Co to jest czujnik smartfona? Dlaczego jest ich tak wiele?

Od rozpoznawania twarzy i czytnika linii papilarnych po GPS i automatyczną regulację jasności — Twój smartfon polega na liczne wyspecjalizowane czujniki, które pozwolą Ci korzystać z aplikacji, funkcji i usług, które tworzą Twoje życie łatwiej. Zobaczmy, ile czujników ma Twój smartfon i jak działają.

Czujniki smartfonów i sposób ich działania

Czujnik to niewielkie urządzenie lub moduł, który analizuje swoje otoczenie i zgłasza pomiar ilościowy do procesora. Czujniki smartfonów mierzą różne aspekty otoczenia, w tym oświetlenie otoczenia, orientację urządzenia, ruch itp.

Każdy smartfon ma trójwymiarowy układ współrzędnych. W oparciu o ten system czujniki w smartfonie wykrywają i rejestrują zmiany w czasie rzeczywistym.

• Oś X biegnie wzdłuż szerokości urządzenia.
• Oś Y biegnie wzdłuż całej długości urządzenia.
• Oś Z przechodzi przez urządzenie.

Wszystkie różne czujniki smartfona działają w oparciu o te osie. Należy jednak pamiętać, że układ współrzędnych pozostaje stabilny zgodnie z domyślną orientacją telefonu. Nie przesuwa się, gdy trzymasz telefon w trybie poziomym lub przechylasz go w dowolnym kierunku.

Różne typy czujników

Na podstawie mierzonych parametrów czujniki smartfonów są ogólnie podzielone na trzy typy.

1. Czujniki ruchu

Czujniki ruchu wykrywają ruch, przyspieszenie i obrót wzdłuż trzech osi układu współrzędnych urządzenia. Są to czujniki, które pomagają smartfonowi mierzyć liczbę zrobionych kroków, kierunek ścieżki i wykrywać przechyły podczas gry.

Niektóre przykłady czujników ruchu to akcelerometry, czujniki grawitacyjne, żyroskopy i tak dalej.

Związane z: Zagrożenia bezpieczeństwa czujnika ruchu Androida i jak zachować bezpieczeństwo

2. Czujniki pozycji

Czujniki położenia rejestrują fizyczną lokalizację urządzenia. Robią to, identyfikując współrzędne telefonu — biorąc otaczający je świat jako ramę odniesienia i jego orientację w przestrzeni trójwymiarowej. Telefony używają ich do nawigacji, wykrywania orientacji ekranu i wielu innych.

Przykładami czujników położenia są czujniki zbliżeniowe, GPS i magnetometry.

3. Czujniki środowiskowe

Czujniki środowiskowe wykrywają wszelkie znaczące zmiany w otoczeniu smartfona. Na przykład zmiany w oświetleniu, ciśnieniu, temperaturze, dostosowywaniu jasności po włączeniu automatycznej jasności, temperaturze wyświetlania, pomiarze ciśnienia powietrza i nie tylko.

Przykładami czujników środowiskowych są czujniki światła otoczenia, termometry, barometry, czujniki wilgotności powietrza itp.

Czujniki w Twoim telefonie i ich działanie

Smartfony są wypełnione różnymi czujnikami, z których każdy odgrywa kluczową rolę w uruchamianiu różnych funkcji. Sprawdźmy najpopularniejsze czujniki smartfonów i zrozummy, jak działają.

Akcelerometr

Akcelerometr rejestruje ruch urządzenia wzdłuż trzech osi układu współrzędnych. Oś X mierzy ruch urządzenia z boku na bok, oś Y mierzy ruch wzdłuż góry i dołu (w tym grawitacja), a oś Z mierzy ruch do przodu i do tyłu.

Wykorzystując dane uzyskane w wyniku pomiaru ruchu urządzenia, oblicza Twoje przyspieszenie. Te informacje są następnie wykorzystywane przez aplikacje do wykrywania kierunku, orientacji i prędkości. Na przykład aplikacja fitness mierzy kierunek i tempo porannego joggingu.

Żyroskop

Żyroskop mierzy obrót wzdłuż trzech osi układu współrzędnych urządzenia. Wykrywa dokładną miarę obrotu telefonu w radianach na sekundę.

Mówiąc najprościej, akcelerometr mierzy ruch liniowy, a żyroskop mierzy ruch kątowy. Obie połączone funkcje umożliwiają automatyczne obracanie i są używane w grach wrażliwych na ruch, takich jak Temple Run lub Asphalt 9.

Magnetometr

Magnetometr wykrywa orientację telefonu zgodnie z ziemskim polem magnetycznym. Ten czujnik jest niezbędny w aplikacjach nawigacyjnych i kompasowych, ponieważ pomaga telefonowi identyfikować kierunki i odpowiednio dostosowywać mapę.

GPS

Podobnie jak magnetometr, Globalny System Pozycjonowania (GPS) jest czujnikiem wyposażonym w anteny ułatwiające nawigację. Odbiera ciągłe sygnały z satelitów, które pomagają obliczyć przebytą odległość i lokalizację telefonu.

Po odebraniu sygnału czujnik GPS rejestruje lokalizację. W zależności od różnicy czasu między dowolnymi dwoma sygnałami obliczana jest odległość. Aplikacje nawigacyjne wykorzystują zarówno GPS, jak i magnetometr do określania lokalizacji i kierunku.

Czujnik światła otoczenia

Czujniki oświetlenia otoczenia mierzą natężenie światła wokół urządzenia. Czujniki te wykrywają zmiany jasności otoczenia i rejestrują jego intensywność.

Jeśli funkcja automatycznej jasności jest włączona, dane z czujnika światła otoczenia pomagają dostosować jasność ekranu do oświetlenia w pomieszczeniu. Automatyczna jasność to przydatna funkcja, ale jeśli chcesz ręcznie zmienić jasność, możesz to wyłączyć.

Czujnik zbliżeniowy

Czujniki zbliżeniowe wykrywają, jak blisko telefonu znajduje się dany obiekt. Szybkim przykładem jest wyłączenie wyświetlacza telefonu, gdy odbierasz i odbierasz połączenie. Pomaga to oszczędzać baterię i uniknąć przypadkowych kliknięć podczas połączeń telefonicznych.

W tym przykładzie czujniki zbliżeniowe działają, mierząc odległość między ekranem a uchem, a gdy odległość jest równa ustawionej wartości, wyłącza wyświetlacz, zanim ucho dotknie ekran.

Związane z: Co zrobić, jeśli czujnik zbliżeniowy telefonu z Androidem przestanie działać?

Czujnik Halla

Czujnik Halla jest bardzo podobny do czujnika zbliżeniowego, z wyjątkiem tego, że wykrywa zmiany w polach magnetycznych wokół urządzenia. Gdy wyczuje zmianę pola magnetycznego, przesyła te dane do procesora, wyłączając wyświetlacz telefonu. Ten czujnik jest specjalnie używany do wykrywania magnesów w klapkach.

Po zamknięciu klapki magnes znajduje się blisko urządzenia i zakłóca pole magnetyczne wokół urządzenia. Powoduje to, że procesor wyłącza wyświetlacz. Gdy pokrywa jest otwarta, pole magnetyczne wraca do normy, a ekran się budzi.

Związane z: Dlaczego marki smartfonów projektują własne procesory?

Czujniki biometryczne

Czujniki biometryczne wykorzystują fizyczne atrybuty do identyfikacji i są zwykle używane do celów bezpieczeństwa. Ponieważ cechy fizyczne, takie jak odciski palców, tęczówki i twarze, są unikalne dla danej osoby, używanie ich do uwierzytelniania tożsamości zapewnia lepszą ochronę.

Niektóre z czujników biometrycznych znajdujących się w Twoim telefonie to:

• Skaner odcisków palców: Ten czujnik wykorzystuje powierzchnię pojemnościową do generowania sygnałów elektrycznych w oparciu o fałdy palca po umieszczeniu palca na skanerze.
• Czujnik tęczówki: Ten czujnik wykorzystuje niewidzialne światło podczerwone do przechwytywania i wykrywania wzoru tęczówki.

Czujniki atmosferyczne

Czujniki atmosferyczne wykrywają kilka aspektów otoczenia urządzenia, takich jak ciśnienie atmosferyczne, temperatura otoczenia, wilgotność powietrza itp. Czujniki atmosferyczne obejmują:

• Termometr: Mierzy temperaturę urządzenia i jego otoczenia.
• Barometr: Mierzy otaczające ciśnienie powietrza. Wraz ze wzrostem ciśnienia wraz z wysokością barometr identyfikuje wysokość, porównując ciśnienie zarejestrowane w telefonie z nagraniami z najbliższej stacji pogodowej.
• Czujniki wilgotności powietrza: Czujniki te mierzą wilgotność powietrza w Twoim otoczeniu.

Czujniki są niezbędne dla Twojego smartfona

Czujniki to urządzenia, dzięki którym Twój smartfon jest mądrzejszy. Są to gwiazdy poza sceną, które pomagają procesorom włączać różne funkcje. Podczas gdy niektóre czujniki, takie jak akcelerometry i żyroskopy, mają wiele zastosowań, inne, takie jak czujniki światła otoczenia i czujniki Halla, mają określone funkcje.

Niezależnie od tego większość omówionych przez nas rozwiązań znajduje się w każdym smartfonie. Z czasem, podobnie jak każda inna technologia, czujniki stają się coraz bardziej kompaktowe, energooszczędne i niezawodne. Dzięki temu producenci mogą ładować więcej funkcji w smartfonach przy mniejszej liczbie kompromisów.

Pojemność baterii a Szybkość ładowania: co jest ważniejsze?

Chcesz dużą baterię czy szybką? Czekaj, dlaczego nie możemy po prostu mieć obu?

Czytaj dalej

O autorze