Что такое датчик смартфона? Почему их так много?
От разблокировки по лицу и считывателя отпечатков пальцев до GPS и автоматической яркости, ваш смартфон полагается на многочисленные специализированные датчики, которые позволяют вам использовать приложения, функции и услуги, которые облегчают вашу жизнь. Посмотрим, сколько датчиков у вашего смартфона и как они работают.
Датчики смартфонов и как они работают
Датчик – это крошечное устройство или модуль, который анализирует свое окружение и сообщает процессору о количественных показателях. Датчики смартфона измеряют различные аспекты окружающей среды, включая окружающий свет, ориентацию устройства, движение и т. Д.
Каждый смартфон имеет трехмерную систему координат. На основе этой системы датчики вашего смартфона обнаруживают и записывают изменения в режиме реального времени.
- Ось X проходит по ширине устройства.
- Ось Y проходит по длине устройства.
- Ось Z проходит через устройство.
Все различные датчики вашего смартфона работают на основе этих осей. Однако обратите внимание, что система координат остается стабильной в соответствии с ориентацией телефона по умолчанию. Он не смещается, когда вы держите телефон в альбомном режиме или наклоняете его в любом направлении.
Различные типы датчиков
В зависимости от измеряемых параметров сенсоры смартфонов можно разделить на три типа.
1. Датчики движения
Датчики движения обнаруживают движение, ускорение и вращение по трем осям системы координат устройства. Это датчики, которые помогают вашему смартфону измерять количество сделанных вами шагов, направление вашего пути и обнаруживать наклоны во время игры.
Некоторыми примерами датчиков движения являются акселерометры, датчики силы тяжести, гироскопы и т. Д.
2. Датчики положения
Датчики положения фиксируют физическое местоположение устройства. Они делают это, определяя координаты вашего телефона, принимая мир вокруг себя за точку отсчета и ориентируясь в трехмерном пространстве. Телефоны используют их для навигации, определения ориентации экрана и многого другого.
Примерами датчиков положения являются датчики приближения, GPS и магнитометры.
3. Датчики окружающей среды
Датчики окружающей среды обнаруживают любые существенные изменения в окружении вашего смартфона. Например, к ним относятся изменения освещения, давления, температуры, регулировка яркости при включении автояркости, температура дисплея, измерение давления воздуха и многое другое.
Примерами датчиков окружающей среды являются датчики внешней освещенности, термометры, барометры, датчики влажности воздуха и т. Д.
Датчики в вашем телефоне и что они делают
Смартфоны оснащены различными датчиками, каждый из которых играет жизненно важную роль в обеспечении различных функций. Давайте рассмотрим самые распространенные сенсоры смартфонов и разберемся, как они работают.
Акселерометр
Акселерометр регистрирует движение вашего устройства по трем осям системы координат. Ось X измеряет движение вашего устройства из стороны в сторону, ось Y измеряет движение сверху и снизу (включая силу тяжести), а ось Z измеряет движение вперед и назад.
Используя данные, полученные при измерении движения вашего устройства, он вычисляет ваше ускорение. Эта информация затем используется приложениями для определения направления, ориентации и скорости. Например, фитнес-приложение измеряет направление и темп вашей утренней пробежки.
Гироскоп
Гироскоп измеряет вращение по трем осям системы координат устройства. Он определяет точную меру вращения вашего телефона в радианах в секунду.
Проще говоря, акселерометр измеряет линейное движение, а гироскоп измеряет угловое движение. Обе объединены в функции включения, такие как автоповорот, и они используются в играх, чувствительных к движению, таких как Temple Run или Asphalt 9.
Магнитометр
Магнитометр определяет ориентацию вашего телефона в соответствии с магнитным полем Земли. Этот датчик необходим для приложений навигации и компаса, поскольку он помогает вашему телефону определять направления и соответствующим образом корректировать карту.
GPS
Как и магнитометр, система глобального позиционирования (GPS) представляет собой датчик с антеннами для помощи в навигации. Он принимает непрерывные сигналы со спутников, которые помогают рассчитать пройденное расстояние и местоположение вашего телефона.
Когда сигнал получен, датчик GPS записывает местоположение. Расстояние рассчитывается в зависимости от разницы во времени между любыми двумя сигналами. Навигационные приложения используют как GPS, так и магнитометр для определения местоположения и направления.
Датчик освещенности
Датчики внешнего освещения измеряют интенсивность света вокруг устройства. Эти датчики обнаруживают изменения яркости окружающей среды и регистрируют ее интенсивность.
Если функция автоматической яркости включена, данные датчика внешней освещенности помогают регулировать яркость экрана в соответствии с освещением в комнате. Автояркость – удобная функция, но если вы хотите изменить яркость вручную, вы можете отключить ее .
Датчик приближения
Датчики приближения определяют, насколько близко к телефону находится определенный объект. Кратким примером этого является отключение дисплея вашего телефона, когда вы поднимаете трубку и отвечаете на нее. Это помогает сэкономить заряд батареи и избежать случайных нажатий во время телефонных звонков.
В этом примере датчики приближения работают, измеряя расстояние между экраном и ухом, и когда расстояние равно заданному значению, он выключает дисплей до того, как ваше ухо коснется экрана.
Датчик Холла
Датчик Холла очень похож на датчик приближения, за исключением того, что он обнаруживает изменения магнитных полей вокруг устройства. Когда он обнаруживает изменение магнитного поля, он отправляет эти данные в процессор, выключая дисплей телефона. Этот датчик специально используется для обнаружения магнитов в откидных крышках.
Когда вы закрываете откидную крышку, магнит оказывается близко к устройству и нарушает магнитное поле вокруг устройства. Это указывает процессору выключить дисплей. Когда крышка открыта, магнитное поле возвращается в норму, и экран просыпается.
Биометрические датчики
Биометрические датчики используют физические атрибуты для идентификации и обычно используются в целях безопасности . Поскольку физические особенности, такие как отпечатки пальцев, радужная оболочка и лица, уникальны для человека, их использование для аутентификации личности обеспечивает повышенную защиту.
Вот некоторые из биометрических датчиков вашего мобильного телефона:
- Сканер отпечатков пальцев: этот датчик использует емкостную поверхность для генерации электрических сигналов на основе выступов вашего пальца, когда вы кладете палец на сканер.
- Датчик радужной оболочки : этот датчик использует невидимый инфракрасный свет для захвата и обнаружения рисунка радужной оболочки.
Атмосферные датчики
Атмосферные датчики обнаруживают несколько аспектов окружающей среды вашего устройства, таких как атмосферное давление, температура окружающей среды, влажность воздуха и т. Д. К атмосферным датчикам относятся:
- Термометр: он измеряет температуру устройства и окружающей среды.
- Барометр: он измеряет давление окружающего воздуха. Поскольку давление увеличивается с высотой, барометр определяет вашу высоту, сравнивая давление, записанное на вашем телефоне, с записями ближайшей метеостанции.
- Датчики влажности воздуха: эти датчики измеряют влажность окружающего воздуха.
Датчики жизненно важны для вашего смартфона
Датчики – это устройства, которые делают ваш смартфон умнее. Это закулисные звезды, которые помогают процессорам задействовать различные функции. В то время как некоторые датчики, такие как акселерометры и гироскопы, имеют несколько применений, другие, такие как датчики окружающего света и холла, имеют определенные функции.
Тем не менее, большинство из тех, что мы обсуждали, есть в каждом смартфоне. И со временем, как и любая другая технология, датчики также становятся более компактными, энергоэффективными и надежными. Это позволяет производителям загружать в смартфоны больше функций с меньшими компромиссами.