原標題:斯坦福創(chuàng)業(yè)公司神奇算法,將GPS+PDR功耗降低五倍
目前制約智能運動手表/兒童手表的一個最大障礙是GPS的功耗,因為一旦開啟GPS定位功能,手表的小型電池那點電能嗖嗖地就被吃完了,這是很多在做智能手表的公司最頭痛的事。
不過,上周,昌旭見到了來自斯坦福大學的一家高科技公司,他們的“神奇算法”可以使得GPS+PDR應用的功耗巨幅減小,簡單來說是GPS配合九軸傳感器PDR應用,通過他們的“完全異步”的算法架構,能將現在每秒找一次“星”的頻率改為幾分鐘找一次“星”,并且精度不受影響,這里的重點主要他們的“近30年積累的算法”。
圖:1987年,George Hsu夫婦在斯坦福大學成立了專注于磁力導航及算法的公司——PNI。如今,他是主席兼CTO,其夫人Becky Oh是CEO兼總裁。George Hsu是華裔,其夫人Becky Oh是韓裔。
這家公司名為PNI,雖然1987年就在斯坦福大學成立,但一般的人不知道,因為他們之前的業(yè)務用在美國軍方與行業(yè)應用較多,當時公司成立時的主要業(yè)務是向US Army SBIR出售部隊士兵導航用的模塊與算法全套方案。不過,過去幾年,他們也是消費電子市場的幕后英雄:九軸傳感器的領導廠商之一ST意法半導體向PNI購買了九軸sensor fusion的算法,而另一家領導廠商博世也剛剛成為他們的授權客戶?!俺闪⒊跗谖覀兊牡谝豢町a品是磁傳感器,被用于部隊與汽車電羅盤中,幾乎超過90%的汽車電羅盤是采用我們的磁傳感器?!惫緞?chuàng)始人之一、主席兼CTO George Hsu說道。他舉了一個例子,他們的磁傳感器用于手qiang的瞄準器中,可以實現定位精度0.3度。“所以,我們的算法是經過了近30年積累的?!彼忉?,軍用的傳感器產品貴且體積可以稍大些,算法容易精準;而消費電子用的傳感器便宜小巧,對于算法的要求特別是功耗要求更高了,所以他們的多年積累的算法,對于消費電子產品具有非常大的價值。
可以說,過去幾十年,他們都是幕后英雄,積累了大量的算法數據,他們的磁傳感器模塊也賣到了很多領域。但是,由于他們的磁傳感器體積較大,無法用于手機等移動消費電子市場,所以,他們將這些完全基于物理Rooted的算法與多年的傳感器經驗,做成一個“芝麻大小”的sensor hub芯片,配合第三方的傳感器,用于廣闊的消費電子領域,“我們的目標就是將之前的定制的專業(yè)級算法,推向需要快速上市的消息電子市場,并且創(chuàng)造新的應用場景?!?George Hsu說道。
他們已為這個SENtral sensor hub開發(fā)出很多成功的應用場景。除了上面提到的用于智能運動手表/兒童手表外,還包括未來幾年可能會非常熱的“超級自拍無人機follow me”、“虛擬現實頭盔”等等應用,他們也正在與客戶開發(fā)當中。此外,深圳地區(qū)備受關注的“宜停車”系統(tǒng),也是用了他們的磁傳感器整套方案,下面配合圖片昌旭一一解釋給大家。
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SENtral sensor hub降低GPS功耗5倍
SENtral sensor hub是PNI針對小巧型消費電子產品推出的sensor fusion算法芯片(如圖最小那一顆,尺寸僅為1.6x1.6x0.5mm,上面兩顆是他們之前的磁傳感器),里面集成了計算所需的處理能力,其內核是32位的ARC處理器,可以大大減小消費電子產品比如智能手表或者手機中主芯片的負荷。“因為我們的架構是完全異步的,這使得我們可以獲得高速性能。舉例來說,Gyro是最快的,然后是g-sensor,再后是磁傳感器。并且,對于不需要經常執(zhí)行的計算,我們可以大大降低主芯片MCU的工作量。”他解釋。
當然,他最重要的“秘密武器”是配合PDR(室內定位)應用時,可以大幅減小找星的頻率,同時借助于他們的基于物理的優(yōu)秀的算法,實現精準定位。其它方案需要每秒鐘找一次星,而他們可以實現幾分鐘找一次星,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機,他們沒有強大的主處理器,所以憑借我們的算法,也可以實現精準的PDR應用。當然,SENtral更受歡迎的是智能手表廠商,可以完全解決目前GPS吃電的痛點。”George Hsu說道。
圖: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會采用。
本文下一頁:“無人機follow me”將會是超級自拍的終結者
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“無人機follow me”將會是超級自拍的終結者
來自于美國斯坦福的傳感器算法公司PNI創(chuàng)始人、主席兼CTO George Hsu對于他們的SENtral sensor fusion算法芯片在無人機市場的應用十分看好,也對這個市場未來的民用空間十分看好?!皬哪壳皝砜?,無人機還主要是在商業(yè)應用與軍用,在消費者市場的比例不到5%,但是從我們了解的信息來看,幾乎包括所有主流的手機公司都希望進入這個領域,他們對于手機與無人機聯(lián)動的Follow me應用十分看好。”他說道。而根據調研公司KPCB的數據,2015全球的無人機市場將可以達到430萬臺,增長超過 167%。
圖:無人機follow me是未來的大熱點
2016年,除了下面?zhèn)鹘y(tǒng)的大疆、GoPro、3D Robotics等無人機制造商以外,很多手機公司也會加入這個市場,而他們的切入點則是用手機遙控飛機的follow me,到時喜歡自拍的玩家,可以用無人機實現“前后左右”超級自拍了。
針對這個市場,PNI提供了一套需同時用于手機與無人機的方案:手機中是一個集成SENtral sensor hub與m3處理器以及算法的模塊,無人機中也要安裝相應的算法,這樣可以以十分低的功耗實現室內與室外的follow me超級自拍。這套導航定位算法方案大約8美元?!盁o人機中GPS+九軸的PDR應用,手機中安裝相對應的App,就可以實現超級自拍了?!?George Hsu說道,“而基于我們的算法可以實現極低的功耗,因為我們不用頻繁地啟用GPS?!?
當然,他們的算法芯片也可以獨立出售給手機,或者智能手表公司,SENtral芯片加上算法,在2美元左右。如果僅用于tracking功能的配件中,價格約1美元左右。
圖:手機+無人機,實現“前后左右”360度超級自拍。
圖:全球主要的傳統(tǒng)的無人機公司。但是,未來手機公司肯定會進入。
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Oculus頭盔對他們的算法很滿意
“2年前,Oculus考查了我們的算法,通過各種測試,對我們PNI的算法非常滿意。可惜,后來他們出售給了facebook,這件事情就此耽誤了?!?PNI創(chuàng)始人、主席兼CTO George Hsu很遺憾地對本刊首席分析師昌旭說道。
采用九軸傳感器的VR裝置,比如虛擬頭盔,對于sensor fusion的算法要求非常高,在實現體感功能的VR頭盔中,快速精準地定位(fast tracking)是解決VR眩暈的主要途徑之一。George Hsu表示,他們的SENtral很適合這個市場的應用,未來有很大的機會。雖然失去了Oculus這個大客戶,他很欣慰地看到中國的很多廠商都要進入這個市場,他們目前已有不少在談的案例。
圖:fast tracking是解決VR眩暈的主要途徑之一,PNI的算法可以解決這個難題
本文下一頁:深圳“宜停車”采用了PNI的磁傳感器
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深圳“宜停車”采用了PNI的磁傳感器
深圳路邊臨時停車收費管理系統(tǒng)——“宜停車”自推出后雖然遭受不少吐槽,但是,它確是智能停車應用的一次革命,消費者將車停在路邊相應的位置,就可通過手機對停車費用預付費,它會按停車的時間來收取費用。昌旭看了一下,大家的吐槽點都聚焦在收費管理體系上,但是對于停車收費的智能定位系統(tǒng)是沒有質疑的。這個停車智能定位檢測就是采用了PNI公司的磁傳感器及算法。
“每臺車的磁力都不一樣,我們稱之為汽車的磁力指紋,通過檢測每臺車的磁力指紋來判斷該車是否停在所需付費的車位?!盤NI創(chuàng)始人、主席兼CTO George Hsu解釋。而用來檢測的磁力傳感器模塊則如下:
圖:宜停車的每個車道下都裝有此磁力傳感器檢測模塊。PNI的磁力傳感器精度高,是美國軍 隊與汽車廠商的主要供應商。
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