Ce dezvăluie presiunea aerului

03 martie 2017, 8:25 | | de Dr. Thomas Block

Tracker de fitness și contor de calorii

Senzorii de presiune a aerului pot îmbunătăți, de asemenea, precizia dispozitivelor de urmărire a fitnessului și în special a aplicațiilor pentru calcularea consumului de calorii.

Până în prezent, consumul de calorii a fost calculat în mare parte prin combinarea datelor pedometrului de la un senzor de accelerație cu informații specifice utilizatorului, cum ar fi vârsta, greutatea și înălțimea. În funcție de ce senzori are dispozitivul, ritmul cardiac sau viteza, distanța parcursă și altitudinea determinată de GPS pot fi, de asemenea, incluse în calcule.

Un accelerometru știe când o persoană folosește o scară, dar nu poate determina dacă persoana respectivă urcă sau coboară scările. Modificările forțelor de accelerație sunt prea mici pentru aceasta și sunt înecate de zgomot. Numai atunci când un senzor de presiune determină direcția schimbării altitudinii, software-ul poate calcula corect consumul de calorii al utilizatorului. De altfel, atunci nu mai există posibilitatea ca utilizatorul să trișeze. Senzorul de presiune este atât de sensibil încât detectează și dacă utilizatorul alege liftul în locul scărilor. Combinația datelor de la ambii senzori este deosebit de valoroasă pentru creșterea preciziei.

Figura 3. Măsurători inexacte ale înălțimii pe un pod.

Chiar și în aer liber, consumul de calorii poate fi determinat mai precis pe baza datelor de altitudine determinate de senzorul de presiune - de exemplu atunci când urcăm un deal. Datele GPS sau datele de altitudine dintr-o bază de date ar putea fi folosite și aici, dar ambele sunt relativ imprecise. De exemplu, bazele de date au dificultăți în cartografierea precisă a modificărilor de altitudine atunci când utilizatorul traversează un pod.

În poza 3 vedem un exemplu de determinare precisă a traseului. Presiunea aerului rămâne stabilă în timp ce traversează un pod. Spre deosebire de serviciul Google și USGS (United States Geological Survey), senzorul de presiune detectează că utilizatorul traversează un pod - astfel încât să poată fi determinat un consum realist de calorii. Mai multe teste au arătat că consumul de calorii poate fi calculat cu 10-15% mai precis prin utilizarea combinată a unui senzor de presiune și accelerație [2].

Un senzor de presiune barometrică nu oferă doar date despre poziția verticală a utilizatorului. În combinație cu un senzor de accelerație, asigură, de asemenea, o clasificare precisă a mișcărilor. De exemplu, un accelerometru poate determina cu exactitate dacă utilizatorul își mută telefonul pentru a juca un joc sau pentru a efectua un apel telefonic. Datele de la senzorul de presiune a aerului pot fi folosite aici pentru a confirma și actualiza datele de la senzorul de accelerație.

Prognoza meteo

Presiunea aerului este un factor crucial în prognozele meteo, astfel încât senzorii de presiune a aerului joacă, de asemenea, un rol important în meteorologie. Deoarece iPhone și diverse dispozitive Android au fost echipate cu senzori de presiune a aerului, mai multe aplicații meteorologice - de ex. Cerul întunecat, semnalul meteo și lumina soarelui - au început să îmbunătățească acuratețea previziunilor lor prin intermediul unor date obținute de la utilizatori.

Pentru o prognoză meteo precisă, un smartphone trebuie să țină cont de altitudinea actuală a utilizatorului, deoarece aceasta are o influență naturală asupra presiunii aerului. În acest scop, fie datele privind presiunea aerului dintr-o stație meteo locală sunt comparate cu valorile măsurate ale senzorului smartphone, fie datele de hartă dintr-o bază de date sunt utilizate pentru comparație. Această metodă locală de prognoză a vremii este, de asemenea, o inovație promițătoare pentru diverse aplicații inteligente pentru casă și IoT.

Senzorul de presiune barometrică BMP380 de la Bosch Sensortec poate fi utilizat, de exemplu, pentru a măsura înălțimea dronelor, facilitând controlul acestora.

Acești senzori o fac posibilă

Deși anumite aplicații sunt încă în faza de dezvoltare, senzorii de presiune a aerului sunt deja instalați astăzi pe multe smartphone-uri și dispozitive similare. Cu BMP380 (Imagine) Bosch Sensortec oferă un nou senzor de presiune barometrică special conceput pentru utilizare în aplicații mobile. Datorită carcasei compacte de numai 2,0 × 2,0 × 0,75 mm³ și a consumului redus de energie, este ideal pentru dispozitivele cu baterii. Tehnologia senzorului de presiune piezorezistiv al BMP380 asigură o precizie ridicată combinată cu o liniaritate bună, stabilitate pe termen lung și compatibilitate electromagnetică ridicată.

Senzorii de presiune a aerului pot fi, de asemenea, instalați ca parte a senzorilor integrați cu diferite tipuri de senzori. Senzorul de mediu BME280 de la Bosch Sensortec combină mai mulți senzori foarte lineari și preciși pentru presiunea aerului, umiditatea și temperatura într-o singură carcasă cu o amprentă de doar 2,5 × 2,5 mm². Senzorul de mediu BME680 combină chiar și patru parametri diferiți deoarece, pe lângă variabilele măsurate mai sus, poate determina și calitatea aerului interior.

Măsurarea altitudinii pentru drone

Dacă pilotul cunoaște altitudinea dronei sale, îl va ajuta să aterizeze în siguranță. Un senzor de presiune poate fi instalat în dronă și altul în telecomanda pilotului. Altitudinea actuală a dronei poate fi calculată pe baza diferenței dintre cele două valori. Aceste informații pot fi folosite și pentru stabilizarea dronei în timpul zborului, ceea ce la rândul său face mai ușor de controlat.

Datorită acestei valori adăugate, se poate presupune că senzorii de presiune vor face în curând parte din echipamentul standard al dronelor în intervalul de preț de la 100 de euro.