Išmaniuosiuose telefonuose yra maži jutikliai, matuojantys judesį, šviesą, atstumą, kryptį, vietą, oro slėgį, šilumą, drėgmę ir biometrinius duomenis. Šie jutikliai padeda valdyti ekrano pasukimą, ryškumą, navigaciją, skambučių ekrano veikimą, saugos atrakinimą ir sveikatos stebėjimą. Šiame straipsnyje pateikiama informacija apie kiekvieną mobiliojo telefono jutiklį, ką jis įrašo ir kaip jis palaiko telefono funkcijas.
Mobiliųjų telefonų jutiklių apžvalga
Išmaniuosiuose telefonuose naudojami įmontuoti jutikliai, kad įrašytų tokius duomenis kaip judesys, šviesa, atstumas, vieta ir biometriniai duomenys. Šie jutikliai dedami po ekranu ir aplink telefono rėmelį. Kai kurie jutikliai yra aparatinės įrangos lustai, o kiti priklauso nuo programinės įrangos ir jutiklių sintezės, kad neapdorotus signalus paverstų naudingais veiksmais. Jie padeda telefonui reguliuoti ekraną, pagerinti navigaciją, apsaugoti saugos funkcijas ir palaikyti sveikatos stebėjimą.
Judesio sekimas su akselerometru
Akselerometras matuoja linijinį pagreitį trimis kryptimis (X, Y ir Z). Jis fiksuoja, kaip greitai keičiasi judesiai, padėdamas telefonui aptikti pasvirimą, drebėjimą, kėlimą ir staigius kritimus. Tai vienas iš labiausiai paplitusių jutiklių, nes palaiko daugelį kasdienių telefono funkcijų.
Akselerometro duomenys padeda pasukti ekraną, aptikti žingsnius, pažadinti ir judesiu pagrįstus valdiklius. Jis taip pat gali palaikyti paprastą fotoaparato stabilizavimą aptikdamas judesių modelius.
Ką jis įrašo?
| Užregistruoti duomenys | Ką tai reiškia telefone |
|---|---|
| m/s² pagreitis | Judėjimo greičio pokyčiai |
| Pakreipimo kryptis | Telefono kampas gravitacijos atžvilgiu |
| Vibracijos modeliai | Drebėjimas, bakstelėjimas ar nedideli smūgiai |
Stabili telefono orientacija su gravitacijos jutikliu
Gravitacijos jutiklis nustato telefoną veikiančią gravitacijos kryptį. Daugelyje įrenginių jis filtruoja akselerometro rodmenis, kad pašalintų greitą judesį ir išlaikytų stabilią kryptį žemyn. Dėl to orientacijos aptikimas tampa sklandesnis ir patikimesnis.
Šis jutiklis padeda pagerinti ekrano pasukimo tikslumą, palaiko pakreipimu pagrįstus valdiklius ir sumažina nepageidaujamus judėjimo efektus programose, kurios priklauso nuo stabilios padėties.
Sklandus sukimosi aptikimas naudojant giroskopo jutiklį
Giroskopas matuoja kampinį greitį, o tai reiškia, kaip greitai telefonas sukasi aplink savo ašis. Jis geriau nei akselerometras aptinka greitus sukimus, posūkius ir posūkio judesius.
Kartu su akselerometro duomenimis telefonas gali tiksliau sekti judėjimą. Tai pagerina judesio reagavimą ir palaiko sklandesnį fotoaparato įrašymą, kai sukimosi pokyčiai vyksta greitai.
Krypties nustatymas magnetometru
Magnetometras matuoja aplinkinius magnetinius laukus, įskaitant Žemės magnetinį lauką. Tai leidžia telefonui veikti kaip skaitmeninis kompasas ir nustatyti, kuria kryptimi jis nukreiptas, net kai telefonas nejuda.
Magnetometro rodmenys veikia kartu su GPS ir judesio jutikliais, kad pagerintų navigacijos kryptį ir žemėlapio pasukimą. Jis taip pat gali aptikti stiprius magnetinius trukdžius, kurie gali sumažinti kompaso tikslumą.
Bendras naudojimas
• Kompaso krypties jutiklis (šiaurė, pietūs, rytai, vakarai)
• Teisingas žemėlapio pasukimas navigacijos programose
• Geresnis orientacijos sekimas judesiu pagrįstose funkcijose
• Stiprių netoliese esančių magnetų aptikimas kai kuriose telefono sistemose
Automatinis ekrano ryškumas su aplinkos šviesos jutikliu
Aplinkos šviesos jutiklis matuoja aplinkos ryškumą, dažnai liuksais. Telefonas naudoja šį rodmenį, kad automatiškai reguliuotų ekrano ryškumą, kad būtų geresnis matomumas ir patogumas.
Šviesiose vietose jis padidina ekrano ryškumą, kad vaizdas būtų aiškesnis. Tamsesnėse vietose jis sumažina ryškumą, kad sumažintų akių nuovargį ir padėtų taupyti akumuliatoriaus energiją. Kai kurie telefonai taip pat stebi šviesos tendencijas, kad laikui bėgant pagerintų ekrano veikimą.
Skambučių ekrano valdymas naudojant artumo jutiklį
Artumo jutiklis aptinka, kai objektas yra labai arti telefono priekio, paprastai per kelis centimetrus. Daugelis artumo jutiklių naudoja infraraudonąją (IR) šviesą ir matuoja atspindį, kad aptiktų netoliese esančius paviršius.
Skambučių metu jis išjungia ekraną, kai telefonas yra šalia ausies. Tai apsaugo nuo atsitiktinių prisilietimų, išvengia nepageidaujamos įvesties ir sumažina energijos sąnaudas, kai ekranas nereikalingas.
Aukščio ir grindų aptikimas naudojant barometrą
Barometras matuoja oro slėgį aplink telefoną. Kadangi slėgis šiek tiek keičiasi priklausomai nuo aukščio, telefonas gali įvertinti aukščio pokyčius, pvz., judėjimą aukštyn arba žemyn pastatų viduje.
Kartu su GPS ir "Wi-Fi" padėties nustatymu barometro rodmenys gali pagerinti navigacijos tikslumą ir padėti nustatyti grindų lygio pokyčius tam tikroje aplinkoje.
| Funkcija | Nauda |
|---|---|
| Aukščio stebėjimas | Geresni aukščio ir judėjimo rekordai |
| Navigacijos tikslumas | Tikslesnis grindų lygio nustatymas |
| Orų įvertinimas | Orų programų slėgio tendencijos |
Tikslus vietos stebėjimas naudojant GPS / GNSS jutiklį
GPS/GNSS jutikliai padeda telefonui nustatyti jo buvimo vietą naudojant navigacijos palydovų signalus. GNSS reiškia pasaulinę palydovinės navigacijos sistemą, o daugelis telefonų palaiko kelias sistemas, tokias kaip GPS, GLONASS, Galileo ir BeiDou.
Rinkdamas pakartotinius vietos atnaujinimus, telefonas taip pat gali įvertinti kelionės kryptį ir greitį. Siekiant išlaikyti tikslumą, kai signalai silpni, telefonai dažnai sujungia GNSS su "Wi-Fi", mobiliojo ryšio tinklais ir judesio jutikliais.
Saugus telefono atrakinimas naudojant pirštų atspaudų jutiklį
Pirštų atspaudų jutiklis nuskaito unikalias piršto briaunas ir raštus ir paverčia juos skaitmeniniais duomenimis. Telefonas saugo saugų pirštų atspaudų šabloną ir lygina būsimus nuskaitymus, kad patvirtintų atitiktį.
Pirštų atspaudų jutikliai naudojami telefonui atrakinti, programoms apsaugoti ir saugiems veiksmams patvirtinti. Jie sumažina pakartotinio slaptažodžio įvedimo poreikį ir apsaugo prieigą.
Magnetinių priedų aptikimas naudojant Hall efekto jutiklį
Hall efekto jutiklis aptinka magnetinius laukus arti telefono, matuodamas magnetinio stiprumo pokyčius. Tai padeda telefonui atpažinti magnetinius priedus ir automatiškai reaguoti.
Šis jutiklis gali suaktyvinti tokius veiksmus kaip ekrano išjungimas, pažadinimas arba režimų perjungimas, kai magnetas juda arčiau ar toliau. Jis palaiko sklandesnį priedų elgesį, nereikalaujant fizinių mygtukų.
Saugus šilumos valdymas naudojant temperatūros jutiklį
12 pav. Saugus šilumos valdymas naudojant temperatūros jutiklį
Temperatūros jutikliai seka šilumos lygį iš vidinių dalių, tokių kaip akumuliatorius, procesorius (CPU / GPU) ir įkrovimo zona. Šie jutikliai padeda telefonui neviršyti saugių veikimo ribų ir sumažinti ilgalaikį nusidėvėjimą.
Jei temperatūra pakyla per aukštai, telefonas gali sumažinti našumą, sumažinti ryškumą arba sulėtinti įkrovimą. Tai padeda išvengti perkaitimo, palaiko stabilų veikimą ir apsaugo vidines dalis.
| Ką ji stebi | Kodėl tai svarbu |
|---|---|
| Akumuliatoriaus šiluma | Saugesnis įkrovimas ir ilgesnis tarnavimo laikas |
| CPU / lusto šiluma | Stabili našumo kontrolė |
| Bendra įrenginio šiluma | Apsauga nuo perkaitimo |
Oro drėgmės stebėjimas naudojant drėgmės jutiklį
Drėgmės jutiklis matuoja drėgmės lygį ore aplink telefoną. Šis jutiklis nėra įtrauktas į visus išmaniuosius telefonus, tačiau, kai yra, jis prideda aplinkos informacijos, kurią telefonas gali įrašyti.
Drėgmės rodmenys gali palaikyti orų ir aplinkos stebėjimo funkcijas. Kai kuriuose įrenginiuose jis taip pat gali padėti aptikti didelę drėgmę, kuri gali padidinti riziką aplink jautrias aparatūros vietas.
Pulso stebėjimas naudojant širdies ritmo jutiklį
Širdies ritmo jutiklis matuoja pulso signalus naudodamas šviesos jutimą. Jis šviečia šviesą į odą ir aptinka mažus šviesos pokyčius, kurie atsispindi, kai kraujas juda per kūną. Telefonas įrašo šiuos pulso signalus ir laikui bėgant paverčia juos širdies plakimo rodmenimis.
Šis jutiklis labiau paplitęs išmaniuosiuose laikrodžiuose ir kūno rengybos juostose, tačiau kai kurie išmanieji telefonai ar prijungti priedai taip pat gali palaikyti širdies ritmo stebėjimą. Įrašyti širdies ritmo duomenys gali būti naudojami sveikatos programose, kad būtų palaikomas pagrindinis pulso stebėjimas, aktyvumo stebėjimas ir sveikatingumo informacija.
Išvada
Mobiliųjų telefonų jutikliai tyliai renka duomenis ir padeda telefonui veikti sklandžiai ir saugiai. Judesio jutikliai seka judėjimą ir sukimąsi, o magnetometras palaiko krypties jutimą. Šviesos ir artumo jutikliai kontroliuoja ekrano veikimą, o GPS pagerina vietos sekimą. Barometro, temperatūros, drėgmės, pirštų atspaudų ir širdies ritmo jutikliai padidina tikslumą, apsaugą ir sekimo palaikymą.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Kodėl telefonai naudoja jutiklių sintezę?
Telefonai naudoja jutiklių sintezę, kad sujungtų kelis jutiklius, kad būtų galima tiksliau sekti judesį, kryptį ir orientaciją.
Kodėl telefono jutikliai gali tapti netikslūs?
Jutikliai gali tapti netikslūs dėl temperatūros pokyčių, senstančių dalių, trukdžių ar mažų aparatinės įrangos apribojimų.
Kodėl GPS kartais lėtas arba neteisingas?
GPS gali būti lėtas arba netikslus patalpose, šalia aukštų pastatų arba kai palydovo signalai yra silpni.
Kuo skiriasi aparatinė įranga ir virtualūs jutikliai?
Aparatūros jutikliai yra tikros telefono dalys, o virtualūs jutikliai yra programinės įrangos rezultatai, gaunami derinant jutiklių duomenis.
Ar telefono jutikliai išeikvoja akumuliatorių?
Taip. Akumuliatoriaus išsikrovimas padidėja, kai jutikliai veikia dažniau arba tiksliau, ypač GPS.
Kaip patikrinti, ar jutiklis veikia?
Patikrinkite telefono jutiklių testavimo įrankius arba diagnostikos programas ir patikrinkite, ar tokios funkcijos kaip pasukimas, ryškumas, kompasas ar GPS veikia normaliai.