Чувство для смартфона: все датчики, которыми гаджеты исследуют мир

Если интересно, какие именно датчики бывают и как они работают, – читайте дальше.

Даже несмотря на то, что смартфоны – это закрытые устройства, без возможности расширять аппаратное обеспечение, они остаются достаточно функциональными. Все благодаря тому, что даже самый дешевый смартфон имеет в своем составе кучу сенсоров. Если интересно, какие именно датчики бывают и как они работают, – читайте дальше.

датчики

Акселерометр

За перемещениями смартфон наблюдает с помощью акселерометра. Любое движение или вибрация гаджета меняет показания этого сенсора. Вычисляя, как именно меняются координаты, гаджет может вполне точно сказать, чем занимается пользователь. Например, так девайс считает шаги даже без использования носимого браслета.

Акселерометр позволяет устройству отслеживать не только пользователя, но и положение своего корпуса в пространстве. Это особенно актуально с ростом приложений дополненной и виртуальной реальности. Без этого сенсора гаджеты не могли автоматически переключаться между портретным и ландшафтным режимами.

Внутри этот датчик состоит из микроскопических движущихся структур. Под действием ускорения, которое возникает во время перемещения, эти структуры деформируются, генерируя электричество. Чем больше ускорение, тем больше энергии высвободится.

Гироскоп

Для точного определения положения корпуса мобильного гаджета в пространстве лучше подходит гироскоп. Он позволяет определить малейшие отклонения от текущей позиции и является вспомогательным к акселерометру. Именно гироскоп обеспечивает высокую точность управления в играх и других приложениях, где гаджет отклоняется на небольшие углы, а не перемещается.

По конструкции гироскопы также базируются на микроструктурах, которые дополнительно вибрируют. Так при малейших изменениях положения возникают силы, заставляющие эти структуры отклоняться. Они генерируют электричество, которое далее считывает и обрабатывает программное обеспечение.

Магнитометр

Если у вашего телефона есть компас, то у него есть датчик магнитного поля – магнитометр. Для своей работы этот сенсор использует силу Лоренца. Она возникает, если поместить металлический провод в магнитное поле и подать на него ток. Чем больше магнитное поле – тем больше смещается проволока. Это перемещение далее фиксируют с помощью оптических или электронных компонентов.

GPS

Global Positioning System (GPS) – эта технология часто является одним из решающих моментов, когда возникает вопрос, нужен ли вообще смартфон. Без нее не работали бы многие современные приложения и сервисы.

Модуль GPS воспринимает сигнал от спутников этой системы. При этом передаются не координаты, как можно было бы подумать. Из космоса гаджет воспринимает только точное время. Однако благодаря тому, что спутники размещены специальным образом, они находятся на разном расстоянии от смартфона. Итак, смартфон с определенной задержкой получит от каждого спутника информацию о времени. Далее на основе этой информации программное обеспечение телефона рассчитывает координаты.

Датчик отпечатков

Датчики отпечатков ставили в телефоны еще в середине 2000-х годов. Идея не оказалась популярной, и о ней забыли. А несколько лет назад снова начали продвигать как ноу-хау.

Сканер отпечатков фактически является фотокамерой – для своей работы он использует похожие сенсоры и компоненты.

Датчик освещения

Странным образом большинство «умных» смартфонов не могут справиться с простой задачей – автоматически подстраивать яркость экрана, чтобы было комфортно. Однако это недостатки программного обеспечения, а не железа.

Сам датчик освещения представляет собой упрощенную фотокамеру. Когда на его чувствительный элемент попадает свет, он генерирует электроэнергию. Чем сильнее освещение, тем больше электричества вырабатывается. Дальше софт по собственным алгоритмам подбирает комфортную яркость дисплея до текущей яркости.

Датчик приближения

Когда Стив Джобс презентовал первый iPhone, он хвастался, что смартфон не будет делать случайных нажатий во время разговоров. Ведь в этот момент экран прижимается к голове, а для емкостного экрана что ухо, что палец выглядят одинаково.

Датчик приближения использует теплокровность человека для своей работы. Он чувствует инфракрасный свет – тепло, которое излучает человеческое тело. Поэтому он четко работает даже в полной ночной темноте – для него человек всегда светится как фонарик.

Барометр

Этот датчик малопопулярный, однако встречается в некоторых моделях смартфонов. С его помощью смартфон может точно знать атмосферное давление. На базе этой информации он может, например, точнее прогнозировать погоду или показывать высоту над уровнем моря.

Принцип работы такого датчика заключается в микроструктурах, которые деформируются в зависимости от атмосферного давления. Эту деформацию считывает программное обеспечение.

Датчик Холла

Если вы удивлялись, как смартфон узнает, когда вы закрываете купленный на Aliexpress чехол-обложку, то короткий ответ – датчик Холла. Он встроен в гаджет и реагирует на присутствие магнитного поля.