Thu. Dec 8th, 2022

El seguimiento de posición de un dispositivo puede ser una tarea que consume mucha energía, especialmente cuando se trata de mantener la precisión. Si bien el GPS es una solución altamente precisa, tiende a fallar cuando el dispositivo está demasiado cerca de edificios o túneles, y tiene un requisito de potencia bastante alto. Otras opciones, como la Unidad de Medición Inercial (IMU), requieren menos energía pero tienden a perder la precisión con el tiempo cuando se usan solas.

En lo que se refiere a su "tercera ola" de tecnologías de sensores MEMs inteligentes, Bosch ha anunciado recientemente el BHI160BP, un sensor de seguimiento de posición de bajo consumo de potencia, factor de forma pequeño y bajo.

El BHI160BP cuenta con un acelerómetro de tres ejes integrado, un giroscopio de tres ejes y un microcontrolador programable que puede emparejarse con un dispositivo de posicionamiento absoluto, como el GPS, para el seguimiento de la posición.

Imagen cortesía de Bosch.

Seguimiento de posición de baja potencia

Lo que hace que este sensor sea único es que el GPS tiene un ciclo de trabajo de servicio: entre el informe de la posición del GPS, los otros sensores de inercia interpolan la posición actual utilizando un algoritmo de control de peatones muertos (PDR). Esta combinación reduce los requisitos de potencia de un sistema de seguimiento de posición "siempre activo", mientras mantiene un posicionamiento casi absoluto. Bosch dice que esto permite un 80% menos de consumo de energía que un sensor GPS siempre encendido. El sensor también es confiable en entornos donde el rastreo de GPS puede fallar, tanto en interiores como en exteriores.

Bosch prevé que el sensor se utilice en dispositivos pequeños como dispositivos portátiles y otros dispositivos pequeños donde la potencia de la batería puede ser limitada, y en aplicaciones que requieren un seguimiento de posición robusto. Además, el sensor también es capaz de soportar la tensión mecánica.

El microcontrolador BHI160BP también viene con otros algoritmos y software disponibles para permitir características tales como la orientación 3D y el despertar para usar fácilmente disponibles. También están disponibles una biblioteca de fusión Sensor-API y PDR-GNSS para facilitar la integración.

BHI160BP Especificaciones

  • Dimensiones: 3.0×3.0x0.95 mm.3
  • Consumo de energía: Seis perfiles típicos que van desde 11 μA (modo de suspensión) hasta 1.3 mA (6 grados de libertad PDR)
  • Ahorro de energía PDR típico: 80%
  • Precisión de posición: 10%
  • Error en el conteo de pasos: 5%
  • Interfaz principal del host: I2C, 3.4MHz

Imagen cortesía de Bosch.

Clasificación de los peatones muertos (PDR)

La estimación de cuentas muertas es un método para determinar la posición utilizando información sobre la velocidad actual, la distancia recorrida conocida y la última posición conocida. Se ha aplicado y utilizado en navegación aérea, navegación marítima e incluso entre animales. En los barcos, se utilizaron las brújulas y el tiempo para calcular la posición al navegar a través de aguas nubladas u oscuras.

El desafío de tener en cuenta el uso de dispositivos portátiles o de teléfonos inteligentes es que existe una compleja gama de movimientos y orientaciones asociados con su uso. Ya sea un reloj inteligente en la muñeca de un brazo oscilante o un teléfono inteligente arrojado al azar en un bolsillo, estos presentan desafíos un poco más complejos al calcular la magnitud y la orientación del movimiento.

Ahí es donde entra el Peatón Dead Reckoning. Una variedad de sensores brindan información sobre orientación, aceleración e inercia; Los algoritmos pueden entonces detectar patrones de movimiento como caminar o balancear el brazo y separar esa información para realizar cálculos de cómputo muerto.

La tercera ola de sensores MEMS

Si esta es la tercera ola de sensores MEMS de Bosch, ¿cuáles fueron los otros dos?

Bosch percibe la evolución de sus sensores MEMS como ondas:

  1. Primera ola: Sensores automotrices en la década de 1990 (airbags para seguridad, manejo de motores, etc.)
  2. Segunda ola: Electrónica de consumo a finales de la década de 2010 (en particular, teléfonos celulares, pero también incluye drones, etc.)
  3. Tercera ola IoT, a partir de la década de 2010 (incluidas las casas inteligentes, la industria, etc.)

Este nuevo sensor es parte de la tercera ola porque es un ejemplo de lo que ellos llaman inteligencia localizada.

Una aplicación mágica: dar vida al mapa de los merodeadores

Para aquellos que no están familiarizados con el mundo de fantasía de Harry Potter, el Mapa del Merodeador es un mapa que puede mostrar la ubicación exacta de las personas dentro del castillo de Hogwarts. Mientras que el Mapa de los Merodeadores funciona con magia en las novelas, en la vida real, el seguimiento preciso de la posición de los individuos dentro de los muros de piedra de un castillo plantearía desafíos debido a la mala recepción del GPS.

Bosch explora la posibilidad de dar vida al Mapa de Marauder usando el sensor BHI160BP: si las personas dentro del castillo usan relojes inteligentes o tienen teléfonos inteligentes con el sensor disponible, que luego transmite su ubicación a los receptores, se puede realizar un seguimiento en vivo para mostrar la ubicación y la velocidad de los individuos dentro del castillo de Hogwarts sin requerir una constante de GPS.

Si algo te inspira, la idea de crear objetos mágicos utilizando la tecnología actual puede ser motivadora.

By Maria Montero

Me apasiona la fotografía y la tecnología que nos permite hacer todo lo que siempre soñamos. Soñadora y luchadora. Actualmente residiendo en Madrid.