Sensor-Test für Smartphones

| |
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars

Smartphones haben Augen, Ohren und einen „Gleichgewichtsorgan“. Wie scharf ihre Spürsinne aber wirklich sind, deckt nun eine neue App auf.

Für die meisten Menschen sind Smartphones mitt­lerweile zum unver­zicht­baren digitalen „Schweizer Messer“ avanciert. Sie nehmen Sprache auf, registrieren Bewegung, navigieren, zählen Treppenstufen und vieles, vieles mehr. Sensoren liefern dafür die Daten und tragen so erheblich zur Qualität des Allrounders bei. Während sich aber die Rechenleistung in Form von Taktfrequenz messen und per Benchmarks prüfen lässt, bleiben die wahren Werte der verbauten Spürnasen im Dunklen. Fehlanzeige auch unter Geräte-Details auf Hersteller-Webseiten. Dazu kommt, dass man selbst anhand technischer Angaben nicht unbedingt auf die Präzision im tatsächlichen Einsatz schließen könnte.

Bei Geräten mit Googles Android ist wohl die größte Streuung, was die Messergebnisse angeht, zu erwarten. Führt doch die hohe Produktvielfalt zu unterschiedlichsten Sensormodellen mit differierenden Leistungsmerkmalen. Das iPhone dagegen ist in der Regel baugleich und deshalb meist mit den gleichen Sensoren bestückt. Trotzdem stellt sich auch hier die Frage, wie zuverlässig ist das, was uns die jeweilige App glauben macht.

Die Frage kam auch Forschern des Instituts für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik der Universität Rostock. Und mit dem weltweit führenden Anbieter von MEMS-Sensoren für die Konsumelektronik, Bosch Sensortec (electronica 2016 Halle A5 Stand 106), hatten sie wohl die kompetenteste Unterstützung für die Beantwortung.

Den MEMS auf der Spur

Um verschiedene Apps und Anwendungen zu testen, entwickelten die Forscher die Software MEMS Score, die nun selbst als Android-App für Smartphones und Tablets verfügbar ist. Denn obwohl die Genauigkeit der Inertialsensoren wie etwa Beschleunigungssensor oder Gyroskop direkt die Zuverlässigkeit mobiler Anwendungen von Smartphones beeinflusst, gibt es bisher keinen standardisierten Test für ihre Qualität.

Mit MEMS Score kann jeder unkompliziert den Sensoren auf den Zahn fühlen. Es benutzt die Kamera des Smartphones als Referenz, spezielles Equipment ist nicht nötig. Interessant sind dabei insbesondere Anwendungen für Schrittzähler, Fitness-Tracker, Augmented- und Virtual-Reality oder Indoor-Navigation. Die machen nur Sinn, wenn auch die Qualität der Sensoren stimmt.

Um die Genauigkeit der App zu untersuchen, wurden bereits beim ersten Test mehr als 15 Kilometer mit unterschiedlichen Smartphones auf verschiedenen Strecken innerhalb der Universität zurückgelegt. MEMS Score stieß dabei schnell auf große Qualitätsunterschiede zwischen den Geräten. Und diese Test dauern pro Smartphone nur ein bis zwei Minuten.

Geeignet für Augmented- und Virtual-Reality?

Mit drei Tests checken sie die Tauglichkeit ihres Smartphones für Anwendungen im Augmented- und Virtual-Reality-Bereich:
1. Zuerst wird die statische und dynamische Genauigkeit des Game Rotation Vectors bewertet. Dieser Sensor misst die Orientierung des Gerätes.
2. Der zweite Sensor-Test stellt die statische Genauigkeit des Linear Acceleration Sensors fest. Der ist für die Beschleunigung des Gerätes zuständig.
3. Ein letzter Test gibt Aufschluss über alle Sensoren im Gerät.

Am Ende jedes Tests werden zwei Indikatoren für das Ergebnis angezeigt. Der erste steht für den tatsächlich gemessenen Wert, etwa die Abweichung der gemessenen Position in cm zur Referenz. Danach gibt’s Sterne für die Tauglichkeit des Sensors.

 

electronicalogo rand rot rechts dünnAlles über Trends, Produkte und Technologien bei Sensoren erfahren Sie im Bereich Embedded – in der Ausstellung, im embedded Forum und auf der Embedded Platforms Conference.

 

 

MEMS Score (Bild: Thomas Rahr Uni Rostock)

So viel Platz nimmt die Sensorik im Smartphone ein. (Bild: Thomas Rahr/Uni Rostock).