Współczesny smartfon trudno nazwać po prostu komputerem, bo potrafi znacznie więcej niż jego stacjonarny przodek: potrafi zmierzyć temperaturę, określić wysokość nad poziomem morza i określić wilgotność powietrza, a jeśli nagle zapomnisz o orientacji w kosmosie lub stracisz grawitację, wszystko zostanie naprawione. I pomagają mu w tym, jak już zapewne się domyślacie, czujniki, czyli czujniki. Dziś poznamy je lepiej, a przy okazji sprawdzimy, czy naprawdę jesteśmy na Ziemi. 😉
Potrzebne są wszelkiego rodzaju czujniki!
Aby pracować z czujnikami sprzętowymi dostępnymi na urządzeniach z systemem Android, użyj klasy Menedżer czujników, do którego odniesienie można uzyskać stosując metodę standardową pobierz usługę systemową:
SensorManager sensorManager = (SensorManager)getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
Aby rozpocząć pracę z czujnikiem, należy określić jego typ. Najłatwiej to zrobić na zajęciach czujnik, ponieważ wszystkie typy czujników są już w nim zdefiniowane jako stałe. Rozważmy je bardziej szczegółowo:
- Czujnik.TYPE_ACCELEROMETER- trójosiowy akcelerometr, który zwraca przyspieszenie w trzech osiach (w metrach na sekundę do kwadratu). Powiązany układ współrzędnych pokazano na rys. 2. 1.
- Czujnik.TYPE_LIGHT- czujnik światła zwracający wartość w luksach, zwykle używany do dynamicznej zmiany jasności ekranu. Ponadto dla wygody stopień oświetlenia można uzyskać w postaci cech - „ciemny”, „pochmurny”, „słoneczny” (powrócimy do tego).
- Czujnik.TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE- termometr, zwraca temperaturę otoczenia w stopniach Celsjusza.
- Czujnik.TYPE_PROXIMITY- czujnik zbliżeniowy sygnalizujący odległość pomiędzy urządzeniem a użytkownikiem (w centymetrach). Gdy ekran zgaśnie podczas połączenia, czujnik ten zostanie uruchomiony. Na niektórych urządzeniach zwracane są tylko dwie wartości: „daleko” i „zamknij”.
- Czujnik.TYPE_GYROSCOPE- trójosiowy żyroskop, który zwraca prędkość obrotu urządzenia w trzech osiach (radiany na sekundę).
- Czujnik.TYPE_MAGNETIC_FIELD- magnetometr wyznaczający odczyty pola magnetycznego w mikroteslach (µT) w trzech osiach (dostępny w smartfonach ze sprzętowym kompasem).
- Czujnik.TYPE_PRESSURE- czujnik ciśnienia atmosferycznego (w uproszczeniu – barometr), który zwraca aktualne ciśnienie atmosferyczne w milibarach (mbar). Jeśli pamiętasz trochę fizyki, to korzystając z wartości tego czujnika, możesz łatwo obliczyć wysokość (a jeśli nie masz ochoty pamiętać, możesz skorzystać z gotowej metody uzyskaćWysokość z obiektu Menedżer czujników).
- Czujnik.TYPE_RELATIVE_HUMIDITY- czujnik wilgotności względnej w procentach. Nawiasem mówiąc, połączone wykorzystanie czujników wilgotności względnej i ciśnienia pozwala przewidzieć pogodę - oczywiście, jeśli wyjdziesz na zewnątrz. 😉
- Czujnik.TYPE_STEP_COUNTER(od API 19) - licznik kroków od włączenia urządzenia (jest resetowany dopiero po ponownym uruchomieniu).
- Czujnik.TYPE_MOTION_DETECT(od API 24) - czujnik ruchu w smartfonie. Jeśli urządzenie jest w ruchu od pięciu do dziesięciu sekund, zwraca jedną (najwyraźniej zaległości w zakresie sprzętowej funkcji antykradzieżowej).
- Czujnik.TYPE_HEART_BEAT(z API 24) - detektor bicia serca.
- Czujnik.TYPE_HEART_RATE(z API 20) - czujnik zwracający puls (uderzenia na minutę). Ten czujnik wyróżnia się tym, że wymaga wyraźnej zgody. android.permission.BODY_SENSORS w manifeście.
Wymienione czujniki to sprzęt komputerowy i działają niezależnie od siebie, często bez żadnego filtrowania lub normalizacji wartości. „Aby ułatwić życie programistom”™ Google wprowadziło kilka tzw wirtualny czujniki, które zapewniają bardziej uproszczone i dokładne wyniki.
Na przykład czujnik Czujnik.TYPE_GRAVITY przepuszcza odczyty akcelerometru przez filtr dolnoprzepustowy i zwraca bieżący kierunek i wielkość grawitacji wzdłuż trzech osi, oraz Czujnik.TYPE_LINEAR_ACCELERATION wykorzystuje już filtr górnoprzepustowy i otrzymuje wartości przyspieszenia w trzech osiach (bez uwzględnienia grawitacji).
Tworząc aplikację wykorzystującą odczyty czujników, wcale nie trzeba biegać ulicą ani wskakiwać do wody z wysokiego klifu, ponieważ emulator zawarty w pakiecie SDK Androida może przekazywać do aplikacji dowolne wartości debugowania (ryc. 2–3).
Szukam czujników
Aby dowiedzieć się, jakie czujniki znajdują się w smartfonie, warto skorzystać z metody pobierz listę czujników obiekt Menedżer czujników:
Lista
Powstała lista będzie zawierała wszystkie obsługiwane czujniki: zarówno sprzętowe, jak i wirtualne (rys. 4). Co więcej, część z nich będzie miała różne niezależne implementacje, różniące się ilością pobieranej mocy, opóźnieniem, zasięgiem działania i dokładnością.
Aby uzyskać listę wszystkich dostępnych czujników danego typu, należy podać odpowiednią stałą. Na przykład kod
Lista
zwróci wszystkie dostępne czujniki barometryczne. Co więcej, na początku listy znajdą się implementacje sprzętowe, a na końcu wirtualne (reguła obowiązuje dla wszystkich typów czujników).
Aby uzyskać domyślną implementację czujnika (takie czujniki dobrze sprawdzają się w standardowych zadaniach i są zrównoważone pod względem zużycia energii), stosuje się tę metodę pobierz domyślny czujnik:
Sensor defPressureSensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE);
Jeżeli dla danego typu czujnika istnieje implementacja sprzętowa, domyślnie zostanie ona zwrócona. Gdy żądana opcja nie jest dostępna, w grę wchodzi wersja wirtualna, ale jeśli, niestety, w urządzeniu nie ma nic odpowiedniego, getDefaultSensor powróci zero .
Jak osobiście wybrać realizację czujników według kryteriów jest napisane na pasku bocznym, ale płynnie idziemy dalej.
Wykonywanie odczytów
Aby odbierać zdarzenia generowane przez czujnik należy zarejestrować implementację interfejsu Odbiornik zdarzeń czujnika używając tego samego Menedżer czujników. Brzmi skomplikowanie, ale w praktyce jest to realizowane w jednej linijce:
Sensor defPressureSensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PRESSURE); sensorManager.registerListener(workingSensorEventListener, defPressureSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
Tutaj domyślnie rejestrujemy uzyskany wcześniej barometr metodą zarejestruj słuchacza, przekazując czujnik jako drugi parametr, a częstotliwość aktualizacji danych jako trzeci.
Klasa SensorManager definiuje cztery stałe statyczne, które określają częstotliwość odświeżania:
- Menedżer czujników.SENSOR_DELAY_FASTEST- maksymalna częstotliwość aktualizacji danych;
- Menedżer czujników.SENSOR_DELAY_GAME- częstotliwość powszechnie stosowana w grach obsługujących żyroskop;
- Menedżer czujników.SENSOR_DELAY_NORMAL- domyślna częstotliwość odświeżania;
- Menedżer czujników.SENSOR_DELAY_UI- częstotliwość odpowiednia do aktualizacji interfejsu użytkownika.
Trzeba powiedzieć, że określając częstotliwość odświeżania, nie należy oczekiwać, że będzie ona ściśle przestrzegana. Jak pokazuje praktyka, dane z czujnika mogą przychodzić zarówno szybciej, jak i wolniej.
Nieuwzględniony pierwszy parametr to implementacja interfejsu Odbiornik zdarzeń czujnika, gdzie w końcu otrzymujemy konkretne liczby:
Prywatny końcowy SensorEventListenerworkingSensorEventListener = new SensorEventListener() ( public void onAccuracyChanged(czujnik czujnika, int dokładność) ( ) public void onSensorChanged(zdarzenie SensorEvent) ( // Uzyskaj ciśnienie atmosferyczne w milibarach podwójne ciśnienie = event.values; ) );
Metoda onSensorZmieniono mijany obiekt Zdarzenie czujnika, opisujący wszystkie zdarzenia związane z czujnikiem: czujnik.zdarzenia- link do czujnika, zdarzenie.dokładność- dokładność wartości czujnika (patrz poniżej), wydarzenie.znacznik czasu- czas wystąpienia zdarzenia w nanosekundach i, co najważniejsze, tablica wartości wartości.zdarzenia. W przypadku czujnika ciśnienia przesyłany jest tylko jeden element, natomiast np. w przypadku akcelerometru przewidziane są jednocześnie trzy elementy dla każdej z osi. W kolejnych rozdziałach przyjrzymy się przykładom pracy z różnymi czujnikami.
metoda onAccuracyZmieniono pozwala na śledzenie zmian dokładności przesyłanych wartości, określonych przez jedną ze stałych: SensorManager.SENSOR_STATUS_ACCURACY_LOW- niska dokładność, SensorManager.SENSOR_STATUS_ACCURACY_MEDIUM- średnia dokładność, możliwa kalibracja, SensorManager.SENSOR_STATUS_ACCURACY_HIGH- wysoka celność, SensorManager.SENSOR_STATUS_UNRELIABLE- dane są niewiarygodne, wymagana jest kalibracja.
Gdy nie jest już konieczna praca z czujnikiem, należy anulować rejestrację:
SensorManager.unregisterListener(workingSensorEventListener);
Zmierz ciśnienie i wysokość
Cały kod do pracy z czujnikiem ciśnienia napisaliśmy już w poprzedniej sekcji, po otrzymaniu wartości ciśnienia atmosferycznego w milibarach w zmiennej ciśnienia.
Nadal dostępne tylko dla członków
Opcja 1. Dołącz do społeczności „site”, aby zapoznać się ze wszystkimi materiałami na stronie
Członkostwo w społeczności w określonym okresie zapewni Ci dostęp do WSZYSTKICH materiałów Hackera, zwiększy Twoją osobistą zniżkę skumulowaną i pozwoli Ci zgromadzić profesjonalną ocenę Xakep Score!
Gadżety są wyposażone w różnorodne czujniki, które otwierają nowe funkcje i sprawiają, że korzystanie z telefonów jest łatwiejsze i wygodniejsze.
Zestawiliśmy już te, w które wyposażone są smartfony, ale nie wspomnieliśmy o czujniku Halla. Co to jest, do czego służy i jak działa – wszystko to można znaleźć w tym artykule.
Dlaczego potrzebujesz czujnika Halla?
Czujnik ten jest w stanie określić położenie i opiera się na efekcie Halla, który został odkryty w 1878 roku. Naukowiec-fizyk zdołał dokonać odkrycia, mierząc napięcie prądu w przewodniku, który znajdował się w polu magnetycznym.
Nasze gadżety korzystają z uproszczonej wersji czujnika Halla. Jest w stanie określić obecność pola magnetycznego, ale nie oblicza natężenia pola wzdłuż różnych osi. Wraz z nim smartfony często korzystają z czujnika magnetycznego, który odpowiada za działanie kompasu.
Czujnik Halla w smartfonach
Czujnik Halla można spotkać głównie we flagowych smartfonach, do których dostępne są specjalne etui z zatrzaskiem magnetycznym – często nazywane są smart case lub Smart Case. Czujnik jest w stanie określić, czy obudowa etui jest zamknięta czy otwarta i zgodnie z tym włączyć/wyłączyć wyświetlacz urządzenia.
Należy zauważyć, że nie wszyscy producenci wskazują obecność tego czujnika w charakterystyce urządzenia. Obecność tego czujnika możesz być pewien, jeśli jako akcesorium do gadżetu dostępne jest Smart Case.
Czujnik Halla pomaga programom nawigacyjnym szybciej mierzyć lokalizację. Wcześniej był używany w telefonach z klapką i pomagał aktywować ekran po otwarciu gadżetu i wyłączać go po zamknięciu urządzenia.
Inne zastosowanie
Początkowo czujniki Halla stosowano w samochodach, gdzie odpowiadały za pomiar kąta położenia wału korbowego. Czujnik określa moment powstania iskry w samochodzie. To prawda, że dotyczy to starych samochodów. Później czujniki zbliżeniowe i mierniki poziomu cieczy zaczęto wyposażać w czujnik. Stosowano je także w systemach odczytu kodów magnetycznych, a nawet w silnikach rakietowych.
Akcelerometr mierzy przyspieszenie i pozwala smartfonowi określić charakterystykę ruchu i pozycję w przestrzeni. To właśnie ten czujnik działa, gdy orientacja pionowa zmienia się na poziomą, gdy urządzenie jest obracane. Odpowiada także za liczenie kroków i pomiar prędkości poruszania się we wszelkiego rodzaju aplikacjach mapowych. Akcelerometr dostarcza informacji o tym, w którą stronę obrócony jest smartfon, co staje się ważną funkcją w różnych aplikacjach.
Sam czujnik składa się z małych czujników: mikroskopijnych struktur krystalicznych, pod wpływem sił przyspieszających, przechodzących w stan naprężenia. Napięcie przekazywane jest do akcelerometru, który interpretuje je na dane dotyczące prędkości i kierunku ruchu.
Żyroskop
Czujnik ten pomaga akcelerometrowi nawigować w przestrzeni. On na przykład pozwala to zrobić na smartfonie. W grach wyścigowych, gdzie sterowanie odbywa się poprzez poruszanie urządzeniem, działa jedynie żyroskop. Jest czuły na obrót urządzenia względem własnej osi.
Smartfony wykorzystują układy mikroelektromechaniczne, a pierwsze tego typu urządzenia zachowujące oś podczas skręcania pojawiły się na początku XIX wieku.
Magnetometr
Ostatnim z trio czujników orientacji w przestrzeni jest magnetometr. Mierzy pola magnetyczne i odpowiednio może określić, gdzie jest północ. Funkcja kompasu w różnych aplikacjach mapowych i niektórych programach kompasowych działa przy użyciu magnetometru.
Podobne czujniki znajdują się w wykrywaczach metali, dlatego można znaleźć specjalne aplikacje, które zamieniają smartfon w takie urządzenie.
Magnetometr współpracuje z akcelerometrem i GPS w celu geolokalizacji i nawigacji.
GPS
Gdzie bylibyśmy bez technologii GPS (Globalnego Systemu Pozycjonowania)? Smartfon łączy się z kilkoma satelitami i oblicza swoją pozycję na podstawie kątów przecięcia. Zdarza się, że satelity nie są dostępne: na przykład, gdy jest duże zachmurzenie lub w pomieszczeniu.
GPS nie korzysta z danych sieci komórkowej, dlatego geolokalizacja działa także poza zasięgiem sieci komórkowej: nawet jeśli nie da się pobrać samej mapy, punkt geolokalizacji nadal tam będzie.
Jednocześnie funkcja GPS zużywa dużo energii baterii, dlatego lepiej ją wyłączyć, gdy nie jest potrzebna.
Inną metodą geolokalizacji, choć niezbyt dokładną, jest określenie odległości od masztów telefonii komórkowej. Twój smartfon dodaje inne informacje, takie jak siła sygnału komórkowego, do danych GPS, aby pomóc Ci znaleźć swoją lokalizację.
Barometr
Wiele smartfonów, w tym iPhone, jest wyposażonych w ten czujnik mierzący ciśnienie atmosferyczne. Niezbędna jest rejestracja zmian pogody i określenie wysokości nad poziomem morza.
Czujnik zbliżeniowy
Czujnik ten zwykle znajduje się w pobliżu głośnika na górze smartfona i składa się z diody podczerwieni i czujnika światła. Wykorzystuje niewidoczną dla człowieka wiązkę, aby określić, czy urządzenie znajduje się blisko ucha. Smartfon więc „rozumie”, że podczas rozmowy telefonicznej trzeba wyłączyć wyświetlacz.
Czujnik światła
Jak można się domyślić z nazwy, czujnik ten mierzy poziom oświetlenia otoczenia, co pozwala automatycznie dostosować jasność wyświetlacza do komfortowego poziomu.
Czujniki z każdą nową generacją smartfonów stają się coraz wydajniejsze, mniejsze i mniej energochłonne. Nie należy zatem myśleć, że np. funkcja GPS w urządzeniu, które ma już kilka lat, będzie działać równie dobrze, jak w nowym. I nawet jeśli informacje o nowych smartfonach nie wskazują charakterystyki wszystkich tych czujników, można być pewnym, że to właśnie one pozwalają wykorzystać wiele imponujących funkcji nowoczesnych gadżetów.
Jeśli usuniesz wszystkie czujniki ze smartfona, straci on imponującą część swoich funkcji i zamieni się w dość prymitywne urządzenie. Nawet znane użytkownikom czynności, takie jak zmiana orientacji ekranu podczas przesuwania gadżetu do pozycji poziomej i automatyczne wyłączanie wyświetlacza podczas rozmowy, nie zostałyby wykonane bez czujników.
Chcąc pokonać konkurencję na rynku, producenci nowoczesnych technologii mobilnych wyposażają swoje urządzenia w ogromną liczbę czujników – bo to zwiększa funkcjonalność. W tym artykule porozmawiamy o wszystkich znanych czujnikach smartfonów, także tych, które są instalowane w najnowszych modelach.
Akcelerometr– jeden z głównych czujników smartfona; to się też nazywa Czujnik "G. Zadaniem akcelerometru jest pomiar przyspieszenia liniowego smartfona wzdłuż 3 osi współrzędnych. Dane o ruchu urządzenia gromadzone i przetwarzane są przez specjalny kontroler – dzieje się to oczywiście w ułamku sekundy. Umieszcza niewielki czujnik mniej więcej pośrodku korpusu smartfona. Samodzielna wymiana akcelerometru w przypadku awarii jest wykluczona - trzeba udać się do serwisu.
Kto powinien dziękować deweloperom za akcelerometry w smartfonach? Przede wszystkim fani symulatorów wyścigów, którzy mogą prowadzić wirtualne samochody, po prostu przechylając urządzenie w lewo i prawo. Jest to akcelerometr, który umożliwia gadżetowi zmianę orientacji ekranu z pionowej na poziomą, gdy użytkownik odwróci urządzenie.
W telefonie pojawił się pierwszy akcelerometr Nokii 5500. Czujnik ten wywołał burzę entuzjazmu wśród zwolenników aktywnego trybu życia, gdyż umożliwił zastosowanie krokomierza.
Akcelerometr ma jedną istotną wadę: może ustalić pozycję tylko wtedy, gdy przyśpieszenie- czyli gdy gadżet porusza się w przestrzeni. Akcelerometr nie jest w stanie określić położenia aparatu leżącego na stole. Zadzwonił czujnik „partnera”. żyroskop. Taki czujnik mierzy prędkość obrotu kątowego i zapewnia większą dokładność danych niż akcelerometr. Żyroskop, który przeszedł procedurę kalibracji, nie będzie miał błędu większego niż 2 stopnie.
Żyroskop jest aktywnie wykorzystywany w grach mobilnych - w połączeniu z akcelerometrem. Dodatkowo czujnik ten umożliwia optyczną stabilizację aparatu, tworzenie ujęć panoramicznych (żyroskop określa, o ile stopni obrócony został smartfon) oraz sterowanie gestami.
Był pierwszy smartfon z żyroskopem iphone 4. Teraz żyroskop nie jest egzotyczny; one (podobnie jak akcelerometr) są wyposażone w najnowocześniejsze urządzenia.
Czujniki zbliżeniowe i światła
Obecność czujnika zbliżeniowego (Proximity Sensor) w smartfonie jest obiektywną koniecznością. Gdyby nie było takiego czujnika, użytkownik musiałby borykać się z niedogodnościami za każdym razem, gdy rozmawiał przez telefon. Wystarczyłoby z łatwością dotknąć policzkiem przycisku reset - i rozmowa się kończy, trzeba ponownie zadzwonić do abonenta. Funkcja czujnika zbliżeniowego jest oczywista: blokuje ekran gadżetu, gdy tylko użytkownik przyłoży urządzenie do ucha. Czujnik ten pozwala właścicielowi smartfona nie tylko na wygodną komunikację, ale także oszczędzanie energii baterii.
Czujnik zbliżeniowy „chowa się” pod przednią szybą urządzenia mobilnego. Składa się z 2 elementów: dioda I detektor. Dioda wysyła impuls podczerwieni (niewidoczny dla ludzkiego oka), a detektor próbuje wychwycić jego odbicie. Jeśli detektor się powiedzie, ekran „przyciemnia się”. Czujnik jest w stanie zarejestrować tylko 2 stany: „ obcy przedmiot bliżej niż 5 cm" I " obcy przedmiot w odległości większej niż 5 cm».
Samsung osiągnął niesamowite rezultaty w eksperymentach z czujnikiem zbliżeniowym. W oparciu o ten czujnik koreański producent stworzył czujnik gestów, dzięki któremu możliwe stało się bezdotykowe sterowanie smartfonem. Pierwszy czujnik gestów pojawił się w Samsungu Galaxy S3 – w 2012 roku był to prawdziwy przełom.
Czujnik światła nie na próżno jest rozważany w połączeniu z czujnikiem zbliżeniowym - z reguły te dwa czujniki znajdują się blisko siebie. Czujnik światła jest „najstarszym” ze wszystkich czujników stosowanych w elektronice mobilnej. Jest to też najprostsze - z konstrukcyjnego punktu widzenia czujnik ten jest półprzewodnikiem wrażliwym na strumień fotonów. Funkcja czujnika światła nie jest tak odpowiedzialna jak czujnika zbliżeniowego: Czujnik światła dostosowuje jedynie jasność wyświetlacza do warunków otoczenia.
Niektóre modele Samsunga (takie jak Galaxy Note 3 i Galaxy S5) mają Czujniki RGB. Czujnik RGB potrafi nie tylko zmieniać jasność wyświetlacza, ale także regulować proporcje kolorów czerwonego, zielonego, niebieskiego i białego obrazu na ekranie.
Twórcy Samsunga Galaxy Note 4 doszli do absurdu: nauczyli czujnik phableta mierzyć oświetlenie w zakresie niewidocznym dla człowieka - ultrafiolecie. Dzięki tej ciekawej innowacji użytkownik może np. wybrać optymalny czas na opalanie.
Barometr i czujnik temperatury
Osobie o dużej wrażliwości na nagłe zmiany ciśnienia atmosferycznego wystarczy mieć w smartfonie aplikację barometryczną. Na przykład w Google Play jeden z tych programów nosi nazwę „Barometr”.
Czujnik barometryczny jest w stanie nie tylko ostrzec użytkownika o zbliżaniu się cyklonu – antycyklonu; to nawet nie jest jego główna funkcja. Czujnik zwiększa wydajność i dokładność nawigatora GPS gadżetu. Satelity GPS pokazują, gdzie na świecie znajduje się miejsce, którego szukasz - ale nie na jakiej wysokości. Tę wadę ich pracy eliminuje barometr. Czujnik ciśnienia może pomóc Ci znaleźć, powiedzmy, biuro określonej firmy w wielopiętrowym budynku centrum biznesowego.
Czujniki temperatury w przeciwieństwie do barometrów znajdują się w większości smartfonów – nie da się jednak za ich pomocą zmierzyć temperatury na ulicy. To jest o termometry wewnętrzne, którego zadaniem jest dbanie o to, aby gadżet się nie przegrzał. Jeden smartfon może mieć wiele takich czujników: pierwszy steruje akceleratorem graficznym, drugi kontroluje rdzenie procesora i tak dalej. W przypadku przegrzania wewnętrzny termometr automatycznie zatrzyma ładowanie lub zmniejszy natężenie wyjściowe.
Termometry zewnętrzne można je spotkać także na gadżetach, ale i tak stanowią „ciekawostkę”. Pierwszym smartfonem z wbudowanym termometrem był Samsung Galaxy S4. Czujnik okazał się niezbędny do usprawnienia pracy preinstalowanej aplikacji S Health.
Niestety, zewnętrzne termometry urządzeń mobilnych mają znaczną wadę - niską dokładność. Dane są zniekształcone ze względu na ciepło wydzielające się z ciała użytkownika i wnętrza samej maszyny. Jak dotąd twórcom nie udało się rozwiązać tego problemu.
Na potrzeby aplikacji S Health w Samsungu Galaxy S4 zainstalowano kolejny ciekawy czujnik – higrometr. Czujnik ten mierzy poziom wilgotności, dając użytkownikowi możliwość skutecznej kontroli klimatu w pomieszczeniu.
Jakie czujniki pozwalają monitorować stan zdrowia?
Osobie chcącej prowadzić zdrowy tryb życia nie zaszkodzi zaopatrzyć się w gadżet wyposażony w poniższe czujniki.
Krokomierz (krokomierz)
Zadaniem krokomierza jest zliczanie przebytej odległości przez użytkownika na podstawie liczby wykonanych kroków. Tą funkcją jest również w stanie realizować akcelerometr, ale dokładność jego pomiarów pozostawia wiele do życzenia. Krokomierz jako osobny czujnik pojawił się po raz pierwszy w smartfonie Nexus 5.
Pulsometr (czujnik tętna)
Wbudowany czujnik tętna to jedna z innowacji Samsunga Galaxy S5. Twórcy Samsunga uznali, że w programie S Health brakowało czujnika tętna, aby można go było uznać za pełnoprawnego trenera osobistego. Wśród użytkowników monitor tętna Samsunga nie stał się jeszcze popularny, ponieważ jest dość wybredny. Aby zapewnić dokładne dane, czujnik wymaga bliskiego kontaktu z częścią ciała użytkownika, w której naczynia krwionośne są płytkie, np. z opuszkiem palca. Jogging z palcem na sensorze to mała przyjemność.
Czujnik natlenienia krwi (czujnik SpO2)
Czujnik ten określa stopień nasycenia krwi tlenem. Występuje jedynie w 2 smartfonach Samsunga (Galaxy Note 4 i Note Edge) i jest „zaostrzony” pod aplikację S Health. W urządzeniach czujnik SpO2 jest połączony z lampą błyskową aparatu i czujnikiem tętna. Użytkownik musi jedynie aktywować odpowiednią aplikację i przyłożyć palec do lampy błyskowej na 30-40 sekund - po czym na ekranie gadżetu zobaczy wynik pomiaru w procentach.
Dozymetr
W taki czujnik wyposażony jest wydany w Japonii smartfon Sharp Pantone 5. Zadaniem dozymetru jest pomiar promieniowania. Dla Japończyków ta funkcja jest ważna, ponieważ po awarii w elektrowni jądrowej Fukushima w 2011 roku zmuszeni są do dokładniejszego monitorowania tła promieniowania. Na rynku europejskim nie ma smartfonów z dozymetrami.
Skanery linii papilarnych i siatkówki
Użytkownicy, którzy uważają, że pierwszy czujnik odcisków palców pojawił się w iPhonie 5S, są w wielkim błędzie. Telefony potrafiące skanować odciski palców były już produkowane. Już w 2004 roku sprzedano „clamshell” Pantech GI 100, wyposażony w podobną technologię. 7 lat później Motorola wprowadziła model Atrix 4g z czujnikiem linii papilarnych. W obu przypadkach użytkownicy zareagowali na technologię raczej chłodno.
Kiedy w 2013 roku Apple wbudował skaner linii papilarnych w przycisk Home iPhone'a 5S, firma Apple została doceniona zarówno przez ekspertów, jak i zwykłych konsumentów. Apple miał więcej szczęścia z epoką: w „zero” kwestia bezpieczeństwa płatności bezgotówkowych nie była tak dotkliwa.
Skaner linii papilarnych zwalnia użytkownika z konieczności używania cyfrowych haseł w celu ochrony danych przechowywanych w gadżecie. Hasła są łatwe do złamania; znacznie trudniej oszukać czujnik odcisków palców (choć jest to również możliwe).
Teraz modne stało się instalowanie skanerów linii papilarnych w smartfonach. Z technologii tej korzystają nie tylko wieloletni liderzy rynku – Samsung, Apple, HTC – ale także obiecujący chińscy producenci, jak Xiaomi i Meizu.
Skaner siatkówki zapewnia jeszcze większe bezpieczeństwo niż czytnik linii papilarnych – to tak naprawdę kolejny poziom bezpieczeństwa biometrycznego. Zwolennicy tej technologii przekonują, że pobranie odcisku palca jest zadaniem wykonalnym (w końcu człowiek zostawia go wszędzie). Nie ma możliwości uzyskania kopii siatkówki.
Zdjęcie: iphonefirmware.com
Pomysł wyposażenia smartfona w skaner siatkówki również nie jest nowy. Jeszcze w 2015 roku azjatyccy producenci (Vivo, Fujitsu) eksperymentowali z tym czujnikiem, w 2016 trend wsparła mało znana firma z Chin Homtom. Jednak o tej technologii zaczęto mówić dopiero, gdy Samsung się po nią zwrócił – zainstalowano Galaxy Note 7 skaner tęczówki.
Sensor w Note różni się od tych spotykanych w smartfonach chińskich firm. Pomysł Samsunga można nazwać rewolucyjnym, bo Note 7 ma aparat, który za to odpowiada tylko do skanowania oczu. „Chińczycy” odczytywali informacje z siatkówki za pomocą aparatu do selfie.
Metoda stosowana przez gadżety z Chin jest nieskuteczna. Faktem jest, że oko należy skanować wiązką podczerwieni (IR), ale w przednich aparatach widmo IR z reguły jest filtrowane - bo psuje selfie. Okazuje się, że Samsung to na razie jedyny producent smartfonów, który nie zmusza użytkowników do dokonywania wyboru pomiędzy wysokiej jakości „selfie” a bezpieczeństwem danych osobowych.
Wniosek
Każdy nowoczesny smartfon wyposażony jest w co najmniej 5 czujników. We flagowych modelach liczba czujników sięga „cholernej tuziny”, a producenci nie zamierzają na tym poprzestać. Eksperci IBM przewidują, że już w 2017 roku gadżety będą miały zmysł węchu, dzięki któremu będą w stanie ostrzec użytkownika np. o wysokim stężeniu oparów i obecności wirusa grypy w powietrzu. Z niecierpliwością czekamy na innowacje – w końcu kontynuacja ma być?
Niewiele osób wie, że smartfony są wyposażone w liczne czujniki, w tym czujniki zbliżeniowe i temperaturowe światła, barometr, akcelerometr, żyroskop i inne. Zostały zaprojektowane tak, aby ułatwić korzystanie z urządzenia.
W tym artykule porozmawiamy o czujniku Halla (czujniku magnetycznym). Około 140 lat temu amerykański naukowiec Edwin Hall odkrył zjawisko, które później nazwano efektem Halla. Jest nadal aktywnie wykorzystywany w nowoczesnych technologiach.
Cel czujnika magnetycznego
Czujnik Halla w smartfonie ma za zadanie wykrywać pole magnetyczne, które określi położenie samego urządzenia względem punktów kardynalnych. Tym samym pobierając aplikację Compass ze sklepu Google Play na Androida, Twój smartfon może pełnić funkcję kompasu.
Pierwszym krokiem we wprowadzeniu tej technologii było zastosowanie tego czujnika w samochodach. Za jego pomocą mierzono kąt wałka rozrządu i wału korbowego oraz moment powstania iskry. Później efekt Halla zaczęto stosować w innych technologiach, w tym w urządzeniach mobilnych.
Kompas cyfrowy w telefonach jest używany przez programy nawigacyjne do korygowania wektora ruchu i określania dokładnych współrzędnych telefonu. Wcześniej taki magnetometr był budowany tylko w flagowych telefonach, ale teraz jest wszechobecny. Funkcje takiego czujnika są bardzo rozbudowane. Rozważmy je bardziej szczegółowo.
Funkcje magnetometru
W telefonach z klapką służył do włączania podświetlenia po otwarciu urządzenia. Kolejnym zadaniem czujnika jest synchronizacja działania smartfona z etui z zapięciem magnetycznym.
Jeśli magnes znajdujący się na obudowie znajduje się w pewnej odległości od urządzenia, czujnik reaguje w następujący sposób: przestaje go rozpoznawać, dając polecenie włączenia ekranu.
Gdy zamkniesz etui, gdy zatrzask jest zamknięty, wyświetlacz telefonu automatycznie przejdzie w tryb uśpienia. Jeśli w obudowie znajduje się „okno”, otwarta przestrzeń, w której znajdują się różne widżety, może nadal być aktywna. Tym samym, gdy pokrywa jest zamknięta, na ekranie powitalnym wyświetlana jest tylko widoczna część, po otwarciu cały ekran staje się aktywny.
Czujnik umożliwia także bezdotykowe sterowanie szeregiem funkcji dostępnych w smartfonie. Magnes znajdujący się na obudowie w żaden sposób nie wpływa negatywnie ani na sam sensor, ani na podzespoły telefonu.
Jak aktywować czujnik?
Obecnie magnetometr znajduje się w wielu urządzeniach mobilnych, ale w zasadzie jego funkcje nie są w pełni wykorzystywane z wielu powodów. Ze względów finansowych - w modelach budżetowych, a także w związku z cechami konstrukcyjnymi (minimalna grubość obudowy) i chęcią zmniejszenia zużycia baterii.
Czujnik w zdecydowanej większości przypadków spełnia dwie funkcje: interakcję z akcesoriami oraz cyfrowy kompas. Nie trzeba go włączać i konfigurować, ponieważ czujnik uruchamia się automatycznie.
Obecność czujnika w telefonie można określić na dwa sposoby: patrząc na parametry techniczne smartfona lub testując urządzenie za pomocą aplikacji Compass, która powinna zacząć działać po wyłączeniu Internetu. Jest też drugi sposób: przymocuj magnes do wyświetlacza. Jeśli ekran zgaśnie, telefon ma wbudowany magnetometr.