Historien om Bosch-sensorer fra biler til telefoner

Bosch sensorer
Siden storskala serieproduksjon startet i 1995, har Bosch laget 5 milliarder Microelectromechanical Systems (MEMS) sensorer.Bosch Sensortec

Hver ny smarttelefon kommer med en automatisk rotasjonsfunksjon som veksler mellom landskaps- og portrettmodus. Og hver bil som selges ny i USA forlater fabrikken med kollisjonsputer; det er loven. Den ene lar deg se YouTube på toget, den andre redder livet ditt i en ulykke. Sett for pålydende høres det ut som om vi nettopp har listet opp to tilfeldige, helt urelaterte eksempler på en pågående utviklingsprosess. Bosch påpeker at kollisjonsputer og smarttelefoner har mer til felles enn de fleste er klar over.

Historien begynner i god tid før elektronikkens fremvekst. Våren 1923, Bosch introdusert en bjelle som advarte bilister hvis et bildekk mistet lufttrykket. Det var et enkelt, men smart design. Montert på den indre delen av hver felg begynte klokken å berøre bakken hvis dekktrykket ble lavt og følgelig ringte en gang per rotasjon. Tenk på det som en primitiv versjon av dagens dekktrykkovervåkingssystem.

Anbefalte videoer


Kilde: Bosch Sensortec

Teknologien beveget seg raskt. Bosch begynte å lage mekaniske trykksensorer for drivstoffinnsprøytningssystemer på slutten av 1960-tallet, og de begynte å produsere lambdasensorer for anti-forurensningssystemer på 1970-tallet. Den komplekse prosessen med å utvikle en smartere etterfølger til den mekaniske sensoren startet i 1987.

På den tiden søkte bilprodusenter fra hele bilspekteret etter måter å bygge et stadig økende antall elektroniske funksjoner inn i modellene sine. De gjorde dette først og fremst av hensyn til komfort og sikkerhet, men også for å overholde de skjerpede forurensningsreglene i viktige globale markeder som Nord-Amerika og Europa. Bosch tok utfordringen.

Bilindustrien befant seg plutselig – og uventet – i hjertet av en teknologirevolusjon.

Den første bølgen av mikroelektromekaniske systemer (MEMS) gikk inn i masseproduksjon i 1995. Større enn dagens sensorer ble de først og fremst brukt i sikkerhets- og komfortsystemer for biler. De spilte også en viktig rolle i å kjøre motorstyringsprogramvare, og de hjalp senere med å drive førerassistansesystem som ABS og elektronisk stabilitetskontroll.

MEMS-sensorer fortalte omborddatamaskinen om den skulle utløse kollisjonsputen eller holde den gjemt i dashbordet i tilfelle en krasj. Plasma-etsing, en teknikk også kjent som Bosch-prosessen, gjorde masseproduksjon mulig. Bilindustrien befant seg plutselig – og uventet – i hjertet av en teknologisk revolusjon drevet av en enhet mindre enn en kirsebærgrop og tynnere enn en fjerdedel.

Etterspørselen vokste etter hvert som sensorer gradvis ble kraftigere og mindre i løpet av 1990-tallet. Trenden ga markedskyndige ingeniører ideen om å bruke teknologien til sektorer utenfor bilindustrien. Fremgangen kom på det perfekte tidspunktet: Mens grunge forsvant og SUV-markedet blomstret, fikk teknologien fotfeste i nesten alle aspekter av hverdagen vår, inkludert arbeid, utdanning og lek.

MEMS driver en rekke Boschs sensorer, inkludert akselerometre, gyroskoper og geomagnetiske sensorer.Bosch Sensortec

Den andre bølgen av MEMS-sensorer kom på markedet på slutten av 2000-tallet. Selv om biler fortsatt brukte dem, dukket de også opp i et bredt utvalg av elektroniske forbrukervarer, inkludert smarttelefoner og tabletter. For eksempel drev de innendørs navigasjonsapper som krevde svært nøyaktige data.

Skyrocket Spider-Drone er utstyrt med en Bosch treghetsmåleenhet, Luke Skywalkers elektroniske lyssabel fra Jediens retur bruker et Bosch akselerometer, og Manus sine VR-hansker er avhengige av selskapets magnetometer og sensorhub. 75 prosent av MEMS-sensorene Bosch bygger i dag brukes i forbrukerelektronikkprodukter.

Teknologien beveger seg i et så raskt tempo at det ikke tok lang tid før neste evolusjon kom. Den nåværende bølgen av sensorer dukket opp på midten av 2010-tallet. De er enda mindre og kraftigere enn forgjengerne, noe som betyr at de kan brukes av tilkoblede enheter i det enorme internett av tingene (IoT)-nettverket. De finnes i smart by utstyr (som Boschs klimaovervåkingssystem), i smarttelefoner, droner og mer. De er fortsatt til stede i biler også, og de vil fortsette å være det i overskuelig fremtid.

Ultra-laveffekt akselerasjonssensor BMA400 for wearables og IoT-applikasjoner

"Vi utvikler for tiden nye vinkelhastighetssensorer for selvkjørende biler som, i forbindelse med ekstra treghetssensorer, LIDAR, og satellittnavigasjon, samler alle kjøretøyets kjørerelaterte data. Som et resultat kjenner kontrollsystemet alltid posisjonen og bevegelsen til kjøretøyet og andre trafikanter, og kan reagere på denne informasjonen deretter. sa Reinhard Neul, Boschs prosjektleder for innovativ sensorteknologi.

Bosch produserer for tiden rundt 4,5 millioner sensorer om dagen, og selskapet fortalte Digital Trends det forventer at tallet vil fortsette å øke ettersom antall objekter som må holde seg tilkoblet vokser. Tilstede på kontoret, i lommen og i nesten alle rom i huset, har MEMS-sensoren kommet langt fra sin spede begynnelse som en ren airbag-utløser.

Redaktørenes anbefalinger

  • Uh... får smarttelefoner virkelig unge mennesker til å vokse horn?
  • Luksusresort forbyr smarttelefoner fra bassengkanten slik at gjestene kan "virkelig slappe av"

Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.