© 2013 Orange HillsTM GmbH. All rights reserved.
Grundlagen und Anwendung mobiler Sensoren
Christian Schüller
7. März 2013
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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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
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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
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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)
2 Näherungssensor
2
13
1
5
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Näherungssensor
Beis
piel
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dung
Tech
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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
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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)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
2
3
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1
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Bildsensor
Beis
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Tech
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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
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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
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Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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Flash
Lautsprecher
Lautsprecher 13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)
5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)
6 Umgebungslichtsensor
1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
2
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Umgebungslichtsensor
Beis
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lsUmgebende
Beleuchtung /
Helligkeit
Anpassung der
Bildschirmhelligkeit
Formate:
Kategorie:
Bezeichnungen:
Plattformen:
lx (Lux)
Umgebungssensoren
Ambient Light Sensor,
Tageslichtsensor
Messung:
Anwendung:
?
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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Flash
Lautsprecher
Lautsprecher 13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)
5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)
6 Umgebungslichtsensor
7 Beschleunigungssensor
1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
2
3
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Beschleunigungssensor
Beis
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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
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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
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Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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Flash
Lautsprecher
Lautsprecher 13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)
5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)
6 Umgebungslichtsensor
7 Beschleunigungssensor
8 GPS & GLONASS
1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
2
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
GPS / GLONASS
Beis
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Tech
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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
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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
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Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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Flash
Lautsprecher
Lautsprecher 13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)
5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)
6 Umgebungslichtsensor
7 Beschleunigungssensor
8 GPS & GLONASS
9 Gyroskop
1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
2
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1
8
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Gyroskop
Beis
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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
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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
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Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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Flash
Lautsprecher
Lautsprecher 13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)
5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)
6 Umgebungslichtsensor
7 Beschleunigungssensor
8 GPS & GLONASS
9 Gyroskop
10 Magnetometer
1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
2
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Magnetometer
Beis
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lsUmgebendes
geomagnetisches Feld
Digitaler Kompass,
Kartenausrichtung
Formate:
Kategorie:
Bezeichnungen:
Plattformen:
µT (Mikrotesla)
Positionssensoren
Magnetsensor, Magnetic
Sensor
Messung:
Anwendung:
Kompass
Metall Detektor
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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Flash
Lautsprecher
Lautsprecher 13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)
5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)
6 Umgebungslichtsensor
7 Beschleunigungssensor
8 GPS & GLONASS
9 Gyroskop
10 Magnetometer
11 Berührungssensor (5 Touch Points)
1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Beispiel: UI Steuerung über Gesten
Beis
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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Flash
Lautsprecher
Lautsprecher 13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)
12 Display (1136 x 640, 326 ppi)
5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)
6 Umgebungslichtsensor
7 Beschleunigungssensor
8 GPS & GLONASS
9 Gyroskop
10 Magnetometer
11 Berührungssensor (5 Touch Points)
1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
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
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Apple iPhone 5: Überblick Sensorik
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Flash
Lautsprecher
Lautsprecher
14 WLAN / Bluetooth
13 Mikrofon (Telefonat, Sprachbefehle)
12 Display (1136 x 640, 326 ppi)
5 Mikrofon (Umgebungsgeräusche)
6 Umgebungslichtsensor
7 Beschleunigungssensor
8 GPS & GLONASS
9 Gyroskop
10 Magnetometer
11 Berührungssensor (5 Touch Points)
1 Mikrofon (FaceTime, Freisprechfunktion)
2 Näherungssensor
3 Bildsensor (Frontkamera | 1,2 MP & 720p)
4 Bildsensor (Rückkamera | 8 MP & 1080p)
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
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
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
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
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
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:
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Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
Aggregation von Low-level Sensor Daten
http://tinyurl.com/d82zx2s
© 2013 Orange HillsTM GmbH. All rights reserved. 32ProjektStatusDatum
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Kontext-adaptive Services
© 2013 Orange HillsTM GmbH. All rights reserved. 33ProjektStatusDatum
Mobile SensorenVersion 1.0 | Final7. März 2013
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.
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Ausblick
Crowd SensingmHealth
Mobile Payment
Internet der Dinge
Berührunglose Eingabe
Crowd-sourced information
Mobile commerce
Mobile ticketing
Context awareness
Social media
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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
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Anreise
Mit öffentlichen Verkehrsmitteln: • U-Bahn: Haltestelle Sendlinger Tor - oder -• S-Bahn: Haltestelle Marienplatz
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Mit dem Auto:• Richtung München Zentrum / Marienplatz • Parkgarage Oberanger (Oberanger 35)• 2 min. zu Fuß Richtung Sendlinger Str.
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