Mikromechanische Sensoren sind heute in Autos und Smartphones unverzichtbar. Die winzigen Fühler werden immer intelligenter, kompakter und energiesparsamer. Mithilfe von MEMS-Sensoren lässt sich noch mehr vernetzen – nämlich alles mit allem im Internet der Dinge – auch bislang „elektronikfreie Dinge“ wie Türen oder Fenster. Für mehr Komfort, Sicherheit und Energieeffizienz.
Bosch bietet Sensoren für viele unterschiedliche Anwendungen der Automobil- und Konsumelektronik. MEMS-Sensoren messen zum Beispiel Druck, Beschleunigung, Drehbewegungen, Massenfluss oder das Erdmagnetfeld. Damit sind sie zu Sinnesorganen von Autos und Smartphones geworden. Seit 1995 baut Bosch die feinen Fühler für Fahrzeuge. So ist etwa das Herzstück des Elektronischen Stabilitäts-Programms ESP ein Drehratensensor, der Drehbewegungen des Autos um seine Hochachse erfasst. In einem modernen Fahrzeug stecken heute bis zu 50 MEMS-Sensoren. Dank des Beschleunigungs-Sensors von Bosch Sensortecweiß ein Smartphone oder Tablet, wie es gerade gehalten wird und richtet das Bild entsprechend aus. Winzige MEMS-Mikrofone des Bosch-Unternehmens Akusticanehmen Geräusche und Sprache auf. Bosch-Sensoren stecken bereits in jedem zweiten Smartphone weltweit.
Bosch hat die MEMS-Technologie (Micro-Electro-Mechanical-Systems) von Beginn an geprägt und ist heute der weltweit führende Anbieter in diesem äußerst dynamischen Markt, wie die Marktexperten von IHS Technologyund Yole Développementbestätigen. Seit Produktionsstart 1995 hat Bosch bereits mehr als vier Milliarden MEMS-Sensoren gefertigt. Rund eine Milliarde MEMS-Sensoren haben 2013 die moderne Chipfabrik in Reutlingen verlassen – das entspricht drei Millionen pro Tag. „Bosch ist der einzige Anbieter, der Sensoren-Typen für so viele unterschiedliche Anwendungen vollständig selbst fertigt. Insgesamt besitzt Bosch weit mehr als 1 000 Patente und Patentanmeldungen im Bereich der MEMS-Technologie. Damit sichern wir unsere Innovationskraft“, sagt Klaus Meder, Vorsitzender des Bosch-Geschäftsbereichs Automotive Electronics.
Technologische Trends: mehr Messgrößen, mehr Intelligenz
MEMS-Sensoren können immer mehr Größen messen: Anfang 2014 hat Bosch Sensortec eine Weltneuheit im Bereich der Sensoren-Technologie auf den Markt gebracht: Die integrierte Sensoreinheit BME280 vereint die Sensorfunktionen für Luftdruck, -feuchtigkeit und -temperatur in einem einzigen Gehäuse. Der neue Sensor wurde speziell entwickelt für Anwendungen im Bereich Umweltsensorik, Indoor-Navigation, Smart Home, personalisierte Wetterstationen oder Sport und Fitness. Er bestimmt die Luftfeuchtigkeit in nur einer Sekunde – die branchenweit kürzeste Reaktionszeit. Zudem zeichnet er sich durch eine sehr hohe Präzision bei der Messung der Umgebungstemperatur und einen niedrigen Energiebedarf aus. Darüber hinaus macht Bosch die Sensoren auch immer intelligenter. Derzeit läuft die Fertigung des ersten Sensors an, der nicht nur Beschleunigung, Drehrate und Magnetfeld misst, sondern auch einen Mikrocontroller zur Signalauswertung enthält.
Schlüsseltechnologie für das Internet der Dinge
Die Einführung von MEMS-Sensoren in der Automobilelektronik in den 1980er und 1990er Jahren war die erste Welle für deren Verbreitung. Der massenhafte Einsatz in Smartphones seit Beginn des 21. Jahrhunderts war die zweite große Welle. Das Internet der Dinge und Dienste bedeutet nun die dritte Welle: Sensoren, Signalverarbeitung, Batterien und Sender sind mittlerweile auch als Einheit so klein, energiesparsam und günstig, dass sie milliardenfach eingesetzt werden können. Gleichzeitig sind Funknetze fast überall verfügbar. Somit sind MEMS die Schlüsseltechnologie für die Vernetzung von Dingen im Internet. Dafür müssen sie mit einem Funkchip, einer Batterie sowie Software-Intelligenz ausgestattet sein. Denn nicht Rohdaten sollen ins Internet übertragen werden, sondern nur die relevanten Informationen. Diese lokale Datenaufbereitung braucht jedoch System-Know-how, wie es Bosch in besonderer Weise mitbringt. Schon 2013 hat Bosch einen Türsensor in Serie gebracht, der verdächtige Bewegungen dem Smartphone des Hauseigentümers meldet. Künftig werden Fenster über die unauffälligen Fühler Heizung oder Alarmanlage steuern oder auch Armbänder nach dem Sturz ihres Trägers um Hilfe rufen. Nicht nur im Smartphone, vielmehr in allem, was „smart“ ist, wird internetfähige Sensorik enthalten sein.
Internet der Dinge und Dienste bietet hohes Geschäftspotenzial
Ein Schwerpunkt des künftigen Umsatzwachstums sind für Bosch internetfähige Produkte und internetbasierte Dienstleistungen. Das Unternehmen sieht sich mit seinem Hardware-Know-how sowie seiner breiten technologischen Kompetenz dafür gut aufgestellt. Um dieses Geschäftsfeld zu erschließen, hat Bosch Ende 2013 die
Bosch Connected Devices and Solutions GmbH
gegründet. Sie bietet kompakte Elektronik-Produkte und Software-Know-how, um Geräte und Objekte in ganz unterschiedlichen Einsatzfeldern intelligent und internetfähig zu machen. Der Fokus liegt auf der Entwicklung von vernetzten Sensoren und Aktuatoren. Aktuatoren setzen elektrische Signale von Sensoren oder Steuereinheiten in eine Aktivität um. Beispiele sind das automatische An- und Ausschalten einer Beleuchtung oder das Öffnen und Schließen eines Ventils. Die Geschäftsaktivitäten richten sich zunächst auf sensorbasierte Anwendungen rund um das intelligent vernetzte Haus (Smart Home) sowie im Bereich Transport, Logistik und Verkehr – denn künftig werden kritische Warentransporte automatisch jede ungewöhnliche Zustandsänderung an die Logistikzentrale übermitteln.
Technischer Hintergrund zu MEMS-Sensoren
MEMS-Sensoren enthalten feinste Strukturen aus Silizium, die sich bei der Bewegung des Gehäuses um Bruchteile eines Tausendstelmillimeters verschieben. Dabei ändern sich die elektrischen Eigenschaften. Diese lassen sich messen und in einen Datenstrom wandeln. Die Dimensionen sind winzig: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von 70 Tausendstelmillimeter (70 Mikrometer). Manche Komponenten messen nur noch vier Mikrometer – 17 Mal weniger als ein Haar. Weil die mikromechanische Sensorik nur schwache elektrische Signale hervorbringt, haben die Entwickler im Bauelemente-Gehäuse neben dem Sensor – oder teilweise sogar direkt auf demselben Chip – noch eine Elektronik integriert. Sie verarbeitet die kleinen Signale, verstärkt und wandelt sie in digitale Daten. MEMS-Sensoren können so Steuergeräte direkt mit Messwerten versorgen.
Weitere Informationen im Internet:
Sensoren für höhere Sicherheit in Fahrzeugen: Neue Generation Inertialsensoren von Bosch
Einfachere Entwicklung von Airbag-Systemen: Neue Beschleunigungssensoren von Bosch
Bosch is Top MEMS Maker in 2013
Bosch-Sensoren für die Automobilelektronik
Bosch-Sensoren für die Konsumelektronik
MEMS-Mikrofone
Bosch gründet Gesellschaft für das Internet der Dinge und Dienste
Sensoren – Wie Technik die Umwelt erfühlt
MEMS: die Stars unter den Sensoren
Car-to-X: Die Zukunft ist vernetzt
Sensible Außenseiter für mehr Sicherheit
Internetfähige MEMS-Sensoren
Videos:
Funktionsprinzip Drehratensensor für ESP
Funktionsprinzip Drucksensor
Funktionsprinzip Beschleunigungssensor
MEMS Sensoren-Fertigung
Bosch MEMS enabling the Internet of Things and Services
| Die Bosch Sensortec GmbH, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Robert Bosch GmbH, bietet eine breite Produktpalette mikroelektromechanischer (MEMS) Sensoren und Lösungen für die Konsumelektronik. Die Sensoren ermöglichen es Geräten, zu fühlen und ihre Umgebung zu erfassen. Bosch Sensortec entwickelt und vermarktet MEMS-Sensoren für Anwendungen wie Smartphones, Tablets, Wearables oder das Internet der Dinge und Dienste. Das Produktportfolio umfasst dreiachsige Beschleunigungs-, Drehraten- und geomagnetische Sensoren, integrierte 6- und 9-Achsen-Sensoren und Umweltsensoren sowie Softwarelösungen. Bosch Sensortec hat sich seit der Gründung 2005 zum Technologieführer in den adressierten Märkten entwickelt. Seit 1998 ist Bosch weltweit führender Anbieter und hat bereits mehr als vier Milliarden MEMS-Sensoren gefertigt. Mehr Informationen unter www.bosch-sensortec.com. Akustica Inc. ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Bosch-Gruppe. Das Unternehmen entwickelt und vermarktet MEMS-Mikrofone mit erstklassigen Leistungsmerkmalen für Spracheingabeanwendungen auf Mobiltelefonen, Tablets und tragbaren Zubehörgeräten wie Headsets. Zum Produktportfolio zählen digitale und analoge Mikrofone in anwendungsspezifischen Gehäusekonfigurationen. Das Unternehmen bietet einen weltweiten Kundendienst vom Design-in mit Applikationsunterstützung bis hin zur Qualitätssicherung. Akustica ist ein globales Unternehmen mit Hauptsitz in Pittsburgh, PA, USA und regionalen Vertretungen in Taiwan und Shanghai. Akustica verfügt über ein weltweites Netzwerk von Distributoren. Mehr Informationen finden Sie unter: www.akustica.com Kraftfahrzeugtechnik ist der größte Unternehmensbereich der Bosch-Gruppe. Er trug 2013 mit 30,6 Milliarden Euro 66 Prozent zum Umsatz bei. Damit ist das Technologieunternehmen einer der führenden Zulieferer der Automobilindustrie (Hinweis: Aufgrund geänderter Bilanzierungs- und Bewertungsmethoden sind die Kennzahlen für 2013 mit den früher veröffentlichten Kennzahlen für 2012 nur bedingt vergleichbar). Der Bereich Bosch-Kraftfahrzeugtechnik ist im Wesentlichen in folgenden Geschäftsfeldern tätig: Einspritztechnik für Verbrennungsmotoren, alternative Antriebskonzepte, effiziente und vernetzte Nebenaggregate, Systeme für aktive und passive Fahrzeugsicherheit, Assistenz- und Komfortfunktionen, Technik für bedienerfreundliches Infotainment und fahrzeugübergreifende Kommunikation sowie Konzepte, Technik und Service für den Kraftfahrzeughandel. Wichtige Innovationen im Automobil wie das elektronische Motormanagement, der Schleuderschutz ESP oder die Common-Rail-Dieseltechnik kommen von Bosch. Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen und erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2013 mit rund 281 000 Mitarbeitern einen Umsatz von 46,1 Milliarden Euro. (Hinweis: Aufgrund geänderter Bilanzierungs- und Bewertungsmethoden sind die Kennzahlen für 2013 mit den früher veröffentlichten Kennzahlen für 2012 nur bedingt vergleichbar). Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Kraftfahrzeugtechnik, Industrietechnik, Gebrauchsgüter sowie Energie- und Gebäudetechnik. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 360 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 50 Ländern; inklusive Vertriebspartner ist Bosch in rund 150 Ländern vertreten. Dieser weltweite Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebsverbund ist die Voraussetzung für weiteres Wachstum. Im Jahr 2013 investierte die Bosch-Gruppe rund 4,5 Milliarden Euro in Forschung und Entwicklung und meldete rund 5 000 Patente an. Das sind durchschnittlich 20 Patente pro Tag. Ziel der Bosch-Gruppe ist es, mit ihren Produkten und Dienstleistungen die Lebensqualität der Menschen durch innovative, nutzbringende sowie begeisternde Lösungen zu verbessern und Technik fürs Leben weltweit anzubieten. Mehr Informationen unter www.bosch.com, www.bosch-presse.de, http://twitter.com/BoschPresse. |
Die Bosch Sensortec GmbH, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Robert Bosch GmbH, entwickelt und vermarktet ein breites Spektrum maßgeschneiderter mikroelektromechanischer (MEMS) Sensoren, -Lösungen und -Systeme für Anwendungen in Smartphones, Tablets, Wearables oder anderen Produkten für das Internet der vernetzten Dinge.
Das Produktportfolio von Bosch Sensortec umfasst Beschleunigungs, Drehraten, geomagnetische, Druck, Feuchte und Gas Sensoren, sowie integrierte Kombinationen derselben, abgerundet durch ein umfassendes Software-Angebot. Bosch Sensortec hat sich seit seiner Gründung 2005 zum Technologieführer in den adressierten Märkten entwickelt. Seit 1995 ist Bosch ein Pionier und weltweiter Marktführer im Bereich der MEMS-Sensoren und hat bisher mehr als sieben Milliarden MEMS-Sensoren verkauft. Bosch-Sensoren sind weltweit in drei von vier Smartphones verbaut.
Mehr Informationen unter www.bosch-sensortec.com sowie unter twitter.com/boschMEMS.
Mobility Solutions ist der größte Unternehmensbereich der Bosch-Gruppe. Er trug 2015 mit 41,7 Milliarden Euro 59 Prozent zum Umsatz bei. Damit ist das Technologieunternehmen einer der führenden Zulieferer der Automobilindustrie. Der Bereich Mobility Solutions bündelt seine Kompetenzen in den drei Domänen der Mobilität – Automatisierung, Elektrifizierung und Vernetzung – und bietet seinen Kunden ganzheitliche Mobilitätslösungen. Die wesentlichen Geschäftsfelder sind: Einspritztechnik und Nebenaggregate für Verbrennungsmotoren sowie vielfältige Lösungen zur Elektrifizierung des Antriebs, Fahrzeug-Sicherheitssysteme, Assistenz- und Automatisierungsfunktionen, Technik für bedienerfreundliches Infotainment und fahrzeugübergreifende Kommunikation, Werkstattkonzepte sowie Technik und Service für den Kraftfahrzeughandel. Wichtige Innovationen im Automobil wie das elektronische Motormanagement, der Schleuderschutz ESP oder die Common-Rail-Dieseltechnik kommen von Bosch.
Über Bosch
Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen mit weltweit rund 375 000 Mitarbeitern (Stand: 31.12.2015). Sie erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2015 einen Umsatz von 70,6 Milliarden Euro. Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods sowie Energy and Building Technology. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 440 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 60 Ländern. Inklusive Handels- und Dienstleistungspartnern erstreckt sich der weltweite Fertigungs- und Vertriebsverbund von Bosch über rund 150 Länder. Basis für künftiges Wachstum ist die Innovationskraft des Unternehmens. Bosch beschäftigt weltweit 55 800 Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung an 118 Standorten. Strategisches Ziel der Bosch-Gruppe sind Lösungen für das vernetzte Leben. Mit innovativen und begeisternden Produkten und Dienstleistungen verbessert Bosch weltweit die Lebensqualität der Menschen. Bosch bietet „Technik fürs Leben“.
Das Unternehmen wurde 1886 als „Werkstätte für Feinmechanik und Elektrotechnik“ von Robert Bosch (1861–1942) in Stuttgart gegründet. Die gesellschaftsrechtliche Struktur der Robert Bosch GmbH sichert die unternehmerische Selbstständigkeit der Bosch-Gruppe. Sie ermöglicht dem Unternehmen langfristig zu planen und in bedeutende Vorleistungen für die Zukunft zu investieren. Die Kapitalanteile der Robert Bosch GmbH liegen zu 92 Prozent bei der gemeinnützigen Robert Bosch Stiftung GmbH. Die Stimmrechte hält mehrheitlich die Robert Bosch Industrietreuhand KG; sie übt die unternehmerische Gesellschafterfunktion aus. Die übrigen Anteile liegen bei der Familie Bosch und der Robert Bosch GmbH.
Mehr Informationen unter www.bosch.com, www.bosch-presse.de, www.twitter.com/BoschPresse.
