Wykorzystanie różnych czujników i czujników w nowoczesnych smartfonach jest spowodowane chęcią producentów do pokonania konkurencji. Dla użytkowników ten „wyścig zbrojeń” ma na celu wyłącznie korzyści, ponieważ dzięki niemu mają dostęp do absolutnie niesamowitych technologii.
Jeśli usuniesz wszystkie czujniki ze smartfona, utraci imponującą część swoich funkcji i zamieni się w dość prymitywne urządzenie. Nawet takie znane działania, jak zmiana orientacji ekranu podczas przenoszenia gadżetu do pozycji poziomej i automatyczne wyłączanie wyświetlania podczas rozmowy, nie byłyby wykonywane bez czujników.
Aby zdobyć konkurencję na rynku, producenci nowoczesnych technologii mobilnych wyposażą swoje urządzenia w ogromną liczbę czujników – w końcu zwiększa to funkcjonalność. W artykule omówimy wszystkie znane czujniki smartfonów – w tym te, które są zainstalowane w najnowszych modelach.
Akcelerometr i żyroskop
Akcelerometr – jeden z głównych czujników smartfona; jest także nazywany G czujnik . Funkcja akcelerometru polega na pomiarze przyspieszenia liniowego smartfona wzdłuż 3 osi współrzędnych. Dane o ruchach urządzenia są gromadzone i przetwarzane przez specjalny kontroler – oczywiście dzieje się to w ułamku sekundy. Umieszcza maleńki czujnik mniej więcej w środku obudowy smartfona. Niezależna wymiana akcelerometru w przypadku awarii jest wykluczona – musisz przejść do serwisu.
Kto powinien dziękować programistom za akcelerometry w smartfonach? Przede wszystkim fani symulatorów wyścigów, zdolni do prowadzenia wirtualnych samochodów, po prostu przechylając urządzenie w lewo-prawo. To akcelerometr pozwala gadżetowi zmienić orientację ekranu z pionowej na poziomą, gdy użytkownik przekręci urządzenie.
Akcelerometr pojawił się po raz pierwszy w telefonie Nokia 5500 . Ten czujnik wywołał wielką radość wśród zwolenników aktywnego stylu życia, ponieważ pozwala na korzystanie z krokomierza.
Akcelerometr ma jedną poważną wadę: może naprawić pozycję tylko wtedy, gdy występuje przyspieszenie – to znaczy, gdy gadżet porusza się w przestrzeni. Akcelerometr nie jest w stanie określić położenia urządzenia leżącego na stole. Czujnik „partner” zwany żyroskopem jest wezwany do wyrównania tego niedoboru . Czujnik ten mierzy prędkość obrotu kątowego i zapewnia większą dokładność danych w porównaniu z akcelerometrem. W przypadku żyroskopu, który przeszedł procedurę kalibracji, błąd nie będzie większy niż 2 stopnie.
Żyroskop jest aktywnie wykorzystywany w grach mobilnych – w połączeniu z akcelerometrem. Ponadto czujnik umożliwia optyczną stabilizację kamery, tworzenie panoramicznych obrazów (żyroskop określa, ile stopni smartfon został obrócony), sterowanie gestem.
Pierwszym smartfonem z żyroskopem był iPhone 4 . Teraz żyroskop nie jest egzotyczny; (podobnie jak akcelerometr) są wyposażone w większość nowoczesnych urządzeń.
Czujniki bliskości i oświetlenia
Obecność czujnika zbliżeniowego (czujnika zbliżeniowego) w smartfonie jest obiektywną koniecznością. Gdyby taki czujnik był nieobecny, użytkownik musiałby znosić niedogodności za każdym razem podczas rozmowy telefonicznej. Wystarczy tylko dotknąć przycisku resetowania policzkiem – i rozmowa została zatrzymana, musisz ponownie zadzwonić do abonenta. Funkcja czujnika zbliżeniowego jest oczywista: blokuje ekran gadżetu, gdy tylko użytkownik przyniesie urządzenie do ucha . Czujnik ten pozwala właścicielowi smartfona nie tylko komunikować się z komfortem, ale także oszczędzać energię baterii.
Czujnik zbliżeniowy „ukrywa się” pod przednią szybą urządzenia mobilnego. Składa się z 2 elementów: diody i detektora . Dioda wysyła impuls podczerwieni (niewidoczny dla ludzkiego oka), a detektor próbuje złapać jego odbicie. Jeśli detektor powiedzie się, ekran jest „przyciemniony”. Czujnik może zarejestrować tylko 2 stany: „ obcy obiekt znajduje się bliżej niż 5 cm ”, a „ obcy obiekt znajduje się dalej niż 5 cm ”.
Niesamowite rezultaty w eksperymentach z czujnikiem zbliżeniowym osiągnął Samsung . Na podstawie tego czujnika koreański producent stworzył czujnik gestów , dzięki któremu stała się możliwa bezstykowa kontrola smartfona. Pierwszy czujnik gestu pojawił się na Samsung Galaxy S3 – w 2012 roku był to prawdziwy przełom.
Czujnik światła uważa się za sparowany z czujnikiem zbliżeniowym – z reguły te dwa czujniki znajdują się blisko siebie. Czujnik światła jest „najstarszym” ze wszystkich czujników stosowanych w elektronice mobilnej. Jest to również najprostsze – ze strukturalnego punktu widzenia ten czujnik jest półprzewodnikiem wrażliwym na strumień fotonów. Funkcja czujnika światła nie jest tak odpowiedzialna jak czujnika zbliżeniowego: czujnik światła reguluje jasność wyświetlacza odpowiednio do warunków otoczenia.
Niektóre modele Samsunga (na przykład Galaxy Note 3 i Galaxy S5) mają zainstalowane czujniki RGB . Czujnik RGB może nie tylko zmieniać jasność wyświetlacza, ale także regulować proporcje kolorów czerwonego, zielonego, niebieskiego i białego na ekranie.
Twórcy Samsung Galaxy Note 4 doszli do absurdu: nauczyli czujnik phableta mierzyć oświetlenie w zakresie niewidzialnym dla ludzi – ultrafiolet. Dzięki tak ciekawej nowacji użytkownik może na przykład wybrać optymalny czas na opalanie.
Barometr i czujnik temperatury
Osoba o wysokiej wrażliwości na nagłe zmiany ciśnienia atmosferycznego musi mieć aplikację barometru w swoim smartfonie. Na przykład w Google Play jeden z tych programów nosi nazwę „ Barometr ”.
Czujnik-barometr może nie tylko ostrzegać użytkownika o zbliżaniu się cyklonu – antycyklonu; to nie jest nawet jego główna funkcja. Czujnik zwiększa wydajność i dokładność nawigatora GPS gadżetu. Satelity GPS pokazują, gdzie na świecie znajduje się pożądane miejsce – ale nie na jakiej wysokości . Ten brak ich pracy jest eliminowany przez barometr. Czujnik ciśnienia może pomóc znaleźć, powiedzmy, biuro pewnej firmy w wieżowcu centrum biznesowego.
Barometry mobilne nie są nowe; czujniki ciśnienia mogły pochwalić się większą liczbą urządzeń Sony Ericsson. Jednak na nowoczesnym rynku gadżetów wyposażonych w takie czujniki trochę. Barometry są coraz częściej instalowane na bezpiecznych smartfonach producentów takich jak Conquest, Land Rover , iMan. Ponadto czujniki ciśnienia są obecne w Xiaomi Mi5 i Cubot Dinosaur.
Czujniki temperatury, w przeciwieństwie do barometrów, są obecne w większości smartfonów – nie można jednak zmierzyć temperatury poza nimi. Mówimy o termometrach wewnętrznych , których zadaniem jest zapewnienie, że gadżet się nie przegrzeje. W jednym smartfonie może być wiele takich czujników: pierwszy kontroluje akcelerator grafiki, drugi – rdzenie procesora i tak dalej. W przypadku przegrzania termometr wewnętrzny automatycznie zatrzymuje ładowanie lub zmniejsza natężenie prądu wyjściowego.
Odkryto również zewnętrzne termometry na gadżetach, ale nadal są one „zdziwione”. Pierwszym smartfonem z wbudowanym termometrem był Samsung Galaxy S4. Czujnik okazał się niezbędny do poprawy wydajności wstępnie zainstalowanej aplikacji S Health.
Niestety, zewnętrzne termometry urządzeń mobilnych mają znaczną wadę – niską dokładność. Dane są zniekształcone z powodu ciepła wydzielanego przez ciało użytkownika i wnętrze samego urządzenia. Programiści nie byli jeszcze w stanie rozwiązać tego problemu.
Na potrzeby aplikacji S Health zainstalowano kolejny ciekawy czujnik na Samsung Galaxy S4 – higrometr . Ten czujnik mierzy poziom wilgotności, dając użytkownikowi możliwość efektywnej kontroli klimatu wewnątrz.
Jakie czujniki umożliwiają monitorowanie zdrowia?
Osoba, która aspiruje do prowadzenia zdrowego stylu życia, nie boli, aby zdobyć gadżet wyposażony w następujące czujniki.
Krokomierz (krokomierz)
Zadaniem krokomierza jest policzenie odległości pokonanej przez użytkownika na podstawie liczby wykonanych kroków. Akcelerometr może również wykonywać tę funkcję, ale dokładność jego pomiarów pozostawia wiele do życzenia. Krokomierz jako osobny czujnik pojawił się po raz pierwszy na smartfonie LG Nexus 5.
Pulsometr (czujnik tętna)
Wbudowany monitor tętna jest jedną z innowacji Samsung Galaxy S5. Twórcy Samsunga uznali, że brakowało czujnika tętna, aby program S Health mógł zostać uznany za pełnoprawnego trenera osobistego. Wśród użytkowników monitor tętna Samsunga nie stał się jeszcze popularny, ponieważ jest wystarczająco wybredny. W celu zapewnienia dokładnych danych czujnik wymaga bliskiego kontaktu z częścią ciała użytkownika, gdzie naczynia krwionośne nie są głębokie – na przykład opuszkiem palca. Jogging podczas trzymania palca na czujniku to mała przyjemność.
Czujnik tlenu we krwi (czujnik SpO2)
Czujnik ten określa stopień nasycenia krwi tlenem. Jest on dostępny tylko w 2 smartfonach Samsung (Galaxy Note 4 i Note Edge) i jest „zaostrzony” w aplikacji S Health. W urządzeniu czujnik SpO2 jest połączony z lampą błyskową aparatu i pulsometrem. Użytkownik musi tylko aktywować odpowiednią aplikację i położyć palec na lampie błyskowej przez 30-40 sekund – po czym zobaczy wynik pomiaru w procentach na ekranie gadżetu.
Dozymetr
Ten czujnik jest wyposażony w smartfon Sharp Pantone 5 wydany w Japonii, którego funkcją jest pomiar promieniowania. Dla Japończyków ta funkcja jest ważna, ponieważ po wypadku w elektrowni jądrowej w Fukushimie w 2011 r. Są oni zmuszeni do dokładniejszego monitorowania tła promieniowania. Na rynku europejskim nie ma smartfonów z dozymetrami.
Skanery linii papilarnych i siatkówki
Użytkownicy, którzy uważają, że pierwszy czujnik linii papilarnych pojawił się na iPhone 5S, są w błędzie. Telefony, które mogą skanować odciski palców, zostały wcześniej wydane. W 2004 r . Sprzedano „ clamshell ” Pantech GI 100, wyposażony w podobną technologię. 7 lat później Motorola wprowadziła model Atrix 4g z czujnikiem linii papilarnych. W obu przypadkach użytkownicy byli bardzo zadowoleni z technologii.
Kiedy w 2013 roku Apple zbudował skaner linii papilarnych w przycisku „Home” iPhone’a 5S, firma „apple” została oklaskiwana zarówno przez ekspertów, jak i zwykłych konsumentów. Apple miał więcej szczęścia w erze: w „zerowym” pytaniu o bezpieczeństwo płatności bezgotówkowych nie było tak ostre.
Skaner linii papilarnych oszczędza użytkownikowi konieczności korzystania z haseł cyfrowych w celu ochrony danych przechowywanych w gadżecie. Hasła są łatwe do złamania; Oszukiwanie czujnika odcisków palców jest czasami trudniejsze (choć jest to również możliwe).
Teraz instalowanie skanerów linii papilarnych w smartfonach stało się modne. Taką technologię wykorzystują nie tylko wieloletni liderzy rynku – Samsung, Apple, HTC – ale także obiecujący chińscy producenci, tacy jak Xiaomi i Meizu .
Skaner siatkówki zapewnia jeszcze większe bezpieczeństwo niż czujnik linii papilarnych – w rzeczywistości jest to kolejny poziom ochrony biometrycznej. Zwolennicy technologii twierdzą, że uzyskanie odcisku palca jest wykonalnym zadaniem (w końcu osoba pozostawia je wszędzie). Pobierz tę samą kopię siatkówki nie może być w żaden sposób.
Pomysł wyposażenia smartfona w skaner siatkówki również nie jest nowy. W 2015 r. Azjatyccy producenci ( Vivo , Fujitsu) eksperymentowali z tym czujnikiem, w 2016 r. Trend był wspierany przez mało znaną firmę Celestial Homtom . Jednak technologia ta została omówiona dopiero po zwróceniu się do niej przez Samsunga – skaner tęczówki zostałzainstalowany w Galaxy Note 7 .
Czujnik w notatce różni się od tych w smartfonach chińskich firm. Pomysł Samsunga można nazwać rewolucyjnym, ponieważ w nocie 7 znajduje się aparat, który jest odpowiedzialny tylko za skanowanie oczu . Natomiast „Chińczyk” odczytuje informacje z siatkówki za pomocą aparatu do selfie.
Metoda stosowana przez gadżety z Państwa Środka jest nieskuteczna. Faktem jest, że oko musi być skanowane za pomocą wiązki podczerwieni (IR), ale na przednich kamerach widmo IR jest zwykle filtrowane – w końcu z tego powodu autoportrety ulegają pogorszeniu. Okazuje się, że Samsung jest jak dotąd jedynym producentem smartfonów, który nie zmusza użytkowników do wyboru między jakością samopomocy a bezpieczeństwem danych osobowych.
Wniosek
Każdy nowoczesny smartfon jest wyposażony w co najmniej 5 czujników. W flagowych modelach liczba czujników sięga „piekielnego tuzina”, a producenci nie zamierzają na tym poprzestać. Eksperci IBM przewidują, że już w 2017 roku gadżety otrzymają zmysł powonienia, dzięki czemu będą mogli ostrzec użytkownika, na przykład o wysokiej koncentracji gazu w powietrzu io obecności wirusa grypy w powietrzu. Cieszymy się na innowacje – w końcu powinniśmy kontynuować?
