Bosch Sensortec onthult AI-ingeschakelde BME688 luchtkwaliteitssensor om virusoverdrachtsrisico te verminderen

De COVID‑19-pandemie heeft de cruciale behoefte aan schone binnenlucht benadrukt. Of thuis, op kantoor, of in het openbaar vervoer, waarborgen dat de lucht die we inademen veilig is, is belangrijker dan ooit. Bosch Sensortec heeft gereageerd met de BME688, een omgevings-MEMS-sensor die geavanceerde hardware koppelt aan AI-aangedreven software om infectierisico te verminderen.

MEMS-sensoren zijn al alomtegenwoordig, maar om echte waarde te blijven leveren, insisteert Bosch Sensortec op een strakkere hardware-software co-design die geavanceerde algoritmes en embedded AI benut. Volgens Vice President en Hoofd MEMS Productgebied, Ralf Schellin, zal sensorsoftware MEMS-apparaten steeds meer omzetten in nauwkeurige, veilige, en gepersonaliseerde systemen die zich aanpassen aan elke omgeving.

In zijn recente MWS 2021 MEMS Titans Webinar benadrukte Schellin dat software waarde toevoegt niet alleen aan de sensor zelf maar aan het gehele systeem.

Elke uitgeademde adem vrijwel kleine druppels die, geïnfecteerd, virussen door de lucht kunnen overdragen. Lagere vochtigheid en temperatuur verlengen aerosolsuspensie, wat het transmissierisico verhoogt. De BME688 combineert vier sensormodaliteiten – gas, vochtigheid, temperatuur, en barometrische druk – naast AI-mogelijkheden om deze uitdaging aan te pakken.

De gassensor detecteert vluchtige organische stoffen (VOS), vluchtige zwavelverbindingen (VZV), en sporgassen zoals koolmonoxide en waterstof in het parts-per-billion-bereik. Hoewel de BME688 het SARS‑CoV‑2-virus niet direct detecteert, zegt Schellin dat het het infectierisico aanzienlijk kan verminderen door VOS, vochtigheid, en temperatuur te monitoren, wat gecontroleerde ventilatie of geautomatiseerde luchtreiniger-activering mogelijk maakt.

Gedubbelde "digitale neus", identificeert de BME688 gassen door hun unieke elektronische vingerafdrukken en onderscheidt complexe mengsels. De sensor vereist training via machine learning, wat Bosch Sensortec levert via de BME AI‑Studio-software. Gebruikers kunnen custom gasdata verzamelen, algoritmes trainen, en een eindmodel exporteren voor integratie met de BME-bibliotheek in hun projecten.

"Je kunt je eigen use cases onderzoeken en het systeem trainen voor precies die applicatie," legt Schellin uit.

Door temperatuur-gecycelde operatie van de BME688's gas-MEMS, kunnen verschillende gasmengsels herkend en geclassificeerd worden. (Afbeeldingsbron: Bosch Sensortec)

Standaardconfiguraties detecteren VZV als indicator van bacteriële groei. De gasscanner kan afgestemd worden op gevoeligheid, selectiviteit, data-snelheid, en stroomverbruik. BME AI‑Studio stelt ontwikkelaars in staat de BME688's gasscanner af te stemmen voor huishoudelijke apparaten, IoT-apparaten, of slimme-thuis-ecosystemen.

De software draait op een externe applicatieprocessor; Schellin merkt op dat hoewel de huidige architectuur apart is, toekomstige iteraties de AI direct op de sensor kunnen integreren. Bosch heeft al on-device AI gedemonstreerd met zijn BHI-bewegingsensor, wat de roadmap van het bedrijf onderstreept.

Bosch Sensortec biedt ook een Adafruit-compatibele development kit aan om adoptie te versnellen.

De BME688's compacte behuizing meet slechts 3,0 × 3,0 × 0,9 mm. Schellin vergelijkt het met de BMM150-magnetometer (1,56 × 1,56 × 0,6 mm) en ziet verdere formfactorreducties voorbijgaan terwijl slimme functies worden toegevoegd. "Wanneer we fysieke limieten bereiken, zullen we ons richten op het inbedden van meer intelligentie in plaats van dimensies te verkleinen," zegt hij.

Van sensorontwerp tot embedded AI, bouwt Bosch Sensortec alles in-house om integratievoordelen te maximaliseren. "Als je ultra-laag stroom nodig hebt maar de hardwarelimieten niet kent, kunnen we je niet vertellen wat haalbaar is zonder het zelf te bouwen," legt Schellin uit, hoewel samenwerking met partners open blijft.

Gerelateerde inhoud:

• Sensorfusie brengt meerdere voordelen
• Medische sensor ASIC insluit ML-versneller
• Sensor-gebaseerde oplossingen voor vitale-teken-metingen
• De meest geschikte predictieve onderhoudssensor kiezen
• Interfaceren met moderne sensoren: interface-ontwerp
• Geavanceerde sensortechnologieën maken gepersonaliseerde luchtkwaliteitsmonitoring mogelijk
• Sensor zou smartphone vitale tekens kunnen laten meten

Voor meer Embedded, abonneer je op Embedded's wekelijkse e-mailnieuwsbrief.