MEMS传感器如何发挥优势实现更好的室内定位体验？

你也许注意到在隧道或高密度环境下，使用手机来导航会出现卡顿。要实现更流畅的导航，以及精准的定位，Mems传感器大有可用之处，受限于手机的体积，Mems传感器如何发挥自己的优势。同时，在Mems传感器和其他定位技术相融合作用下，将可实现更好的室内定位体验。

手机内置运动、气压传感器已经普及 兼顾精度、体积、系统优化

"目前手机导航主要还是依赖GPS和WIFI，而在隧道或高密度环境下，这些信号强度弱，或是直接丢星，无法进行导航。此时，实际是可以依靠手机里的MEMS传感单元的。" ADI亚太区微机电产品市场与应用经理赵延辉说，众所周知，目前智能机里都集成了众多MEMS传感器，比如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等。在没有GPS信号的情况下，可以依靠陀螺仪来判断方向的变化，可以利用加速度计来判断速度和位移的变化。但手机里面所用的加速度计和陀螺仪都是消费级产品，无论是瞬时精度、积分精度还是长期稳定性都较差，这是受器件的功耗、体积和封装的限制。

ADI亚太区微机电产品市场与应用经理 赵延辉

他进一步分析，一般体积和功耗越小，器件的精度会越差，这是设计上的权衡。说到封装，一般手机里用的都是塑料封装，这是受成本的限制，塑料封装对外部环境敏感，比如温湿度以及压力的影响。以判断方向的陀螺仪为举例，陀螺仪有长时间的零点漂移，那么在你积分换算角度的时候就会有行驶误差，如前面提到的，对于手机里用的塑料封装MEMS陀螺仪，它受外部的环境影响很大，随着时间的变化，这个零点漂移会越来越大，所带来的误差也就越来越大。再比如过减速带的时候，会有上下的颠簸，这时又有两个指标会影响行驶方向的判断，一个是陀螺仪对加速度的敏感度，也就是在加速度变化时，会对陀螺的输出带来多大的影响；还有一个是交叉轴敏感度，也就是汽车在上下颠簸时，实际行驶方向也会受到影响。要提升这些精度，需要更高精度的MEMS传感器。除此之外，与地图匹配运行会是非常重要的，如果软件做的好，运行轨迹与地图完全匹配的时候，会对MEMS传感器的要求降低。这是因为在汽车转弯的时候，不太可能每隔几度就有一个弯道，而且这些弯道都在同一点，大部分情况下，一个转弯点上只有2-4个弯道，这时角度再出现些许偏差，就没有那么的严重。

在传感器达到一定的精度和尺寸的基础上，系统优化成为关键。Bosch Sensortec亚洲市场及业务发展总监严更真接受国际电子商情采访时表示，目前，以博世最新的传感器解决方案为例，传感器本身的精度、各种应用场景下的功耗、尺寸都已经达到了非常高的水准，不是影响室内导航应用的瓶颈。我们目前创新的重点放在针对具体应用场景下的系统最优解决方案。比如针对当前热点的智能手机、可穿戴、无人机、虚拟现实（VR）、物联网、智能家居、导航等热门应用领域，博世传感器均从整个系统架构最优化的角度推出创新的解决方案。

针对当前利用手机导航的几个痛点，比如导航的流畅度和利用GPS导航的电池续航能力问题，博世传感器也推出了创新性的解决方案。如博世的智能传感器中枢产品 BHI160， 利用其硬件内置的Always-on传感器算法，可以以微安级的电耗实现如计步器、动作识别、状态识别等算法，既分担了主应用处理器的运算量又降低了整个系统的功耗；另一方面BHI160与GPS结合，可以在保证连续导航体验的情况下大幅减少GPS模块工作的时间，从而显著降低整机的功耗。该方案无论在室内导航还是室外导航的情况下，都能显著提升导航的性能与电池续航能力。

为进一步提高的导航体验，相对高度的识别也非常重要。大气压力传感器（高度计）的性能及其与GPS的配套解决方案是关键。利用博世的最新大气压力传感器BMP280及BMP380， 可以在爬楼梯或乘坐电梯等场景下，非常高精度的识别楼层、高度等。大气压力传感器与GPS的结合，能够提升室内与室外的立体定位的性能。大气压力传感器可以让二维平面导航升级为三维立体导航。根据市场报告，博世气压传感器在全球手机市场的年出货量超过3亿颗，在全球市场占有决定性的市场份额。这为进一步提升手机导航的体验、三维立体导航服务的提供奠定了非常好的硬件基础。

与其他定位技术融合

"由于半导体电子技术本身的特点，单独利用MEMS传感器进行室内定位的挑战是绝对位置的确定及误差积累等问题。GPS也有信号干扰、信号不能完全覆盖等弱点，多技术的融合是必然趋势。但好的一方面是，当前的智能手机中GPS、WIFI、蓝牙的配置也很普及。如何把这些现有的资源整合成一个解决方案是目前