Sensor erleichtert Inhouse-Navigation

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s ens o rik
Mini-SenSoren
Environmental Sensing bringt Messdaten aus der Umgebung in die Cloud
Sensor erleichtert Inhouse-Navigation
Auch wenn wir sie kaum wahrnehmen: Sensoren prägen unseren Alltag immer
stärker – seien es Feuchte- und Temperaturfühler oder auch Gas- und Drucksensoren.
Ihre Messgenauigkeit wird immer höher, die Abmessungen dagegen immer kleiner.
Damit eröffnen sie neue Anwendungsmöglichkeiten für das Internet der Dinge.
Mit der CMOSens-Technologie
realisieren die Techniker kleine
und leistungsfähige Sensoren
rungssystem optimal läuft, muss es aber ständig mit Angaben über die Umgebung gefüttert
werden. Wie warm und feucht ist es drinnen
und draussen? Wie viele Personen halten sich
im Gebäude auf? Wie steht es um die Luftqualität? Und wie verlaufen die Luftströme? Die
entsprechenden Angaben werden meist von
winzigen Messgeräten geliefert, Sensoren. Sie
überwachen mit hoher Genauigkeit die Umgebung oder den Zustand von Geräten und
leiten die Ergebnisse automatisch weiter.
kleine sensoren für neue
Anwendungen
Einst war technischer Fortschritt nicht zu
übersehen: Plötzlich knatterten Autos über
die Strassen, vor den Städten dampften riesige Fabriken und im Wohnzimmer schepperten Telefone. Heute ist Innovation eleganter:
Computer und Mobiltelefone werden immer
flacher und kompakter, Fahrzeuge machen
von Jahr zu Jahr weniger Lärm, Daten werden über die Luft ausgetauscht. Ganze Bereiche des Fortschritts scheinen allmählich
unsichtbar zu werden. Das gilt auch für die
Sensorik: Die hochkomplexen Produkte, die
diesen Bereich ständig erweitern und verbessern, werden immer kleiner und unauffälliger.
eine Gebäudesteuerung braucht Daten
aus der Umgebung
Automatisierung ist heute an vielen Orten
selbstverständlich geworden, ohne dass wir
dies direkt wahrnehmen. Gebäude werden
immer stärker als komplette Systeme konzipiert – mittlerweile kann man ein modernes
Haus fast als Wohnmaschine bezeichnen. Besonders wichtig ist die gezielte Steuerung von
Lüftung, Heizung und Kühlung. Sie verbessert
das Raumklima, senkt die Betriebskosten und
schont langfristig die Umwelt. Ein gut reguliertes Gebäude verbraucht weniger Energie,
weil zum Beispiel nur dann geheizt wird,
wenn das wirklich nötig ist. Damit ein Steue-
Sensoren sind Massenware – aber trotzdem
Hightech-Produkte, die hohe Anforderungen
an Entwicklung und Produktion stellen. Der
Schweizer Hersteller digitaler Mikrosensoren
und -systeme baut Sensoren für Flüssigkeiten,
Gase, Differenzdruck sowie Temperatur und
Feuchte. Diese sind beispielsweise in Autos
oder in Gebäuden verbaut und sorgen für
mehr Effizienz oder tragen zu mehr Wohlbefinden und Sicherheit bei.
Der Sensorspezialist entwickelte nun einen Multipixel-Gassensor und einen knapp
1,5 mm2 grossen, hochpräzisen barometrischen Drucksensor. Während der Gassensor
die Luftqualität (IAQ) sowie Atemgase misst,
erfasst der Drucksensor den barometrischen
Luftdruck, der bei Indoor-Navigation-Anwendungen eingesetzt wird. Die Bauteile eignen
sich für Wearables, Smartphones, Tablets sowie das Internet der Dinge (IoT).
raumluft und Gerüche lassen sich
messen
Der Gassensor basiert auf einer MultipixelTechnologie. Er nimmt seine Umgebung über
verschiedene Rezeptoren wahr. Mithilfe komplexer und intelligenter Algorithmen sowie einer Mustererkennung lässt sich anschliessend
Polyscope 7/15
Mini-SenSoren
sen so rik
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Leading products for
your cooling solutions.
Der Drucksensor hilft bei der Navigation in Gebäuden
sowohl der Gastyp als auch die Gaskonzentration bestimmen. Verschiedene Gase können
somit erfasst und unterschieden werden. Der
Sensor misst 2,45 × 2,45 × 0,75 mm.
Ein Anwendungsbeispiel ist die Messung
der Luftqualität in einem Sitzungszimmer. Dabei misst der Gassensor flüchtige organische
Verbindungen (VOC), welche zum Beispiel von
Kunststoffen, Baumaterialien, Möbeln oder
Teppichen abgegeben werden. Steigt die VOCKonzentration in einem Raum zu stark an,
kann das zu Kopfschmerzen, Müdigkeit und
einer verminderten Leistungsfähigkeit führen.
Auch Allergiker könnten einst vom Multipixel-Sensor profitieren. Da er einmal gespeicherte Düfte wiedererkennt, kann er Sensor
einen Nutzer oder eine Nutzerin warnen,
wenn eine Mahlzeit oder ein Getränk Komponenten enthält, welche eine allergische Reaktion auslösen.
Präzise indoor-navigation dank
genauem Drucksensor
Auch der barometrische Drucksensor ist ein
Winzling. Er misst 1,4 × 1 × 0,6 mm und ist damit wesentlich kleiner als ein Reiskorn. Seine
Messgenauigkeit liegt bei ± 1 Pa. Damit kann
er Höhendifferenzen von einzelnen Treppenstufen erkennen. Das eröffnet eine neue
Dimension im Fitnessbereich oder für die
Navigation in Gebäuden. GPS-Systeme funktionieren im Innern eines Gebäudes nur sehr
schlecht oder gar nicht. Riesige ShoppingPolyscope 7/15
Center oder Flughäfen sind deshalb meist
noch weisse Flecken auf der Handy-Map. Der
Drucksensor kann dabei helfen, Menschen
punktgenau von A nach B zu lotsen. Davon
profitieren nicht nur gestresste Reisende oder
vollbepackte Shopper, sondern auch Menschen mit Sehbehinderung. Entsprechende
Apps für das Smartphone werden bereits entwickelt und benötigen einen solchen Sensor,
um die Höhen zum Beispiel von Treppenstufen exakt zu bestimmen.
Grössenvorteil durch ein-Chip-Lösung
Die sogenannte CMOSens-Technologie vereint
das Sensorelement sowie die analoge und
digitale Auswertungselektronik auf einem
einzigen CMOS-Siliziumchip. Dies bringt die
angestrebten Grössenvorteile, wie etwa beim
Feuchte- und Temperatursensor SHTW1, der
1,3 × 0,7 × 0,5 mm misst.
Neben der Hardware stellt Sensirion auch
Software und Treiber bereit, entwickelt Algorithmen zur Signalverarbeitung, erstellt
Szenarien für mögliche Anwendungsbereiche
eines Sensors und gewährleistet Cloud-Anbindungen, welche die Messdaten bequem zur
Weiterverarbeitung zugänglich machen.
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Sensirion AG
Laubisrütistrasse 50, 8712 Stäfa
Tel. 044 306 40 00, Fax 044 306 40 30
[email protected], www.sensirion.com

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