Nyomásérzékelők okostelefonokon Mit mutat a légnyomás; Mérés tesztelő szenzor technológia; Electronicsnet
2017. március 03., 8:25 | írta dr. Thomas Block
Fitness tracker és kalória számláló
A légnyomás-érzékelők javíthatják a fitneszkövetők és különösen a kalóriafogyasztás kiszámításához szükséges alkalmazások pontosságát is.
Eddig a kalóriafogyasztást többnyire úgy számították ki, hogy egyesítették a gyorsulásérzékelő lépésszámlálójának adatait a felhasználóspecifikus információkkal, mint például az életkor, a súly és a magasság. Attól függően, hogy az eszköz milyen érzékelőkkel rendelkezik, a pulzus vagy a sebesség, a megtett távolság és a GPS által meghatározott magasság is beszámítható a számításokba.
A gyorsulásmérő tudja, mikor használ egy ember egy lépcsőt, de nem tudja megmondani, hogy az illető felfelé vagy lefelé halad-e. A gyorsulási erők változásai ehhez túl kicsiek, és a vízbe fulladnak. A szoftver csak akkor számíthatja ki helyesen a felhasználó kalóriafogyasztását, ha egy nyomásérzékelő meghatározza a magasságváltozás irányát. Mellesleg ekkor már nincs lehetőség a felhasználó csalására. A nyomásérzékelő annyira érzékeny, hogy azt is érzékeli, hogy a felhasználó a lépcső helyett a liftet választja-e. A két érzékelőből származó adatok kombinációja különösen értékes a pontosság növelése érdekében.
3. ábra Pontatlan magasságmérés egy hídon.
A kalóriafogyasztás még a szabadban is pontosabban meghatározható a nyomásérzékelő által meghatározott magassági adatok alapján - például dombra mászáskor. GPS-adatokat vagy egy adatbázisból származó magassági adatokat is fel lehetne használni itt, de mindkettő viszonylag pontatlan. Az adatbázisoknak nehézségekbe ütközik a magassági változások pontos feltérképezése, amikor a felhasználó áthalad egy hídon.
Ban ben 3. kép látunk egy példát a pontos útvonal-meghatározásra. A híd átlépésekor a légnyomás stabil marad. A Google szolgáltatásától és az USGS-től (United States Geological Survey) ellentétben a nyomásérzékelő észleli, hogy a felhasználó hídon halad át - így reális kalóriafogyasztás állapítható meg. Számos teszt kimutatta, hogy a nyomás és a gyorsulásérzékelő együttes használata 10–15% -kal pontosabban tudja kiszámítani a kalóriafogyasztást [2].
A barometrikus nyomásérzékelő nemcsak a felhasználó függőleges helyzetéről szolgáltat adatokat. Gyorsulásérzékelővel kombinálva a mozgás pontos besorolását is biztosítja. Például egy gyorsulásmérő pontosan meghatározhatja, hogy a felhasználó mozgatja-e a telefonját játékra vagy telefonhívásra. A légnyomás-érzékelő adatai itt felhasználhatók a gyorsulás-érzékelő adatainak megerősítésére és frissítésére.
Időjárás előrejelzés
A légnyomás döntő tényező az időjárás-előrejelzésekben, ezért a légnyomás-érzékelők is fontos szerepet játszanak a meteorológiában. Amióta az iPhone-t és a különféle Android-eszközöket légnyomás-érzékelőkkel szerelték fel, számos időjárási alkalmazás - például a Dark Sky, az Weather Signal és a Sunshine - elkezdte javítani az előrejelzéseik pontosságát azáltal, hogy a felhasználók adatait tömegesen beszerezte.
A pontos időjárás-előrejelzéshez az okostelefonnak figyelembe kell vennie a felhasználó aktuális magasságát, mert ez természetesen befolyásolja a légnyomást. Erre a célra vagy egy helyi időjárási állomás légnyomás-adatait hasonlítják össze az okostelefon-érzékelő mért értékeivel, vagy összehasonlításra egy adatbázisból származó térképadatokat használnak. Ez a helyi időjárás-előrejelzési módszer ígéretes újítás a különféle intelligens otthon és IoT alkalmazások számára is.
A Bosch Sensortec BMP380 barometrikus nyomásérzékelője felhasználható például a drónok magasságának mérésére, megkönnyítve azok irányítását.
Ezek az érzékelők lehetővé teszik
Bár bizonyos alkalmazások még fejlesztési fázisban vannak, a légnyomás-érzékelők már sok okostelefonban és hasonló eszközben vannak telepítve. A BMP380-mal (Kép) A Bosch Sensortec egy új légnyomás-érzékelőt kínál, amelyet kifejezetten mobil alkalmazásokhoz terveztek. A mindössze 2,0 × 2,0 × 0,75 mm³ kompakt háznak és az alacsony energiafogyasztásnak köszönhetően ideális akkumulátorral működtetett eszközökhöz. A BMP380 piezorezisztív nyomásérzékelő technológiája nagy pontosságot, jó linearitást, hosszú távú stabilitást és nagy elektromágneses kompatibilitást biztosít.
A légnyomás-érzékelők különféle típusú érzékelők integrált érzékelőinek részeként is telepíthetők. A Bosch Sensortec BME280 környezeti érzékelője egyetlen házban kombinálja a légnyomás, a páratartalom és a hőmérséklet számos rendkívül lineáris és pontos érzékelőjét, mindössze 2,5 × 2,5 mm² alapterülettel. A BME680 környezeti érzékelő négy különböző paramétert is ötvöz, mert a fent említett mért változók mellett meghatározhatja a beltéri levegő minőségét is.
Magasságmérés drónokhoz
Ha a pilóta tudja a drónjának magasságát, az segít neki a biztonságos leszállásban. Nyomásérzékelő telepíthető a drónba, egy másik pedig a pilóta távirányítójába. A drón aktuális magassága kiszámítható a két érték közötti különbség alapján. Ez az információ felhasználható a drón repülés közbeni stabilizálására is, ami viszont megkönnyíti az irányítást.
Ezen hozzáadott érték miatt feltételezhető, hogy a nyomásérzékelők hamarosan a drónok alapfelszereltségének részei lesznek, 100 eurós ársávban.