grundlagen und anwendung von mobilen sensoren

© 2013 Orange HillsTM GmbH. All rights reserved.

Grundlagen und Anwendung mobiler Sensoren

Christian Schüller

7. März 2013

© 2013 Orange HillsTM GmbH. All rights reserved. 2ProjektStatusDatum

Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013

Apple iPhone 5: Überblick Sensorik




Informationen zu einzelnen Bauteilen: http://tinyurl.com/axdfhs8

Flash

Lautsprecher

Lautsprecher 13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)

5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)

1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)

13

1

5



Mikrofon

Beis

piel

e

Heart MonitorApple Siri

Anw

endu

ng

Tech

nisc

he D

etai

lsSchallwellen

(inkl. Digitalisierung)

Telefonieren

Audioaufnahmen

Spracherkennung

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

Plattformen:

AAC, ALAC, iLBC, IMA4, PCM

Umgebungssensoren

Elektret-(Kondensator-)

Mikrofon

Aktuell noch keine API für Siri.Spracherkennung über Drittanbieter wie:- iSpeech (www.ispeech.org)- OpenEars (www.politepix.com/openears/)

Messung:

Anwendung:

http://tinyurl.com/dx7fb9ghttp://www.apple.com/de/ios/siri/Demo





Flash

Lautsprecher




2 Näherungssensor

2

13

1

5



Näherungssensor

Beis

piel

eAn

wen

dung

Tech

nisc

he D

etai

lsAbstand Objekt zu

BildschirmBildschirm-/ Eingabedeaktivierung während Telefonat, Direktanruf, Suche

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

Plattformen:

cm bzw. Bool (Y/N, far/near)

PositionssensorenAnnährungssensor, Proximity Sensor, Pocket Sensor

Messung:

Anwendung:

„Israeli start-up Waze is launching a new addition to its iOS application today. The free GPS and turn-by-turn navigation app is designed to crowd source information on traffic jams thanks to reports from fellow drivers. Users can report traffic jams, speed traps, accidents, and even update existing information. The company is now introducing a hands-free way to activate and file reports with the iOS version of the software. Waze, impatiently waiting for Apple to open up its Siri APIs to developers, has taken the unusual approach of using the iPhone's proximity sensor to activate a voice-controlled interface in its application.“ Quelle: www.theverge.com

Waze navigation





Flash

Lautsprecher




2 Näherungssensor

3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)

4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)

2

3

13

1

54



Bildsensor

Beis

piel

eAn

wen

dung

Tech

nisc

he D

etai

lsEinfallendes Licht (inkl.

Digitalisierung)

Fotos, Videotelefonie,

Smart Stay

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

Plattformen:

JPG, PNG, WEBP, H.263, H.264

Umgebungssensoren

Kamera, CMOS-Sensoren

Messung:

Anwendung:

Behr‘s Color Smart Mobile

http://tinyurl.com/cngzpho

Smart Measure

http://tinyurl.com/blfr8d8



Bildsensor: Detektor für Bakterien

Beis

piel

„In the near future it would be possible to scan your food for dangerous bacteria. One of the recent inventions presented by UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science is a prototype model of a bacteria-detecting scanner for cell phones. The scanner can be connected to any camera of a mobile phone and with the help of semiconducting quantum dots in combination with glass capillary tubes that feature antibodies the device can help spot such bacteria as E. coli.“Quelle: infoniac.com

http://tinyurl.com/76rzvkl





Flash

Lautsprecher



6 Umgebungslichtsensor


2 Näherungssensor



2

3

13

6

1

54



Umgebungslichtsensor

Beis

piel

eAn

wen

dung

Tech

nisc

he D

etai

lsUmgebende

Beleuchtung /

Helligkeit

Anpassung der

Bildschirmhelligkeit

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

Plattformen:

lx (Lux)

Umgebungssensoren

Ambient Light Sensor,

Tageslichtsensor

Messung:

Anwendung:

?





Flash

Lautsprecher




7 Beschleunigungssensor


2 Näherungssensor



2

3

13

6

1

7

54



Beschleunigungssensor

Beis

piel

eAn

wen

dung

Tech

nisc

he D

etai

lsBeschleunigungskräfte

(inkl. Gravitation)

Spiele: z.B. Charakter

bewegen, Musik: z.B.

Schütteln nächstes Lied

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

Plattformen:

g bzw. m/s2

Bewegungssensoren

Beschleunigungsmesser,

Accelerometer

Messung:

Anwendung:Zusätzlich:Messung der Gravitationskräfte + Grad der Rotation

Aqua ForrestiSteps

http://tinyurl.com/ye2nk5yhttp://tinyurl.com/dy7o7h2



Beschleunigungssensor: Automatischer Notruf

Beis

piel

„Die Empfindlichkeit des Sturzsensors kann in Stufen von 1-5 eingestellt werden. Stürzt der Benutzer mit dem Handy, so wir automatisch ein Notruf (oder eine SMS) an bis zu 5 vorab gespeicherte Nummer ausgelöst. Diese werden nacheinander gewählt, bis eine der Tel.-Nummern den Ruf annimmt. Der Notruf wird in einem von Ihnen vorab eingestellten Zeitfenster von 10, 20, 30 oder 40 Sek. getätigt und Ihnen optisch angezeigt. Innerhalb dieser Zeit kann der Notruf auch abgebrochen werden.“Quelle: seniorenhandys-online.de





Flash

Lautsprecher





8 GPS & GLONASS


2 Näherungssensor



2

3

13

6

1

8

7

54



GPS / GLONASS

Beis

piel

eAn

wen

dung

Tech

nisc

he D

etai

lsLängen-, Breitengrad,

Höhe

Navigation,

Positionsbestimmung

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

Plattformen:

h ddd° mm‘ ss.s‘‘ bzw. NMEA

Positionssensoren

Location Sensor, Location

Service

Messung:

Anwendung:

FahrtenbuchViper SmartStart

http://tinyurl.com/bpd27evhttp://tinyurl.com/yzama56



GPS: Nike +

Beis

piel

„The Nike+ GPS App for iPhone will pull in data from the device's accelerometer and GPS to give runners an effective, accurate and useful tool for getting in shape and staying motivated. Although fitness apps abound in the App Store, few carry the street cred or instant name recognition of Nike. The app will allow runners to visually map and track every run, indoor and outdoor, "free range" or treadmill. Nike says the app even works when a GPS signal is unavailable. Mapped routes show a breakdown of the runner's pace at various points during the run, as well. You can track your distance, time and number of calories burned.“Quelle: mashable.com

http://tinyurl.com/c7xf53j





Flash

Lautsprecher





8 GPS & GLONASS

9 Gyroskop


2 Näherungssensor



2

3

13

6

1

8

7

9

54



Gyroskop

Beis

piel

eAn

wen

dung

Tech

nisc

he D

etai

lsDrehbewegung

„Um die Ecke schauen“,

Trägheitsnavigations-

system

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

Plattformen:

rad / s

Bewegungssensoren

Drehrad-, Drehungs-,

Kreiselsensor, Gyroscope

Messung:

Anwendung:

Autofahren unter Alkoholeinfluss

http://tinyurl.com/c9u8ord

http://tinyurl.com/co4wnmz



Gyroskop: Parrot AR Drone

Beis

piel

„The Augmented Reality Drone has been designed to be one of the most powerful device of its kind. Capable of flying just like a real helicopter, the AR Drone Helicopters have one major advantage over any similar product - the addition of an augmented reality Interface, as provided by the device's controller - an iPhone, iPod, or iPad. Parrot's AR Drone has been designed to send data back and forth between the iProduct and the Drone itself. Using the iProduct's graphical interface, the user can see much more than they would if they were looking up - fighting robots, other drones, and much more. Two games are included with the Drone out of the box, but the open source API will be lent to developers in order to remain flexible. The sheer amount of possible games that could ultimately come from this device are infinite in scope.“Quelle: 24-7pressrelease.com

DemoAchtung: Bitte Schutzhelme aufsetzen





Flash

Lautsprecher





8 GPS & GLONASS

9 Gyroskop

10 Magnetometer


2 Näherungssensor



2

3

13

6

1

8

7

9

10

54



Magnetometer

Beis

piel

eAn

wen

dung

Tech

nisc

he D

etai

lsUmgebendes

geomagnetisches Feld

Digitaler Kompass,

Kartenausrichtung

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

Plattformen:

µT (Mikrotesla)

Positionssensoren

Magnetsensor, Magnetic

Sensor

Messung:

Anwendung:

Kompass

Metall Detektor





Flash

Lautsprecher





8 GPS & GLONASS

9 Gyroskop

10 Magnetometer

11 Berührungssensor (5 Touch Points)


2 Näherungssensor



2

3

13

6

1

8

7

9

1110

54



Beispiel: UI Steuerung über Gesten

Beis

piel





Flash

Lautsprecher


12 Display (1136 x 640, 326 ppi)




8 GPS & GLONASS

9 Gyroskop

10 Magnetometer



2 Näherungssensor



2

3

13

6

1

8

7

9

1110 12

54



Hochauflösende Displays

Beis

piel

„The most important feature on any iPad is the screen. So that’s where we started — by building the breakthrough Retina display with over 3 million pixels. To create a display like this was an engineering feat in its own right. But we went even further. We designed a camera that could take images as brilliant as the display itself. And we enclosed iPad in a unibody so thin and light, you can take all those pixels with you wherever you go. And they travel beautifully.“Quelle: www.apple.com

EyeNetra





Flash

Lautsprecher

Lautsprecher

14 WLAN / Bluetooth

13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)

12 Display (1136 x 640, 326 ppi)




8 GPS & GLONASS

9 Gyroskop

10 Magnetometer



2 Näherungssensor



2

3

13

6

1

8

7

9

1110 12

54

14



Bluetooth / WLAN: Fitbug AIr

Beis

piel

„Fitbug is introducing a new activity tracker, the Fitbug Air, that uses Bluetooth 4, aka Bluetooth Smart, to interact with smartphones and tablets. Inside it’s a standard tracker that uses an accelerometer to detect the kind of physical activity the user is participating in.Data from the Fitbug Air is uploaded to your choice of device (iOS for now, with Android to follow soon) where coaching advice is offered to motivate more activity. Because the system uses the new low energy Bluetooth 4 standard, the device can go without a recharge or battery replacement, for months at a time.“Quelle: medgadget.com

http://tinyurl.com/acysd7k



WLAN: Philips Hue

Beis

piel

„… a wireless LED lightbulb system that lets you turn iOS devices into a remote control for your lampshades. To kick things off, you need to buy the starter pack, which includes three bulbs plus the wireless bridge that hooks up to your Internet router so the bulbs can speak to the app and vice versa. The bridge apparently supports up to 50 bulbs — albeit, your wallet may not stretch so far. Set up is straightforward: after screwing the bulbs into the sockets of your choice, you plug the wireless bridge into your Internet router and download the Hue app to your iOS device (iPhone, iPad or iPod Touch). When you fire up the app for the first time it will ask you to connect it to the bulbs by pushing a button on top of the bridge. Once the app and bulbs are linked you can start playing around with the lights, which is where the fun starts!“Quelle: techcrunch.com



Weitere Sensoren ...bei Android

Baro

met

erFe

uchti

gkei

tsse

nsor

Ther

mom

eter

NFC

Sen

sor

Luftdruck

Barograph

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

hPa bzw. mbar

Umgebungssensor

Pressure Sensor

Messung:

Anwendung:Umgebungstemperatur

Klimatabelle

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

°C bzw. F

Umgebungssensor

Temperature Sensor

Messung:

Anwendung:

Umgebungsfeuchtigkeit

Protokollierung der

Luftfeuchtigkeit

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

%

Umgebungssensor

Humidity Sensor

Messung:

Anwendung:Nachricht der NFC-Tags

Bargeldlose Zahlungen,

papierloser Eintritt

Formate:

Kategorie:

Bezeichnungen:

NDEF

Umgebungssensor

Near Field Communication

Sensor

Messung:

Anwendung:



Aggregation von Low-level Sensor Daten

http://tinyurl.com/d82zx2s



Kontext-adaptive Services



Google Now

Beis

piel

Google Now zeigt Ihnen die passenden Informationen zur richtigen Zeit – ohne dass Sie danach suchen müssen. Wischen Sie einfach mit dem Finger vom unteren Rand des Telefons nach oben, um sich vor dem Losfahren zur Arbeit über die Verkehrslage, beliebte Orte in der Nähe oder den aktuellen Spielstand Ihrer Lieblingsmannschaft zu informieren. Nach dem Starten von Google Now brauchen Sie keine weiteren Aktionen durchzuführen. Sie können auf Wunsch einige Einstellungen optimieren, aber Google Now erfordert keine langwierige Konfiguration. Die gewünschten Informationen sind immer für Sie verfügbar. Google Now greift auf kontextbezogene Daten Ihres Telefons und anderer Google-Produkte sowie auf Daten der Produkte von Drittanbietern zurück, auf die Sie Google Now den Zugriff gestattet habenQuelle: google.com.

© 2013 Orange HillsTM GmbH. All rights reserved.

Ausblick

Crowd SensingmHealth

Mobile Payment

Internet der Dinge

Berührunglose Eingabe

Crowd-sourced information

Mobile commerce

Mobile ticketing

Context awareness

Social media



Orange HillsTM GmbHSendlinger Str. 2980331 München | GERMANY

T: +49 (89) 4520545-0F: +49 (89) 4520545-69E: [email protected]: http://www.orangehills.de

Geschäftsführer: Dr. Bernhard DollUst. ID: DE265973284

Kontakt

Orange Hills GmbH

Anreise

Mit öffentlichen Verkehrsmitteln: • U-Bahn: Haltestelle Sendlinger Tor - oder -• S-Bahn: Haltestelle Marienplatz

Jeweils 2 min. zu Fuß in Richtung Sendlinger Str.

Mit dem Auto:• Richtung München Zentrum / Marienplatz • Parkgarage Oberanger (Oberanger 35)• 2 min. zu Fuß Richtung Sendlinger Str.

Follow us

@orangehillsgmbh

grundlagen und anwendung von mobilen sensoren

Technology