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智能手機功能完善——六類傳感器功不可沒

發(fā)布時間:2014-11-07 責任編輯:sherryyu

【導讀】如今手機功能越來越繁瑣,其功能的日益完善主要歸功于誰呢?——傳感器。智能手機的傳感器實際上就是指能夠探測并感受到外界信號、光、熱量、溫度的物理裝置。傳感器的存在價值是讓智能手機有更多計算和思考的機會,從而讓其擁有感知能力。
 
如今手機功能越來越繁瑣,除了表面上那些依靠屏幕、處理器、攝像頭可直觀提升的體驗之外,你也許并不知曉很多隱性功能的實現(xiàn)跟日益完善的傳感器有很大關系。智能手機的傳感器實際上就是指能夠探測并感受到外界信號、光、熱量、溫度的物理裝置。它應該分為兩個層面來看,一是改善體驗,二是測算結(jié)果。傳感器的存在價值是讓智能手機有更多計算和思考的機會,從而讓其擁有感知能力。
 
指紋識別傳感器:讓手機支付更安全
 
自iPhone 5s配備Touch ID之后,Android手機也逐漸加入了指紋識別陣營。包括三星S5、HTC One Max、vivo Xplay 3S都相繼推出了指紋識別手機。時隔一年,指紋技術(shù)比之前更加完善,近期關注度很高的華為Mate 7、OPPO N3都加入了按壓式指紋識別傳感器,而即將發(fā)布的魅族MX4 Pro也有望支持指紋功能。由此可見,指紋傳感器在智能手機中的地位再次被提升。
 
指紋傳感器是實現(xiàn)指紋自動采集的關鍵器件。指紋成像原理和技術(shù)分為光學指紋傳感器、半導體電容傳感器、半導體熱敏傳感器、半導體壓感傳感器、超聲波傳感器和射頻RF傳感器等。指紋傳感器的制造技術(shù)具備綜合性強、技術(shù)復雜度高、制造工藝難的特點。
 
目前來看,指紋識別傳感器更多應用在解鎖識別、文件加密、指紋拍照等領域,未來會更廣泛的應用在支付領域之中。
 
除了指紋識別傳感器之外,其實還有很多傳感器是隱藏在智能手機中的。對此我們還整理了出鏡率較高的五類傳感器。
重力感應傳感器:360度旋轉(zhuǎn)無壓力
重力感應傳感器:360度旋轉(zhuǎn)無壓力
 
重力感應技術(shù)并不難理解,它利用了壓電效應來實現(xiàn)。通過測量內(nèi)部一片重物重力正交兩個方向分力的大小來判斷水平方向。一般默認手機水平放置時為重力感應中心點。不過在實際的操作中,用戶很難掌握重力中心點,所以一般會有單獨的設定模式讓你自己控制重力感應?,F(xiàn)階段多數(shù)智能設備都采用了G-Sensor重力感應器搭配三軸加速度計的組合實現(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)。
 
需要特別說明的一點是,經(jīng)常有用戶會把重力感應傳感器和加速度計、方向感應傳感器混為一談。其實三軸加速度計是根據(jù)重力感應產(chǎn)生的加速度來計算出設備相對于水平面的傾斜度。三軸加速度計可以感知重力、手機的靜態(tài)姿態(tài)以及運動方向,最重要的是可以感知某一時間內(nèi)的瞬間加速,比如微信搖一搖功能的應用,這點區(qū)別還是比較明顯的。
 
常見的應用程序、看電影、玩游戲等橫向操作時,你都會用到重力感應傳感器和加速度計。從最初在iPhone上開始被使用之后,今天越來越多的App上都有涉及。
 
電子羅盤傳感器:精準導航必備要素
 
電子羅盤使用到了智能手機中的磁阻傳感器功能。目前電子羅盤傳感器主要分為A-GPS以及GLONASS。A-GPS用來定位GPS信號、也可以利用網(wǎng)絡輔助定位。而GLONASS則相當于衛(wèi)星網(wǎng)絡,在手機接收不到GPS信號時可以直接來定位。
 
電子羅盤傳感器主要被應用在地圖定位中,開啟電子羅盤之后,設備會直接定位到你當前所在的位置上,可以根據(jù)手機位置的不同顯示當前的方向或角度。
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三重陀螺儀傳感器:FPS迷變身操控帝
 
陀螺儀是一種用來傳感與維持方向的裝置,是基于角動量守恒的理論設計出來的。它由一個位于軸心且可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成,陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn),由于轉(zhuǎn)子的角動量,陀螺儀就有抗拒方向改變的力。
 
還記得在iPhone 4發(fā)布時,喬布斯帶來了三重陀螺儀傳感器。它的出現(xiàn)可以讓手機感知人體的移動方向,結(jié)合重力感應、加速度感應就可以帶來更真實的游戲體驗。比如像射擊類手機游戲通過晃動手機可以起到代替鼠標的用途。當然了,陀螺儀也有一部分會跟電子羅盤有相似點,可以被用作導航。
光線距離傳感器:智能手機標配
光線距離傳感器:智能手機標配
 
接下來聊的手機中的光線感應是利用光線傳感器實現(xiàn)的,這就比較常見了。一般都是設計在屏幕上方,通過識別外界光線的強弱在顯示照度中做出調(diào)節(jié)。利用傳感器,最明顯的例子就是手機能自動感應周圍環(huán)境,讓屏幕亮度自動調(diào)節(jié),這對于如今越來越耗電的大屏手機來說可以起到一定的省電作用。
 
距離感應器也被稱為位移傳感器,通過感應傳感器到對象間的距離變化來實現(xiàn)操作。一般而言,距離感應器都在聽筒的附近,當我們接聽或撥打電話時,距離感應器就可以通過測量耳朵與聽筒的距離從而實現(xiàn)屏幕顯示的自動開啟和關閉,最終有效的節(jié)省電量。之所以我們把光線、距離傳感器放在一起說,也是因為有很多智能手機是把它們設計在一起來識別周圍環(huán)境的。
 
當進行通話時,電話貼近耳朵的時候屏幕會熄滅,或是手機翻轉(zhuǎn)靜音等操作。這其實就利用到了距離傳感器。光線感應器主要是根據(jù)周圍環(huán)境亮暗的變化調(diào)整屏幕的明暗。
 
溫度濕度氣壓傳感器:發(fā)力可穿戴、健康領域
 
最后要解讀的溫度濕度傳感器是近兩年開始在智能手機中使用的。它是指那些能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分,按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類,而按照傳感器材料及電子元件特性則分為熱電阻和熱電偶。
 
氣壓傳感器則用于測量氣體的絕對壓強。主要適用于與氣體壓強相關的物理實驗中,如氣體定律等,也可以在生物和化學實驗中測量干燥、無腐蝕性的氣體壓強,只是我們平常生活中一般用不到這么高深的功能。
 
溫度傳感器在智能手機中是很常見的一類。它可以檢測手機芯片、電池的溫度變化,同時也能檢測周圍環(huán)境溫度、濕度對設備帶來的影響。特殊的環(huán)境下可以起到保護設備的作用。
 
相比之下,內(nèi)置氣壓傳感器的智能手機則可以測量大氣壓,根據(jù)氣壓值計算出海拔高度,同時還能結(jié)合溫度傳感器數(shù)據(jù)對結(jié)果進行修正,從而提供給用戶更加精準的數(shù)據(jù)。
 
比如這次最新發(fā)布的iPhone 6中就新加入了氣壓計,其功能并不僅僅用在測量海拔,由于API的開放,氣壓計可以在穿戴領域或者健康醫(yī)療方面有更多的利用價值,應用在例如iHeath、S健康等App中。
 
總結(jié):傳感器讓智能手機感知生活
 
不可否認的是,手機的發(fā)展已進入到一定的瓶頸期,你會發(fā)現(xiàn)它們除了外觀不同之外,手機在功能體驗上幾乎很難看到差別。對于這種現(xiàn)狀,隱性元素傳感器的作用在未來會進一步被凸顯,它的存在可以讓智能手機像人體一樣感知周圍的環(huán)境,不再被動式的執(zhí)行系統(tǒng)命令??梢灶A想到的是,未來智能手機的運算方式將不會僅僅局限在記錄存儲,而更多是運算和分析,通過傳感器為用戶提供更有針對性的建議。
 
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