Zentimetergenaue Ortung in Gebäuden mittels Drucksensor kann Tausende Leben retten

Genauer, stabiler, leistungsstärker: Bosch Sensortec bringt den barometrischen Drucksensor BMP390 auf den Markt, der eine bislang unerreichte Genauigkeit in der Höhenbestimmung mit Smartphones, Wearables und Hearables bietet. Der neue MEMS-Sensor kann aufgrund der verbesserten Auflösung Höhenänderungen unter 10 Zentimeter messen und ist 50 Prozent genauer als sein Vorgänger.

Der Einsatz des neuen Drucksensors BMP390 von Bosch Sensortec in Smartphones ermöglicht eine äußerst präzise Ortung von Personen in Gebäuden. Das kann in Notfällen helfen, Tausende Leben zu retten.

Dr. Stefan Finkbeiner, CEO von Bosch Sensortec

Eine genaue Höhenbestimmung hilft, Personen innerhalb von Gebäuden zu lokalisieren, wo keine GPS-Signale verfügbar sind. Die Ergänzung der vorhandenen horizontalen Informationen um die vertikale Position ermöglicht Rettungskräften, die Bodenhöhe und damit das Stockwerk von Smartphone-Nutzern zu bestimmen, die einen Notruf auslösen. Die US-Regulierungsbehörde Federal Communications Commission (FCC) schätzt, dass die zusätzlichen Höhenmessdaten das Potenzial haben, allein in den USA jährlich bis zu 10000 Leben zu retten¹.

"Der Einsatz des neuen Drucksensors BMP390 von Bosch Sensortec in Smartphones ermöglicht eine äußerst präzise Ortung von Personen in Gebäuden. Das kann in Notfällen helfen, Tausende Leben zu retten", sagt Dr. Stefan Finkbeiner, CEO von Bosch Sensortec.

Bessere Ortung von Notrufen

Laut einem kürzlich veröffentlichten Bericht der FCC müssen Mobilfunkanbieter in den USA künftig nach einem vorgegebenen Zeitplan immer mehr Anforderungen in Bezug auf die Standortgenauigkeit erfüllen, einschließlich der Positionsermittlung des Anrufers. Der Beschluss sieht ab 2021 eine Positionsgenauigkeit der Z-Achse von ±3 Metern zum Mobiltelefon für 80 Prozent der mobilen Notrufe aus Gebäuden vor. Notfallanwendungen wie das erweiterte 911 (E911)-System in den USA könnten auch in anderen Regionen wie Europa oder Asien eingeführt werden, um die Sicherheit und das Sicherheitsgefühl der Menschen zu verbessern.

Bosch Sensortec und NextNav LLC, ein Anbieter von 3D-Geolokalisierungsdiensten, haben gemeinsam eine Lösung entwickelt, um die Z-Achse in Gebäuden konsistent und exakt messen zu können. Die Smartphone- Lösung kombiniert hochpräzise barometrische Drucksensoren wie den BMP390 von Bosch Sensortec mit der Z-Achsen-Anwendung MBS (Metropolitan Beacon System) von NextNav für eine dreidimensionale Standortbestimmung.

Genauere Navigation und verbesserte Fitnesskontrolle

Neben Notfallanwendungen ermöglicht der Sensor auch generell eine genauere Navigation in Innenräumen, beispielsweise in Verbindung mit dem Position Tracking Smart Sensor BHI160BP von Bosch Sensortec. Damit lassen sich Lokalisierungstechnologien wie GPS, die in abgeschirmten Umgebungen nicht zuverlässig funktionieren, optimal ergänzen. Das spart Nutzern Zeit und vermeidet lästiges Verlaufen, zum Beispiel bei der Suche nach dem Auto in einer Tiefgarage.

Darüber hinaus unterstützt der neue BMP390 erweiterte GPS-Anwendungen für die Navigation im Freien sowie Funktionen zur Ermittlung des Kalorienverbrauchs. Mittels weiterentwickelter barometrischer Druckmessung kann der Sensor feststellen, ob ein Nutzer eine Steigung oder Treppe hinauf- oder hinunterläuft oder beispielsweise Gewichte während des Fitnesstrainings hebt. So hilft der Sensor dabei, den Kalorienverbrauch um bis zu 15 Prozent² genauer zu bestimmen. Fitnesstracker können damit zudem präziser berechnen, wie weit ein Anwender tatsächlich gegangen, gelaufen oder mit dem Fahrrad gefahren ist.

Präzise, stabil und kompakt

Der BMP390 erreicht eine typische relative Genauigkeit von ±0,03 hPa. Damit ist der Sensor anderen vergleichbaren Produkten auf dem Markt überlegen. Die typische absolute Genauigkeit beträgt ±0,5 hPa. Die hohe Genauigkeit ist das Ergebnis einer deutlichen Verbesserung von Temperaturstabilität, Driftverhalten und Rauschen. Der Sensor bietet eine hohe Temperaturstabilität über den gesamten Betriebstemperatur- und Druckbereich von 0 bis 65 °C bzw. 700 bis 1100 hPa, mit einem durchschnittlichen Temperaturkoeffizienten-Offset (TCO) von nur ±0,6 Pa/K. Das typische Rauschen ist mit 0,9 Pa um 25 Prozent besser als bei dem Vorgängermodell BMP380. Der Sensor bietet außerdem eine hohe Langzeitstabilität und einen geringen Kurz- und Langzeitdrift.

Da er nur 2,0 mm x 2,0 mm x 0,75 mm misst, lässt sich der BMP390 leicht in tragbare Geräte integrieren. Der niedrige Stromverbrauch von 3,2 µA bei 1 Hz (typisch) erlaubt eine lange Batterielebensdauer.

Verfügbarkeit

Der BMP390 ist für die Großserienfertigung von Smartphones, Wearables und Hearables erhältlich.

Fußnoten

¹FCC Factsheet

²Energy Expenditure Estimation with Smartphone Body Sensors