Смартфон Xiaomi Redmi 4a
Смартфон Xiaomi Redmi 5
Смартфон Xiaomi Redmi 5a

Датчики в смартфонах: какие бывают и зачем нужны?

Современные гаджеты кроме всего необходимого оснащены множеством разнообразных датчиков.

Многие из них представляют собой неотъемлемую часть устройства, другие же можно встретить редко — либо на флагманских смартфонах, либо на узкопрофильных аппаратах. Рассказываем обо всех датчиках в современных телефонах и приводим примеры их применения.

Датчик освещенности

Данный сенсор присутствует практически на каждом устройстве и отвечает за регулировку яркости подсветки дисплея. Полупроводниковый датчик обычно находится рядом с разговорным динамиком.

Благодаря его работе возможна автоматическая регулировка яркости дисплея. Во-первых, это удобно, во-вторых, поможет сэкономить заряд аккумулятора. Часто такой сенсор работает в паре с датчиком приближения.

Датчик приближения

Датчик приближения можно встретить практически на каждом смартфоне из любого ценового сегмента. Он находится рядом с датчиком света и отвечает за отключение дисплея. Простой пример работы этого сенсора можно заметить, когда вы подносите телефон к уху во время звонка — модуль срабатывает и отключает экран. Так и энергия экономится (зачем нужен активный дисплей при разговоре?), и предотвращаются случайные нажатия на экран.

Акселерометр

Акселерометр фиксирует все движения смартфона и определяет его положение в пространстве. Именно он отвечает за переключение ориентации экрана, участвует в играх (управление автомобилем поворотом гаджетов), а также умеет считать шаги. В большинстве случаев акселерометр работает в паре с другим датчиком — гироскопом.

Гироскоп

Гироскоп представляет собой электромеханическую схему, которая способна определять положение телефона в пространстве. Чаще всего он используется в играх, особенно всевозможных симуляторах, шутерах и гонках. Гироскоп точно определяет угол наклона устройства, поэтому современный смартфон при наличии обычного приложения можно использовать в качестве строительного уровня.

Магнитометр

Магнитный датчик способен определить магнитное поле земли и измерить положение в трехмерном пространстве. Именно он отвечает за нахождение местоположения при отсутствии GPS-сигнала. Благодаря сенсору и специальному приложению смартфон поможет определить, где находится проводка в стенах. Именно магнитометр открывает в телефоне возможности компаса.

Барометр

Данный сенсор еще можно назвать датчиком давления. Зачастую он работает в паре с магнитометром и помогает телефону быстрее определить местоположение и поймать сигнал GPS. Также сенсор способен показать уровень атмосферного давления и высоту над уровнем моря.

Температурный датчики

Несложно догадаться, что этот сенсор измеряет температуру. Он бывает двух видов: внутренний и внешний. Первый отвечает за измерение температуры внутри устройства и предотвращения его перегрева, второй измеряет температуру окружающей среды. В смартфонах последний встречается достаточно редко, а первый есть практически на каждом гаджете.

Пульсометр

Пульсометр предназначен для измерения пульса. Он может пригодиться любителям спорта, поскольку датчик предоставляется возможность контролировать нагрузки во время тренировок. Сенсор можно встретить не только на смартфонах, но и на умных часах и фитнес-трекерах.

Педометр

Педометр считает количество шагов, которое прошел владелец гаджета. Это полезное дополнение, которое может отслеживать активность пользователя. Конечно, точность его работы в большинстве случаев значительно ниже, чем у бюджетных фитнес-трекеров.

Гигрометр

Гигрометр позволяет телефону измерять влажность воздуха. На данный момент встретить его на смартфонах можно достаточно редко. Благодаря такому сенсору пользователь может определять, когда стоит включать прибор для осушения или увлажнения воздуха.

Сканер отпечатков пальцев

В последнее время дактилоскопический датчик можно встретить на смартфонах любого ценового сегмента — он с успехом заменил привычные коды-пароли. Благодаря сенсору можно мгновенно разблокировать устройство, провести платеж и защитить личные данные — запаролить файлы, фото, видео и определенные приложения.

Сканер радужной оболочки

Данный сенсор впервые использовала компания Samsung на флагмане Galaxy Note 7. Он работает почти такой же быстро, как сканер отпечатков пальцев, но данная технология пока не так безопасна и надежна.

Специальный инфракрасный луч сканирует радужную оболочку глаза. Такой сенсор способен работать даже в темноте и может идентифицировать пользователя, если тот носит очки или контактные линзы.

Нательные датчики. Датчики в смартфонах: какие бывают

Для чего нужны и как работают акселерометр, гироскоп, магнитометр и GPS.

Ваш смартфон — настоящее произведение инженерного искусства. Он сочетает в себе функции по меньшей мере десятка разных гаджетов. И большей частью своих удивительных возможностей он обязан разнообразным сенсорам. Но каким именно и как они устроены?

Как телефон подсчитывает ваши шаги? Расходует ли GPS ваш трафик? На какие датчики нужно обратить внимание при выборе нового телефона? Вот все, что вам нужно знать о современном смартфоне.

Акселерометр

Один из наглядных примеров работы акселерометра — анимированные стикеры Snapchat

Акселерометр отслеживает изменение скорости движения устройства и его повороты вокруг своей оси. Такие датчики устанавливаются не только в телефонах, но и в фитнес-трекерах — именно с их помощью смартфон может подсчитывать ваши шаги, даже если у вас нет никаких носимых гаджетов.

Анализируя данные акселерометра, приложения могут определить, в какую сторону направлен телефон, — эта технология находит все более широкое применение с распространением дополненной реальности.

Существуют различные типы акселерометров, но самый распространенный — пьезоэлектрический. В таких акселерометрах сенсор представляет собой микроскопический кристалл, который деформируется под действием сил ускорения. При этом кристалл вырабатывает электрический ток. Анализируя силу тока, система определяет, как быстро и в каком направлении движется ваш телефон. Поэтому Snapchat добавляет на карту забавный стикер с автомобилем, когда вы используете приложение за рулем.

Акселерометр является одним из самых важных датчиков вашего телефона: без него вы не могли бы пользоваться автоматическим поворотом экрана, а навигационные приложения не могли бы определять текущую скорость.

Гироскоп

Гироскоп дает точные данные о положении смартфона в пространстве, что бывает полезно в играх и при создании 360-градусных фотографий

Гироскоп помогает акселерометру с гораздо более высокой точностью определить, как именно ваш телефон ориентирован в пространстве. Поэтому 360-градусные панорамы выглядят так впечатляюще.

Всякий раз, когда вы запускаете на смартфоне гоночный симулятор и наклоняете экран, чтобы повернуть руль, именно гироскоп помогает приложению понять, что вы делаете. Поскольку при этом вы не перемещаетесь в пространстве, этих условий было бы недостаточно недостаточно для работы акселерометра.

Гироскопы используются не только в телефонах. Их можно найти в самолетах, где они помогают определить высоту и положение, и в системах стабилизации, которые позволяют фото- и видеокамерам делать плавную съемку в движении.

Старые гироскопы, которые еще можно найти в самолетных высотомерах, используют механическое движение маховика, но гироскоп в вашем смартфоне представляет собой микроэлектромеханическую систему (МЭМС) — крошечный инерциальный датчик, который может поместиться на печатной плате.

Впервые МЭМС-гироскопы были использованы в iPhone 4 в 2010 году — и произвели фурор: никогда еще телефон не умел определять свою ориентацию в пространстве с такой точностью. Сегодня мы считаем это чем-то само собой разумеющимся.

Магнитометр

Именно благодаря магнитометру работает компас в вашем телефоне.

Последний из трех главных датчиков, ответственных за определение положения телефона в пространстве, — это магнитометр. Его название говорит само за себя: он регистрирует магнитные поля и таким образом может определить, в каком направлении находится север.

Когда вы включаете режим компаса на Картах Apple или в Google Maps, именно магнитометр определяет, как нужно развернуть карту. Существуют и отдельные приложения, которые эмулируют работу компаса.

Магнитометры также можно найти в металлодетекторах — они могут обнаруживать магнитные металлы. Существуют даже приложения-металлодетекторы для смартфона!

Сам по себе этот датчик мало на что способен, но если соединить его показания с данными, поступающими с акселерометра и модуля GPS, можно точно определить ваше расположение, что очень полезно при построении маршрутов.

Спутники GPS всегда знают, где находится ваш телефон.

Ах, GPS, где бы мы были без тебя? Вероятно, блуждали бы где-то в глуши, проклиная день, когда решили сменить бумажные карты, компас и секстант на электронные устройства.

GPS-модуль в вашем телефоне связываются со спутниками на орбите, чтобы определить, где именно на поверхности планеты вы находитесь. Для этого даже не нужна сотовая сеть: если ваш телефон потерял сигнал, вы все равно можете видеть свое местоположение, хотя загрузить подробную карту вам, скорее всего, не удастся.

Фактически телефон поочередно связывается с несколькими спутниками, а затем вычисляет, где вы находитесь, по задержк

Какие датчики устанавливаются в наших смартфонах?

Все современные смартфоны напичканы множеством разнообразных датчиков (еще их называют сенсорами), без которых большинство удобных, а в некоторых случаях и просто необходимых функций не могло бы существовать. Среди них можно выделить такие:

• автоматическая корректировка яркости при изменении освещенности;
• смена ориентации изображения на дисплее при соответствующем повороте гаджета;
• управление устройством при помощи жестов;
• манипуляции в играх и других приложениях путем изменения положения смартфона в пространстве.

Это далеко не все преимущества, которые стали возможны, благодаря использованию сенсоров в мобильных гаджетах. В последнее время активнее стали внедрять специальные датчики, превращающие смартфоны в полноценные метеостанции, а также открывающие широкий спектр возможностей по контролю над физическим состоянием пользователей, в том числе и при занятиях спортом.

Несколько слов о технологии

Возможность использования датчиков, впрочем, как и ряда других аппаратных технологий, появилась благодаря развитию микроэлектромеханических систем, сокращенно — МЭМС. В подобных устройствах соединено множество микроскопических механических компонентов, размеры которых меньше 100 микрометров.

Практически все МЭМСы изготавливают из кремния и полимерных материалов. Постоянная гонка технологий среди основных производителей смартфонов серьезно стимулирует развитие МЭМС и постоянное улучшения таких полезных сенсоров.

Основные датчики, используемые в современных смартфонах

Акселерометр

Название этого датчика происходит от латинского «акселеро» — «ускоряю» и греческого «метр» — «измеряю». То есть акселерометр производит измерение линейного ускорения движущегося объекта в трех осях координат. Полученные данные аккумулируются и поступают на обработку в специальный микроконтроллер или новомодный SoC, где выполняются математические расчеты и вычисляется положение устройства в пространстве в режиме реального времени.

В смартфоне акселерометр отвечает за смену ориентации дисплея, в зависимости от положения с ландшафтной на портретную и наоборот. Он позволяет переключать музыкальные композиции после встряхивания, играть в автосимуляторы, держа в руках гаджет, как руль гоночной машины.

В настоящее время акселерометр является чуть ли не обязательным сенсором для всех, даже бюджетных, смартфонов. А еще каких-то 5-7 лет назад наличием последнего могли похвастаться лишь самые дорогие гаджеты.

Гироскоп

Название этого сенсора происходит от древнегреческих слов «гирос» («круг») и «скопео» («смотрю»). Гироскоп нужен для определения углов наклона устройства, посредством замера скорости углового вращения. Чаще всего его используют для совместной работы с акселерометром, поскольку их показания дополняют друг друга.

По тому же принципу, как и акселерометр, гироскопический сенсор передает данные для последующих вычислений угла наклона и направления. Хорошо откалиброванный гироскоп имеет погрешность не более 1-2 градусов.

Область применения гироскопа в мобильных устройствах – игры, приложения фотосъемки, в том числе для работы оптической стабилизации и т.д.

Кстати, гироскопический датчик является основным элемент в таких устройствах, как летающий дрон и гироскутер.

Магнитометр

Магнитометр необходим для измерения магнитных полей. Принцип работы основан на эффекте Холла, вследствие чего этот сенсор еще называют датчиком Холла. Датчик в режиме реального времени отслеживает изменения силы магнитного полу в трех осях пространства. Иногда магнитометр и акселерометр физически размещают в одном модуле, что позволяет им работать эффективнее.

Магнитометр используется различными навигационными и картографическими приложениями и позволяет значительно повысить точность определения местоположения. Без наличия этого сенсора невозможна работа компаса в смартфоне.

Еще одним часто используемым применением датчика Холла является разблокировка телефона после открытия чехла, оснащенного небольшим магнитом. Датчик фиксирует изменения магнитного поля и посылает команду на разблокировку или, наоборот, на блокировку при закрытии чехла.

Датчик приближения

Датчик приближения чаще всего устанавливают около разговорного динамика. При помощи инфракрасного луча датчик определяет степень приближенности лица человека к телефону и передает данные процессору. В режиме разговора на основе информации от этого сенсора система принимает решение об отключении дисплея и блокировки тактильных сенсоров, что позволяет экономить заряд аккумулятора и не реагировать на непреднамеренные нажатия.

В последнее время производители смартфонов стали использовать эти датчики еще и для распознавания жестов. Благодаря этому, пользователь может управлять определенными функциями без прикосновений к дисплею.

Датчик освещенности

Пользу от использования датчика освещенности невозможно недооценить. Он передает системе информацию об уровне яркости света вокруг гаджета, в результате чего система понижает яркость экрана (когда вокруг темно), что позволяет не так сильно напрягаться глазам и экономит заряд батареи. Увеличение яркости экрана осуществляется при попадании ярких лучей, чтобы изображение не блекло и текст на экране был читабельным.

В дорогих гаджетах применяются более продвинутые датчики света, способные распознавать составляющие RGB, и на основе этих данных система может производить автоматическую корректировку цветопередачи.

Редкие датчики

Наличием нижеприведенных датчиков могут похвастаться не так уж и много продаваемых сегодня смартфонов. Хотя некоторые из них набирают все большую популярность и скоро перейдут в разряд «обязательных к применению».

Дактилоскопический сенсор

Его еще называют сканером отпечатков пальцев. Основная цель применения данного биометрического датчика – повышение безопасности использования мобильных устройств. В смартфонах часто хранится так много информации, с помощью которой можно получить доступ к финансам владельца и персональным данным, что их следует защищать как можно надежнее. Также дактилоскопический датчик используется в качестве элемента управления устройством (как еще одна навигационная клавиша).

И да, еще год назад, этим датчиком оснащались лишь флагманские модели смартфонов. Сейчас его можно увидеть и на более доступных аппаратах с ценником, чуть превышающем 100 долларов.

Педометр

Педометр или, как его еще называют, шагомер предназначен для измерения количества шагов владельца гаджета, что позволяет при помощи специальных приложений отслеживать его физическую активность. Главное не забывать носить его с собой, иначе данные будут не полными. Стоит отметить, что намного удобнее для этих целей использовать специальный фитнес-браслет, который уж точно всегда будет на руке, и его не забудешь.

Пульсометр

Этот сенсор измеряет сердечный ритм, чаще все по запросу пользователя. Пульсометры также встраивают в фитнес-браслеты (например, Xiaomi Mi Band 1S), что намного удобнее в повседневном использовании.

Температурный датчик

Очевиднее очевидного, что температурный датчик предназначен для измерения температуры. Существует два типа термодатчиков:

• Внутренние – контролируют температуру различных модулей смартфона, для предотвращения их перегрева. Устанавливаются практически во все смартфоны.
• Внешние – измеряют температуру окружающей среды. Чаще всего используются в фитнес-приложениях. Кроме того, он банально заменяет обычный уличный термометр. Но этот датчик используется не часто.

Барометр

Измеряет атмосферное давление. Используется в навигационных программах в качестве высотомера, повышает точность работы системы GPS. Вычисляет высоту над уровнем моря на основе изменения разницы атмосферного давления.

Датчик влажности воздуха

Как бы банально это не звучало, датчик влажности измеряет влажность воздуха. При использовании совместно с барометром и температурным датчиком (внешним), он способен заменить продвинутую метеостанцию. Помогает контролировать и оптимальный уровень влажности в помещении и подсказывает уровень комфортности погоды за окном (на основе соотношения температуры и влажности).

Как говорилось выше, далеко не все смартфоны могут похвастаться наличием большинства вышеперечисленных датчиков, но есть и такие, в которых установлены и функционируют должным образом все они – это модели линейки Samsung Galaxy S4 и выше (S5, S6).

Экзотические датчики

Есть еще несколько примеров ну очень редко встречающихся датчиков:

Дозиметр

Предназначен для измерения уровня радиационной активности. В повседневной жизни трудно придумать, кому он мог бы понадобиться в смартфоне. Однако японская компания Sharp оснастила одну из своих моделей датчиком-дозиметром после масштабной аварии на атомной электростанции.

Датчик отслеживания силы нажатия

Он, конечно, не настолько экзотический, как дозиметр, но попал в эту подкатегорию по причине еще пока малой распространенности. Им оснащены последние модели iPhone, а также смартфон китайского производителя ZTE Axon Mini. В 2016 году планируется, что он появится в Samsung Galaxy S7 и, возможно, во флагмане от LG.

Датчик предназначен для определения и фиксации определенного уровня нажатия на сенсорный дисплей с целью выполнения соответствующего действия. Кроме того, его можно применять для «взвешивания» мелких предметов на лицевой поверхности смартфона.

Как проверить наличие датчиков в собственном смартфоне

Все очень просто. Данная функция поддерживается в последних версиях популярного бенчмарка AnTuTu, а также в приложении Android Sensor Box, Device Test и некоторых других. В подобных приложениях можно не только убедиться в наличии определенных датчиков, но и посмотреть поступающие от них сведения.

Выводы

Современные смартфоны умеют делать множество разных полезных и не очень вещей, но все это им удается благодаря наличию специальных датчиков. Развитие технологий происходит очень быстро и, возможно, в самом ближайшем будущем мы будем обладать гаджетами с такими невероятными функциями, о которых мы даже не могли и мечтать. Кто знает, может «завтра» будет смартфон, способный анализировать запахи или диагностировать у пользователя развитие каких-то тяжелых заболеваний.

Какие датчики наиболее полезными считаете вы? А каких не хватает в вашем смартфоне?

Какие датчики устанавливаются в современных смартфонах?

Современные смартфоны представляют собой сложные устройства, насыщенность разнообразными технологиями в которых находится на очень высоком уровне. На особом месте в их числе находятся датчики, благодаря которым имеется возможность для улавливания и дальнейшей обработки различных данных, поступающих из внешнего мира. Тут и уровень освещённости, и величина магнитного излучения, и отпечатки пальцев, как и ещё многое другое. В статье мы попробуем перечислить основные сенсоры, имеющие место в смартфонах.

Акселерометр

Широко использоваться в смартфонах первым стал акселерометр, который ещё принято называть G-сенсором. Предназначен акселерометр для расчёта разницы между ускорением гравитационным и фактическим ускорением смартфона. Смена ориентации экрана на ландшафтную с портретной благодаря наличию G-сенсору происходит автоматически. Впервые акселерометр был установлен на Nokia 5500.

Гироскоп

Гироскоп выступает в качестве дополнения к акселерометру, на который он похож по функциям, однако отличается от него тем, что в состоянии определяться с пространственным положением даже тогда, когда гаджет находится в статическом состоянии. Точность этого датчика весьма точна – его погрешность, если он хорошо откалиброван, не превышает двух градусов. Использовался в первый раз этот прибор на iPhone 4, которому уже исполнилось пять лет.

Датчик приближения

Сегодня датчик приближения используется на каждом современном мобильном устройстве. Именно его наличие позволяет в автоматическом режиме отключить экран, в тот момент, когда смартфон подносится, в процессе разговора, к уху. Сенсор – это система, в которую входит инфракрасный излучатель и приёмник, чьим местом расположения является пространство за фронтальным стеклом.

От диода исходит излучение, которое человеческий глаз не видит, а в непосредственной близости от него располагается сенсор, предназначенный для улавливания отражения. Блокировка дисплея происходит в тот момент, когда происходит возвращение луча обратно. Датчик приближения в состоянии определить предмет, находящийся на расстоянии пяти сантиметров.

Магнитометр

С помощью магнетометра имеется возможность определения сторон света. Происходит это благодаря тому, что датчик естественно реагирует на воздействие магнитного поля Земли. Используя этот сенсор, после установки сопутствующего приложения, активирующего функции компаса, имеется возможность ориентироваться в пространстве, в случае отсутствия GPS. Иногда магнитометр применяется довольно неожиданно. Он позволяет отыскать электрическую проводку, уложенную в стене, правда для этого на смартфоне должна быть установлена программа-металлоискатель.

Датчик освещенности

В комплекте современных смартфонов часто присутствуют датчики освещённости. Конечно, чаще всего их установка практикуется в топовых моделях, но в последнее время они всё чаще встречаются и на недорогих моделях смартфонов. О предназначении этого датчика говорит само его название, а необходим он для автоматической регулировки яркости дисплея смартфона. Следует подчеркнуть, что характерным для некоторых новых моделей смартфона (таких, например, которые входящих в линейку Samsung Galaxy) является наличие обновлённого датчика освещённости. Его главная особенность – возможность определения уровней интенсивности, который имеют белый, синий, красный и зелёный цвета, что очень нужно для осуществления тонких настроек изображения на дисплее.

Сканер отпечатков пальцев

Не так давно на рынке появился датчик, который сразу начал активно завоёвывать себе популярность, благодаря чему он уже считается стандартным для устройств, относящихся к топовым. С помощью дактилоскопического сенсора имеется возможность произвести распознавание отпечатка пальца пользователя, что позволяет выполнить разблокировку устройства, не прибегая к вводу пароля. Кроме того, с помощью идентификационных функций сенсора можно совершать онлайн-покупки осуществлять защиту своей конфиденциальной информации. Впервые это устройство в 2004 году было установлено на Pantech GI100. В среде смартфонов стало модным использование функции распознавания с использованием отпечатка пальца после того, как около двух лет назад был запущен iPhone 5s.

Барометр

Начали устанавливать барометры не так давно – после выпуска Samsung Galaxy Note. В приложениях этот датчик может использоваться по-разному, но чаще всего он используется для расчёта координат GPS, а если быть точным – для его ускорения. Вне всякого сомнения, возможно также его использование, что называется, по профилю, то есть непосредственно для измерения атмосферного давления. При этом надо сказать, что барометр не стал широко использоваться в смартфонах, а потому его следует относить скорее к факультативным датчикам.

Термометр

И этот датчик, как и предыдущий, впервые был использован компанией Samsung при запуске Galaxy S4, являвшегося признанным лидером в 2013 году. Чтобы смартфон мог отображать температуру воздуха, на нём должна быть активирована специальная программа.

Гигрометр (датчик, измеряющий влажность воздуха)

Также в Galaxy S4 прошёл дебют этого сенсора. Как и последним двум датчикам, ему не суждено было стать массовым, и устанавливается он исключительно в смартфонах, производимых Samsung.

Датчик Холла

Благодаря этому датчику, осуществляется автоматическое включение экрана на мобильном устройстве в момент открытия его чехла. В таком же режиме происходит и отключение, когда чехол закрывается. В основе работы этого сенсора лежит тот же принцип работы, что и у функционала магнитометра, но от последнего его отличает простота структуры. У сенсора отсутствует способность измерения напряжённости по разным осям. Он в состоянии определять величину магнитного поля, которое возникает под воздействием материала из магнита, расположенного в обложке специальной конструкции.

Пульсометр

Наличие этого сенсора в мобильных устройствах довольно редко. Объясняется это тем простым нюансом, что использование пульсометра видится более целесообразным скорей в фитнес-треках, чем в смартфонах. Ведь только у первых имеется непрерывный контакт с телом пользователя, сто позволяет производить считывание частоты сердцебиения практически непрерывно. В число немногих смартфонов, имеющих такой сенсор, входит Samsung Galaxy S5.

Сканер, идентифицирующий сетчатки глаза

На мобильном рынке этот новейший сенсор появился только в текущем году. Это система, в которую входят камера смартфона и специализированное ПО, позволяющее производить считывание и обработку показаний. Предназначением сканера идентичное дактилоскопическому датчику – произвести идентификацию владельца устройства. Впервые он был опробован на модели ZTE Grand S3.

Как выбрать смартфон или планшет? Часть 7 – датчики

Автор: adminkost2 / Опубликовано:29.10.2016 / Последнее обновление: 13.02.2018

Для расширения функциональности, производители ставят в смартфоны и планшеты в среднем 4-10 датчиков, где каждый выполняет определенную роль. Количество и качество определяется позиционированием устройства и конечной ценой. В данной статье мы подробно обсудим типы, назначение, а так же где посмотреть перечень датчиков в смартфоне и планшете.

Типы датчиков

Акселерометр

Замечали как смартфон или планшет меняет ориентацию экрана с портретной на альбомную? Данные действия происходят благодаря акселерометру. Датчик измеряет положение устройства в пространстве и линейное ускорение в трех осях координат. Затем устройство обрабатывает расчеты и фиксирует положение.

Так же с помощью акселерометра реализовано управление в некоторых играх, например в гонках. Вместо экранных кнопок поворота руля, предлагается наклонять устройство влево или право. Используется для создания панорам.

Недостаток датчика – точность измерения, а в сумме с плохой калибровкой, гарантированные сбои в работе. В некоторых смартфонах и планшетах проявляется самопроизвольный поворот экрана, а в играх ровная ось воспринимается под небольшим углом.

Гироскоп

Как и акселерометр, датчик используется для измерения положения мобильного устройства в пространстве. При этом доступно считывание угла наклона по трем осям, даже если мобильное устройство находится в состоянии покоя.

Гироскоп работает совместно с акселерометром, что повышает точность расчета. Погрешность не больше 1-2 градуса, поэтому точность в играх выше. Так же корректно получаются панорамные снимки, так как приложение получает точные данные движения устройства.

Стоит отметить, что гироскоп не устанавливают в смартфоны и планшеты ниже среднего сегмента или в редких исключениях. Чаще такой датчик получают устройства средней, топовой и флагманской ниши.

Магнитометр

Датчик предназначен для определения магнитных полей. За счет этого в устройстве работает электронный компас. Магнитометр пригодится для путешествий и туристических походов. Поможет выбрать направление и найти дорогу, если навигация и телефонная связь не работают.

Датчик Холла

Принцип работы схож магнитометром, но в данном случае улавливается усиление магнитного поля. Применяется в паре с чехлами-книжками, которые отключают экран при приближении к устройству встроенного в обложку магнита.

Бесконтактный датчик или датчик близости

Первые сенсорные телефоны блокировали экран после ответа на звонок, что бы при разговоре ухо не касалось экранных кнопок. Это вызывало дискомфорт, так как требовалось вручную разблокировать экран, например, что бы включить громкую связь. В современных устройствах эту проблему решили за счет бесконтактного датчика.

Бесконтактный датчик часто называют «датчик приближения», который состоит из двух элементов: излучателя инфракрасного света и улавливателя. Диод излучает невидимый для человеческого глаза свет, чаще на расстояние 2-3 сантиметра. А если поднести устройство к уху, улавливатель учитывает отражение и подает команду перевести дисплей в неактивное состояние.

Подобный датчик встраивается в устройства диагональю до 6-7 дюймов, с функцией разговора по мобильной сети. Так как необходимость бесконтактного датчика в 8-10-дюймовом планшете отсутствует за ненадобностью.

Датчик света

Датчик предназначен для определения степени освещенности. В планшетах и смартфонах датчик регулирует уровень яркости дисплея, а в некоторых устройствах и подсветку сенсорных клавиш. На практике это работает по принципу: чем меньше окружающего света, тем ниже уровень подсветки, соответственно, чем больше света улавливает датчик, тем выше параметр подсветки экрана.

Так же сообщается, что некоторые устройства Samsung обладают датчиками способными измерять долю белого, красного, зелёного и синего света. Собранные данные используются для автоматической настройки и цветокоррекции изображения.

Барометр

Некоторые устройства оснащаются барометром. Датчик служит в роли метеостанции, так как отображает атмосферное давление, а так же измеряет высоту над уровнем моря, что повышает показатели GPS модуля.

Температурный датчик

Датчик предназначен для фиксации окружающей температуры. В сравнении с приложением, отображает температуру в текущем месте. Так же термометр не требует подключение к интернету, что пригодится там, где отсутствует соединение с сетью.

Гигрометр

Назначение датчика – измерение влажности воздуха. Вместе с барометром и термометром, дополняет мобильную метеостанцию и сообщает пользователю, о комфортном соотношении температуры и влажности.

Педометр

Датчик подсчитывает пройденную дистанцию, количество шагов и примерную затрату калорий. Наличие педометра в смартфоне позволит обойтись без наручных аксессуаров (фитнес-браслетов и умных часов).

Пульсометр

Из названия не сложно догадаться, что датчик предназначен для измерения пульса. До появления носимых аксессуаров несколько раз встречался в смартфонах, но популярности среди пользователей не нашел.

Дактилоскопический датчик

В основе лежит использование биометрии человека для определения владельца устройства и снятия блокировки. В настоящее время используются встраиваемые датчики в виде круга или квадрата, куда требуется прислонить палец. При этом в Qualcomm сообщают, что разработали датчики с методом ультразвукового сканирования, где для считывания достаточно приложить палец к экрану или корпусу.

Термодатчик

Датчик предназначен для измерения температуры внутри смартфонов и планшетов. Чаще производитель ставит пару датчиков, на процессор и аккумулятор. При повышении заданного порога, производительность снижается или устройство перезагружается, что бы снизить нагрузку и предотвратить преждевременную поломку.

Инфракрасный датчик

В мобильной электронике инфракрасный датчик нашел две области применения. Первая – ИК-порт, благодаря чему устройство превращается в пульт дистанционного управления бытовой техникой. Вторая – лазерное фокусирование, помогает камере точнее и быстрее сфокусироваться, что бы получить четкий снимок.

Дозиметры

Данные типы датчиков объединены в группу «измерения вредного излучения»: электромагнитного, ультрафиолетового и радиационного. Полезны для повседневного измерения в проблемных регионах и зонах заражения.

Где посмотреть типы встроенных датчиков

Как правило, производитель указывает основные типы датчиков в описании технических характеристик на сайте компании. Так же информация содержится на профильных сайтах, например devicespecifications. Более точную и подробную информацию покажут бесплатные приложения Antutu или Aida64. При возможности стоит провести тесты перед покупкой или посмотреть результаты в обзорах устройств.

Вывод

Наличие в смартфонах или планшетах только акселерометра, бесконтактного датчика и освещения говорит, что это гаджет начального или бюджетного уровня. Аппарат умеет только менять ориентацию экрана, отключать дисплей при телефонном разговоре и автоматически менять яркость. Причем точность таких датчиков остается под вопросом, так как часто производители экономят на качестве и мало уделяют внимание калибровке «доступных» устройств. Так же смартфоны и планшеты с таким оснащением плохо подходят для игр или создания панорам.

Если смартфон или планшет располагает гироскопом, в сумме с вышеперечисленными и некоторыми дополнительными датчиками, тогда это продвинутый аппарат, который предложит дополнительный и полезный функционал. При этом стоит помнить, что некоторые датчики компенсируются переходниками, например ИК-порт или дозиметр.

Поделиться:[addtoany]

Зачем так много датчиков cовременным смартфонам и как они работают

Нынешние смартфоны представляют собой произведение искусства, которые сделали инженеры. Но зачем так много датчиков в смартфоне?

Современные смартфоны представляют собой мини-компьютеры, которые научились не только звонить, обмениваться сообщениями или устанавливать программы. Они объединили в себе с десяток устройств. А десятки датчиков помогают им в этом.

Мы рассмотрим основные датчики (сенсоры) в современных смартфонах и зачем они нужны

Что делают датчики в смартфонах? Как ваш смартфон считает шаги и помогает заниматься спортом? GPS использует интернет? Какие датчики имеют все смартфоны?

Грязный воздух в Китае

Мы не будет разбирать диковинные датчики, типа VOC. Это датчик, который анализирует воздух на предмет его загрязненности. У нас такие смартфоны пользуются спросом. А вот если вы живете в Китае, то вам он точно понадобиться.

Accelerometer — акселерометр 

Самое частое применение акселерометра в программах для занятия спортом. Этот датчик считает шаги, показывает положение смартфона. Также он считает ускорение.

Это крайне полезный датчик для современного смартфона. Именно он переворачивает изображение на экране, при повороте смартфона.

Gyroscope — гироскоп

Этот датчик очень часто используется в играх. Также он помогает делать фотографии на 360 градусов.

Гироскоп работает в паре с акселерометром и помогает ему понять положение смартфона в пространстве. 

Когда вы играете в гоночные симуляторы на телефоне и крутите смартфон — именно он, а не акселерометр, дает понять ваши действия. Переворачивание смартфона на месте и наклонение его не является движением в пространстве. А гироскоп отлично понимает такие движения.

В последнее время стали популярны гироскутеры. Именно благодаря гироскопу они не дает перевернуться пользователю.

Первое использование гироскопа в смартфоне было в 2010 году, когда Apple выпустила iPhone 4. На то время это был прорыв в технике, ну а сегодня почти каждый смартфон обладает этим датчиком.

Magnetometer — магнетометр

Магнетометр

Если у вас на смартфоне есть приложение-компас, то у вас есть магнетометр.

Значение этого функционала человечество познало уже несколько сотен лет. Ведь измерение магнитных полей позволило ориентироваться не только на местности, но и на море. Где Север? Стрелка компаса всегда вам укажет.

Сегодня этот датчик используется в картах. Именно он крутит стрелочку и показывает куда вы смотрите. 

Также вы могли находить разнообразные приложение, которые определят металлические изделия. Именно благодаря магнетометру это стало возможно. 

В тандеме с датчиком GPS и акселерометром работа с картами стала очень проста и удобна. 

GPS или ГЛОНАСС

Спутник GPS Глонасс

GPS дает возможность точного геопозиционирования на карте. Куда бы вы поехали в незнакомой местности без GPS? Бумажные карты, мягко говоря, уже не такие удобные.

Датчик GPS принимает сигналы со спутников и определяет их точное месторасположение. Далее он проецирует положение смартфона по отношению к спутникам. 

GPS не использует интернет для общения со спутниками. А вот покушать батарейку он очень любит. Это самый прожорливый датчик в смартфоне. 

Для ускорения работы GPS придумали A-GPS. Это помогает быстрее определить ваше месторасположение за счет позиционирования от базовых станций вашего мобильного оператора.

Какие есть еще датчики в телефонах?

Развитие телефонов

К примеру, iPhone может похвастаться наличием барометра, который меряет давление в воздухе. Он крайне полезен для быстрого определения перемен погоды и как погода повлияет на ваше самочувствие.

Также есть инфракрасные датчики, датчики света, датчики расстояния… Каждый год они становятся меньше и скоро появятся в наших смартфонах, чем облегчат нашу жизнь. Современные смартфоны уже убили 4 продукта электроники за последние 10 лет.