Technique RF - Schéma de conception de la télécommande vocale Bluetooth à très faible consommation

Les assistants virtuels sont intégrés à un plus grand nombre d'appareils dans la maison. Amazon a récemment annoncé qu’il lancerait une variété de nouveaux appareils pour alexa, y compris des bouchons d’oreille, des lunettes et des bagues, afin de donner aux consommateurs plus de moyens d’obtenir des informations. Les thèmes récurrents dans ces nouveaux produits vocaux sont sans fil et mains libres, qui peuvent facilement se connecter à votre téléphone ou à un autre hôte et écouter des instructions. Sa technologie interne est un chipset RF Bluetooth qui prend en charge la connectivité sans fil et un processeur intégré spécial qui exécute le moteur de mots de réveil (WWE) pour reconnaître les commandes vocales.

Un autre exemple de cette tendance est que chaque nouveau téléviseur à écran plat, Décodeur et lecteur multimédia est équipé d'une télécommande, ils seront bientôt entièrement sans fil et mains libres. Bien sûr, beaucoup de gens utilisent encore l'ancien mode de télécommande infrarouge ou les conversations par touches lorsque vous voulez le contrôle vocal, mais ceux - ci deviennent rapidement obsolètes. Les utilisateurs ont besoin d'un appareil capable de répondre de manière transparente aux commandes, pas d'un appareil qui, comme un interphone, doit maintenir la touche d'appel enfoncée. Semblable à la vague de produits électroniques près d'Amazon, la prochaine génération de télécommandes TV sera sans fil et mains libres.

Cependant, la conception de la télécommande présente également des défis uniques. Par example, la télécommande n'est généralement pas rechargeable; Ils utilisent généralement des piles AA STANDARD. La télécommande doit non seulement bien fonctionner dans des environnements bruyants, mais aussi être à 3 à 9 pieds du corps. Il peut également transmettre des informations sans fil à un périphérique hôte (tel qu'un téléviseur).

En outre, les consommateurs préfèrent utiliser des batteries durables qui ne nécessitent pas de remplacement fréquent. Essentiellement, la télécommande doit fonctionner comme Amazon Echo dot, mais en même temps, la consommation d'énergie est inférieure à celle des écouteurs intra - auriculaires.

Concevoir une télécommande puissante et économe en énergie est un défi. Des solutions Bluetooth innovantes et des solutions de traitement audio sont nécessaires, car chaque amélioration augmente la durée de vie de la batterie.

L'utilisation de Bluetooth 5.0 / le résout plusieurs problèmes avec l'infrarouge traditionnel. Tout d'abord, Bluetooth est une solution standard, de sorte que l'appareil peut facilement communiquer avec les appareils Bluetooth existants. De plus, le Bluetooth 5.0 / le offre une portée de transmission équivalente à celle des appareils wifi, ce qui le rend idéal pour la télécommande vocale. Les solutions Bluetooth traditionnelles ont été optimisées pour les téléphones portables et les ordinateurs portables, qui ont une plus grande capacité de batterie et une consommation d'énergie réduite.

Les solutions innovantes d'atmosic peuvent réduire considérablement la consommation d'énergie jusqu'à 5 fois et augmenter la durée de vie de la batterie de 3 à 5 fois par rapport aux solutions concurrentes.

En plus de la conception Bluetooth avec une très faible consommation d'énergie, un récepteur de réveil auxiliaire peut être utilisé. La consommation d'énergie du récepteur peut être inférieure (20 à 50 fois inférieure à celle d'un récepteur standard), ce qui permet à l'ensemble du SOC Bluetooth d'entrer dans un état de sommeil profond; L'appareil peut se réveiller en mode spécial avec un autre hôte. Nous ne détaillerons pas cette technologie ici, car elle ne fonctionne que sur quelques télécommandes spéciales.

La troisième technologie à faible consommation utilise la collecte d'énergie pour obtenir de l'énergie sans fil RF afin de prolonger la durée de vie de la batterie. Beaucoup de maisons et de bâtiments ont beaucoup d'énergie RF (généralement dans la bande ISM) qui peut être collectée lorsque la télécommande est placée sur la table. Selon le niveau d'énergie, un appareil peut obtenir des dizaines de microwatts d'énergie. L'objectif final est de remplacer l'alimentation de la batterie si possible et de prolonger la durée de vie de la batterie à plusieurs années. Actuellement, la durée de vie de la télécommande est seulement de 6 à 9 mois. Pour les télécommandes industrielles et spécialisées, d'autres technologies énergétiques telles que l'énergie solaire, l'énergie thermique et la collecte d'énergie de mouvement peuvent également être utilisées.

Comme mentionné précédemment, pour un fonctionnement mains libres réel, la télécommande doit fonctionner simultanément comme un Haut - parleur intelligent, mais elle doit également être aussi économe en énergie que les écouteurs intra - auriculaires. Des entreprises comme quicklogic ont développé des dispositifs de support hautement optimisés et à très faible consommation pour relever ce défi avec les Chipsets Bluetooth.

La télécommande vocale connectée Bluetooth dispose essentiellement de trois modes: mode veille, mode détection de mots de réveil et mode de transmission de données. La consommation électrique augmente également progressivement.

En mode veille, le Bluetooth et la puce incluse sont en veille et attendent quelques mots de réveil dans leur environnement. Une façon de réaliser cette économie d'énergie est d'utiliser le microphone de Vesper pour réveiller la fonction sonore, qui consomme seulement 10? A. attendez que le son ambiant dépasse le seuil préconfiguré. Dans un cas d'utilisation typique d'un salon, le système est dans ce mode 80% du temps.

Une fois le niveau seuil atteint, le microphone déclenche une interruption et réveille la puce incluse; À ce stade, entrez dans le mode de détection de mot de réveil. Le MCU fourni avec la puce peut démarrer et exécuter la WWE pendant un certain temps pour détecter si un mot clé a été prononcé. Des solutions tierces, telles que soundpoint WWE pour les DSP de retour, peuvent fonctionner sur le cortex - M4 avec un seul Microphone, au lieu de solutions de calcul intensif pour la formation de faisceaux adaptatifs Multi - microphones, généralement nécessaires à la reconnaissance vocale en milieu de champ (3 à 9 pieds).

En plus d'économiser considérablement les ressources du processeur, la réduction de chaque microphone dans le système peut économiser de 400 à 650? A (puissance active). Si un mot de réveil est détecté, il interrompt et réveille la puce Bluetooth pour entrer en mode de transmission de données. Ceci est nécessaire car le mot utilisateur qui suit le mot de réveil doit être transmis à l'hôte (par example TV) sous forme de modulation par codage d'impulsions (PCM) ou de données compressées.

Si aucun mot de réveil n'est détecté, le système revient en mode veille initial. Certaines puces compatibles, telles que celles de quicklogic, disposent d'un matériel dédié de détection sonore à faible consommation (lpsd) pour réduire la puissance moyenne du système utilisée en mode de détection de mots de réveil. Par exemple, certains sons de ventilateur ont une pression sonore élevée, mais ce n'est clairement pas la voix. Le matériel lpsd est assez intelligent pour percevoir cela et ignorer le son pour éviter la consommation d'énergie supplémentaire inutile de la WWE.

Bluetooth 5.0 / le est idéal pour le mode de transfert de données, car il peut transférer des données par paquets à la demande avec une faible consommation d'énergie. Le partenaire idéal devrait disposer de suffisamment d'espace de stockage et de puissance de traitement pour compresser les données vocales avant de les envoyer à votre appareil Bluetooth. Un exemple typique est d'exécuter opus audio encoder.