CES 2023: Bosch esittelee uuden sukupolven MEMS-antureita ja niihin pohjautuvia innovaatioita

Mikroelektromekaaniset eli MEMS-anturit ovat yksi tärkeimmistä ja eniten käytetyistä anturityypeistä. Niiden avulla esimeriksi autot, älypuhelimet ja aktiivisuusmittarit ”havainnoivat” ympäristöään ja sen tapahtumia.

Bosch-konserni on aloittanut MEMS-anturien tuotannon vuonna 1995 ja valmistanut niitä 27 vuoden aikana yli 18 miljardia kappaletta. Markkinatutkimus- ja strategiakonsulttiyhtiön Yole Groupin mukaan Bosch on tällä hetkellä maailman suurin MEMS-antureiden valmistaja.

”Esimerkiksi jokaisessa autossa on nykyään keskimäärin 22 MEMS-anturia. Viimeisten viiden vuoden aikana Bosch on valmistanut yhtä paljon antureita kuin kaikkina sitä edeltävinä vuosina yhteensä", sanoo Bosch-konsernin Chief Digital Officer Tanja Rückert CES 2023 -messuilla Las Vegasissa.

Boschin antureiden ansiosta monet kuljettajaa avustavat toiminnot lisäävät liikenneturvallisuutta, mukavuutta ja tehokkuutta: Ne auttavat esimerkiksi ajoneuvon navigoinnissa ja ohjaavat turvatyynyjä sekä ajonvakauden hallintajärjestelmiä (ESP, Electronic Stability Control).

MEMS-antureiden kysyntä huimassa kasvussa

MEMS-antureiden vuotuisen kysynnän odotetaan kasvavan nykyisestä 33,5 miljardista noin 49 miljardiin yksikköön vuoteen 2027 mennessä. Myös Bosch odottaa tuotantolukujensa kasvavan merkittävästi tulevina vuosina.

Bosch haluaa vahvistaa johtavaa markkina-asemaansa investoimalla voimakkaasti puolijohdetehtaisiinsa Dresdenissä ja Reutlingenissa. Kaiken kaikkiaan Bosch aikoo vuoteen 2026 mennessä investoida kolme miljardia euroa puolijohdeliiketoimintaansa ja siten myös anturien kehittämiseen ja valmistukseen.

Tulevina vuosina kvanttianturit ovat yksi tärkeimmistä innovaatioalueista. Ne voivat pian mahdollistaa mittaukset, jotka ovat 1000 kertaa tarkempia kuin nykypäivän MEMS-antureiden avulla tehdyt mittaukset. Bosch perusti oman startup-yrityksen viime vuonna kehittääkseen kvanttiantureiden markkinoita.

Antureiden avulla liikenneturvallisuutta parantavia ratkaisuja

Bosch esittelee CES 2023 -messuilla useita uusia anturipohjaisia innovaatioita liikkumiseen. Näistä RideCare-yhteistyölle myönnettiin toimialajärjestö CTA:n Best of Innovation -palkinto.

RideCare on yhdistetty laitteisto- ja ohjelmistoratkaisu, joka koostuu älykamerasta, langattomasta SOS-painikkeesta sekä pilvipohjaisista datapalveluista. Sen avulla ajoneuvoa voidaan seurata sekä sisä- että ulkopuolelta.

Onnettomuudessa tai muussa vaaratilanteessa ajoneuvon matkustajat voivat SOS-painikkeen avulla ottaa yhteyttä Boschin palveluun, joka on avoinna ympäri vuorokauden. Boschin asiakaspalvelija pystyy tarkastelemaan ajoneuvoa videon välityksellä, tehdä tilannearvion ja tarvittaessa pyytää nopeasti apua. RideCare-ratkaisu toimii arvokkaana turvaverkkona erityisesti takseille tai kyytipalveluja tarjoaville kuljettajille.

Tieturvallisuutta parantaa myös Off-zone-törmäystunnistusjärjestelmä. Se suojaa ajoneuvon matkustajia sivutörmäyksissä, joka on kaistan vaihdoissa ja risteysten ylityksissä yleisin törmäystyyppi.

Uuteen ohjelmistoalgoritmiin yhdistetyt älykkäät anturit havaitsevat sivutörmäyksessä nopeasti ja luotettavasti tarkan törmäyskulman ja laukaisevat turvatyynyn lieventämään törmäyksen seurauksia.

”Off-zone-törmäystunnistus on loistava esimerkki siitä, kuinka ohjelmistojen avulla saamme laitteistoista enemmän irti”, sanoo Boschin Pohjois-Amerikan johtaja Mike Mansuetti.

Anturipohjainen ulkoinen mikrofoni antaa itse ajaville autoille korvat

Varsinkin automatisoidussa ajamisessa anturit ovat välttämättömiä: Ne toimivat auton ”silminä”, joilla autot voivat ”nähdä” ympärilleen. Boschin anturit tasoittavatkin monin tavoin tietä kohti automatisoitua liikkumista. Konsernilla on jo nyt tarjolla laaja valikoima tutka-, lidar-, video- ja ultraääniantureita.

Jotta autonomiset ajoneuvot pystyvät täysin korvaamaan ihmiskuljettajat, niiden on kyettävä antureiden avulla paitsi ”näkemään” myös ”kuulemaan.” Bosch esittelee CES-messuilla uuden anturipohjaisen mikrofoniteknologian, jonka avulla autonomiset ajoneuvot voivat tunnistaa akustisia signaaleja ja äänikomentoja.

Auton ulkopuolinen mikrofoni voi esimerkiksi havaita suunnan, josta lähestyvän ambulanssin sireeni tulee ja reagoida siihen asianmukaisella ajotoimenpiteellä. Koska ajoneuvon ulkopuolella sijaitseva mikrofoni altistuu ympäristönsä haasteellisiin olosuhteisiin, Bosch kehittää sitä kestämään esimerkiksi sadetta, lunta ja pikkukivien osumia.

Entistä tarkempia, kestävämpiä ja tehokkaampia antureita

Bosch esittelee CES 2023 -messuilla myös muita seuraavan sukupolven älykkäitä MEMS-antureita, jotka ovat edeltäjiään tarkempia, kestävämpiä ja tehokkaampia.

Autoteollisuuden lisäksi MEMS-antureilla on keskeinen rooli kulutuselektroniikassa. Ilmanpainetta mittaava BMP585-anturi tuo urheilusuoritusten seurantaan uutta tarkkuutta. Se pystyy havaitsemaan korkeusmuutoksia muutaman senttimetrin tarkkuudella eli sen avulla voi laskea esimerkiksi yksittäisiä punnerruksia. Edelliseen laitesukupolveen verrattuna se kuluttaa energiaa 85 prosenttia vähemmän ja on kolme kertaa kestävämpi.

Ohjelmoitava, tekoälyllä varustettu BHI360/BHI380-inertia-anturi kykenee aktiivisuusmittariin asennettuna tunnistamaan käyttäjänsä yksilöllisen liikekielen ja mukautumaan siihen. Anturi on edeltäjäänsä verrattuna puolet pienempi sekä kooltaan että energiankulutukseltaan.

Aivan uuteen kokoluokkaan kehityksessä on päästy ilmansaasteita ja hiukkaspitoisuuksia mittaavan BMV080-anturin kohdalla: Äärimmäisen kompakti anturi on jopa 450 kertaa pienempi kuin muut vastaavat tuotteet markkinoilla.

Seuraa tapahtumaa Twitterissä: #BoschCES