Bosch Sensortec、AI搭載BME688空気質センサを発表、ウイルス感染リスク低減へ

COVID-19パンデミックは、清潔な室内空気の重要性を浮き彫りにしました。自宅、オフィス、公共交通機関のいずれにおいても、私たちが吸う空気が安全であることを確保することが、これまで以上に重要になっています。Bosch Sensortecは、高度なハードウェアとAI搭載ソフトウェアを組み合わせた環境MEMSセンサ「BME688」でこの課題に応え、感染リスク低減を支援します。

Bosch SensortecのBME688

MEMSセンサはすでに至る所に存在しますが、真の価値を提供し続けるには、Bosch Sensortecは高度なアルゴリズムと組み込みAIを活用した、より緊密なハードウェア・ソフトウェア共同設計を主張しています。MEMS製品エリア担当バイスプレジデント兼責任者のRalf Schellin氏によれば、センサソフトウェアはMEMSデバイスを、あらゆる環境に適応する精密、安全、パーソナライズされたシステムへと変えていくでしょう。

同氏は最近のMWS 2021 MEMS Titansウェビナーで、ソフトウェアがセンサ自体だけでなくシステム全体に価値をもたらすことを強調しました。

4-in-1

呼気ごとに微細な飛沫が放出され、感染していればエアロゾルとしてウイルスが空気感染します。低湿度と低温はエアロゾルの浮遊時間を延ばし、感染リスクを高めます。BME688は、ガス、湿度、温度、気圧の4つのセンシングモダリティにAI機能を組み合わせ、この課題に対処します。

ガスセンサは、揮発性有機化合物（VOC）、揮発性硫黄化合物（VSC）、一酸化炭素や水素などの微量ガスをppb（10億分の1）レベルで検出します。BME688はSARS-CoV-2ウイルスを直接検出するものではありませんが、Schellin氏によれば、VOC、湿度、温度を監視することで、制御された換気や自動空気清浄機の起動を可能にし、感染リスクを大幅に低減できます。

AIベースのソフトウェア

「デジタルノーズ」と称されるBME688は、ガス固有の電子フィンガープリントによりガスを識別し、複雑な混合物を区別します。センサは機械学習によるトレーニングを必要とし、Bosch SensortecはBME AI-Studioソフトウェアを通じてこれを提供します。ユーザーは独自のガスデータを収集し、アルゴリズムをトレーニングし、最終モデルをエクスポートしてプロジェクトのBMEライブラリと統合できます。

「独自のユースケースを調査し、そのアプリケーションに特化したシステムをトレーニングできます」とSchellin氏は説明します。

BME688のガスMEMSを温度サイクル動作させることで、異なるガス混合物を認識・分類可能（画像出典: Bosch Sensortec）

標準設定では、細菌増殖の指標としてVSCを検出します。ガススキャナは感度、選択性、データレート、消費電力を調整可能。BME AI-Studioにより、開発者は家電、IoTデバイス、スマートホームエコシステム向けにBME688のガススキャナをカスタマイズできます。

ソフトウェアは外部アプリケーションプロセッサ上で実行されます。Schellin氏は、現在のアーキテクチャは分離されているものの、将来的にはAIをセンサに直接統合する可能性があると指摘します。BoschはすでにBHIモーションセンサでオンデバイスAIを実証しており、同社のロードマップを裏付けています。

Bosch Sensortecは、採用を加速するためAdafruit互換の開発キットも提供しています。

3.0 x 3.0

BME688のコンパクトなパッケージはわずか3.0 × 3.0 × 0.9 mmです。Schellin氏はこれをBMM150磁力計（1.56 × 1.56 × 0.6 mm）と比較し、スマート機能を追加しながら更なる小型化を予見しています。「物理的限界に達したら、寸法縮小よりも更なるインテリジェンスの埋め込みに注力するでしょう」と述べています。

センサ設計から組み込みAIまで、Bosch Sensortecは統合メリットを最大化するためにすべてを社内で構築しています。「超低消費電力が必要でもハードウェアの限界が不明なら、自社で構築せずに何が達成可能かを伝えることはできません」とSchellin氏は説明しますが、パートナーとの協業もオープンです。

>> この記事は元々姉妹サイトのEE Times Europeで公開されました。

---

関連コンテンツ:

• センサフュージョンがもたらす複数のメリット
• 医療用センサASICがMLアクセラレータを内蔵
• バイタルサイン測定のためのセンサベースソリューション
• 予知保全に最適なセンサの選び方
• モダンセンサとのインターフェース: インターフェース設計
• 高度センサ技術がパーソナライズド空気質モニタリングを実現
• センサでスマートフォンがバイタルサインを測定可能に

さらにEmbeddedの情報を得るには、Embeddedの週刊メールニュースレターを購読してください。