重新認識手機 手機傳感器揭秘

　　智能手機之所以被稱之為智能，主要原因是它具備了傳統(tǒng)通訊設(shè)備所沒有的附加屬性。移動SoC芯片強大的性能與整合性讓智能手機獲得了更強的運算能力，但要說提升用戶交互體驗的，確是隱藏在手機背后的那些傳感器。

　　什么是手機傳感器？

　　簡單來說，傳感器Sensor就是手機里那些可以被測量并且能按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。一般這類傳感器都是由敏感元件以及轉(zhuǎn)換元件組成。本文我們不說復雜原理，深入淺出地介紹一下傳感器的應(yīng)用場景。

　　光線傳感器

　　光線傳感器能根據(jù)手機當時所在的環(huán)境來調(diào)節(jié)屏幕亮度，有的還可以自由控制按鍵呼吸燈的明暗狀態(tài)。比如在特別明亮的戶外，屏幕會自動調(diào)到最亮的狀態(tài)，而當在黑暗環(huán)境里，屏幕亮度也會相應(yīng)降低。

　　距離傳感器

　　距離傳感器一般是配合著光線傳感器來使用。當你把手機放在聽筒位置時，距離傳感器會測算手機到你耳朵的距離。這個不同的測量值會觸發(fā)相應(yīng)的功能，比如熄滅屏幕或是自動鎖屏等，同樣也可以配合各種保護套來使用。

　　重力傳感器

　　如今手機屏幕越來越大，曾經(jīng)被認為沒什么必要的橫屏功能早已普及。平時在觀看照片、視頻的時候，我們一般都會把手機橫過來操作。在一些游戲中也可以通過重力傳感器來實現(xiàn)更豐富的交互控制，比如平衡球、賽車游戲等。

　　加速度傳感器

　　加速度傳感器的概念和重力傳感器略微有些重疊，但事實上卻又不一樣。加速度傳感器是多個維度測算的，主要測算一些瞬時加速或減速的動作。比如測量手機的運動速度，在游戲里能通過加速度傳感器觸發(fā)特殊指令。日常應(yīng)用中的一些甩動切歌、翻轉(zhuǎn)靜音等也都用到了這枚傳感器。

　　指紋傳感器

　　從2013年開始，指紋傳感器開始在智能手機中爆發(fā)式增長。它可以自動采集用戶指紋，以此實現(xiàn)保護隱私的目的。不過現(xiàn)在具有指紋傳感器的手機并不僅僅是解鎖設(shè)備，而是和移動支付相互結(jié)合，包括Apple Pay、Sumsang Pay在內(nèi)都是以指紋傳感器為前提來交互。

　　陀螺儀傳感器

　　還記得當時iPhone 4剛推出時的殺手級應(yīng)用么？沒錯它就是陀螺儀。平時手機里標配的都是三軸陀螺儀，可追蹤6個方向的位移變化。日常我們玩的一些射擊或賽車游戲都需要用到這種陀螺儀，很多應(yīng)用也借助陀螺儀傳感器來工作，例如3D拍照、全景導航等。

　　磁場傳感器

　　磁場傳感器是利用磁阻來測量平面磁場，從而檢測出磁場強度以及方向位置。一般用在常見的指南針或是地圖導航中，幫助手機用戶實現(xiàn)準確定位。如果你部分東南西北，用地圖中的電子羅盤可以輕松實現(xiàn)定位。

　　GPS位置傳感器

　　GPS模塊主要作用是通過天線來接收到衛(wèi)星的坐標信息幫用戶定位。隨著4G網(wǎng)絡(luò)普及，GPS被應(yīng)用在更多場景，比如與智能硬件配合實現(xiàn)遠程定位監(jiān)控，或是設(shè)備丟失后定位查找。這里需要分清一個概念，手機一般標配的是A-GPS，所謂A-GPS是在接收導航衛(wèi)星信號的基礎(chǔ)上通過移動網(wǎng)絡(luò)更快速的定位，比普通的GPS更先進一些。

　　氣壓傳感器

　　氣壓傳感器之前一直被用在軍工手機當中，分為變?nèi)菔綒鈮簜鞲衅饕约白冏枋綒鈮簜鞲衅?。氣壓變化會導致電阻或電容測算數(shù)值發(fā)生改變。一般GPS能計算出你的位置，但對于一些高度上的變化是需要氣壓傳感器來測算。安裝了這種傳感器的手機能測算你一天上了多少個樓層，或是用于室內(nèi)定位等，而內(nèi)部的氣壓傳感器主要是測試設(shè)備封閉程度。

　　溫度傳感器

　　今年MWC上一款支持熱成像測試的三防手機讓人記憶深刻，它用到的就是溫度傳感器。溫度傳感器是用來檢測手機本身溫度變化的，可以看出手機的發(fā)熱程度。擴展功能方面，溫度傳感器也能檢測外界空氣中的溫度變化，甚至是用戶當前的體溫。

　　霍爾傳感器

　　和磁場傳感器類似，霍爾傳感器可以將變化的磁場轉(zhuǎn)化為輸出電壓，從而在導體兩端產(chǎn)生電勢差。有些手機會隨機標配一些保護套，當合上保護套時手機會自動鎖屏，打開保護套之后設(shè)備又會自動解鎖。

　　紫外線傳感器

　　紫外線傳感器利用了光電發(fā)射效應(yīng)來測算，通過攝像頭拍戶外光源從而換算成放電效應(yīng)測出紫外線強度。現(xiàn)在應(yīng)用這種傳感器的手機并不多見，而且測算的穩(wěn)定性也有待進一步觀察。

　　心率傳感器

　　心率傳感器在穿戴設(shè)別中比較常見，但在手機上的應(yīng)用一般是設(shè)置在手機背部的位置，通過高亮度的LED光源照射手指的方式轉(zhuǎn)換為對應(yīng)數(shù)據(jù)來測算心率，測試的時候需要手指保持平穩(wěn)，否則測試出的結(jié)果會有較大偏差。

　　血氧傳感器

　　和心率傳感器一樣，血液中的血紅蛋白和氧合血紅蛋白對紅外光和紅光的吸收比例不同，用這種紅外光與紅光的兩個LED燈光同時照射手指的話，也可以測量出反射光的吸收光譜，從而測量血氧含量。

　　增加傳感器要滿足什么條件？

　　智能手機發(fā)展至今，你可能想問為什么傳感器的普及速度并不快。事實上在手機上增加傳感器是需要滿足一些特定條件的，比如操作系統(tǒng)本身的支持、需要開發(fā)對應(yīng)的應(yīng)用去配合傳感器的數(shù)據(jù)記錄、保證傳感器測算的精讀、控制傳感器的尺寸以及成本等。

　　總結(jié)

　　以上我們列舉出了目前智能手機中比較主流的傳感器，其中的大部分都已經(jīng)成為了智能手機的標配功能。我們可以給這些傳感器分門別類，比如有些是針對基礎(chǔ)功能的檢測，比如光線距離感應(yīng)器，有些是應(yīng)用在導航上的測算，比如GPS、磁場傳感器。另外一些則是專門用于運動健康，比如心率血氧傳感器、紫外線傳感器等。正是這些隱藏在手機背后的“黑科技”讓我們在使用智能手機時更加得心應(yīng)手。

　　傳感器和其他電子元件一樣，如今都在越變越小，成本也越來越低。未來手機傳感器的發(fā)展方向?qū)撬伎既绾芜M一步提升測算精讀，以及如何在有限的設(shè)備中集成更多的傳感器去感知用戶當前的狀態(tài)。