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2021년 3월 29일
Mistywest의 IoT 제품 설계 및 OTA 펌웨어 업데이트 |
IoT product engineer Kevin Lockwood
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Fatigue Science의 수면 웨어러블
Device Chronicle이 MistyWest의 수석 하드웨어 / 펌웨어 엔지니어 인 Kevin Lockwood를 인터뷰합니다.
차량 관리에서 IoT 제품 설계까지
Kevin은 텔레매틱스 및 차량 관리 분야에서 MistyWest에 왔습니다. 그는 함대 관리 기술이 2G에서 3G로 전환 될 때 거기에 있었는데 "지금은 선사 시대처럼 보인다"고 말합니다. 그 후 Kevin은 Bluetooth 저에너지 설계에 깊이 진출했습니다. 그는 Bluetooth가 통신에 대해 부정적인 인식을 가질 수 있다고 관찰했지만, Kevin이 추정 한 바에 따르면 올바른 엔지니어가이를 원활하게 수행하기 위해 장치 솔루션에서 작업하는 경우 잘 방송되는 기술입니다. 그는“저에너지 장치에 Apple Airpods와 같은 경험을 제공하기위한 많은 트릭이 거래에 있습니다. 실제로 저에너지 장치와 Bluetooth 개발은 Kevin을 MistyWest로 데려 왔습니다.
Kevin은 센서의 기계 학습 코어에서 작업하며 이제는 IMU LSM 60 SOX에 대한 고급 개발자 액세스 권한을 얻음으로써 그와 그의 엔지니어링 팀이 웨어러블 장치를 훈련시켜 권투 훈련에서 펀치 여부와 같은 항목으로 개별 선수의 성과를 평가할 수 있습니다. 세션의 형식이 적절합니다.
Kevin은 MistyWest가 팀의 여러 공학 물리학 자들과 함께 어려운 문제를 해결하는 데 자부심을 느낀다고 계속 말합니다. 이 회사에는 두 가지 전문 분야가 있는데, 하나는 저전력 제약 장치이고 다른 하나는 고성능 머신 러닝 머신 비전 애플리케이션입니다.
Kevin은 이제 ST Electronics의 IMU LSM 60 SOX에 대한 고급 개발자 액세스 권한을 센서의 기계 학습 코어에서 작업합니다. 따라서 그와 그의 엔지니어링 팀은 웨어러블 장치를 훈련하여 개별 선수의 성능을 평가할 수 있습니다. 권투 훈련 세션에서 펀치는 적절한 형태를 가지고 있습니다.
언급 할 IoT 제품 및 프로젝트
MistyWest는 팀의 여러 공학 물리학 자들과 함께 어려운 문제를 해결하는 데 자부심을 느낍니다. 이 회사는 두 가지 전문 분야를 보유하고 있습니다. 하나는 저전력 제약 장치이고 다른 하나는 고성능 머신 러닝 머신 비전 애플리케이션입니다.
첫 번째 예로 Kevin은 MistyWest가 작업 한 흥미로운 IoT 제품을 설명합니다. 이것은 수면 웨어러블입니다. 이 제품은 수면 분석에 심층 데이터 과학을 수행하는 Fatigue Science에서 의뢰했습니다. MistyWest에 접근하기 전에 다른 여러 디자인 회사는 대량 생산 규모로 만들기 위해 디자인을 반복하는 데 어려움을 겪었습니다. 그들은 전력 소비 문제, 데이터 처리량 문제 및 전반적인 제조 문제로 어려움을 겪고있었습니다.
Kevin은 기존의 개념 증명을 통해 일반적인 실수가 즉시 확인되었다고 말합니다. “블루투스 서비스에는 보안이 없었고 링크에는 암호화가 없었습니다. 연결 매개 변수를 기반으로하는 데이터 처리량 또는 전력 소비가 최적화되지 않았습니다. OTA 소프트웨어 업데이트가 없었고 장치의 표시등이 깜박이는 것과 같은 펌웨어 업그레이드가 발생했는지 여부에 대한 사용자에게 가시적 인 피드백이 없었습니다. "우리는 이러한 문제를 해결하고 더 좋고 원활한 사용자 경험을 갖춘 웨어러블을 제공했습니다."
위성과 연동되는 북극곰 추적 용 WWF IoT 제품
곰 추적
언급 된 두 번째 IoT 제품은 북극곰 추적 및 보호에 중점을 둡니다. 지구 온난화로 인해 북극곰의 식량 공급이 바뀌고 그 결과 더 많은 인간이 북극 지역의 곰과 접촉하고 있습니다. 불행히도 이러한 곰이 인간과 접촉하는 경우에는 항상 곰이 총에 맞습니다. 연구자들에게 곰의 이동 습관에 대한 통찰력을 제공하고 곰이 인간 정착지에 접근 할 수 있다는 조기 경보 시스템을 제공하기 위해 휴대용 추적 장치가 필요했습니다. 레인저는 진정제 총을 준비 할 수 있으며 민간인은 예기치 않은 곰과의 만남을 피할 수 있습니다.
세계 야생 동물 연맹은 북극곰과 관련된 추적 장치의 상태를 논의하기 위해 워크숍을 개최했습니다. 북극곰은 공격적인 종이며 거대하므로 기술적으로는 잘 작동하지만 이러한 테스트 조건에서 견딜 수있을만큼 견고하고 견고한 장치를 어떻게 설계합니까? Kevin은 엔지니어링 설계 과제를 설명합니다.“추적 장치를 생각할 때 위성에 연결하려면 큰 안테나와 큰 배터리가 있어야한다고 생각합니다. 그렇다면 칼라 디자인이 확실한 해결책이라고 생각하지만 이것은 북극곰과 함께 작동하지 않습니다. 목이 머리보다 두껍기 때문에 장치가 미끄러집니다. 접착제가 손상 될 수 있으므로 장치를 뒷면에 붙일 수 없으며 이제 문제를 해결하는 종 친화적 인 방법입니다. 이어 태그는 뚫을 수 있지만 이러한 태그에 사용되는 장거리 RFID는 헬리콥터 팀이 RFID 에너지를 분사하여 응답을 유도해야합니다.” 이러한 솔루션 중 어느 것도 실제로 만족스러운 솔루션이 아닙니다.
상당한 양의 연구, 설계 및 테스트를 거친 후 Kevin과 그의 팀은 해결책을 찾았습니다. 그들은 위성에 도달하기에 충분한 전송 효율을 가진 내부 안테나가있는 40g 미만의 추적 장치를 설계했습니다. 연구 기반 위성 별자리 인 Argos가 사용되었으며 Argos 기반 장치 설계는 소형 폼 팩터 배터리와 낮은 데이터 전송 속도로 400Mhz 및 저전력에서 작동했습니다. 팀은 위성과의 1/4 파장 연결에 일반적으로 필요한 대형 안테나의 필요성을 성공적으로 무효화 할 수있었습니다. 긴 뭉툭한 디자인이 일반적으로 파손되는 경우 85 ~ 90 %의 경우 북극곰에 장착 된 장치의 대형 안테나.
공기 감지
세 번째 IoT 제품은 소비자 및 산업용 공기질 감지 분야입니다. Zoa 웨어러블 입자 센서는 레이저 기반 공기 입자 계수기이므로 주변 공기의 질을 매우 정확하게 평가할 수 있습니다. Kevin은 배후에서 광학 스택 보정, 광 센서 보정 및 장치를 대규모로 제조 할 수 있도록하는 데 많은 엔지니어링 작업이 수행되었다고 설명합니다. 산업용 버전의 입자 센서는 통풍구에 직접 설치할 수도 있으며 이는 Zoa의 차세대 시장 개발입니다.
IoT 제품의 OTA 소프트웨어 업데이트
슬립 웨어러블 프로젝트에서 위에서 강조한 바와 같이 MistyWest는 항상 현장에서 장치를 관리, 업그레이드 및 보호하기 위해 OTA 소프트웨어 업데이트 사용을 권장합니다. Kevin은 저전력의 제한된 장치를 사용하여 프로토콜, 시스템 및 애플리케이션에 대한 특정 OTA 설계 작업을 수행했습니다. OTA 솔루션의 선택은 서로 다른 고객이 서로 다른 요구 사항, 서로 다른 애플리케이션, 서로 다른 클라우드 제공 업체 및 장치에 대한 인터페이스 방식을 가지고 있기 때문에 사례별로 이루어집니다. Kevin은 저에너지 블루투스가 비보안 프로토콜과 동의어이며 여러 공급 업체가 Azure 및 AWS와 같은 클라우드 공급자가 수행하는 많은 보안 계층으로 문제를 해결하는 다른 방법을 가지고 있다고 지적합니다. Kevin은 MistyWest가 클라이언트에게 허용되는 보안 수준에 대한 명확한 지침을 제공한다고 단호합니다. POC의 경우 보안은 문제가되지 않으며, 다른 경우에는 의료 기기의 경우 보안 문제가 훨씬 더 엄격하므로 설계 초기 단계부터 고려해야합니다. “종종 고객은 보안 OTA 업데이트를 제품 설계 단계 시작시 추가 할 기능으로 간주하지 않습니다. 그러나 현장 문제를 예측할 수 있으며 고객이 어떤 형태로든 OTA 소프트웨어 업데이트를 빌드하는 데 동의하지 않으면 프로젝트를 거부합니다. OTA 소프트웨어 업데이트가 없으면 설계 팀과 클라이언트 모두에게 심각한 고통이됩니다.”
사전에 Kevin은 OTA 펌웨어 업데이트를 현장에 배치하기 전에 장치에 적용하지 않은 장치 제조업체를 목격했으며 이제는 리콜이 문제를 해결하는 유일한 옵션입니다. 이것은 IoT 제품 공급자가 자신을 찾고 싶어하는 상황이 아닙니다.
MistyWest의 Kevin과 그의 동료들이 흥미 진진한 IoT 제품 설계 프로젝트를 계속 진행하기를 바랍니다.
언급 된 두 번째 IoT 제품은 북극곰 추적 및 보호에 중점을 둡니다. 지구 온난화로 인해 북극곰의 식량 공급이 바뀌고 그 결과 더 많은 인간이 북극 지역의 곰과 접촉하고 있습니다. 불행히도 이러한 곰이 인간과 접촉하는 경우에는 항상 곰이 총에 맞습니다. 연구자들에게 곰의 이동 습관에 대한 통찰력을 제공하고 곰이 인간 정착지에 접근 할 수 있다는 조기 경보 시스템을 제공하기 위해 휴대용 추적 장치가 필요했습니다. 레인저는 진정제 총을 준비 할 수 있으며 민간인은 예기치 않은 곰과의 만남을 피할 수 있습니다.
세계 야생 동물 연맹은 북극곰과 관련된 추적 장치의 상태를 논의하기 위해 워크숍을 개최했습니다. 북극곰은 공격적인 종이며 거대하므로 기술적으로는 잘 작동하지만 이러한 테스트 조건에서 견딜 수있을만큼 견고하고 견고한 장치를 어떻게 설계합니까? Kevin은 엔지니어링 설계 과제를 설명합니다.“추적 장치를 생각할 때 위성에 연결하려면 큰 안테나와 큰 배터리가 있어야한다고 생각합니다. 그렇다면 칼라 디자인이 확실한 해결책이라고 생각하지만 이것은 북극곰과 함께 작동하지 않습니다. 목이 머리보다 두껍기 때문에 장치가 미끄러집니다. 접착제가 손상 될 수 있으므로 장치를 뒷면에 붙일 수 없으며 이제 문제를 해결하는 종 친화적 인 방법입니다. 이어 태그는 뚫을 수 있지만 이러한 태그에 사용되는 장거리 RFID는 헬리콥터 팀이 RFID 에너지를 분사하여 응답을 유도해야합니다.” 이러한 솔루션 중 어느 것도 실제로 만족스러운 솔루션이 아닙니다.
상당한 양의 연구, 설계 및 테스트를 거친 후 Kevin과 그의 팀은 해결책을 찾았습니다. 그들은 위성에 도달하기에 충분한 전송 효율을 가진 내부 안테나가있는 40g 미만의 추적 장치를 설계했습니다. 연구 기반 위성 별자리 인 Argos가 사용되었으며 Argos 기반 장치 설계는 소형 폼 팩터 배터리와 낮은 데이터 전송 속도로 400Mhz 및 저전력에서 작동했습니다. 팀은 위성과의 1/4 파장 연결에 일반적으로 필요한 대형 안테나의 필요성을 성공적으로 무효화 할 수있었습니다. 긴 뭉툭한 디자인이 일반적으로 파손되는 경우 85 ~ 90 %의 경우 북극곰에 장착 된 장치의 대형 안테나.
공기 감지
세 번째 IoT 제품은 소비자 및 산업용 공기질 감지 분야입니다. Zoa 웨어러블 입자 센서는 레이저 기반 공기 입자 계수기이므로 주변 공기의 질을 매우 정확하게 평가할 수 있습니다. Kevin은 배후에서 광학 스택 보정, 광 센서 보정 및 장치를 대규모로 제조 할 수 있도록하는 데 많은 엔지니어링 작업이 수행되었다고 설명합니다. 산업용 버전의 입자 센서는 통풍구에 직접 설치할 수도 있으며 이는 Zoa의 차세대 시장 개발입니다.
IoT 제품의 OTA 소프트웨어 업데이트
슬립 웨어러블 프로젝트에서 위에서 강조한 바와 같이 MistyWest는 항상 현장에서 장치를 관리, 업그레이드 및 보호하기 위해 OTA 소프트웨어 업데이트 사용을 권장합니다. Kevin은 저전력의 제한된 장치를 사용하여 프로토콜, 시스템 및 애플리케이션에 대한 특정 OTA 설계 작업을 수행했습니다. OTA 솔루션의 선택은 서로 다른 고객이 서로 다른 요구 사항, 서로 다른 애플리케이션, 서로 다른 클라우드 제공 업체 및 장치에 대한 인터페이스 방식을 가지고 있기 때문에 사례별로 이루어집니다. Kevin은 저에너지 블루투스가 비보안 프로토콜과 동의어이며 여러 공급 업체가 Azure 및 AWS와 같은 클라우드 공급자가 수행하는 많은 보안 계층으로 문제를 해결하는 다른 방법을 가지고 있다고 지적합니다. Kevin은 MistyWest가 클라이언트에게 허용되는 보안 수준에 대한 명확한 지침을 제공한다고 단호합니다. POC의 경우 보안은 문제가되지 않으며, 다른 경우에는 의료 기기의 경우 보안 문제가 훨씬 더 엄격하므로 설계 초기 단계부터 고려해야합니다. “종종 고객은 보안 OTA 업데이트를 제품 설계 단계 시작시 추가 할 기능으로 간주하지 않습니다. 그러나 현장 문제를 예측할 수 있으며 고객이 어떤 형태로든 OTA 소프트웨어 업데이트를 빌드하는 데 동의하지 않으면 프로젝트를 거부합니다. OTA 소프트웨어 업데이트가 없으면 설계 팀과 클라이언트 모두에게 심각한 고통이됩니다.”
사전에 Kevin은 OTA 펌웨어 업데이트를 현장에 배치하기 전에 장치에 적용하지 않은 장치 제조업체를 목격했으며 이제는 리콜이 문제를 해결하는 유일한 옵션입니다. 이것은 IoT 제품 공급자가 자신을 찾고 싶어하는 상황이 아닙니다.
MistyWest의 Kevin과 그의 동료들이 흥미 진진한 IoT 제품 설계 프로젝트를 계속 진행하기를 바랍니다.
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