Senzory v chytrých telefonech a tabletech
Přítomnost velkého množství senzory U moderních mobilních zařízení je to známý fakt, ale kolik jich je a k čemu se tyto senzory používají, je záhadou. Mnoho výrobců uvádí pouze ty základní, známé. senzory v telefonech, jako akcelerometr, gyroskop и senzor přiblížení. Naprostá většina výrobců ale o použitých senzorech a další elektronice, kterou je jejich zařízení napěchováno, píše vůbec málo.
Rozhodli jsme se objasnit situaci se senzory v chytrých telefonech a tabletech. Účelem článku je říci, jaké typy senzorů existují, k čemu slouží, v jakých zařízeních je lze nalézt a jak.
Akcelerometr (akcelerometr, senzor orientace, senzor zrychlení)
Gyroskop
Geomagnetický senzor (snímač geomagnetického pole, magnetometr)
Senzor přiblížení
Světelný senzor
Hallův senzor
Barometr (snímač tlaku)
Teploměr (čidlo okolní teploty)
Senzor vlhkosti (vlhkoměr)
Krokoměr (detektor kroků)
Snímač otisků prstů (Touch ID)
Skener sítnice
Senzor srdečního tepu (pulsmetr, monitor srdečního tepu)
SpO2 Senzor saturace krve kyslíkem
Dozimetr
Pomocné senzory
Senzory jsou různá zařízení, která čtou další informace. Tato řešení usnadňují práci s telefonem, tabletem nebo jiným gadgetem a dodávají zařízení funkčnost.
Přítomnost mnoha senzorů v moderních mobilních zařízeních je známá skutečnost, ale kolik jich je a k čemu se tyto senzory používají, je záhadou. Mnoho výrobců uvádí pouze základní známé senzory, jako je akcelerometr, gyroskop a senzor přiblížení. Naprostá většina výrobců ale o použitých senzorech a další elektronice, kterou je jejich zařízení napěchováno, píše vůbec málo.
Rozhodli jsme se objasnit situaci se senzory v chytrých telefonech a tabletech. Účelem článku je říci, jaké typy senzorů existují, k čemu slouží, v jakých zařízeních je lze nalézt a jak.
Základní senzory v chytrých telefonech a tabletech
Akcelerometr
(akcelerometr, senzor orientace, senzor zrychlení) – nejjednodušší senzor, který lze nalézt v každém smartphonu nebo tabletu. Slouží především k registraci natočení smartphonu z orientace na výšku do orientace na šířku. Akcelerometr se často nazývá G-senzor. Obecně platí, že akcelerometr zaznamenává rozdíl mezi zrychlením objektu a gravitačním zrychlením podél tří os. Elektronika pak vypočítá rozdíl, vyvodí závěry a pošle signál do softwaru, který mu řekne, kdy a jakým směrem má otočit obrazovku. Odtud plyne hlavní nevýhoda akcelerometru: pokud není zrychlení nebo není velké, tak akcelerometr přestane registrovat polohu zařízení v prostoru nebo to udělá s velkou chybou. To má negativní dopad na přesnost ovládání zařízení například ve hrách nebo při ovládání kvadrokoptéry. Zde přichází na pomoc další senzor.
Gyroskop
(gyroskop) – slouží také k registraci polohy zařízení v prostoru, ale na rozdíl od akcelerometru dokáže registrovat úhel náklonu ve třech osách i stacionárního zařízení. Použití gyroskopu ve hrách zvyšuje přesnost, protože vývojáři budou mít přístup k informacím o odchylce zařízení ve stupních s chybou pouze 1-2 stupně. Mnoho lidí věří, že i levné smartphony a tablety jsou vybaveny gyroskopem. Náš experiment však ukázal, že levné smartphony a tablety se nemohou pochlubit gyroskopem – pouze akcelerometrem. Zde jsou některé smartphony a tablety, kde gyroskop nebyl detekován:
A tady je ten notoricky známý senzor:
Gyroskop jsme našli i v Samsungu Galaxy S III DUOS, Galaxy S5 mini, LG NEXUS 5. A není pochyb o tom, že gyroskop a solidní sadu dalších senzorů obsahují TOP řešení jako Samsung Galaxy Note Edge, Galaxy S 6, Galaxy A7, Sony Xperia Z3+, LG G4 a další nejlepší moderní smartphony.
V LG G4S a Asus FonePad 8 (o kterých jsme již psali – podrobná recenze Asus FonePad 8) překvapivě není gyroskop v seznamu senzorů vidět, ale pomocných senzorů je dost:
Abychom byli spravedliví, je třeba poznamenat, že pomocné senzory, o kterých jsme hovořili na samém konci článku, mohou kompenzovat nedostatek gyroskopického senzoru, ale věříme, že ne zcela.
Geomagnetický senzor
(senzor geomagnetického pole, magnetometr) – senzor, který reaguje na zemská magnetická pole. S jeho pomocí můžete určit světové strany, proto se často nazývá elektronický kompas. Zejména přítomnost takového senzoru výrazně pomůže zařízením bez GPS modulu určit jejich polohu (samozřejmě ne bez pomoci WiFi a mobilních věží). Magnetometr je jedním z klíčových senzorů, který spolu s akcelerometrem a gyroskopem umožňuje vývojářům využít potenciál zařízení naplno. Někdy se pro další zvýšení přesnosti přidávají další hardwarové senzory s podobnou, ale zjednodušenou funkčností, jako je vektorový senzor Geomagnetic Rotation. Magnetometr lze samozřejmě použít k zamýšlenému účelu: jako detektor kovů, k hledání kabeláže ve stěnách, jako kompas – to, co potřebujete, hledejte v obchodech s aplikacemi.
Některé aplikace pro chytré telefony, které využívají geomagnetický senzor
Senzor přiblížení
(senzor přiblížení) – senzor umožňuje určit předmět před vámi a vzdálenost k němu. Jedná se o infračervený vysílač a přijímač. Když se k přijímači nedostane žádné záření, neexistuje žádný předmět, ale když záření dosáhne přijímače, existuje objekt, od kterého se paprsek odráží. Tento senzor umožňuje vypnout displej, když přiložíte ucho k chytrému telefonu, abyste mohli uskutečnit hovor. Pokročilé verze senzoru se používají jako senzor gest – smartphone dokáže rozpoznat určitá gesta rukou a provést danou akci. V některých případech lze senzor přiblížení použít k vypnutí displeje při použití pouzdra (levná alternativa Hallova senzoru).
Jsme zvyklí, že moderní smartphony neustále rozšiřují své možnosti. Mnoho známých funkcí přímo závisí na přítomnosti určitých senzorů, které pracují bez povšimnutí uživatele. Mobilní aplikace přijímají externí data, vytvářejí trasy, počítají ušlé kroky, rozpoznávají gesta a poskytují ovládání ve hrách. Pojďme zjistit, jaká je role malých senzorů nainstalovaných ve vašem zařízení.
Akcelerometr
Určuje vzdálenost pohybu, zrychlení a polohu smartphonu v prostoru. Akcelerometr detekuje pohyb v trojrozměrném souřadnicovém systému. Zodpovídá za automatickou změnu orientace obrazovky a také zobrazuje trasy na mapách a počítá ušlé kroky. Jde o vůbec první senzor, který se začal aktivně používat v telefonech.
Gyroskop
Tento senzor pracuje v tandemu s akcelerometrem. Neumí zohlednit uběhnutou vzdálenost, ale mnohem přesněji určuje polohu zařízení sledováním úhlu sklonu vzhledem k horizontální úrovni. Akcelerometr a gyroskop spolupracují na zajištění vysoké přesnosti, která je důležitá ve hrách a aplikacích rozšířené reality. Dobře zkalibrovaný gyroskop nemá chybu větší než 1-2 stupně.
Senzor přiblížení
Dnes je takový senzor instalován téměř ve všech telefonech a je umístěn nad obrazovkou vedle přední kamery. Hlavní účel vyplývá z jeho názvu: snímač sleduje přiblížení jakýchkoli předmětů ke smartphonu. Právě to dává systému pokyn, aby vypnul obrazovku, aby se zabránilo falešným poklepům, když přiložíte zařízení k uchu. Existují 2 hlavní typy takových senzorů, které se liší principem činnosti: infračervené a ultrazvukové. U některých modelů výrobci nahrazují fyzický senzor softwarovými algoritmy, aby ušetřili peníze, což může vést k nesprávným reakcím.
Světelný senzor
Tento fotosenzor má nejzřetelnější princip fungování, který informuje systém o změnách úrovně vnějšího osvětlení. Na základě těchto údajů funguje funkce automatického jasu obrazovky, kterou nyní poskytuje mnoho zařízení. Inteligentní ovládání jasu šetří energii baterie, chrání váš zrak a usnadňuje používání smartphonu.
Snímač otisků prstů
Touha po zvýšení soukromí vedla k zavedení biometrických bezpečnostních prvků do moderních smartphonů. Obecným standardem se stala instalace snímače otisků prstů do každého zařízení. Pomocí této metody odemykání můžete spolehlivě uzavřít přístup k zařízení cizím osobám a zabránit prozrazení osobních údajů v případě ztráty zařízení. Přístup otisků prstů poskytuje nejvyšší úroveň zabezpečení. A také nelze zapomenout, na rozdíl od grafického klíče nebo hesla.
Hallův senzor nebo magnetometr
Tento senzor určuje světové strany reakcí na magnetické pole Země a je nezbytný pro fungování vestavěného kompasu. Spolu s daty přijatými z mobilních věží se používá pro navigaci a koriguje vektor pohybu. U výklopných telefonů umožňoval podsvícení nebo přijímání hovorů při otevření zařízení. Další úlohou senzoru je synchronizovat interakci zařízení s magnetickým pouzdrem.
Barometr
Tento typ snímače je instalován v prémiových modelech smartphonů. Barometr měří atmosférický tlak a vypočítává polohu nad hladinou moře. Jeho přítomnost výrazně zvyšuje přesnost určování geodat, protože bere v úvahu pohyb nejen v jedné rovině, ale také podél vertikální osy.