传感器+AI，开启万物智联新时代

Arduino是全球领先的开源硬件和软件公司，以为基于微控制器的项目创建开源硬件和软件而闻名。该组织的旗舰产品是Arduino板，被广泛用于原型设计和DIY电子项目。

由Arduino Pro与Bosch Sensortec联合开发的Nicla Sense ME套件正是其中一款明星产品，也是Arduino Pro旗下尺寸最小的产品，同时集成了Bosch Sensortec领先的传感器产品，该套件致力于实现边缘传感和边缘智能。Nicla Sense ME在许多方面都达到了两个领域的顶级水准，它将低功耗传感器节点与可在边缘实现人工智能和机器学习的高性能“大脑”相结合。它既具备Arduino部署快速、配置简便的特点，也拥有Bosch Sensortec最先进的传感器组合。

其中集成的Bosch Sensortec传感器包括：智能传感器、磁力计、气压传感器以及搭载人工智能的四合一空气质量传感器。

图1 Arduino Pro与Bosch Sensortec联手推出的Nicla Sense ME

Arduino Nicla Sense ME名称中M(Motion,运动)和E(Environment,环境)表达了该系统的核心功能在于运动和环境监测。在现场的展示中，观众可以直观感受这一特点。Arduino Nicla Sense ME仪表板实时显示了空气质量指数、温度、湿度、大气压、VOC和运动活动数据，帮助人们了解周围环境状况，这一功能的实现得益于Bosch Sensortec高性能传感器技术的支持。

a. 空气质量指数和类别：使用Bosch Sensortec空气质量传感器测量，根据空气质量指数（IAQ，0-500）显示展台上的空气质量。

b.温度：使用空气质量传感器内部集成的温度传感器测量温度。

c. 湿度：使用空气质量传感器内部集成的湿度传感器测量湿度。

d. 大气压：使用气压传感器测量气压。

e. VOC：使用空气质量传感器内部集成的气体传感器测量VOCs。

f. 运动监测：借助智能传感器，可以追踪各种运动。

现场展示还有一个精彩看点，用户可以使用基于手部活动的无按钮遥控器浏览视频，背后的核心技术是传感器中融入AI模型。Neuton.Ai将其超小型神经网络嵌入到Bosch的智能传感器中，总占空间仅为6kB。这使得传感器能够准确检测各种复杂的手部活动，为用户提供更加智能、便捷的控制体验。

值得一提的是，Neuton是一个TinyML框架，它允许在没有任何编码和一点机器学习经验的情况下自动构建神经网络，并将它们嵌入到小型计算设备中。

小巧智能的Nicla Sense ME可以在各种场景下实现持续数据监测和人工智能功能，涵盖工业物联网、运动装备、家庭自动化、预测性维护、空气质量监测和防盗系统等领域，为用户带来便利和智能化体验。

以工业应用为例，随着安全生产意识提升，众多企业采用智能安全帽，增强工作场所安全与提高生产效率。

在现场的展示中，Nicla Sense ME安装在安全帽上，通过低功耗蓝牙与微控制器连接，观众可以通过拿起头盔走动来测试Nicla Sense ME如何捕捉运动，仪表板将显示对应的状态变化，例如从站立到行走。

图2 内置Nicla Sense ME的智能头盔

事实上，Arduino Nicla Sense ME与Bosch Sensortec的解决方案已被新加坡物联网创新公司Tagvance采用。Tagvance的系统通过Arduino Nicla Sense ME收集各种环境数据，该系统将Bosch Sensortec的传感器集成到工人的安全帽中，同时在工地上还使用智能摄像头和音频传感器，从而提高了工人的安全性和工作效率。

运行在微控制器上的物联网节点和可穿戴标签，利用传感器融合与TinyML进行数据分析和推断。通过使用蓝牙低功耗定位将这些数据与位置数据匹配，然后通过LoRa®无线电传输，使得云端日志能够与工作许可、禁入区域和ERP管道的出勤记录相匹配。该系统能够在几秒钟内在可视化仪表盘上创建一个全面的数字地图，显示位置、未遂事故、事故和指标。

Arduino Nicla Sense ME的应用案例不仅于此，Arduino与时尚品牌K-way曾发起过一个关于智能服装的开发竞赛，Arduino已经开发的应用示例是，使用K-way夹克上的Nicla Sense ME，通过板上的LED灯或智能手机应用程序进行通信，可以实时检测用户附近的空气污染水平和不断变化的天气条件。参赛者使用Arduino Nicla Sense ME套件开发将环境保护/监测与服装结合起来的创新方案，这为智能时尚单品打开了新思路。

图3 Arduino与时尚品牌K-way联合推出智能服装竞赛

此外，Arduino Nicla Sense ME是Bosch Sensortec AIoT生态系统的重要组成部分，在这个IoT繁荣发展的时代，Bosch Sensortec将与全球及本土合作伙伴紧密合作，共同打造未来AIoT大生态，推动更多AIoT应用快速落地。