硬件組合：樂鑫 SoC + Bosch Sensortec 高精度磁傳感器

核心功能：面向 AI 玩具與智能硬件，實(shí)現(xiàn)非接觸式配件識(shí)別、位置感知、滑動(dòng)/手勢交互

識(shí)別能力：支持多達(dá) 10 種磁配件識(shí)別，有效感知距離 150 mm

方案優(yōu)勢：極小封裝，極致成本，加速量產(chǎn)

磁感應(yīng)交互方案詳解

在 AI 玩具與智能硬件的設(shè)計(jì)中，如何在有限的空間與成本條件下，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且順暢的配件交互，正成為產(chǎn)品創(chuàng)新的重要課題。

樂鑫信息科技 (688018.SH) 攜手 Bosch Sensortec（博世傳感器）推出了一種更輕量、更可靠的解決思路——磁感應(yīng)交互方案。

方案通過樂鑫 SoC 與 Bosch Sensortec 三軸磁傳感器的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間磁場變化的實(shí)時(shí)感知，從而完成對(duì)不同配件的識(shí)別與位置檢測。該方案為 AI 玩具及智能終端提供了一種低成本、小體積且可靠的配件交互方式。

樂鑫 x Bosch Sensortec 磁感應(yīng)交互方案

在該方案中，來自 Bosch Sensortec 的三軸磁傳感器BMM350可作為核心磁場感知器件之一， BMM350 采用 TMR（隧道磁電阻效應(yīng)）技術(shù)，兼具高精度、低噪聲特色，還具備獨(dú)特的場震恢復(fù)功能，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的磁場測量能力。

基于磁場感知的配件識(shí)別技術(shù)

樂鑫 SoC 結(jié)合 Bosch Sensortec 三軸磁傳感器，通過感知設(shè)備周圍磁場的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同配件的自動(dòng)識(shí)別與位置檢測，為 AI 玩具和智能互動(dòng)設(shè)備提供一種結(jié)構(gòu)簡潔且穩(wěn)定可靠的交互方式。

當(dāng)內(nèi)置永磁體的配件靠近設(shè)備時(shí)，會(huì)改變周圍的磁場環(huán)境。系統(tǒng)通過檢測這些變化，即可判斷配件的狀態(tài)以及所在位置，從而觸發(fā)對(duì)應(yīng)功能。

基于這一機(jī)制，設(shè)備無需復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或額外的識(shí)別組件，僅通過一個(gè)小型磁傳感器即可實(shí)現(xiàn)配件識(shí)別與互動(dòng)控制。這種方式不僅簡化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)，也為 AI 玩具和智能設(shè)備帶來了更加自然、直觀的交互體驗(yàn)。

不同配件會(huì)使傳感器檢測到不同的磁場數(shù)據(jù)

多配件精準(zhǔn)識(shí)別能力

在磁場感知基礎(chǔ)上，系統(tǒng)不僅能夠識(shí)別配件的“有無”，還可以根據(jù)不同配件產(chǎn)生的磁場特征差異，實(shí)現(xiàn)多配件的精準(zhǔn)區(qū)分。

不同尺寸的永磁體、或相同磁體在不同位置的放置方式，都會(huì)對(duì)磁場分布產(chǎn)生不同影響。通過調(diào)整磁體尺寸或放置位置，各類配件即可形成具有差異性的磁場矢量特征。

樂鑫 SoC 對(duì)采集到的磁場數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析與匹配，即可實(shí)現(xiàn)多達(dá)十種配件的識(shí)別能力。這一能力使設(shè)備能夠根據(jù)不同配件觸發(fā)相應(yīng)功能，從而為 AI 玩具、互動(dòng)設(shè)備等應(yīng)用帶來更加豐富的互動(dòng)體驗(yàn)。

方案可實(shí)現(xiàn)多配件的精準(zhǔn)區(qū)分

支持位置感知與滑動(dòng)交互

除了配件識(shí)別之外，三軸磁傳感器輸出的磁場矢量變化還可以用于檢測配件的相對(duì)位置及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而支持更加豐富的交互方式。

當(dāng)配件移動(dòng)時(shí)，磁場數(shù)據(jù)會(huì)呈現(xiàn)連續(xù)變化；當(dāng)配件被放置或移除時(shí)，磁場則會(huì)出現(xiàn)明顯變化或恢復(fù)至環(huán)境基準(zhǔn)值。通過對(duì)這些變化特征進(jìn)行識(shí)別，系統(tǒng)可以檢測配件的運(yùn)動(dòng)方向和位置變化，并實(shí)現(xiàn)多種基于位置的交互邏輯。

這種方式可以快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制與配件聯(lián)動(dòng)等功能，為智能設(shè)備帶來更加自然的交互體驗(yàn)。

方案提供了多種滑動(dòng)開關(guān)事件檢測

磁感應(yīng)方案的核心優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)配件識(shí)別方案，磁感應(yīng)方案在成本控制、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及交互方式拓展方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，為 AI 玩具和各類小型智能設(shè)備提供了一種更加輕量化、易落地的解決思路。

低成本

相比視覺識(shí)別或 NFC 等方案，磁感應(yīng)方案僅需一顆三軸地磁傳感器配合簡單的永磁體結(jié)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的配件識(shí)別能力。在大幅降低系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí)，該方案具備良好的成本優(yōu)勢，使其能夠更加輕松地應(yīng)用于規(guī)?；慨a(chǎn)的消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品。

小體積設(shè)計(jì)

磁感應(yīng)交互方案的核心器件——BMM350 磁傳感器封裝尺寸約為 1.28 × 1.28 mm，體積極小。由于該方案無需天線設(shè)計(jì)，也無需在產(chǎn)品外殼上開孔，傳感器可以完全隱藏在設(shè)備內(nèi)部，不會(huì)影響產(chǎn)品外觀或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這意味著普通毛絨玩具或靜態(tài)擺件類產(chǎn)品無需改變外形結(jié)構(gòu)，即可升級(jí)為具備配件識(shí)別能力的智能設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)更加自然流暢的交互體驗(yàn)。

遠(yuǎn)距離識(shí)別

磁傳感器在 PCB 上的安裝位置具有較高靈活度，其有效識(shí)別距離最長可達(dá) 40 mm。在實(shí)際應(yīng)用中，僅需一顆傳感器，即可對(duì)設(shè)備不同位置的配件進(jìn)行識(shí)別。無論配件位于設(shè)備的頭部、頸部或其他區(qū)域，都能夠被準(zhǔn)確檢測。這種設(shè)計(jì)不僅簡化了硬件結(jié)構(gòu)，也為產(chǎn)品外形設(shè)計(jì)和交互形式提供了更大的自由度。

差異化交互能力

通過在配件中引入不同數(shù)量或不同排布方式的永磁體組合，該方案能夠進(jìn)一步擴(kuò)展磁場特征維度，從而實(shí)現(xiàn)更加豐富的交互方式。例如，多配件組合識(shí)別、滑動(dòng)式交互控制以及手勢類交互體驗(yàn)等。這種設(shè)計(jì)不僅能夠顯著拓展設(shè)備的功能表現(xiàn)，還可為產(chǎn)品帶來更加順暢、富有趣味性的互動(dòng)體驗(yàn)，進(jìn)一步提升智能設(shè)備的可玩性與用戶體驗(yàn)。

完整方案支持

樂鑫為開發(fā)者提供覆蓋硬件與軟件的完整磁感應(yīng)交互方案。

在硬件層面，方案支持多種磁傳感器器件；在軟件層面，樂鑫提供成熟的動(dòng)作判定算法，可支持多達(dá)七類典型交互動(dòng)作識(shí)別，并配套磁場校準(zhǔn)算法，以確保在不同環(huán)境與設(shè)備條件下的識(shí)別精度與穩(wěn)定性。同時(shí)，方案還提供完整的功能 Demo，幫助開發(fā)者快速完成驗(yàn)證與產(chǎn)品集成。

樂鑫 SoC 與磁感應(yīng)技術(shù)的結(jié)合，打破了傳統(tǒng)交互的物理限制。憑借極簡的結(jié)構(gòu)、極致的成本、易于集成的軟硬件支持，該磁感應(yīng)交互方案將在新一代互動(dòng)設(shè)備中發(fā)揮更廣泛的應(yīng)用價(jià)值。如果您希望了解更多該方案相關(guān)信息，歡迎聯(lián)系樂鑫客戶支持團(tuán)隊(duì)。