Genauere Höhenbestimmung 24.04.2020, 07:00 Uhr

Bosch bringt neuen barometrischen Drucksensor auf den Markt

Der Drucksensor BMP390 kann in Smartphones, Wearables und Hearables eingebaut werden und soll dazu beitragen, Personen in Gebäuden möglichst genau zu lokalisieren. Wo keine GPS-Signale verfügbar sind, ergänzt er die horizontalen Informationen um eine Höhenbestimmung.

Drucksensor

Ein unscheinbares, kleines Gerät kann erheblich zur Höhenbestimmung beitragen.

Foto: Robert Bosch GmbH

Smartphones haben unser Leben in vielerlei Hinsicht verändert. Vor allem die permanente Erreichbarkeit macht einen großen Unterschied zum analogen Zeitalter aus. Das hat ohne Frage auch Nachteile, die Arbeit der Rettungsdienste haben Smartphones aber erheblich erleichtert. Denn nahezu jeder Mensch trägt inzwischen ein Handy bei sich. Das heißt auch: Langwierige Suchaktionen, beispielsweise in einem Wald, fallen oftmals weg, weil sich die Handys im Notfall von dazu berechtigten Einsatzkräften orten lassen. Das ist zwar ein komplexes Thema, weil zum Teil Apps oder spezielle Software nötig ist und es Widerstände von Datenschützern gibt, aber die technische Möglichkeit besteht. Voraussetzung ist allerdings, dass das Handy weiß, wo es sich befindet. Der Standort wird in erster Linie über das Global Positioning System (GPS) bestimmt. Schwer wird es daher, wenn GPS-Signale nicht verfügbar sind, weil beispielsweise die Wände eines Gebäudes sie zu stark abschirmen. Hier setzt der neue barometrischen Drucksensor BMP390 an, den Bosch Sensortec entwickelt hat. Er soll Daten liefern, die um 50 % exakter sind als die Angaben des Vorgängermodells.

Sensor ist für neue US-Bestimmungen ausgelegt

Bosch verweist zum Launch des neuen Bauteils auf eine Analyse der US-Regulierungsbehörde Federal Communications Commission (FCC). Sie vermutet, dass zusätzliche Höhenmessdaten indirekt – durch die bessere Ortung – das Potenzial mit sich bringen, in den USA jedes Jahr bis zu 10.000 Menschenleben zu retten.

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Dazu muss man wissen: In Deutschland ist das Thema Rettungsdienst Ländersache, die Regelungen in den einzelnen Bundesländern weichen daher zum Teil voneinander ab, sowohl was die technischen Möglichkeiten als auch, was den gesetzlichen Rahmen betrifft. Bei der Handyortung spielt zum Teil auch der Datenschutz eine sehr große Rolle. In den USA müssen Mobilfunkanbieter hingegen ab dem Jahr 2021 bestimmte Anforderungen für die Ermittlung eines Smartphone-Standortes erfüllen: Die Herkunft für 80 % der mobilen Handy-Notrufe aus Gebäuden müssen bis auf plus/minus drei Meter auf der Z-Achse ermittelbar sein. Bosch Sensortec und NextNav LLC, ein Anbieter von 3D-Geolokalisierungsdiensten, haben daher gemeinsam versucht, die Z-Achse in Gebäuden besser bestimmen zu können: Im Smartphone wird dafür der barometrische Drucksensor BMP390 von Bosch Sensortec mit der Z-Achsen-Anwendung Metropolitan Beacon System (MBS) von NextNav kombiniert, um eine dreidimensionale Standortbestimmung zu erreichen. Damit können die Rettungskräfte schnell ermitteln, in welchem Stockwerk ein Notruf abgesetzt wurde.

Illustration Funktionsweise

Diese Illustration zeigt, wie der Drucksensor die Arbeit von Rettungskräften unterstützen kann.

Foto: Robert Bosch GmbH

Diese Funktion kann der Handybesitzer übrigens auch selbst anwenden, wenn er beispielsweise in einer Tiefgarage seinen genauen Standort bestimmen will, um sein Auto zu finden. Der Einsatz des Drucksensors ist überall dort besonders interessant, wo schlechte GPS-Signale zu erwarten sind. Gleichzeitig können die von ihm ermittelten Daten die GPS-Ortung ergänzen und so die Ergebnisse spezifizieren.

Drucksensor kann Ergebnisse von Fitnesstrackern verbessern

Die Höhenmessung kann laut Bosch weitere Anwendungen ergänzen. Ein Beispiel sind Fitnesstracker. Der Sensor kann messen, ob der Nutzer eine Treppe hoch- oder runterläuft. Wurde er in ein Fitness-Armband integriert, kann er auch feststellen, wie häufig Gewichte gestemmt werden. Dank dieser Angaben lässt sich der Kalorienverbrauch genauer bestimmen. Laut Bosch liefern entsprechend ausgestattete Geräte Werte, die um um 15 % exakter sind.

Großserienfertigung als Ziel

Neben dem BMP390 sind weitere barometrische Drucksensoren auf dem Markt. Bosch wirbt jedoch mit besonders guten Ergebnissen. Die typische relative Genauigkeit soll bei plus/minus 0,03 Hektopascal (hPa) liegen. Die typische absolute Genauigkeit beträgt plus/minus 0,5 hPa. Der Sensor soll so genau sein, weil Bosch ihn in Bezug auf Temperaturstabilität, Driftverhalten und Rauschen überarbeitet hat. Bosch Sensortec bietet ihn für die Großserienfertigung von Smartphones, Wearables und Hearables an.

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Ein Beitrag von:

  • Nicole Lücke

    Nicole Lücke macht Wissenschaftsjournalismus für Forschungszentren und Hochschulen, berichtet von medizinischen Fachkongressen und betreut Kundenmagazine für Energieversorger. Sie ist Gesellschafterin von Content Qualitäten. Ihre Themen: Energie, Technik, Nachhaltigkeit, Medizin/Medizintechnik.

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