您的手機中有很多傳感器,這就是它們的作用

已發表: 2022-06-25
手機內部。
grafvision/Shutterstock.com

我們口袋裡隨時都有迷你電腦真是太酷了。 要讓智能手機像它們一樣工作,還有很多事情要做。 讓我們看一下手機內部的許多傳感器。

屏幕如何自動調節亮度? 當你轉動手機時,手機如何知道旋轉屏幕? 這一切都歸功於隱藏在裡面的數十個傳感器。 我們將解釋一些最重要的。

環境光傳感器

環境光傳感器負責 iPhone 和 Android 設備上的一個常見功能,稱為“自動亮度”。 該傳感器使您的手機可以檢測您周圍的照明條件並相應地調整屏幕亮度。

傳感器本質上會吸收您周圍的所有可用光,並使用它來計算環境照明條件。 然後將該信息發送到顯示屏,顯示屏會變亮或變暗以匹配。 這是一個簡單的概念,但非常方便。 您幾乎不需要手動調整亮度。

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加速度計

加速度計是智能手機中較為知名的傳感器之一。 許多人認為它負責知道何時旋轉屏幕,但實際上它只是其中的一部分。

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加速度計單獨檢測運動。 它檢測三個方向的運動——左右、上/下和前/後。 本質上,每當您的手機移動時,加速度計都會注意到它。 這就是手機可以用作計步器的方式。

加速度計檢測與重力相關的運動。 它非常擅長捕捉任何動作,但不擅長了解手機的精確位置。

指紋掃描儀

三星生物識別
三星

指紋掃描儀主要分為三種類型——光學、電容和超聲波。 光學掃描儀本質上是一台相機,它使用光來掃描您的手指。 這些很容易被愚弄。

電容式掃描儀使用電子電容器掃描您的手指。 這與“電容式按鈕”中的技術相同,無需按下即可檢測觸摸。 這些比光學要好,但不是最好的。

對於最安全的指紋掃描儀,您需要一個超聲波傳感器。 這種類型使用聲波來檢測手指中的所有脊。 很難愚弄這些——儘管並非不可能——這就是為什麼它們大多出現在高端智能手機上的原因。

顯示屏或顯示屏下指紋掃描儀通常是光學的或超聲波的。

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全球定位系統

GPS(全球定位系統)可能是您手機中最著名的傳感器。 該傳感器負責了解您的精確位置。 它被映射應用程序和許多其他應用程序使用。

GPS是如何工作的? 手機內的 GPS 單元接收來自衛星的 ping。 它使用來自多顆衛星的信息來三角測量您的確切位置。 這就是為什麼 GPS 信號有時在室內會很弱的原因。 順便說一句,所有這一切都是在不使用數據的情況下發生的。

如今,智能手機使用 GPS 信息以及蜂窩塔信號強度和無線網絡來獲得更準確的位置細節。

陀螺儀

我們提到加速度計需要幫助才能知道您何時旋轉手機。 陀螺儀是這個難題的第二部分。 它測量您的手機旋轉了多少以及朝哪個方向旋轉。

然而,陀螺儀也需要幫助。 每次旋轉都會與您上一次旋轉手機進行比較,並且您的手機始終會輕微旋轉。 隨著時間的推移,這會導致“漂移”,從而使信息不准確。

加速度計可糾正此漂移問題,並提供有關設備運動的信息。 他們可以一起測量真正的加速度,但還缺少一塊拼圖。

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紅外線傳感器

人臉識別系統下的人臉
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如果您的手機沒有指紋傳感器,則很有可能它具有用於面部識別的紅外傳感器。 這就是 iPhone 用於 Face ID 的方式。

紅外傳感器使用紅外光通過一系列點在三個維度上映射您的臉部。 紅外燈非常重要,因為它允許它在任何照明條件下工作,這與普通相機不同。

每次您嘗試解鎖手機時,傳感器都會掃描您的面部並將其與它所知道的您的圖像進行比較。 如果匹配,傳感器會告訴手機解鎖。

激光雷達

客廳裡的家具用圓點勾勒出來,展示了 iPhone 激光雷達掃描儀所看到的東西。
蘋果

激光雷達是現代 iPhone 和 iPad 中的傳感器。 其目的是確定自身與其他物體之間的距離。 它通過測量光脈衝反彈所需的時間來做到這一點。 它就像雷達,但用光而不是無線電波。

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與雷達相比,激光雷達的優勢在於它在小型環境(例如您的家)中效果更好。 LiDAR 傳感器收集的數據用於創建 3D 模型、改進增強現實並找到您的 AirTag。 您可以在 iPhone 或 iPad 上使用 LiDAR 做很多事情。

磁力計

手機旋轉時要知道的最後一塊拼圖是磁力計。 這個傳感器本質上是一個指南針,它告訴你哪個方向是北方。 如果您曾經使用過指南針應用程序,它就會使用此傳感器。

如何鎖定 iPhone 或 iPad 的屏幕方向
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磁力計檢測設備相對於地面的移動方向。 將其與來自加速度計和陀螺儀的信息結合起來,您就可以全面了解設備所處的方向。這三者協同工作並相互糾正。

接近傳感器

接近傳感器完全符合您的預期——它測量接近度。 與激光雷達類似,它會發出一束光(你看不到),然後測量它是如何反彈回來的。

接近傳感器最常用於了解何時關閉屏幕。 當您將手機放在臉上撥打電話或將其放在口袋中且屏幕仍處於打開狀態時,它會關閉屏幕。

更多傳感器

手機拆了。
柯基犬/Shutterstock.com

這些只是智能手機中最常見的傳感器中的一小部分。 還有很多其他傳感器也在做重要的事情。 如您所見,它們中的許多與其他傳感器一起工作以完成複雜的事情。 你口袋裡的手機是一個複雜的過程和計算網絡。 它們確實是智能手機。

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