エンベデッドワールド2021：AIを備えたデジタルノーズガスセンサー

ボッシュセンサーテックは、センサーに人工知能機能を追加し、揮発性硫黄化合物（VSC）のガススキャンモードを追加するガスセンサーの新しいバージョンを発表しました。新しいBME688を使用すると、顧客は、口臭や生鮮食品の検出などのアプリケーション向けに、独自のカスタムガス検知アプリケーション用にセンサーをトレーニングできます。

ボッシュセンサーテックは、新しいBME688が、ガス、湿度、温度、気圧の検知と人工知能（AI）機能を組み合わせた最初の空気品質MEMSセンサーであると主張しています。これは、本質的に「世界最小」のフォーインワン空気品質測定ソリューションです。

BME688ハードウェアは、既存のBME680センサーと完全な下位互換性があり、両方とも同じプラットフォーム上に構築されています。しかし、新しいセンサーは、特定用途向け集積回路（ASIC）で可能になるより高いガス抵抗範囲を備えています。また、VSC用の特定のガススキャンモードと、特定のユーザー環境に関するデータをインポートしてラベルを付け、そのユースケースに合わせたカスタムアルゴリズムを作成するために使用できる新しいBMEAI-Studioソフトウェアを備えています。

顧客は自分のデータを分類し、それをBME AI-StudioでのAIモデルの開発に適用します。例として、食品の細菌増殖の明らかな兆候を認識するようにBME688をトレーニングします。センサーがトレーニングされると、最終的なAIコードはお客様の最終製品のシステムマイクロコントローラーで実行されます。このAIコードは一般的に軽量であり、システムの制御および管理タスクを処理する既存のマイクロコントローラー上で非常に簡単に実行されます。

カスタマイズされたアプリケーションには、口臭のチェック、おむつの状態のチェック、冷蔵庫内の食品の鮮度の検出などが含まれます。食品の腐敗の検出であろうと、タイムリーな森林火災の検出であろうと、センサーは存在するガスの検出を可能にし、温度と湿度の変化を追跡します。

同社の新しいBMEAI-Studioソフトウェアツールと組み合わせることで、顧客が特定のユースケース向けのカスタムソリューションを迅速に開発できるようになります。 Bosch Sensortecは、開発を強化するためのAdafruit互換の開発キットも提供しています。

ガスセンサーは、揮発性有機化合物（VOC）、揮発性硫黄化合物（VSC）、および一酸化炭素や水素などの他の種類のガスを含む多くのガスの存在を10億分の1（ppb）の範囲で検出するようになりました。

VSCは、甘やかされて育った食べ物や口臭の検出例を示している可能性があります

顧客が腐った食品を検出できるセンサーベースの製品を開発したい場合、これは食品中のバクテリアによって生成されたVSCによって示されます。同様に、口臭や体臭は、それらが生成するVSCに基づいて検出できます。

最適なアプローチは、現場で直接指標となる実際のデータを収集することです。たとえば、生鮮食品と腐敗食品の両方の近くでガスをサンプリングすることにより、特定の空気サンプルに存在するVSCのさまざまな組み合わせモデルを作成します。 BME688は、デフォルトでVSCを非常に正確に検出でき、BME AI-Studioを使用すると、他のガス混合物やアプリケーション向けに最適化できます。

ラボではなくフィールドでガスをサンプリングすることにより、新しい検出デバイスで使用される派生アルゴリズムは、実際の状態を評価する際にはるかに信頼性が高くなります。 BME688は、ガスデータとともに、完全なAIモデリングの補足データ入力として、湿度、気圧、温度を同時に測定します。

BME688は、サイズと低消費電力が重要な役割を果たすモバイルおよび接続アプリケーション向けに開発されました。センサーはコンパクトなパッケージに収納されており、サイズはわずか3.0 x 3.0 x 0.9 mm ³ 。消費電流は、必要なデータレートと機能に応じて、2.1 µAから11 mAの範囲で構成でき、BMEAI-Studioを使用して最適化できます。