaryar. LPWAN waxay si fiican u iftiimisaa cusbooneysiinta naadirka ah ee yar yar ee masaafada dheer.
Ku shubista xisaabinta qalabka la socda waxay hoos u dhigtaa awoodda nidaamka ilaa 20%. Qalabkaaga la xiran karo wuxuu ururiyaa xog cayriin ah, wuxuu u diraa taleefan, wuxuuna dib u helaa natiijooyin la farsameeyay. Tani waxay ka qaadaysaa habayn culus baytariga yar. Qorshahaaga maaraynta korontada waa inuu ka fikiraa habkan isku-dhafka ah.
Doorashooyinka naqshadeynta ee jadwalka isgaarsiinta ayaa sidoo kale muhiim ah. Dir wakhtiyo joogto ah. Cadaadis culaysyada. Toos u toosi raadiyaha marka loo baahdo oo keliya. Doorashooyinkan yaryar waxay ku daraan keydin tamar oo weyn inta uu qalabkaagu nool yahay.
Isu dheellitirka Waxqabadka iyo Hufnaanta ee Qalabka La Xiro
Waxaad la kulmeysaa doorashooyin joogto ah marka aad naqshadeyneyso qalab la xiran karo. Sifo kasta oo aad ku darto waxay isticmaashaa awood. Dareeme kasta oo aad ku darto wuxuu daadiyaa batteriga. Furaha ayaa ah inaad ogaato waxa isticmaalayaashaadu runtii u baahan yihiin iyo goorta ay u baahan yihiin.
Maareynta Kala-duwanaanshaha Khibradda Isticmaalaha
Ku bilow doorashadaada microcontroller. ARM Cortex-M0+ waxay bixisaa isku darka ugu fiican ee waxqabadka iyo awoodda firfircoon ee hooseysa. Kordhinta DSP ee M4 waxay dedejisaa hawlaha sida shaandhaynta Kalman. Waqtiyada soo toosidda degdegga ah iyo qalabka is-maamula waxay u oggolaanayaan MCU-gaaga inuu seexdo ilaa xadka dareemayaasha uu kiciyo ficilka. Qorshahan korontada ayaa si weyn u dhimaya isticmaalka korontada.
Tiknoolajiyadda baytariga ayaa ku qasbaysa is-weydaarsi kale. Baytariyada la tuuri karo waxay hayaan tamar badan laakiin waxay ka dhigaan naqshadeynta mid adag. Baytariyada dib loo buuxin karo waxay u oggolaanayaan naqshado khafiif ah. Baytariyada qaabaysan waxay si fiican u isticmaalaan booska. Cabbirkaaga yar wuxuu xaddidayaa awoodda baytariga, markaa waa inaad qorsheysataa xadkaas.
Isku-dhafka dareemayaasha wuxuu keenaa caqabado la mid ah. Dareemayaasha ku salaysan CMOS waxay awood u siinayaan sifooyin hodan ah laakiin waxay u baahan yihiin xulashooyin taxaddar leh. Dareemayaasha indhaha waxay u baahan yihiin agab iftiin geliya. Daloolada korontada waxay joojisaa daadinta batteriga laakiin waxay ku dartaa dhibka naqshadeynta. Heerkaaga is-dhexgalka ugu fiican wuxuu ku xiran yahay khibradda isticmaalaha, kharashka, iyo kiisaska isticmaalka. Doorashadani waxay qaabeysaa qorshahaaga korontada oo dhan.
Isgaarsiinta bilaa-waayirka ah waxay isticmaashaa awoodda ugu badan ee nidaamkaaga. Bluetooth Smart ayaa weli ah ikhtiyaarka ugu weyn ee korontada yar. Inta jeer iyo inta xog ee aad dirto waxay si weyn u saameeyaan cimriga batteriga. Mugga xogta sare wuxuu daadin karaa batteriga saacado gudahood. Hababka taxaddarka leh waxay u dheereeyaan toddobaadyo ama bilo. Waa inaad go'aamisaa inta jeer ee aad xiran karto oo aad la jaanqaadi karto taleefanka. Jadwalkani waa qayb muhiim ah oo ka mid ah qorshahaaga korontada.
Dareen-celinta macnaha guud waxay yareysaa dareenka marka aan loo baahnayn. Qalabkaaga la xiran karo wuxuu hoos u dhigi karaa hubinta garaaca wadnaha inta uu isticmaaluhu nasanayo. Waxay kor u qaaddaa hubinta inta lagu jiro jimicsiga. Tani waxay keydisaa tamar inta lagu jiro waqtiyada aamusnaanta iyadoo la ilaalinayo shaqada oo dhan inta lagu jiro isticmaalka firfircoon.
Dareen-celinta miyir-qabka macnaha guud waxay badbaadisaa batteriga waqtiyada aamusnaanta iyadoo la ilaalinayo shaqada oo dhan inta lagu jiro isticmaalka firfircoon.
Tusaalooyinka Dhabta ah ee Isku-dheellitirka Guuleysiga leh
Qalabka casriga ah ee la xidho waxay u kala qaybiyaan processor-ro badan. MCU-ga waxqabadka sare leh ee ugu weyn wuxuu lammaane u yahay xarumaha dareemayaasha ee gaarka ah iyo processor-rada had iyo jeer shaqeeya. Inta uu shaqeynayo, CPU-ga ugu weyn wuxuu galaa hurdo qoto dheer isagoo isticmaalaya awood aad u yar. Xarun dareeme yar oo ku shaqeysa microamps ayaa qabata hawlo fudud sida tirinta tallaabooyinka. Processor-ka ugu weyn wuxuu toosaa oo keliya hawlaha adag sida sawirada ama wicitaanada.
Cadaadiska xusuusta ee la qabsiga leh wuxuu muujinayaa natiijooyin dhab ah. Habkani wuxuu hoos u dhigaa baahiyaha marin u helka xusuusta dhabta ah iyadoo la ilaalinayo waxqabadka. Daraasaduhu waxay muujinayaan keydinta korontada 20-25% . Jadwalka xusuusta ee la socota awoodda ayaa shidma xusuusta dheeraadka ah oo keliya inta lagu jiro waqtiyada mashquulka badan ee la saadaaliyay. Tani waxay bixisaa ilaa 30% hufnaan baytari oo ka wanaagsan.
Habka | Saamaynta Tirakoobka ee Is-weydaarsiga |
|---|---|
Muunad qaadis (daraasad NSF ah) | Waxay hoos u dhigtaa mugga xogta ilaa 69% waxayna hoos u dhigtaa awoodda nidaamka hoose ee asaasiga ah in ka badan 57% |
Edge AI / TinyML (cilmi-baaris MDPI) | Waxay heshaa in ka badan 88% saxnaanta raadraaca dhaqdhaqaaqa iyadoo la dhimayo dirista xogta ceeriin ah |
Isku-darka dareemayaasha oo leh wareegga shaqada | Waxay keydisaa qiyaastii 35% tamar iyadoo aan wax khasaare ah ka soo gaarin saxnaanta cabbirka. |
Dharka macaamiisha ee wanaagsan waxay wadaagaan casharro naqshadeed oo caadi ah. Waxay ku daraan madadaalo iyo xiiso si ay u kordhiyaan raaxaysiga isticmaalaha. Waxay qabtaan dallacaadda waqti ka dib waxayna yareeyaan soo noqnoqoshada dallacaadda. Waxay bixiyaan ammaan, abaalmarinno, iyo digniino waqti fiican leh. Waxay u oggolaanayaan isticmaalayaasha inay habeeyaan is-dhexgalka iyo yoolalka. Waxay diiradda saaraan akhrinta far cad iyo isbarbardhig wanaagsan. Waxay dhisaan kalsooni iyada oo loo marayo duubista xogta la isku halleyn karo iyo ilaalinta asturnaanta.
Dhaqaaqidda hawlaha awoodda sare leh waxay badbaadisaa baytariga. Shaqooyinka habaynta iyo bandhiggu waxay u socdaan taleefan casri ah oo lammaane ah iyagoo isticmaalaya Bluetooth Low Energy. MCU-yada awoodda aadka u hooseeya sida ARM Cortex-M0 ama TI MSP430 waxay si dhakhso ah u farsameeyaan xogta waxayna galaan hurdo awood yar marka ay shaqo la'aan yihiin. Qaboojinta calaamadaha dareemayaasha awoodda yar, sida STMicro's OA4NP op amp iyadoo la isticmaalayo 580nA kanaalkiiba , waxay hoos u dhigtaa soo jiidashada awoodda durugsan. Xulashooyinkani waxay muujinayaan isticmaalka tamarta caqliga leh ee qalabka la xidho.
Cabbirka danabka firfircoon iyo soo noqnoqoshada ayaa wajahaya xad. Qalloocyada hufnaanta nidaamiyaha danabka, beddelka kharashyada kharashka, iyo heerarka danabka ugu yar waxay abuuraan 'aagag dhintay.' Hoos u dhigista soo noqnoqoshada had iyo jeer macnaheedu maahan keydin koronto oo siman. Dib u dhaca soo toosida laga bilaabo hurdada qoto dheer waxay u dhaxaysaa microsecond ilaa milliseconds. Waa inaad kala doorataa jawaab degdeg ah iyo keydinta tamarta.
Maareynta kulaylka waxay ku dareysaa lakab kale. Shaqada waxqabadka sare leh waxay abuurtaa kuleyl kiciya ceejinta. Kulaylka sare wuxuu dedejiyaa gabowga wuxuuna yareeyaa awoodda wax ku oolka ah. Baytariyada Lithium-ion waxay muujiyaan qaloocyo aan toos ahayn oo sii daaya. Xadka ugu sarreeya ee hadda jira waxay sababi karaan hoos u dhac ku yimaada danabka inta lagu jiro qaraxyada waxqabadka sare leh. Miisaaniyaddaada korontada waa inay qorsheysaa xaqiiqooyinkan.
Hagaajinta awoodda yar waxay u baahan tahay aragti buuxda. Waxaad dheellitirtaa baahiyaha isticmaalaha marka loo eego xadka tamarta. Waxaad doorataa qaybo la jaanqaadaya xaaladahaaga isticmaalka. Waxaad isticmaashaa habab la jaanqaadaya macnaha guud oo la jaanqaadaya dhaqanka dhabta ah. Habkani wuxuu bixiyaa qalab la xiran karo oo soconaya maalinta oo dhan oo ka dhigaya isticmaalayaasha kuwo faraxsan.
Isbeddellada Soo Kordhaya ee Naqshadeynta Awoodda Yar
Hagaajinta awoodda oo hooseysa ayaa sii fiicnaaneysa. Tiknoolajiyada cusub waxay kuu ogolaaneysaa inaad ka gudubto xadka hore. Laba isbeddel ayaa soo ifbaxaya: goosashada tamarta iyo maaraynta korontada ee AI-da ku saleysan.
Goosashada Tamarta iyo Baytariyada Casriga ah
Soo goosashada tamarta waxay korontada ka qaadataa agagaarkaaga. Alaabada Piezoelectric waxay dhaqdhaqaaqa jirka u rogtaa tamar koronto. Koninklijke Philips NV waxay dharka iyo agabka ku shubtaa walxaha piezoelectric dabacsan. Alaabooyinkoodu waxay sameeyaan 5-10 mW hawlaha maalinlaha ah. Awooddani waxay ku filan tahay dareemayaasha iyo qaybaha isgaarsiinta wireless-ka.
KAIST waxay dhistay qaab-dhismeed isku-dhafan oo isku daraya polymers-ka dabacsan ee piezoelectric iyo dhoobada adag. Naqshadaynta lakabka badan leh waxay kor u qaadaysaa saameynta piezoelectric. Tusaalooyinkoodu waxay si aan kala joogsi lahayn u shaqeeyaan dareemayaal iyo elektaroonik yar yar iyagoo isticmaalaya oo keliya awood la goostay.
Unugyada sawir-qaadista waxay bixiyaan ikhtiyaar kale. Unugyada PV ee silikoon iyo perovskite dabacsan ayaa ku habboon xargaha gacanta ama dharka. Waxay ku shaqeeyaan aaladaha sida saacadaha casriga ah iyo mitirrada garaaca wadnaha. Matoorrada heerkulka waxay isticmaalaan kulaylka jirka oo u dhow 37°C dharka casriga ah. Nanogenerators-ka Triboelectric (TENGs) waxay isticmaalaan qaababka kala-soocidda xiriirka si ay u awoodsiiyaan dareemayaasha dhididka la xiran karo. Nanogenerators-ka Piezoelectric (PENGs) waxay ku fadhiyaan kabaha lugaha ama suunka saacadaha. Nidaamyada isku-dhafan waxay isku daraan ilo badan si ay u helaan sahay joogto ah.
Suuqa goosashada tamarta piezoelectric wali waa yar yahay. Ciyaartoyda sida Machadka Cilmi-baarista Sayniska iyo Teknolojiyadda ee Hong Kong, Intel Corp., iyo Qalabka Analog-ka ayaa gacan ka geysta horumarinta hal-abuurka. Unugyada shidaalka bayoolojiga ah waxay bixiyaan doorasho kale. Waxay ka soo saaraan kiimikooyinka dhididka. Unugyadan waxaa loo samayn karaa sidii maqaar elektaroonik ah oo la fidin karo ama unugyo daabacan oo ku salaysan dharka. Unugyada horumarsan ayaa sidoo kale ka sii fiicnaanaya. Unugyada dabacsan iyo qaybaha aadka u khafiifsan waxay u oggolaanayaan qaabab cusub iyo waqtiyo socod dheer. Goynta tamarta waxay ku dareysaa ishaada korontada. Waxay kordhisaa waqtiga socodka iyada oo aan lagu darin cabbir.
Maareynta Korontada ee AI-ku-shaqeysa
Algorithms-ka barashada mashiinka hadda waxay saadaaliyaan dhaqanka isticmaalaha. Qalabkaaga la xiran karo wuxuu bartaa markaad seexato ama aad jimicsato. Waxay beddeshaa hawlgallada si loo helo hufnaan ugu fiican iyada oo aan la gelin isticmaalaha. Hagaajintan ku shaqeysa AI-ga waxay yareysaa korontada lumaysa. Algorithms-ku waxay la qabsadaan caadooyinkaaga waqti ka dib. Waxay bartaan goorta la hubinayo dareemayaasha iyo goorta la iska indho tirayo.
Xisaabinta Edge waxay sii waddaa habaynta maxalliga ah. Marka la gaaro 2025, alaabtu waxay ka gudbaysaa raadraaca caafimaadka si ay u noqdaan walxaha muhiimka ah ee IoT. Waxay ku xiran yihiin nidaamyada guriga ee casriga ah, aaladaha AR, iyo gawaarida. Farsamooyinka AI/ML waxay si toos ah ugu shaqeeyaan qalabka si loo aqoonsado, loo kala saaro, iyo hawlaha saadaasha. Tani waxay dhacdaa iyada oo aan la isticmaalin koronto sare ama kharashyada wareejinta xogta. Qalabkaagu wuxuu qabtaa hawlahan geeska. Kuma tiirsana adeegayaasha daruuraha go'aan kasta.
Habkani wuxuu yareynayaa baahida loo qabo in xogta loo diro daruuraha. Qalabkaagu wuxuu kaydiyaa kheyraadka gudbinta wireless-ka. Natiijadu waa cimri dheer oo batteriga ah iyadoo la adeegsanayo maaraynta korontada oo caqli badan. Isbeddelladani waxay tilmaamayaan mustaqbal ay alaabtu ku tiirsan tahay xirmooyin koronto oo waaweyn. Shaqadaadu waa inaad si taxaddar leh isugu darto teknoolojiyadan.
Hagaajinta awoodda oo hooseysa macnaheedu maaha inaad lumiso waxqabadka. Waa inaad sameysaa doorashooyin caqli badan oo ku saabsan macnaha guud inta lagu jiro naqshaddaada. Qalabkaaga waxaa ku jira qalab, software, iyo istaraatiijiyado isgaarsiineed. Waa inaad had iyo jeer tixgelisaa nidaamka oo dhan laga bilaabo dareemaha ilaa daruuraha. Doorasho kasta oo qayb ah waxay saameysaa cimrigaaga batteriga. Go'aan kasta oo firmware ah wuxuu saameeyaa waxtarkaaga guud. Qaado hab dhammaystiran oo ku saabsan habkaaga horumarinta. Isbeddellada soo ifbaxaya sida goosashada tamarta iyo algorithms-ka la-qabsiga ayaa ballan qaadaya keydin koronto oo weyn. Qalabkani wuxuu socon karaa waqti dheer iyada oo aan wax tanaasul ah la samayn. Sii wad barashada iyo tijaabinta fikradaha cusub. Xidhmadaada xigta ee la xiran karo waxay si dhab ah u dheellitiri kartaa waxqabadka iyo awoodda si wax ku ool ah. Bilow hagaajinta maanta.
FAQ
Immisa awood ayay isticmaashaa qaybta caadiga ah ee la xidhi karo?
Isticmaalka korontadu aad ayuu ugu kala duwan yahay qaybaha kala duwan. Processor-ka shabakadda neerfaha ee yar wuxuu isticmaalaa oo keliya 746 nW, halka nidaamka gudbinta wireless-ka oo buuxa uu soo jiidan karo 72.6 mW. Xulashooyinkaagu si toos ah ayay u qaabeeyaan miisaaniyaddaada korontada, markaa si taxaddar leh u qiimee qayb kasta ka hor intaadan u hoggaansamin naqshad.
Waa maxay baaskiil wadista waajibka ah maxaase muhiim u ah?
Wareegga shaqada ayaa dareemayaasha shid ama damiya halkii ay si joogto ah u socodsiin lahaayeen. Tusaale ahaan, kuleyliyaha dareemayaasha gaaska ee jiidaya 34 mA ayaa si joogto ah hoos ugu dhacaya celcelis ahaan 15.65 mA iyadoo leh wareeg shaqo oo 40%. Farsamadani waxay si weyn u yareysaa isticmaalka tamarta iyadoo dareemayaasha ay ka falcelinayaan marka loo baahdo.
Hab-maamuuska wireless-ka noocee ah ayaan u dooran karaa nooca aan xiran karo?
Tamarta Yar ee Bluetooth ayaa weli ah doorashada caadiga ah ee inta badan qalabka la xidho, iyadoo bixisa cimri batari 3-5 sano ah. Hab-maamuuska LPWAN wuxuu socdaa ilaa 10-15 sano laakiin si fiican ayuu ugu habboon yahay codsiyada la dejinayo oo la ilaaway. Ka fiirso inta jeer ee xogtaada iyo baahiyahaaga dib u dhaca marka aad go'aan ka gaarayso.
Sideen u dheelitiraa waxqabadka iyo cimriga batteriga?
Ku bilow dareen-wacyigelin ku saabsan macnaha guud. Hoos u dhig garaaca wadnaha inta lagu jiro nasashada, kor u qaad inta lagu jiro jimicsiga. Isticmaal koontaroole awood yar leh hawlaha fudud oo toosi processor-ka ugu weyn si aad u hesho falanqayn adag oo keliya. Habkani wuxuu keydiyaa tamarta xilliyada aamusnaanta iyadoo la ilaalinayo shaqeynta buuxda marka isticmaalayaashu u baahdaan.
