MEMS-Sensoren mit integriertem Mikrocontroller für Android-Smartphones

Gerlingen-Schillerhöhe, 09.03.2015.

Heutige Smartphones benötigen stromsparende Sensoren für Anwendungen wie Fitness-Tracking, Schrittzählung, Indoor-Navigation oder Gestenerkennung, die ständig angeschaltet sind („Always-On“). Bosch Sensortec bringt nun Sensorkomponenten mit integriertem Mikrocontroller in den Modellvarianten BHI160 und BHA250 auf den Markt. 

Diese Sensor-Hubs ermöglichen es, Sensordaten direkt zu verarbeiten und lokal zwischen zu speichern. Der Hauptprozessor eines Mobilgeräts muss nicht mehr aktiviert werden, nur um Sensordaten zu verarbeiten. Der Stromverbrauch für „Always-On“-Anwendungen in Smartphones kann so um bis zu 95 Prozent gesenkt und damit die Akkulaufzeit deutlich verlängert werden – ein wichtiges Verkaufsargument für Smartphone-Anbieter.

„Sensoren sind Schlüsselkomponenten in modernen Smartphones und bei Anwendungen, die Bewegungen erfassen, meist ständig eingeschaltet“, sagt Dr. Stefan Finkbeiner, Geschäftsführer von Bosch Sensortec. „Unsere Sensor-Hubs ermöglichen es Geräteherstellern, den Energieverbrauch für solche Anwendungen deutlich zu senken und damit die Akkulaufzeit zu verlängern.“ Die Sensor-Hubs BHI160 und BHA250 integrieren die branchenführenden 3- oder 6-achsigen MEMS-Inertialsensoren mit dem neuen DSP „Fuser Core“ von Bosch Sensortec. Sie wurden speziell für Anwendungen in Android-Smartphones entwickelt: implementiert ist der vollständige Android Lollipop Sensor-Stack und sie können durch neue Softwarefunktionen aktualisiert werden, um künftige Versionen zu unterstützen.

Der BHI160 ist die energieeffizienteste Lösung in diesem Applikations-Segment, und verbraucht weniger als 1,55 mA für eine 9-achsige Sensor-Fusion. Diese Größe beinhaltet dabei bereits das Gesamtsystem bestehend aus Fuser Core, integriertem Beschleunigungssensor, Gyroskop und einem externen Magnetometer.

Die Sensor-Hubs von Bosch sind schlüsselfertige Gesamtlösungen, die den Integrationsaufwand und damit die Markteinführungszeit für OEMs minimieren.

Energiesparender Kern
Der Fuser Core ist ein 32-Bit-Mikrocontroller, der daraufhin optimiert ist, Sensordatenfusion und Algorithmen zur Aktivitätserkennung von Bosch Sensortec bei extrem niedrigem Stromverbrauch durchzuführen. Er verbraucht dabei erheblich weniger Energie als Standard-Mikrocontroller, mit einer Einsparung von bis zu 95 Prozent verglichen mit Cortex M0-, und bis zu 90 Prozent bei Cortex M4-basierenden Systemen.

Im Unterschied zum BHA250 beinhaltet der BHI160 eine 6-achsige Inertial Measurement Unit (IMU), die aus einem 3-achsigen Gyroskop und einem 3-achsigen Beschleunigungssensor besteht. Im BHA250 hingegen ist kein Gyroskop integriert. Er ist daher kleiner und kostengünstiger und ermöglicht OEMs, diesen für eCompass-Anwendungen einzusetzen, die kein Gyroskop erfordern.

Kompaktes Gehäuse
Der BHI160 ist in einem LGA-Gehäuse mit den Abmessungen 3,0 x 3,0 x 0,95 mm³ verfügbar, der BHA250 wird in einem LGA-Gehäuse von 2,2 x 2,2 x 0,95 mm³ geliefert. Die Gehäuse haben damit dieselbe Größe wie bereits vorhandene Sensoren ohne integrierten DSP. Die Integration des Sensor-Hubs verringert die Materialkosten und spart wertvollen Platz auf der Leiterplatte, verglichen mit Lösungen die auf Standard-Mikrocontrollern basieren.

Anschlüsse und Grundfläche der beiden neuen Bauelemente sind vollständig kompatibel mit den reinen Sensor-Varianten von Bosch Sensortec und ermöglichen es OEMs, eine Vielzahl verschiedener Smartphones auf einer einzigen Plattform zu unterstützen und Entscheidungen später im Designzyklus treffen zu können.

 

Quelle: Bosch

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