O SENSOR BAROMÉTRICO EM SMARTPHONES

Relatório de Termodinâmica

SENSOR BAROMÉTRICO EM SMARTPHONES

O barometro é um instrumento que indica a pressão atmosférica, a altitude e prováveis mudanças do tempo. Conforme veio evoluindo as tecnologias, eles vieram diminuindo cada vez mais, sendo encontrado em diversos smartphones e até mesmo em relógios. De acordo com o artigo do "Barometric Phone Sensors – More Hype Than Hope!" foi publicado um estudo sobre esses sensores em celulares, buscando detectar atividades verticais dentro de grandes contruções e qual modo de transporte foi usado (escadas, escadas rolantes ou elevadores). Diversos dispositivos foram utilizados para obter os dados do estudo, como o Samsung Galaxy S4, uma placa meteorológica USB o Google Nexus 4 e 10. E para a validação dos dados, foram usados utilizados 3 dispositivos diferentes em 7 edifícios diferentes.

Introdução

Com o sensor barométrico é possível mensurar a variação de altura , pela mudança de pressão com a altitude, e com as inovações do sensor nos smartphones, o intuito foi de usar o sensor para resolver um dos desafios chave da computação móvel: a localização interna. Dessa maneira, o sensor foi usado para determinar em qual andar de um prédio o usuário está. Não é algo simples de resolver, pois: A pressão atmosférica ao ar livre varia ao longo do dia, também é sujeito a fenômenos meteorológicos, alguns edifícios podem ser pressurizados por ter uma diferença pequena entre a altura dos andares, um erro de 2 metros pode indicar um resultado errado.

Diferença de precisão entre os dispositivos 

Os dispositivos Nexus e a placa meteorológica USB utilizam o sensor Bosch que possui uma taxa de erro de 0.5 metros (igual a um erro de 0,06 hPa), já o Sensor STM utilizado pelo Galaxy possui uma taxa de erro de 0.65 metros (equivalente a um erro de 0.8 hPa). Após 12 horas de coletas de dados utilizando dois S3’s e dois NX’s lado a lado, conseguiram fazer as seguintes observações: • A pressão não permanece constante em um determinado andar ao longo do dia, devido a variação de temperatura. • A pressão absoluta relatada através dos dispositivos (até mesmo entre dispositivos iguais) é diferente. Essa diferença foi de 1,2 hPa, grande o suficiente aumentar ou diminuir 10 metros. Entretanto, mesmo a pressão absoluta sendo diferente, a variação e tendencia em todos os dispositivos é semelhante. • Mesmo parado, a variação de pressão em um dispositivo pode relatar uma mudança de 1,4 metros na altura após um período de 15 minutos. Portanto, a mudança na pressão nem sempre está associada a mudança de andar. Levando em consideração o que acabou de ser citado, podemos dizer que não é possível identificar o andar apenas usando a pressão. Além disso, como os erros em medições de médio prazo não são baixos, eles são importantes na hora de identificar a mudança de andar.

Clima, localização e efeitos do dispositivos

Foi observados nos dados coletados nos 7 edifícios, em diferentes momentos do dia que:

Para uma maior precisão nos resultados, foram realizadas medições em 7 diferentes prédios de Cingapura, em diferentes horários e dias da semana. Como eles anteciparam, foi encontrada uma variação da pressão absoluta observada em um celular estacionado no chão e também uma diferença (equivalente a um andar) entre os modelos de celulares utilizados. Logo após, foram observadas as diferenças de pressão relativa, sendo intuitivo que uma mudança de pressão equivalente um andar indica que o telefone mudou de andar. Foi notado que as leituras do barômetro não variam necessariamente porque a pressão real mudou.

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