Tablero de rompecabezas interactivo con IA basado en ESP32-S3

Cliente

Una empresa de juguetes educativos que crea una plataforma de rompecabezas interactivo que guía a los niños a través de configuraciones cada vez más desafiantes con retroalimentación de audio/video.

Desafío

Detectar la colocación correcta de más de 24 piezas de rompecabezas en un tablero en menos de 50 ms y proporcionar retroalimentación en tiempo real, con un diseño de pieza lo suficientemente duradero para niños de 3+ años.

Concepto del producto y arquitectura

Cada pieza del rompecabezas contiene una etiqueta NFC pasiva. El ESP32-S3 controla un arreglo de lectores NFC NXP PN5180 (matriz de antenas multiplexadas de 4x6). Una matriz de LED RGB de 8x8 proporciona retroalimentación visual.

Solución de ingeniería

El PN5180 sondea las 24 zonas de antena en un patrón multiplexado por división de tiempo a 30 fps. El ESP32-S3 ejecuta una máquina de estados ligera que rastrea qué piezas están colocadas. El modelo de ML adaptativo monitorea el tiempo de finalización y la tasa de error, ajustando la dificultad del rompecabezas para un compromiso óptimo.

Resultado

Latencia de detección de piezas <50 ms. La dificultad adaptativa aumentó el tiempo de compromiso con el rompecabezas en un 60 %.