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Applikationsspezifische Sensorknoten

Die Komplexität von Sensordatenfusion einfach beherrschen

4. September 2014, 12:33 Uhr | Keith Nicholson, Bosch Sensortec

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Möglichkeiten zur Differenzierung

Die OEMs streben ständig danach, sich über verbesserte technische Funktionen vom Wettbewerb im heiß umkämpften Markt zu differenzieren. So konzentrieren sich die Hersteller von mobilen Geräten derzeit auf Always-On-Systeme. Nur mit Hilfe der neusten Sensorgenerationen lassen sich Always-On-Systeme realisieren. Allerdings fordert die höhere Leistungsfähigkeit auch ihren Preis: Ohne eine sorgfältige Optimierung sinkt die Lebensdauer des Akku so massiv, dass dies für den Endanwender nicht mehr tragbar ist. Also besteht die Herausforderung für den Designer darin, die zusätzlichen Funktionen bei gleich bleibender Akkulebensdauer zur Verfügung zu stellen. Deshalb dürfen die Sensorfusion-Algorithmen nur wenig Leistung aufnehmen – und müssen dennoch eine kurze Reaktionszeit erreichen. Diese Anforderung müssen die Ingenieure während des gesamten Entwicklungsprozesses von der Hardware bis zu Sensordatenfusion sorgfältig im Auge behalten.

Inzwischen gibt es eine Reihe von Firmen, die Sensordatenfusion-Software anbieten – einige behaupten, dass ihre Software unabhängig vom Sensortyp Einsatz finden könne. Allerdings hat jeder Sensortyp seine bestimmten Eigenheiten. Reaktionszeiten, Störempfindlichkeit (Noise Sensitivity), Temperaturgänge und weitere kritische Parameter sind individuell ganz verschieden. Effektive Algorithmen ziehen diese Eigenheiten mit in Betracht, nur so können die letzten Optimierungsreserven über Feinabstimmungen herausgeholt werden. Nur wer die jeweiligen Sensoren genau kennt, kann die besten Sensordatenfusion-Algorithmen auf Basis dieses Wissens entwickeln. Es liegt auf der Hand, dass dies die Hersteller der Sensoren selber sind.

Mit der zunehmenden Standardisierung von Smartphone-Architekturen wird es für den Hersteller immer schwieriger, sich vom Wettbewerb zu differenzieren. Gerade die Sensoren haben sich zu einer entscheidenden strategischen Komponente entwickelt, die es den Systemherstellern dennoch erlauben, Differenzierungsmerkmale zu finden – denn erst durch die Sensoren wird das Smartphone wirklich smart. Folglich ist auch Sensordatenfusion zu einem strategischen Faktor aufgestiegen. Sie erlaubt es, die Balance zwischen Funktionalität, Präzision und Batterielebenszeit anwendungs- und kundenspezifisch zu optimieren – und sie gibt deshalb Freiraum zur Differenzierung. Sensordatenfusion schafft flexible Systeme: Die Hersteller können bestimmte Parameter so einstellen, dass sich ihre Smartphones von denen des Wettbewerbs unterscheiden, in einem überbesetzten Markt ein wichtiges Kriterium.