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Intelligent, präzise, personalisiert

Software und KI ermöglichen ganz neue Sensorsysteme

7. Januar 2025, 9:22 Uhr | Heinz Arnold

Winzige Sensorsysteme auf Basis von MEMS und embedded Controllern bringen mit Hilfe von Software und KI ganz neue Funktionalitäten wie Personalisierung in Consumer-Geräte.

KI revolutioniert die Sensor-Welt: Ob Fitnesstracking oder Luftqualitätsmessung, die Geräte werden noch leistungsfähiger und einfacher bedienbar. Dazu kombiniert Bosch Sensortec MEMS-Sensoren mit Controllern, Software und KI.

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»KI und intelligente Software sind die Schlüsseltechnologien, mit denen wir neue Entwicklungen im Gesundheitswesen, in Smart Homes und Smart Cities vorantreiben«, sagt Stefan Finkbeiner, CEO von Bosch Sensortec. Davon könne sich die Besucher auf dem Stand von Bosch Sensortec in Las Vegas ein Bild machen.

Vision 2030: Über 10 Milliarden intelligente Sensoren

Laut dem Marktforschungsunternehmen Yole hält Bosch seit vier Jahren in Folge die Spitzenposition auf dem MEMS-Markt. 2024 wurde der Meilenstein von einer Milliarde ausgelieferter MEMS-Sensoren mit integrierter Software und Mikrocontrollern überschritten. Ab 2027 werden 90 Prozent der Produkte diese integrierten Funktionen enthalten. Bis 2030 will Bosch diese Zahl auf 10 Milliarden steigern – mit zunehmend intelligenten und vernetzten Sensorsystemen.

Edge KI: Datenverarbeitung direkt im Sensor

Mit Edge KI erfolgt die Datenverarbeitung direkt im Sensor – ohne ständige Cloud-Anbindung. Das sorgt für höhere Datensicherheit, reduzierte Latenzzeiten und eine deutlich geringere Energieaufnahme. Nutzer profitieren dabei von präzisem Echtzeit-Feedback.

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Immer einsatzbereit dank Always-on-Technologie

Die Always-on-Technologie verlängert Akkulaufzeiten und ermöglicht intuitive Nutzung: Sprachassistenten, Sturzerkennung in Smartwatches oder automatische Anpassung von Smartphone-Modi sind nur einige Beispiele. MEMS-Sensoren mit integrierter Software sorgen dafür, dass Geräte immer bereit sind – ohne den Hauptprozessor zu aktivieren.

Fortschrittliche Software optimiert nicht nur den Sensor, sondern das gesamte System. Sie schaffen neue Anwendungsmöglichkeiten und bilden die Basis für KI direkt im Sensor.

Smart Connected Sensors: Ihr persönlicher KI-Coach

Stellen Sie sich vor, Sie hätten unbegrenzten Zugang zu einem professionellen Fitnesstrainer, der Ihnen jederzeit Feedback gibt. So sieht die Zukunft des Fitnesstrainings aus. Ermöglicht wird sie durch die Smart Connected Sensors-Plattform von Bosch Sensortec.

Die SCS-Plattform gibt den Benutzern qualitatives Feedback zur Bewegungsausführung und misst Bewegungen und Wiederholungen. Sie wurde speziell für die Ganzkörper-Bewegungsverfolgung entwickelt und bietet eine vollständig integrierte Hardware- und Softwarelösung (basierend auf dem BHI380, einem programmierbaren IMU-basierten Sensorsystem mit KI), die die Entwicklungskosten und die Markteinführungszeit drastisch senkt.

Revolution in der Sprachsteuerung

Drahtlose Headsets haben die Art und Weise wie wir Musik, Podcasts und Hörbücher hören, verändert. Sie ermöglichen freie, ungehinderte Bewegung und bieten durch sensorbasierte Funktionen wie Aktivitätserkennung und Indoor-Navigation neue Möglichkeiten. Der Wechsel zur Sprachsteuerung kann jedoch Probleme verursachen, wenn das System unbeabsichtigt ausgelöst wird, weil es auf Umgebungsgeräusche reagiert.

Um dieses Problem zu beheben, hat Bosch Sensortec eine softwarebasierte Innovation entwickelt: Ein neuartiger Beschleunigungssensor, der BMA550, erkennt Geräusche durch Knochenvibrationen. Intelligente Algorithmen sorgen dafür, dass die Sprachsteuerung nur aktiv wird, wenn der Träger des Headsets tatsächlich spricht.

Saubere Luft: Präzise Feinstaubmessung

Schlechte Luftqualität in Innenräumen ist ein Problem: Der Feinstaubgehalt PM2,5, der beim Kochen in Haushalten entsteht, kann Werte erreichen, die 100-mal höher sind als die zulässigen Grenzwerte. Lokalisierte, aussagekräftige Daten aus dem Feinstaubsensor von Bosch für PM2,5 und PM1 machen es möglich, gezielt auf schlechte Luftqualität zu reagieren. Ein bald verfügbares Software-Update erweitert die Messmöglichkeiten auf PM10.

99 Prozent der Weltbevölkerung atmet gesundheitsschädliche Luft ein, die die Luftqualitätsgrenzwerte der WHO überschreitet. Der BMV080-Sensor von Bosch bietet mit Software und intelligenten Algorithmen Feinstaubmessung in einem winzigen, lüfterlosen Design – 450-mal kleiner als vergleichbare Geräte.

Zusammenarbeit für Innovation

Bosch bietet offene Plattformen, die Kunden bei der Entwicklung spezifischer Algorithmen unterstützen. Diese Modelle können dann auf einem intelligenten Bewegungssensor wie dem BHI360 ausgeführt werden.

So haben Bosch Sensortec und Doublepoint gemeinsam eine leistungsstarke Mikrogestensteuerungslösung für Smartwatches entwickelt, die den BHI360 nutzt. Dies ermöglicht eine stets verfügbare, zuverlässige Steuerung. So können Benutzer die Lichthelligkeit mit einer intuitiven »Pinch«-Geste einstellen.

Die fortschrittlichen Algorithmen von Doublepoint werden über ein neues Softwaretool nahtlos in die kompakten, stromsparenden IMUs von Bosch integriert. Im Vergleich zu kamerabasierten Lösungen ermöglicht dieser IMU-basierte Ansatz eine ungehinderte Gestenerkennung und bietet eine höhere Zuverlässigkeit und Effizienz. »Diese Partnerschaft unterstreicht unser Engagement, Herstellern schnellen Zugang zu fortschrittlichen IoT- und Wearable-Technologien zu ermöglichen«, sagt Lucas Ginzinger, Vice President Marketing and Business Strategy von Bosch Sensortec.