לוח פיתוח ESP-SensairShuttle רב חיישנים

לוח הפיתוח ESP-SensairShuttle (גרסה 1.0) הוא פלטפורמה אוניברסלית ומתקדמת שנולדה משיתוף פעולה אסטרטגי בין חברות Espressif ו-Bosch Sensortec. הלוח תוכנן במיוחד עבור יישומי חישה מולטי-מודלית (Multimodal Sensing), זיהוי תנועה ומחוות, וממשקי אדם-מכונה (HCI) המשלבים מודלי שפה גדולים (LLM) ובינה מלאכותית (AIoT).

1. עיבוד וארכיטקטורה (Core Processing)

• בקר ראשי: מבוסס על המודול ESP32-C5-WROOM-1-N16R8.

• מעבד: מיקרו-בקר בארכיטקטורת 32bit RISC-V בעל ליבה בודדת, הפועל במהירות של עד 240 MHz.

• קופרוססור (Co-processor): ליבת RISC-V נוספת בהספק נמוך במיוחד (Low-power) הפועלת ב-40 MHz ומיועדת לניהול משימות רקע וחיסכון באנרגיה.

• זיכרון: הלוח מצויד בזיכרון פלאש חיצוני של 16 MB SPI Flash וזיכרון 8 MB PSRAM להרצת אלגוריתמים מורכבים, בנוסף ל-384KB SRAM פנימי על הצ'יפ.

2. קישוריות אלחוטית רחבה (Wireless Connectivity)

הבקר מציע תמיכה חסרת תקדים במספר רב של פרוטוקולי תקשורת אלחוטית:

• Wi-Fi 6: תמיכה ב-Dual-band (2.4 GHz & 5 GHz) בתקן 802.11ax (עם תאימות לאחור ל-Wi-Fi 4).

• Bluetooth 5 (LE): כולל תמיכה ב-Bluetooth Mesh וקצבי העברה של עד 2Mbps.

• 802.15.4 Radio: תמיכה מובנית ב-Zigbee 3.0, Thread 1.3 ופרוטוקול Matter לבית חכם.

• אנטנה: אנטנת PCB מובנית על גבי המודול.

3. ארכיטקטורת חיישנים מודולרית (Shuttle Boards)

ייחודו של הלוח הוא ממשק ייעודי (תושבת נקבה 9+7 פינים, פסיעה של 1.27 מ"מ) המאפשר חיבור והחלפה מהירה של כרטיסי בת (Daughterboards) המכילים חיישני MEMS מתקדמים מבית Bosch (תומך בגרסת Shuttle Board 3.0):

• ShuttleBoard-BME690 (חיישן סביבתי): מנטר טמפרטורה, לחות, לחץ ברומטרי ואיכות אוויר (מדידת גזים, VOC, וחישוב שווה ערך ל-CO₂).

• ShuttleBoard-BMI270 & BMM350 (חיישני תנועה ומגנטיות): שילוב של IMU (מד תאוצה וג'ירוסקופ 6 צירים) יחד עם מגנטומטר (מד שדה מגנטי תלת-צירי). מאפשר זיהוי מחוות (Gestures), כיוון מצפן מעקב מיקום ותנועה מדויק.

4. ממשק אדם-מכונה ומולטימדיה (HCI & Audio)

• תצוגה ומגע: מסך מגע מובנה בגודל 1.83 אינץ', ברזולוציה של 240×284 פיקסלים. המסך מבוסס על דרייבר ST7789P3 ומחובר בממשק 4-wire SPI. קיים קו בקרה ייעודי (GPIO5) לכיבוי והדלקת התצוגה לחיסכון בחשמל.

• שמע (Audio):

  • מחבר ייעודי (2 פינים, HC-1.25-2P) לחיבור מיקרופון אנלוגי חיצוני.

  • מחבר ייעודי (2 פינים, HC-1.25-2P) לחיבור רמקול חיצוני.

  • יכולות אלו מאפשרות מימוש קל של אינטראקציה קולית (Voice Interaction) וחיבור למודלי שפה (LLMs) עבור עוזרים קוליים או צעצועי AI חכמים.

5. ניהול הספק ומתחים (Power Management)

• הזנה וטעינה: כניסת USB Type-C המשמשת לאספקת מתח, צריבת תוכנה ודיבאג (JTAG).

• תמיכה בסוללות: מחבר מובנה (HC-1.25-2P) לחיבור סוללת ליתיום חיצונית במתח 3.7V הכולל מעגל טעינה מובנה על הלוח.

• צריכת זרם נמוכה: תכנון הלוח מאפשר עבודה במצבי שינה עמוקה (Deep Sleep) עם צריכת זרם נמוכה במיוחד, מה שהופך אותו למתאים ליישומים ניידים מבוססי סוללה.

6. ממשקי הרחבה וציוד היקפי (I/O & Peripherals)

• מחבר I2C חיצוני (4 פינים).

• מחבר GPIO כללי (4 פינים: GPIO4, GPIO5, VDD, GND).

• מחבר ייעודי (3 פינים) לשליטה על פס לדים RGB דיגיטליים (תומך ב-WS2812).

• רכיבים נוספים: מפסק הפעלה (Power Switch), כפתור Boot, ולד אינדיקציית מתח.

7. תמיכה בתוכנה ואקוסרגל (Software & Ecosystem)

• הלוח מגיע עם קושחת מפעל מבית Bosch המאפשרת גישה מיידית לנתוני החיישנים והרצת אלגוריתמים מובנים לזיהוי תנועה ומחוות ללא פיתוח תוכנה ראשוני.

• תמיכה מלאה בסביבת הפיתוח הרשמית של אספרסיף — ESP-IDF, כמו גם ברכיבי קוד פתוח של Bosch.

• זמינות של פרויקטי הדגמה כגון ESP-SensairShuttle Factory Demo (המבוסס על תשתית ESP-Brookesia) המציג ממשק גרפי (UI) לניהול האפליקציות על המסך (מצפן, ניטור סביבתי, זיהוי מחוות ועוד).

• תמיכה מובנית בקישוריות ישירה ל-Home Assistant לגילוי אוטומטי (Auto-discovery) ושילוב חלק במערכות בית חכם.