隱身于手機(jī)，傳感器有什么用處？

智能手機(jī)給用戶帶來(lái)的體驗(yàn)絕對(duì)不僅僅是第三方擴(kuò)展功能，還有它依靠硬件基礎(chǔ)所實(shí)現(xiàn)的人機(jī)交互體驗(yàn)，比如說(shuō)屏幕旋轉(zhuǎn)，甩動(dòng)手機(jī)切歌換壁紙等等。很多人都不解在聽(tīng)筒旁邊的幾個(gè)小黑點(diǎn)是做什么用的，其實(shí)它們就是這些人性化功能的硬件基石，這些統(tǒng)稱為“傳感器”的配備感知著智能手機(jī)對(duì)光線，距離，重力，方向等方面的變化，并能讓我們獲得更加智能化人性化的使用體驗(yàn)。

今天我們就來(lái)聊聊這些眾多的傳感器，它們雖然不似處理器RAM內(nèi)存等重要核心硬件一樣被經(jīng)常擺上臺(tái)面，但智能手機(jī)的不少細(xì)節(jié)功能都離不開(kāi)這些傳感器，接下來(lái)讓我們來(lái)為大家一一展示這些藏在手機(jī)當(dāng)中的傳感器究竟有什么用處。

千元機(jī)都少不了的必備款傳感器

智能手機(jī)到如今這個(gè)成熟階段，一些在初期可能被成本所限的千元甚至百元機(jī)拋棄的傳感器已經(jīng)成為了標(biāo)配，比如光線距離、加速度陀螺儀等等，你幾乎不會(huì)像2011年那樣找到?jīng)]有指南針的手機(jī)了。所以如何設(shè)計(jì)成了這方面唯一能做出的亮點(diǎn)，個(gè)中翹楚是錘子那引以為傲的P-Sensor與聽(tīng)筒合一的設(shè)計(jì)。

錘子堅(jiān)果Pro 光線傳感器：手機(jī)屏幕顯示亮度忽明忽暗這個(gè)現(xiàn)象，就是由手機(jī)的光線傳感器所感知。手機(jī)當(dāng)中有一個(gè)設(shè)置叫做“自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度”，如果你選擇該功能之后，在光線傳感器的感知下手機(jī)會(huì)自動(dòng)感應(yīng)當(dāng)下環(huán)境光線的強(qiáng)弱程度，并且會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕顯示的明暗效果。當(dāng)光線強(qiáng)時(shí)屏幕顯示就變的更加明亮，當(dāng)光線弱時(shí)屏幕顯示則會(huì)變得偏暗，以讓用戶眼睛獲得更適應(yīng)的視覺(jué)感觀。

距離傳感器：當(dāng)你進(jìn)行通話手機(jī)放置在耳邊或者臉龐時(shí)，手機(jī)屏幕會(huì)自動(dòng)關(guān)閉變黑，這不是手機(jī)壞了，而是距離傳感器在起作用。它會(huì)及時(shí)判斷手機(jī)處于什么樣的狀態(tài)，當(dāng)你打電話時(shí)會(huì)自動(dòng)黑屏以防止你在通話過(guò)程中耳朵或者臉頰肉不小心觸碰到掛斷鍵或者產(chǎn)生其它操作，同時(shí)還可以有效節(jié)省電量。

利用前置攝像頭/傳感器實(shí)現(xiàn)的隔空操作

無(wú)論是自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕顯示的明暗程度，顯然低估了這兩位“元老”的實(shí)力，在廠商絞盡腦汁想差異化時(shí)代的初期，這兩個(gè)傳感器也被賦予了很多“智能”的功能，比如利用它們和前置攝像頭一起實(shí)現(xiàn)一些解鎖、掛斷電話等的隔空操作，但一直以來(lái)由于使用習(xí)慣和準(zhǔn)確度的問(wèn)題，流行程度一般；不少人還會(huì)像上車就關(guān)掉汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)一樣買(mǎi)到手機(jī)就先把這些“智能”功能關(guān)掉……

除了前面介紹的幾款之外還有其它方面，像是陀螺儀，溫度傳感器，壓力傳感器等等。陀螺儀從三軸到六軸，加上蘋(píng)果iPhone的宣傳也被用戶所熟悉。它的能力更強(qiáng)大，可以視為包含重力/方向等傳感器。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，重力傳感器是判斷感知線性的動(dòng)作，方向傳感器則是感知角度，而陀螺儀則是一個(gè)立體空間的感應(yīng)，它可以更好的感知偏轉(zhuǎn)的動(dòng)作并測(cè)量或重構(gòu)出完整的3D動(dòng)作，而其它幾個(gè)傳感器比較單項(xiàng)一些。

封裝于三星S5主板的常見(jiàn)類別傳感器

同時(shí)像是方向傳感器與陀螺儀結(jié)合在一起，能夠更好的感知手機(jī)的狀態(tài)。早年有些手機(jī)可能配有距離/重力/方向傳感器而沒(méi)有陀螺儀，而有的則是各種儀器+陀螺儀配備齊全，這樣的話后者在玩游戲或者其它操控過(guò)程中會(huì)表現(xiàn)的更好一些。這也是為什么不同的手機(jī)在體驗(yàn)感方面有差別的原因，因?yàn)閭鞲衅鹘M合越多越能夠更加精準(zhǔn)的感知手機(jī)的狀態(tài)，你所看到的一些出色人際交互功能，也并不是只有一個(gè)傳感器在工作。

突然就被予以重任的指紋傳感器

不得不說(shuō)國(guó)內(nèi)的移動(dòng)支付發(fā)展遠(yuǎn)超了所有人的想象，就在幾年前我們作為所謂的半個(gè)“業(yè)者”還在討論移動(dòng)支付會(huì)以怎樣的形態(tài)出現(xiàn)的時(shí)候，到如今幾乎大家出門(mén)買(mǎi)個(gè)烤地瓜都可以掃碼了……二維碼以及指紋傳感器在其中的作用功不可沒(méi)。

無(wú)疑引領(lǐng)了整個(gè)行業(yè)的iPhone 5s的Touch ID

指紋識(shí)別模塊是通過(guò)特定的感應(yīng)模組實(shí)現(xiàn)對(duì)于個(gè)體指紋特征的識(shí)別。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，每一個(gè)指紋手機(jī)都會(huì)擁有一個(gè)指紋識(shí)別模塊，通過(guò)該模塊將用戶的指紋收集并轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在手機(jī)存儲(chǔ)的特定區(qū)域，在使用的時(shí)候進(jìn)行調(diào)用，而不同的指紋識(shí)別技術(shù)收集指紋的方式也有所不同。

根據(jù)收集指紋的方式不同，指紋識(shí)別模塊目前主要分為光學(xué)式指紋模塊、電容式指紋模塊、射頻式指紋模塊。

以目前最普及的電容式指紋模塊為例，是利用硅晶元與導(dǎo)電的皮下電解液形成電場(chǎng)，指紋的高低起伏會(huì)導(dǎo)致二者之間的壓差出現(xiàn)不同的變化，借此可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測(cè)定。該方式適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)使用環(huán)境無(wú)特殊要求，同時(shí)，硅晶元以及相關(guān)的傳感原件對(duì)空間的占用在手機(jī)設(shè)計(jì)的可接受范圍內(nèi)，因而使得該技術(shù)在手機(jī)端得到了比較好的推廣。

沒(méi)趕上新技術(shù)的三星S8依然選擇了電容式指紋，還是后置的

電容紋識(shí)別模組主要由芯片、“藍(lán)寶石”、金屬環(huán)、軟板、載板等組成，其中芯片也就是傳感器部分，而“藍(lán)寶石”負(fù)責(zé)作為保護(hù)層（有廠商選擇其他材料做為保護(hù)層，成本相應(yīng)會(huì)降低），金屬環(huán)作為指紋識(shí)別的觸發(fā)裝置。

而時(shí)下智能手機(jī)全新的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，比如全面屏、防水等對(duì)指紋識(shí)別傳感器提出了新的挑戰(zhàn)，其中全面屏的設(shè)計(jì)要求機(jī)身正面無(wú)開(kāi)孔、無(wú)實(shí)體按鍵的存在并且防水，而背部一體化和美觀的要求也對(duì)機(jī)身背面無(wú)開(kāi)孔提出的需求越來(lái)越高，因此高通不久之前推出了第二代超聲波指紋傳感器，能透過(guò)厚至1200微米的OLED顯示屏實(shí)現(xiàn)指紋的掃描、錄入和匹配，而面向玻璃和金屬的指紋傳感器能夠透過(guò)厚至800微米玻璃面板和厚至650微米鋁材質(zhì)外殼實(shí)現(xiàn)掃描，在上一代400微米的玻璃或金屬穿透能力之上實(shí)現(xiàn)提升。

高通屏下超聲波指紋

不過(guò)目前高通第二代超聲波指紋傳感器依然僅限于適配OLED屏幕，而對(duì)于厚度更高的LCD屏幕來(lái)說(shuō)依然無(wú)能為力。第二代超聲波指紋識(shí)別傳感器仍然繼承活體識(shí)別等安全功能，Seshu提到高通第二代超聲波指紋傳感器不僅能夠適配高通驍龍平臺(tái)，也能適配其他平臺(tái)，但前者能得到高通原生提供的安全保障。

骨骼清奇的專業(yè)領(lǐng)域傳感器

根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)的預(yù)計(jì)，2014年智能手機(jī)內(nèi)的平均傳感器數(shù)量為12顆，而到2021年這一數(shù)量將增加到20顆；除了一些必要的同類傳感器數(shù)量會(huì)增多之外，也有不少針對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的機(jī)型會(huì)考慮搭載一些普通消費(fèi)者無(wú)法想象的傳感器。

戶外品牌CAT就曾在去年MWC推出過(guò)一款“熱成像”機(jī)型，該機(jī)的特別之處在于其內(nèi)建的前視紅外熱獨(dú)立成攝像頭，搭配其中的熱圖像傳感器能夠產(chǎn)生實(shí)時(shí)熱圖像，測(cè)量表面溫度，適合救援任務(wù)，在煙霧環(huán)境中使用并可并檢查輪胎的溫度。除此之外該機(jī)還可在5米水深處待上一小時(shí)之久，還可以進(jìn)行濕手指操作。

而在健康領(lǐng)域，長(zhǎng)虹此前也發(fā)布過(guò)全球首款分子識(shí)別手機(jī)——長(zhǎng)虹H2。通過(guò)分子識(shí)別手機(jī)，用戶能快速檢測(cè)果蔬糖分、水分、藥品真?zhèn)危约捌つw年齡，酒水類等物質(zhì)。

合作方ADI主要為這款手機(jī)提供光譜傳感器以及相關(guān)的算法，CP公司則負(fù)責(zé)提供APP以及成分分析數(shù)據(jù)。在功能上，可以直接使用這款手機(jī)判斷分析水果中的成分、甜度等信息。此外，它還能對(duì)更多物體進(jìn)行成分分析，比如面包、肉以及藥物等。

圍繞著人與生活，H2手機(jī)可以在多種場(chǎng)景下發(fā)揮其作用。比如，超市購(gòu)物時(shí)，H2手機(jī)可以幫助人們判別食品的水分、新鮮程度等;進(jìn)行日光浴時(shí)，H2手機(jī)可以告知人們皮膚干燥程度，提醒我們及時(shí)補(bǔ)充水分；在健身房，H2手機(jī)可以根據(jù)鍛煉的狀況，即時(shí)分析肌肉纖維、血壓、脈搏等，并結(jié)合大數(shù)據(jù)推薦科學(xué)的健康計(jì)劃;通過(guò)H2手機(jī)，人們還可以了解到藥品狀態(tài)，避免購(gòu)買(mǎi)或誤食假藥等行為發(fā)生。

類似動(dòng)物體表的“感受器”，傳感器這種仿生學(xué)的發(fā)明為智能設(shè)備被委以第一步也就是捕獲現(xiàn)實(shí)的重任，不止能在手機(jī)當(dāng)中發(fā)揮不可估量的幕后作用，廣義上來(lái)說(shuō)可以包括現(xiàn)在以致未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車的雷達(dá)及攝像頭，智能家居當(dāng)中監(jiān)測(cè)溫度、亮度、食物新鮮程度的各類傳感器，而物聯(lián)網(wǎng)也就是一幅由無(wú)數(shù)傳感器、高速連接以及大數(shù)據(jù)的計(jì)算中樞所組成的網(wǎng)絡(luò)。