作為一個(gè)資深的App玩家與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)愛好者，很多時(shí)候我們都會(huì)被一些巧妙的、充滿創(chuàng)意的交互設(shè)計(jì)所打動(dòng)，你不得不佩服設(shè)計(jì)者的絕妙思維，甚至有時(shí)都會(huì)為一些設(shè)計(jì)心跳加速乃至拍案而起！例如微信的搖一搖，Bump的碰一下交換名片等等，這些都是飽含創(chuàng)意的絕妙之作！那么它們的設(shè)計(jì)者是如何想到這樣的設(shè)計(jì)的呢？我們又該如何從中學(xué)習(xí)？也許我在下面介紹的會(huì)是一種可能的思路。

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搖一搖和Bump等優(yōu)秀的設(shè)計(jì)都是離不開一種叫做傳感器的裝置的，它們是實(shí)現(xiàn)這些功能所依賴的基礎(chǔ)，因此我覺得開發(fā)者們有必要從人機(jī)交互設(shè)計(jì)的根源處進(jìn)行思考，或許深入根源就能得到不一樣的啟示。

傳感器（transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。國標(biāo)GB7665-87對(duì)傳感器的定義是： “能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。我們的手機(jī)中，早就裝備了各種各樣的微型傳感器，因此有必要充分利用這些傳感器給我們帶來的價(jià)值！以下將簡(jiǎn)要介紹幾類常見的傳感器。

重力傳感器

工作原理：重力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來工作的。所謂的壓電效應(yīng)就是 “對(duì)于不存在對(duì)稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外，還將改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場(chǎng)，這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng) ”。

重力傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個(gè)特性。由于這個(gè)變形會(huì)產(chǎn)生電壓，只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。

簡(jiǎn)單來說是測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個(gè)方向的分力大小，來判定水平方向。通過對(duì)力敏感的傳感器，感受手機(jī)在變換姿勢(shì)時(shí)，重心的變化，使手機(jī)光標(biāo)變化位置從而實(shí)現(xiàn)選擇等功能。

應(yīng)用案例：手機(jī)橫豎屏幕切換、翻轉(zhuǎn)靜音、平衡球、各種射擊、賽車游戲等。

重力傳感器可謂是我們最熟悉的傳感器了，一些非智能機(jī)上也有安裝，基于重力傳感器創(chuàng)造的各種應(yīng)用與游戲也非常的多，可以說重力傳感器已經(jīng)被充分開發(fā)了，但是我們?nèi)匀荒芸匆姼鞣N基于重力傳感器的創(chuàng)意層出不窮，因此只要肯動(dòng)腦子、有創(chuàng)意，它還是非常值得開發(fā)者關(guān)注的。

加速度傳感器

工作原理：加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個(gè)常量，比如g，也可以是變量。因此其的范圍比重力感應(yīng)器要大，但是一般在手機(jī)被提到的加速度感應(yīng)器時(shí)，一般就是指重力感應(yīng)器。

應(yīng)用案例：微信搖一搖、 Bump、甩動(dòng)切歌等

其實(shí)我一直都沒搞懂加速度傳感器和重力傳感器的區(qū)別，一直認(rèn)為類似微信搖一搖的功能都是基于重力感應(yīng)器實(shí)現(xiàn)的，思來想去終于想明白一點(diǎn)了，微信應(yīng)該是基于加速度感應(yīng)器的，因?yàn)槿绻阒话咽謾C(jī)翻轉(zhuǎn)的話是搖不出來的，只有在手機(jī)上產(chǎn)生了一定的加速度才能實(shí)現(xiàn)功能。

從Bump、微信搖一搖等的成功我們就能看出加速度傳感器應(yīng)用的廣泛性以及重要性，相信以后此類充滿創(chuàng)意的功能會(huì)越來越多。

距離傳感器

工作原理：距離傳感器是利用測(cè)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)測(cè)距離的原理，以檢測(cè)物體的距離的一種傳感器。 工作原理：通過發(fā)射特別短的光脈沖，并測(cè)量此光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來的時(shí)間，通過測(cè)時(shí)間來計(jì)算與物體之間的距離。

應(yīng)用案例：打電話時(shí)手機(jī)靠近臉部，屏幕背景燈熄滅，離開時(shí)背景燈點(diǎn)亮并解鎖屏幕。

據(jù)我所知的情況而言，距離傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景似乎還不是很多，最廣為人知的也就是這個(gè)打電話時(shí)的自動(dòng)開關(guān)燈功能了，但這并不意味著它沒有更大的用途，只是尚未得到充分的開發(fā)，因此這里存在的機(jī)會(huì)還很多。
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光線感應(yīng)器

工作原理：光電感應(yīng)器是由兩個(gè)組件即投光器及受光器所組成，利用投光器將光線由透鏡將之聚焦，經(jīng)傳輸而至受光器之透鏡，再至接收感應(yīng)器，感應(yīng)器將收到之光線訊號(hào)轉(zhuǎn)變成電器信號(hào)，此電信訊號(hào)更可進(jìn)一步作各種不同的開關(guān)及控制動(dòng)作，其基本原理即對(duì)投光器受光器間之光線做遮蔽之動(dòng)作所獲得的信號(hào)加以運(yùn)用以完成各種自動(dòng)化控制。

應(yīng)用案例：自動(dòng)調(diào)整屏幕亮度功能等

目前，與距離傳感器相似，光線傳感器似乎也為得到廣泛的開發(fā)，我們最熟悉應(yīng)用場(chǎng)景也就是根據(jù)光線強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)整屏幕亮度以適應(yīng)人眼等，但是我堅(jiān)信它應(yīng)該有更廣泛的應(yīng)用。例如，在游戲中就可以用上光線傳感器，當(dāng)手機(jī)從光亮處轉(zhuǎn)移到黑暗處可以觸發(fā)某種機(jī)制，變換場(chǎng)景等，我相信這會(huì)是非常有前景的。

三軸陀螺儀

工作原理：同時(shí)測(cè)定6個(gè)方向的位置，移動(dòng)軌跡，加速。單軸的只能測(cè)量一個(gè)方向的量，也就是一個(gè)系統(tǒng)需要三個(gè)陀螺儀，而3軸的一個(gè)就能替代三個(gè)單軸的。3軸的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好，是激光陀螺的發(fā)展趨勢(shì)。

三軸陀螺儀最大的作用就是“測(cè)量角速度，以判別物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以也稱為運(yùn)動(dòng)傳感器”，換句話說，這東西可以讓我們的iPhone知道自己“在哪兒和去哪兒”（where they are or where they’re going）！

應(yīng)用案例：目前主要應(yīng)用在一些大型手機(jī)射擊游戲中，如現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)3、狂野飆車等。

三軸陀螺儀目前還屬于比較高端的傳感器，除了iPhone等高端機(jī)型外，大部分的智能機(jī)上都還未配備。目前的應(yīng)用也一般常見于射擊與競(jìng)速游戲以及定位功能等。雖然目前的應(yīng)用尚不廣泛，但是三軸陀螺儀未來的市場(chǎng)絕對(duì)不可小視，一旦此傳感器被廣泛配備，必然又會(huì)產(chǎn)生一系列的基于三軸陀螺儀的優(yōu)秀應(yīng)用以及功能等，聰明的開發(fā)者可以未雨綢繆，備戰(zhàn)未來的市場(chǎng)。

電子羅盤

工作原理：電子羅盤，也叫數(shù)字指南針，是利用地磁場(chǎng)來定北極的一種方法。古代稱為羅經(jīng)，現(xiàn)代利用先進(jìn)加工工藝生產(chǎn)的磁阻傳感器為羅盤的數(shù)字化提供了有力的幫助?，F(xiàn)在一般有用磁阻傳感器和磁通門加工而成的電子羅盤。


應(yīng)用案例：各種指南針以及導(dǎo)航軟件、地圖等

雖然電子羅盤目前被廣泛應(yīng)用于各類導(dǎo)航軟件及地圖等，但其應(yīng)用種類范圍還是相對(duì)狹窄的，在其指南功能之外鮮有應(yīng)用案例，因此我認(rèn)為它是值得繼續(xù)深入挖掘的。很多人可能會(huì)覺得它也就僅限于指示方向這點(diǎn)功能了，其實(shí)不然，只要我們轉(zhuǎn)換思路，擴(kuò)展思維就可以想到更多的應(yīng)用場(chǎng)景。例如，在游戲中，你可以設(shè)置當(dāng)手機(jī)朝向南方時(shí)會(huì)有什么效果，當(dāng)手機(jī)轉(zhuǎn)向北方時(shí)又會(huì)有什么效果等等，這不比僅僅是在手機(jī)上滑來滑去有趣多了嗎？

未來可能增加的傳感器：

熱傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、紫外線傳感器、壓力傳感器等

鑒于目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，我們的手機(jī)上配備的傳感器雖然已經(jīng)有不少種類了，但是遠(yuǎn)未達(dá)到能夠滿足我們所有需求的水平。

據(jù)說有的女性手機(jī)上配有專門的紫外線傳感器可以檢測(cè)紫外線強(qiáng)度，而一些軍用手機(jī)上則配備了溫度傳感器、濕度傳感器等以便用于軍事目的。在未來，也許用于手機(jī)上的熱傳感器、壓力傳感器乃至氣味傳感器等也都會(huì)陸續(xù)面世，這都不是天方夜譚。

我相信在不久的將來這些尚未普及的傳感器都會(huì)陸續(xù)被裝進(jìn)我們的手機(jī)中，而我們的生活也將在這些傳感器的輔助下變得更加的便捷。在未來，也許一部小小的手機(jī)就會(huì)具備人的全部感官功能乃至超越人類的感知范圍，能夠像人類一樣對(duì)外界做出感應(yīng)，以更加貼近人類的方式成為名符其實(shí)的人類助手。當(dāng)然，也許那時(shí)候手機(jī)已經(jīng)不叫手機(jī)了。

以上我列舉了部分比較常見的傳感器，一方面是為那些不甚了解的人做個(gè)簡(jiǎn)要介紹，使他們以后能夠更加了解移動(dòng)設(shè)備的工作原理。而更主要的是想啟發(fā)移動(dòng)開發(fā)者們，要想做出精彩有創(chuàng)意的應(yīng)用，一個(gè)重要的手段就是從根源入手。多關(guān)注一下那些支撐表面功能的基礎(chǔ)硬件設(shè)備，以此為中心發(fā)散思維，或許有助于你創(chuàng)造出Bump、搖一搖這種令人拍案叫絕的好點(diǎn)子！真心希望這篇文章能夠?qū)δ銈冇兴鶐椭?，希望國?nèi)開發(fā)者創(chuàng)造出更多的精彩應(yīng)用。

以上對(duì)傳感器的介紹分析可能存在不準(zhǔn)確的地方，如果有，歡迎指正。(作者：Steve)