Para ilmuwan menggunakan giroskop ponsel cerdas untuk menyinkronkan waktu di seluruh perangkat
Engineering

Para ilmuwan menggunakan giroskop ponsel cerdas untuk menyinkronkan waktu di seluruh perangkat


Kredit: CC0

Peneliti Skoltech telah merancang algoritme berbasis perangkat lunak untuk menyinkronkan waktu di seluruh ponsel cerdas yang dapat digunakan dalam tugas praktis yang memerlukan pengukuran simultan. Algoritme ini pada dasarnya dapat membantu mengubah beberapa perangkat menjadi jaringan sensor yang lengkap. Makalah itu diterbitkan di jurnal Sensor.

Jika Anda ingin jaringan perangkat cerdas — misalnya, serangkaian kamera yang menangkap pemandangan dinamis atau jenis jaringan sensor lainnya — berfungsi dengan baik, salah satu tugas mendasar yang harus Anda selesaikan adalah sinkronisasi jam: semua perangkat harus memiliki perangkat yang sama timeline, seringkali hingga sub-milidetik untuk tugas yang lebih menantang. Ponsel cerdas modern dapat dengan mudah digunakan sebagai sensor multiguna yang terikat ke jaringan, tetapi tidak memiliki antarmuka untuk sinkronisasi jam perangkat keras, terutama di lingkungan di mana GPS, yang juga dapat digunakan sebagai jam global, tidak tersedia. Dan karena semua jam non-atomik perlahan tapi pasti bergerak, mereka harus disinkronkan ulang secara berkala.

“Jaringan smartphone dapat berfungsi sebagai rangkaian mikrofon untuk menangkap gelombang suara dan mengumpulkan lebih banyak informasi tidak hanya tentang suara tetapi juga arah. Ini berguna untuk teknik peredaman derau: algoritme peredaman derau meneruskan sinyal hanya dari arah tertentu, misalnya, suara seseorang di antara kebisingan kantor atau kota, “Marsel Faizullin, Skoltech Ph.D. mahasiswa dan salah satu penulis makalah, kata.

Array mikrofon juga dapat digunakan untuk apa yang disebut trilaterasi berbasis suara: ponsel cerdas pengguna menghasilkan ultrasound, dan deretan ponsel cerdas lain menerima sinyal ini. Dengan penundaan antara sinyal yang diterima, seseorang dapat menentukan posisi pengguna.

“Anda juga dapat menggunakan teknik ini untuk sinkronisasi lembut ponsel dengan sistem berbasis perangkat keras. Salah satu contohnya adalah flash di kamera; dengan metode kami, ponsel apa pun dapat menjadi bagian dari sistem fotografi profesional,” Asisten Skoltech Profesor Gonzalo Ferrer menambahkan.

Faizullin, Ferrer, dan rekan mereka dari Skoltech dan Saint Petersburg State University mengembangkan metode sinkronisasi jam berdasarkan giroskop sistem mikro-elektro-mekanis (MEMS), yang sekarang dipasang di setiap ponsel cerdas. Mereka mampu merancang algoritme yang, dalam eksperimen dengan dua ponsel cerdas yang menangkap foto secara bersamaan, menunjukkan kinerja yang lebih baik daripada perangkat lunak sinkronisasi yang ada, mencapai akurasi beberapa mikrodetik.

“Akurasi ini cukup untuk membuat foto panorama pertandingan sepak bola atau hoki dengan perangkat smartphone. Keping hoki es mencapai kecepatan hingga 160 kilometer per jam; dalam satu milidetik bergerak kira-kira untuk empat sentimeter, dan dalam 20 mikrodetik itu 0,9 mm. Ini jauh lebih kecil daripada bidang pandang piksel tunggal dari kamera profesional mana pun. Artinya, ini juga cukup untuk sinkronisasi multi-kamera menangkap pertandingan hoki. Jelas, akurasi mikrodetik lebih dari cukup untuk tugas apa pun melibatkan kamera foto atau video kelas konsumen, “kata Marsel Faizullin.

Untuk menggunakan algoritme, seseorang perlu memegang smartphone di satu tangan, memutarnya sedikit, dan membiarkan perangkat lunak melakukan sisanya dalam hal semua pemrosesan dan komputasi untuk sinkronisasi jam — ini secara harfiah merupakan pendekatan “putar dan sinkronkan”.

Untuk penelitian di masa mendatang, tim memutuskan untuk menerapkan metode mereka pada sistem yang tidak hanya mencakup smartphone tetapi juga sensor lain seperti lidar, kamera kedalaman, dan sebagainya. “Tugas ini lebih rumit karena perangkat lunak dan perangkat keras yang sangat berbeda dibandingkan dengan beberapa ponsel cerdas yang identik. Kami sedang mengembangkan metode kami ke arah ini agar lebih praktis,” kata Faizullin.


Aplikasi kebugaran Google untuk mengatur napas dan detak jantung


Informasi lebih lanjut:
Marsel Faizullin dkk. Twist-n-Sync: Sinkronisasi Jam Perangkat Lunak dengan Akurasi Mikrodetik Menggunakan MEMS-Gyroscopes, Sensor (2020). DOI: 10.3390 / s21010068

Disediakan oleh Institut Sains dan Teknologi Skolkovo

Kutipan: Ilmuwan menggunakan giroskop ponsel cerdas untuk menyinkronkan waktu di seluruh perangkat (2021, 19 Februari) diambil pada 19 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-scientists-smartphone-gyroscopes-sync-devices.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG