今天的智能電話利用加速度計(jì)，陀螺儀和其他各種傳感器在其設(shè)計(jì)寬陣列。相對(duì)未知的是氣壓傳感器，用來(lái)測(cè)量空氣壓力。這些傳感器目前正在融入優(yōu)質(zhì)級(jí)的智能手機(jī)，而且還成為主流手機(jī)或身打扮比較常見(jiàn)的如健身追蹤器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)。

為什么要測(cè)量空氣壓力？

氣壓傳感器測(cè)量空氣壓力，因而可以，發(fā)揮氣象預(yù)報(bào)關(guān)鍵作用 - 低壓表明不佳，陰雨天氣的可能性更大。此外，空氣壓力由高度變化的影響，這意味著，這樣的傳感器可以提供關(guān)于垂直正視高度準(zhǔn)確的信息。

讓我們來(lái)看看一些最顯著應(yīng)用程序和氣壓傳感器在消費(fèi)電子設(shè)備執(zhí)行的角色。

室內(nèi)導(dǎo)航

室內(nèi)導(dǎo)航是這種技術(shù)，其中，空氣壓力數(shù)據(jù)被解釋，以確定在建筑物中的用戶的當(dāng)前的地面水平更有趣的應(yīng)用中的一個(gè) - 這是通過(guò)商場(chǎng)或地下停車(chē)場(chǎng)尋找一個(gè)人的方法是有用的。

基于GPS的系統(tǒng)一般不內(nèi)部大型現(xiàn)代建筑物，這往往阻擋衛(wèi)星信號(hào)的功能。以使在這樣的屏蔽環(huán)境中導(dǎo)航，高度檢測(cè)與壓力傳感器可以與來(lái)自加速計(jì)步數(shù)計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)建立三維基質(zhì)組合的幫助下，否則通常稱為3D導(dǎo)航。

室內(nèi)定位是準(zhǔn)確地識(shí)別呼叫者的位置時(shí)，他們呼叫緊急服務(wù)是必不可少的。在美國(guó)，聯(lián)邦通信委員會(huì)（聯(lián)邦通信委員會(huì)）最近更新了他們的E911規(guī)則，強(qiáng)制要求911呼叫者在室內(nèi)的位置被自動(dòng)傳送到應(yīng)急響應(yīng)。據(jù)預(yù)計(jì)，所有的智能手機(jī)將需要的一個(gè)大建筑物內(nèi)準(zhǔn)確地查明一個(gè)呼叫者的位置的目的的壓力傳感器。

這種趨勢(shì)的一個(gè)例子是博世傳感器與NextNav在精確的地面檢測(cè)解決方案的開(kāi)發(fā)合作。NextNav已表明它通過(guò)它的廣域大都會(huì)標(biāo)系統(tǒng)（MBS）網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)的實(shí)施博世傳感器的BMP280壓力傳感器提供精確的高度信息的能力。以提高給定大城市地區(qū)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，傳感器讀數(shù)被用來(lái)補(bǔ)償變化的天氣條件和本地小氣候的影響。圖1示出了具有智能的測(cè)量，在市場(chǎng)上有售，其中博世壓力傳感器技術(shù)集成。該圖演示了博世傳感器如何提供了匹配的高精確度的參考設(shè)備的數(shù)據(jù)。

GPS增強(qiáng)

即使是在室外環(huán)境中，GPS技術(shù)有其局限性。它的準(zhǔn)確度等級(jí)可以通過(guò)障礙物如樹(shù)木或附近的摩天大樓，由惡劣的天氣條件或數(shù)量不足可用衛(wèi)星可以大大受到影響。從空氣壓力傳感器測(cè)量添加智能手機(jī)能夠?qū)@些高度點(diǎn)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中已知來(lái)源海拔地勢(shì)比較，然后將此數(shù)據(jù)來(lái)彌補(bǔ)GPS定位的誤差。

而GPS可以進(jìn)行一定的高度測(cè)量本身，它只是最佳的信號(hào)傳輸條件，其中一個(gè)在室外晴空下指根據(jù)完整可靠。在其他情況下，坐標(biāo)可能十米更熄滅圖2顯示了一個(gè)人走下山，并出了四層停車(chē)場(chǎng)的屋頂?shù)母叨葴y(cè)量-對(duì)GPS的誤差讀數(shù)相比氣壓傳感器是顯而易見(jiàn)的。

健身和熱量跟蹤

空氣壓力傳感器也有助于提高健身追蹤器的準(zhǔn)確度，特別是在計(jì)算熱量的應(yīng)用。通常情況下，消耗熱量是通過(guò)從與用戶專用數(shù)據(jù)的加速度計(jì)組合的步數(shù)的數(shù)據(jù)，例如他們的年齡，體重和身高來(lái)計(jì)算。取決于設(shè)備，心臟速率數(shù)據(jù)或GPS的記錄速度，距離和高度內(nèi)的傳感器也可包括在計(jì)算中。

雖然加速度計(jì)可以當(dāng)一個(gè)人爬樓梯告訴，它不能夠確定這個(gè)人是否會(huì)上漲或下跌。通過(guò)建立垂直行進(jìn)方向，壓力傳感器能夠使熱量跟蹤軟件正確地計(jì)算由用戶消耗的能量。還有的根本沒(méi)有作弊的辦法！該壓力傳感器是足夠敏感來(lái)告訴用戶是否已采取了電梯代替樓梯。

戶外，高程數(shù)據(jù)有助于提高熱量的跟蹤精度，例如，當(dāng)使用者行走了一座小山。GPS數(shù)據(jù)或從數(shù)據(jù)庫(kù)檢索高程數(shù)據(jù)都可以使用，但它們是相對(duì)不準(zhǔn)確的-例如，數(shù)據(jù)庫(kù)以能夠準(zhǔn)確地表示高度變化而穿越橋。

* USGS：美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局

圖3是用于精確的距離跟蹤的例子。同時(shí)過(guò)橋的氣壓保持穩(wěn)定。相較于海拔谷歌的服務(wù)與USGS（美國(guó)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局）的壓力傳感器檢測(cè)到行人過(guò)橋。因此現(xiàn)實(shí)熱量消耗可以計(jì)算出來(lái)。??

以及提供垂直位置數(shù)據(jù)，空氣壓力傳感器可以與加速度計(jì)被用于改善運(yùn)動(dòng)分類的準(zhǔn)確性。例如，加速計(jì)可以提供當(dāng)用戶移動(dòng)自己的手機(jī)，而玩游戲，或當(dāng)他們撥打電話不準(zhǔn)確的信息?？諝鈮毫?shù)據(jù)可用于驗(yàn)證和改善加速度計(jì)讀數(shù)。

測(cè)試已經(jīng)一再表明的組合，空氣壓力傳感器，加速度計(jì)提高卡路里的跟蹤十的訂單的準(zhǔn)確性，百分之十五（來(lái)源：能源支出估計(jì)與智能人體感應(yīng)）。

天氣預(yù)報(bào)

由于空氣壓力是在天氣預(yù)報(bào)的一個(gè)關(guān)鍵因素，空氣壓力傳感器發(fā)揮本申請(qǐng)中具有重要作用。隨著iPhone和各種Android設(shè)備，一些天氣的應(yīng)用程序，如黑暗的天空，天氣信號(hào)與陽(yáng)光空氣提供壓力傳感器，已經(jīng)開(kāi)始使用人群來(lái)源的氣壓讀數(shù)，以提高其預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

當(dāng)然，提供準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，智能電話需要能夠在用戶的當(dāng)前高度的所測(cè)量的空氣的壓力讀數(shù)的效果計(jì)算在內(nèi)。這是通過(guò)從與手機(jī)本身的傳感器讀數(shù)的本地天氣站比較氣壓數(shù)據(jù)或從數(shù)據(jù)庫(kù)比較這些讀數(shù)的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行的。

高度本地化的天氣信息，這種形式也是各種各樣的智能家居物聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用前景的創(chuàng)新。

無(wú)人機(jī)：高空探測(cè)

了解無(wú)人駕駛飛機(jī)的高度有助于提高他們的著陸試點(diǎn)。一空氣壓力傳感器可位于雄蜂和另一個(gè)用戶的遙控器上。這兩個(gè)傳感器讀數(shù)之間的差異給出了無(wú)人機(jī)的高度。此外，可用于在飛行穩(wěn)定雄蜂的這一信息。

盡管有成本的影響，預(yù)計(jì)空氣壓力傳感器將很快在無(wú)人駕駛飛機(jī)達(dá)到或100歐元的價(jià)碼以上零售常見(jiàn)。

使這一切成為可能的傳感器

雖然某些應(yīng)用目前仍處于開(kāi)發(fā)階段，空氣壓力傳感器已經(jīng)被集成到許多智能電話和類似設(shè)備。例如，博世傳感器的BMP280是一款專為移動(dòng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的大氣壓力傳感器。它坐落在一個(gè)緊湊的封裝，擁有功耗低，因此非常適用于電池供電的設(shè)備。該BMP280采用壓阻式壓力傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度，同時(shí)提供良好的線性度，長(zhǎng)期穩(wěn)定性和高EMC魯棒性。

空氣壓力傳感器也可以是多測(cè)量傳感器的集成部分。例如，博世傳感器的BME680結(jié)合為氣體，氣壓，濕度和溫度測(cè)量高線性度和精度的傳感器到單個(gè)封裝中的3×3平方毫米一個(gè)足跡。

小結(jié)

空氣壓力傳感器發(fā)揮智能手機(jī)，健身追蹤器，智能手表等可穿戴設(shè)備寶貴的作用 - 在新的物聯(lián)網(wǎng)世界。它們的用途不限于移動(dòng)應(yīng)用程序的天氣，因?yàn)樗麄冞€提供精確的高度測(cè)量，改造室內(nèi)導(dǎo)航，卡路里計(jì)數(shù)和許多其他應(yīng)用。與兩個(gè)單獨(dú)的和集成的部件現(xiàn)在市場(chǎng)上可用的，空氣壓力傳感器將具有在消費(fèi)產(chǎn)品越來(lái)越存在在不久的將來(lái)。