Не кожному користувачеві мобільних девайсіввідомо, що у більшості пристроїв на базі Androidє така цікава річ, як барометр. Навіщо він потрібний у телефоні? Невже тільки для того, щоб вимірювати атмосферний тиск? Насправді цей датчик є частиною системи GPSта дозволяє з максимальною точністю визначати геолокацію.
Але, звичайно, ніщо не заважає нам використовувати барометр за його прямим призначенням. Все, що для цього потрібно, це встановити спеціальну програмуз магазину Google Play. Нижче ми наведемо кілька таких програм.
Додаток заслуговує на те, щоб займати перше місце в нашому списку. Програма має всі необхідні функції та зручним інтерфейсом. Тут є власний віджет, який показує як поточний тиск, а й . За бажанням, ви можете налаштувати автоматичний показ повідомлень на дисплеї вашого смартфона. Оповіщення про майбутні природні сюрпризи відображатимуться у вигляді піктограми на панелі сповіщень. На жаль, остання версія SyPressure має прикрий баг: в налаштуваннях почали самі собою включатися звукові попередження, і телефон іноді може задзвонити в самий невідповідний час.
У верхній частині вікна програми відображається атмосферний тиск у поточний час. Ви можете вибрати один з можливих способіввиведення інформації: шкала, діаграма чи графік. Одиниці вимірювання також можна налаштувати на свій розсуд: hPa (гектопаскаль), inHg (дюйм стовпа ртутного), mmHg (міліметр ртутного стовпа), psi (фунт на квадратний дюйм), atm (фізична атмосфера). У нижній частині вікна можна побачити коливання тиску (зростання/падіння) та передбачувані зміни погоди. Тут же знаходиться панель налаштування повідомлень.
Платна програма є ще одним корисним інструментомдля вимірювання атмосферного тиску та порівняно з SyPressure, має більше налаштувань. Підтримується кілька варіантів показу інформації: індикатор, графік, альтиметр та список. Крім того, виджети, що виводяться на екран, різноманітні за розміром: 1×1, 2×1, 2×2.
У програмі будь-яку з функцій можна настроїти максимально точно. Наприклад, для того, щоб отримувати достовірніші метеозведення, слід вказати базові величини вимірювань для свого місця розташування, а для висотоміра (альтиметра) - висоту над рівнем моря. На графіку зміни тиску можна встановити бажаний період відображення (від 6 до 48 годин).
Тут також є можливість вибирати колір основного інтерфейсу та індикаторів, змінювати прозорість віджетів. Як і SyPressure, цей інструмент працює з різними одиницями виміру. Загалом від використання програми залишаються досить приємні враження. Вона, поза всяким сумнівом, виправдовує свою вартість 40 рублів.
Barometr Reborn
Barometer Reborn – це найпростіший барометр, що дозволяє відстежувати амплітуду перепадів атмосферного тиску, щоб визначати вплив цих факторів на своє самопочуття. Це може бути корисним тим із нас, хто відчуває головний біль та інший дискомфорт при зміні метеоумов.
Знаючи заздалегідь про майбутні природні метаморфози, можна спробувати зменшити їх неприємний ефект до мінімуму. Наприклад, якщо пристрій показує зростання атмосферного тиску, то в такі дні варто відмовитися від підвищених фізичних навантажень. Насамперед, це важливо для людей, які страждають на респіраторні захворювання (такі як астма) або гіпертонію. Навпаки, зниження тиску має стати приводом проводити більше часу на свіжому повітрі.
Barometr & Altimeter
Barometer & Altimeter - програма використовує вбудований GPS-датчик (якщо такий відсутній, отримує відомості з Інтернету). Ви зможете відстежувати атмосферний тиск, температуру повітря, швидкість вітру, видимість, висоту над рівнем моря. Ця інформація, безумовно, надасть неоціненну допомогу шанувальникам екстремальних видів спорту, туристам та мандрівникам.
Погодьтеся, що це досить цікавий додаток і безумовно заслуговує на увагу. Уявіть собі, наскільки було б добре встановити барометр і, піднявшись на дах хмарочоса, легко визначити висоту і атмосферний тиск.
Програма не потребує ресурсів пам'яті телефону і дуже дбайливо витрачає заряд батареї. Інтерфейс максимально зручний, налаштування не відрізняються складністю. Юні дослідники природних явищ, використовуючи цей інструмент, зможуть провести перші наукові експерименти, вгамувати свою цікавість і спрагу знань.
mu Barometer
mu Barometer – це безкоштовний та дуже простий інструмент, що фіксує зміни показників атмосферного тиску. Додаток відрізняється елегантним дизайном та зручним інтерфейсом, використовує такі вимірювальні одиниці, як mBar, mmHg, inHg, atm.
Ви можете вибрати одну з трьох запропонованих тем оформлення віджету, що виводиться на головний екрантелефону. Програма також дозволяє вимірювати і висоту (в метрах чи футах).
eWeather HD
Додаток eWeather HD - ціла метеостанція для Android. Тут ви знайдете детальну інформаціюпро природні явища на найближчі 10 днів. Перше, що привертає увагу – це дивовижні за красою зображення сонця та хмар. Дивлячись на них, ви забуваєте, яку мету мали, відкриваючи цю програму. Але на додаток до барвистих малюнків тут є безліч інших функцій, а прогнози відрізняються максимальною точністю.
Головний екран погодного дисплея містить масу корисних відомостей: вологість, тиск, температура (реальна та відчутна), час сходу та заходу сонця, фази місяця, діаграми зміни температури, ймовірність опадів, геомагнетизм… До речі, на останній параметр варто звернути увагу метеозалежних людей. Якщо геомагнітні бурі завдають вам занепокоєння, перед початком важливих справ не забудьте ознайомитися з прогнозом.
У рівній мірі ці відомості стануть у нагоді всім, хто болісно реагує на наближення грози, випадання опадів та інші природні явища. Ви зможете спостерігати за змінами атмосферного тиску за останні 24 години на діаграмі або графіку, де за несприятливих показників індикатор набуває червоного кольору.
Неможливо перерахувати всі функції цієї чудової програми, інтерфейс якої з погляду графічного оформлення виглядає по-справжньому круто.
Згідно з медичною статистикою, більше половини жителів нашої планети тим чи іншим чином реагують на мінливі метеоумови. Для когось ці зміни практично непомітні, а деякі, навпаки, важко переносять стрибки атмосферного тиску, сплески сонячної активності та магнітні бурі. Крім того, капризи погоди нерідко викликають погіршення самопочуття у людей з хронічними захворюваннями суглобів та серцево-судинної системи, які страждають на гіпертонію або артеріальну гіпотензію.
Знаючи заздалегідь про майбутні зміни, можна спробувати мінімізувати їх негативний вплив на здоров'я. Щоб завжди мати під рукою необхідну інформацію, лише потрібно встановити на свій смартфон один з описаних вище додатків.
Сучасний смартфон – це складний високотехнологічний обчислювальний пристрій, який потужніший за тисячі бортових комп'ютерів, які півстоліття тому запускали «Аполлони» на Місяць. Датчиків на борту флагманських мобільників теж встановлено майже більше, ніж на борту цього самого «Аполлона». Кожен із них непомітно, але сумлінно виконує свою роботу. Чим займаються всі ці датчики смартфона, і як вони влаштовані - докладніше читайте далі.
Сенсор освітлення в смартфоні розташований на передній панелі, зазвичай, біля розмовного динаміка (бувають винятки). Конструкційно представляє напівпровідниковий сенсор, чутливий до потоку фотонів. Залежно від його інтенсивності сенсор здійснює керування підсвічуванням дисплея, з метою більш ефективно витрачати заряд акумулятора. Також він може виконувати допоміжну функцію інших завдань, працюючи з датчиком наближення.
Датчик наближення
Це оптичний або ультразвуковий сенсор, що визначає, чи немає предметів перед екраном. Він посилає дуже слабкий світловий чи звуковий імпульс, і якщо той відбився – реєструє відбитий сигнал. За рахунок цього здійснюється автоматичне блокування екрана в режимі розмови або під час перевороту смартфона дисплеєм вниз. Традиційно сенсор наближення відкалібрований таким чином, що реєструє лише 2 стани: «сторонній предмет ближче за N (зазвичай 5) сантиметрів» і «сторонній предмет далі за N см».
Акселерометр
Цей сенсор смартфона розташований на платі і є мініатюрним електромеханічним приладом, що реєструє найменші рухи. До обов'язків цього датчика входить перемикання орієнтації екрану смартфона при нахилі, управління в іграх, реєстрація спеціальних жестів управління (на кшталт потряхування або постукування по корпусу), а також замір кроків (шляхом підрахунку ритмічних коливань у процесі ходьби).
Звичайний двоосьовий акселерометр у смартфоні
Бувають двоосьові та триосьові акселерометри. Особливістю акселерометра є те, що в стані спокою - одна з осей завжди показуватиме значення в районі 9-10 м/с 2 (у триосьовому тривимірному акселерометрі). Це з тим, що сила тяжкості Землі становить середньому 9,8 м/с 2 .
Гіроскоп
Гіроскоп відповідає за визначення руху та орієнтації смартфона у просторі. Він також конструкційно представляє MEMS (мікроелектромеханічну схему), розташовану на системній платі. Сфери його застосування перетинаються з такими у акселерометра. Основні відмінності в тому, що гіроскоп має помітно більшу точність і вимірює рух над м/с 2 , а радіанах чи градусах на секунду. За рахунок цього його можна використовувати для відстеження поворотів голови у VR-гарнітурі, а також точніше реалізувати жестове управління.
Гіроскоп MEMS під мікроскопом
Магнітометр та датчик Холла
Магнітометр вимірює величину магнітного поля навколишнього світу. Він також проводить вимірювання у тривимірному просторі (по трьох осях декартових координат - X, Y та Z). Основна функція магнітометра – більш точне визначення розташування під час навігації. У цьому режимі використання він виконує функцію цифрового компасу. Завдяки тому, що одна з осей, розташована в площині з Північним полюсом Землі, реєструє постійно підвищений фон. Магнітометр допомагає точніше визначати, в який бік щодо півночі рухається смартфон.
Магнітометр смартфона
Часто магнітометр називають датчиком Холла, проте це не зовсім тотожні поняття. Докладніше про датчик Холла ми писали в іншій статті. Відмінності полягають у тому, що перший є більш універсальним та чутливим. Магнітометр здатний проводити вимірювання магнітного випромінювання, в той час як тільки реєструє його наявність/відсутність та зменшення/посилення. У сучасних смартфонахокремий датчик Холла зазвичай не ставлять, оскільки універсальний магнітометр повністю покриває його функціональність.
Однією з альтернативних функцій магнітометра є пошук у стінах. Провідник під напругою генерує слабке електромагнітне випромінюванняа чутливість сенсора становить одиниці мікротесла. Якщо керувати смартфоном по стіні, то в місці закладення кабелю магнітне тло буде підвищеним.
Датчик гравітації
Вимірює силу тяжіння нашої планети у тривимірному просторі. У стані спокою (коли смартфон лежить на столі), його показання повинні збігатися з акселерометром: по одній осі сила гравітації буде близька до 9,8 м/с 2 . Самостійно цей сенсор звичайно використовується, але допомагає роботі інших. У режимі навігації він визначає, на якому боці земна поверхня, щоб швидше визначити правильне положення смартфона. При використанні VR за рахунок сенсора гравітації здійснюється правильне позиціонування картинки.
Датчик лінійного прискорення у смартфоні
Принцип його роботи практично ідентичний акселерометру, єдина відмінність криється в інертності. Тобто показання цього сенсора не залежать від жодних глобальних зовнішніх факторів (на зразок гравітації). Єдине, що він реєструє – це швидкість переміщень смартфона у просторі щодо його колишнього становища.
Визначати положення апарату в просторі датчик лінійного прискорення не здатний (немає прив'язки до зовнішніх орієнтирів), але це і не потрібно (з цим завданням добре справляються сенсор гравітації та акселерометр). Відсутність прив'язки до зовнішніх орієнтирів дозволяє повертати об'єкти на дисплеї цих орієнтирів, наприклад, в іграх. Також цей сенсор, разом із іншими, підвищує загальну точність визначення рухів.
Датчик обертання
Він визначає напрямок та частоту обертання смартфона щодо однієї з осей тривимірного простору. Як і датчик прискорення є незалежним і не прив'язаний до зовнішніх орієнтирів. Часто виконується у складі одного модуля із сенсором лінійного прискорення. Окремо, зазвичай, не задіюється, але дозволяє коригувати роботу інших сенсорів підвищення точності. Також допомагає при керуванні жестами, наприклад, покрутивши смартфон у кисті руки, активується камера.
Гіроскоп MEMS у розрізі
Температурні датчики
Сучасний смартфон рясно напханий цифровими термометрами. Конструкційно вони є термопарою: резистор з двома висновками, опір між якими змінюється в залежності від температури. Оскільки він відносно примітивний, може бути виконаний навіть усередині напівпровідникового чіпа.
У кожному смартфоні обов'язково є датчик температури батареї. При її перегріві він відключає зарядку або знижує силу струму на виході, щоб запобігти закипанню електроліту, що тягне загоряння або вибух. Також поширені термометри всередині SoC (у кількості від кількох штук – до десятка і більше). Вони вимірюють температури процесорних ядер, графічного прискорювача, різних контролерів. Іноді зустрічаються і датчики температури навколишнього середовища, але вони поширені слабо. Причина цього – низька точність, оскільки тепло від нутрощів апарата та рук користувача спотворює свідчення.
Датчик тиску (барометр) у смартфоні
Барометр у смартфоні вимірює атмосферний тиск (мм ртутного стовпа, бар або паскалях). Він дозволяє коректніше визначати місце розташування та висоту над рівнем моря, тому що при підйомі тиск знижується. Також він може використовуватися як альтиметр, вимірюючи висоту над рівнем моря, але точність залишає бажати кращого, оскільки атмосферний тиск змінюється разом з погодою. Ще менше затребувана функція коригування прогнозу погоди у метеорологічних програмах та віджетах.
Гігрометр
Гігрометр вимірює вологість повітря. Його основне призначення очевидне, але популярністю цей сенсор не користується. Теоретично з його допомогою можна коригувати дані прогнозу погоди. Знаючи показання, можна також керувати мікрокліматом у приміщенні, увімкнувши зволожувач або осушувач повітря. Єдиний із відомих смартфонів із гігрометром – вже старенький Samsung Galaxy S4.
Пульсометр або датчик серцевого ритму у смартфонах
Пульсометр здатний вимірювати частоту та ритм серцевих скорочень. У процесі занять спортом він дає можливість спостерігати за роботою серця та коригувати навантаження для підвищення ефективності тренувань. Недоліком пульсометра є потреба у щільному контакті смартфона з частиною тіла, в якій кровоносні судини знаходяться близько до поверхні (наприклад, пальцями), щоб уловити найменші пульсації. Через це популярності у смартфонах він не набув, а ось у смарт-годинниках та фітнес трекерах зустрічається повсюдно.
Пульсометр
Також вам сподобаються:
Акселерометр вимірює прискорення та дозволяє смартфону визначати характеристики руху та положення у просторі. Саме цей датчик працює, коли вертикальна орієнтація змінюється горизонтальну при повороті пристрою. Він же відповідає за підрахунок кроків та вимірювання швидкості руху у всіляких додатках-картах. Акселерометр дає інформацію про те, в який бік повернути смартфон, що стає важливою функцієюв різних додаткахс.
Цей сенсор сам складається з невеликих датчиків: мікроскопічних кристалічних структур, що під впливом сил прискорення переходять у напружений стан. Напруга передається акселерометру, який інтерпретує його в дані про швидкість та напрямок руху.
Гіроскоп
Цей датчик допомагає акселерометру орієнтуватися у просторі. Він, наприклад, дозволяє робити на смартфон. В іграх з гонками, де керування відбувається за допомогою переміщення пристрою, працює саме гіроскоп. Він чутливий до поворотів пристрою щодо осі.
У смартфонах використовують мікроелектромеханічні системи, а перші подібні прилади, що зберігають вісь при поворотах, з'явилися ще на початку XIX століття.
Магнітометр
Останній у трійці сенсорів для орієнтації у просторі – магнітометр. Він вимірює магнітні поля і, відповідно, може визначити, де знаходиться північ. Функція компаса в різних програмах з картами та окремі програми-компаси працюють за допомогою магнітометра.
Подібні датчики є в металодетекторах, так що можна знайти спеціальні програми, які перетворюють смартфон на такий прилад.
Магнітометр діє в тандемі з акселерометром та GPS для визначення географічного положення та навігації.
GPS
Де ми були без технології GPS (Global Positioning System)? Смартфон з'єднується з кількома супутниками та вираховує своє становище на підставі кутів перетину. Буває, що супутники недоступні: наприклад при великій хмарності або всередині приміщень.
GPS не використовує дані мобільної мережітому геолокація працює і поза зоною покриття. стільникового зв'язку: навіть якщо саму карту завантажити не вийде, точка геолокації все одно буде.
При цьому функція GPS витрачає багато заряду акумулятора, тому краще відключати її поза потребою.
Ще один спосіб геолокації, хоч і не дуже точний, - це визначення відстані від вишок стільникового зв'язку. Смартфон додає до даних GPS іншу інформацію, наприклад, силу мобільного сигналу, для уточнення розташування.
Барометр
Багато смартфонів, у тому числа iPhoneмають цей сенсор, що вимірює атмосферний тиск. Він необхідний реєстрації зміни погоди та визначення висоти над рівнем моря.
Безконтактний вимикач
Цей сенсор зазвичай знаходиться біля динаміка у верхній частині смартфона та складається з інфрачервоного діода та датчика світла. Він використовує невидимий людині промінь, щоб визначити, чи пристрій біля вуха. Так смартфон «розуміє», що під час розмови телефоном потрібно відключити дисплей.
Датчик освітленності
Як можна здогадатися за назвою, цей сенсор вимірює рівень освітленості довкілля, що дозволяє автоматично налаштовувати комфортну яскравість дисплея.
Датчики з кожним новим поколінням смартфонів стають все більш ефективними, маленькими та менш енерговитратними. Тому не варто думати, що, наприклад, функція GPS у пристрої, якому вже кілька років, працюватиме так само добре, як у новому. І навіть якщо в інформації про нові смартфони не вказують характеристики всіх цих датчиків, будьте впевнені, що саме вони дозволяють вам користуватися багатьма вражаючими функціями сучасних гаджетів.
Сучасний смартфон – це не просто дзвінки та SMS, а набагато більше. Але сьогодні ми поговоримо не про те, як виходити з цих пристроїв в інтернет, не про їхні гіперкомунікаційні можливості та не про переваги тієї чи іншої мобільної операційної системи. Стаття буде присвячена датчикам і сенсорам, якими розробники оснащують сучасні пристрої, щоб їхня функціональність стала ще різноманітнішою. Отже, що таке датчики та сенсори? Це мікропристрої в самому смартфоні (плеєрі, планшеті, навігаторі, ноутбуці, цифровій фотокамері, ігровій консолі тощо), які роблять його розумним, а також пов'язують із зовнішнім світом. Без них смартфон не буде таким цікавим і затребуваним, оскільки гаджет виявиться без зв'язку з навколишнім середовищем. Саме за допомогою датчиків та сенсорів з'являється зв'язок зі світом навколо, а отже, з'являються нові дивовижні функції.
З основних датчиків і сенсорів, відомих багатьом, і без яких сьогодні не обходяться хіба що зовсім бюджетні. мобільні телефони, можна виділити такі:
1. Proximity Sensor
2. Accelerometer
3. Light Sensor
4. Gyroscope Sensor
5. Magnetic Field Sensor ( магнітний компасзазвичай не вважають датчиком, але ми все-таки включили його до списку)
Proximity Sensor (Датчик наближення)
Датчик наближення дозволяє визначити наближення об'єкта без контакту з ним. Наприклад, датчик наближення, встановлений на мобільному телефоні, дозволяє вимикати підсвічування екрана під час наближення телефону до вуха користувача під час розмови. Тобто його основне завдання полягає в блокуванні смартфона, щоб користувач не натиснув випадково, скажімо, щокою на відбій. До речі, у даному випадкузаощаджується і заряд акумуляторної батареї. Звичайно, виробники всіляко намагаються розширити можливості цієї функції. Наприклад, рік тому в Samsung Galaxy S3 з'явилася функція «Прямий дзвінок», яка при піднесенні пристрою до обличчя дозволяє телефонувати контакту, чиї відомості, журнал дзвінків або дані про повідомлення відображаються на екрані. Також телефон з цим датчиком можна спокійно класти в кишеню або чохол, не боячись випадково здійснити непотрібний дзвінок.
Взагалі управління рухами — це наступний етап у спілкуванні між людиною і технікою, над чим сьогодні працює маса виробників. Наприклад, минулого року компанія Pioneer представила модельний рядавтомобільних мультимедійно-навігаційних GPS-систем, керувати якими можна за допомогою жестів. Pioneer назвала свою розробку Air Gesture. Якщо користувач підносить свою руку до передньої частини екрана мультимедійно-навігаційної системи, вона виводить вікно з назвою відтворюваної в Наразікомпозиції та команди команди, що часто використовуються: «Встановити як пункт призначення» та «Встановити улюблене місце як пункт призначення». Як тільки користувач прибере руку від екрана, ці команди зникнуть, а навігаційна картка знову відобразиться по всьому екрані. Крім того, шляхом переміщення рук по горизонталі, певні функції, задані користувачем, можуть бути викликані без натискання кнопки. Можна встановити одну з 10 функцій, включаючи «Переключення між навігацією та AV-функціями» та «Пропуск відтворюваної композиції / Відтворення попередньої композиції». Датчик, який визначає рухи руки, складається з двох інфрачервоних випромінюючих частин та однієї приймальні між ними. Коли рука рухається до передньої частини екрана, приймальний інфрачервоний датчик виявляє відображення інфрачервоного світла. При горизонтально рухається руці ІЧ-датчик визначає зміну таймінгів інфрачервоного випромінювання з правої і лівої випромінюючих частин так, що стає зрозумілим, в яку зі сторін здійснюється рух рукою. До речі, виробництво моделей з інтерфейсом користувачауправління жестами Air Gesture вже розпочалося.
Ця ж функція реалізована у новому флагмани Samsung Electronics - Galaxy S4. Крім датчика наближення, поруч із фронтальною камероюрозташований ще один датчик, який використовується для розпізнавання жестів. Він розпізнає рухи руки, приймаючи інфрачервоні промені, що відбиваються від долоні користувача, і працює в парі з функцією Air Gesture, надаючи користувачам можливість прийняти виклик, змінити музичну композицію або прокрутити web-сторінку вгору або вниз буквально одним помахом руки.
Accelerometer (Акселерометр)
Мабуть, це найпоширеніший датчик. G-сенсор, як його називають багато виробників, сьогодні можна зустріти практично в кожному сучасному пристрої. Завдання акселерометра просте - відстежувати прискорення, яке надається пристрою. Начебто напрошується питання, а навіщо вимірювати прискорення смартфона? Але давайте замислимося, у той момент, коли ми перевертаємо телефон, відбувається рух із прискоренням. Акселерометр реєструє його та, на основі отриманих від нього даних, запускає процес, наприклад, зміни орієнтації екрану. Датчик також використовується для масштабування сторінок браузера при нахилі смартфона, оновлення списку Bluetooth-пристроїв при струсі, у специфічних додатках, ну і, звичайно ж, в іграх, особливо в симуляторах. Крім цього, акселерометр використовується як кишеньковий крокомір для підрахунку кількості кроків, зроблених користувачем.
У фотоапаратах акселерометр використовується для повороту знятого кадру, а в ноутбуках - для термінового паркування головок жорсткого диска, якщо комп'ютер падає. А в автомобілях він служить для спрацювання подушок безпеки під час удару. Простіше кажучи, акселерометр має справу з положенням пристрою в просторі та нахилом корпусу, спираючись при цьому на його прискорення при зміні цього положення.
Light Sensor (Датчик освітлення)
Завдання цього датчика гранично прості і полягають у тому, щоб визначити рівень зовнішнього освітлення і відповідно налаштувати яскравість екрана. Завдяки такому автонастроюванню яскравості, стала можливою економія електроенергії, особливо якщо ви хочете оптимізувати витрату акумулятора. Мабуть, це найстаріший датчик у мобільному світі, і навіть при тому, що в роботі цього датчика начебто немає жодних можливостей щодо покращення функціональності, виробники і в цьому випадку намагаються зробити роботу зі смартфоном ще комфортнішою.
Наприклад, у мобільній операційній системі iOS 6 від Apple з'явилася можливість регулювання автояскравості Раніше датчик освітленості був повністю автоматизованим і регулював яскравість екрану на власний розсуд. Тепер користувач отримав можливість контролювати роботу цього датчика. Ви можете легко визначити рівень яскравості, який є комфортним для вас, і iOS бере цей вибір до уваги при розрахунку рівня яскравості для нових умов освітлення. Однак для того, щоб датчик коректно функціонував, необхідно зробити невелике налаштуванняпристрої.
Gyroscope Sensor (Гіроскоп)
Якщо можливості акселерометра вичерпані, а сфери його застосування чітко обмежені, то пристрій ще одного інерційного датчика, яким є гіроскоп, в смартфонах освоєні ще не до кінця. Історія використання гіроскопів бере свій початок ще наприкінці ХІХ століття. Інерційні датчики на той момент були поширені у флоті, тому що за допомогою гіроскопа найточніше можна визначити розташування сторін світла. Пізніше, завдяки настільки унікальної функції, гіроскоп набув широкого поширення і в авіації. За своєю конструкцією гіроскоп в мобільних телефонах нагадує класичні роторні, що являють собою диск, що швидко обертається, закріплений на рухомих рамах. Навіть при зміні положення рам у просторі вісь обертання диска не зміниться. Завдяки постійному обертанню диска, наприклад, за допомогою електромотора, існує можливість постійно визначати положення об'єкта (в якому є гіроскоп) у просторі, його нахили або крени.
Гіроскопи в сучасних пристрояхзасновані на мікроелектромеханічному датчику, але принцип дії інерційного датчика залишається тим самим. У це сімейство входять акселерометри, магнітометричні та інші вузькоспеціалізовані датчики. Ринок цих мініатюрних елементів, також відомих як MEMS, отримав серйозний поштовх для розвитку в той момент, коли Apple почала встановлювати гіроскоп в iPhone 4, а потім і в iPod Touch. Успішний продаж мобільних пристроївпривели до того, що виробники елементів MEMS успішно влаштувалися на мобільному ринку. Apple iPhone 4, де вперше був використаний гіроскоп та два MEMS-мікрофони для придушення шуму, справив величезний ефект на індустрію телефонів. Наприклад, наприкінці 2010 року менше п'яти телефонів, випущених на ринок, могли похвалитися наявністю гіроскопа, а у 2011 році вже було представлено понад 50 моделей телефонів та планшетів із гіроскопом.
Гіроскопи, вбудовані в мобільні телефони, роблять якість ігор найвищою. За допомогою даного датчикадля керування грою можна користуватися не тільки звичайним поворотом пристрою, а й швидкістю повороту, що забезпечує більш реалістичне керування. Крім ігор гіроскоп використовується в браузерах доповненої реальності для більш точного позиціонування пристрою в просторі, а також в керованих за допомогою смартфонів платформах iOSта Android радіомоделях літальних апаратів.
Magnetic Field Sensor (Магнітнийкомпас)
Після приходу в наш світ GPS-приймачів з'явилися і цифрові компаси, щоправда, в епоху розвитку навігаційних технологій від них не так багато користі. Магнітометр, як і звичний магнітний компас, відстежує орієнтацію пристрою у просторі щодо магнітних полюсів Землі.
Інформація, отримана від компаса, використовується в картографічних та навігаційних програмах. На практиці цей пристрій показав себе досить добре і сьогодні незамінний у ряді ігор та додатків, наприклад, у браузері доповненої реальності Layar.
Інші датчики та сенсори
Барометр
Допомагає із позиціонуванням і цей сенсор. Барометр став з'являтися в смартфонах нещодавно, з виходом Samsung Galaxy Nexus, і може зменшити час підключення до сигналу GPS. Вбудований барометр вимірює атмосферний тиск у поточному місцівласника смартфона та визначає висоту над рівнем моря. Багато флагманських смартфонів сьогодні оснащуються не тільки приймачами GPS та ГЛОНАСС, але й барометром, завдяки чому захоплення сигналу від супутника та визначення початкового розташування відбувається миттєво. Ця функція стане в нагоді і у випадку, коли користувач пересувається похилими площинами, чи то горб, чи гора, тому що залежно від атмосферного тиску та висоти, може підрахувати точну кількість калорій, які спалюються під час прогулянки. Ну і, відповідно, для визначення тиску та погодних умов прямо зі свого смартфона.
Розглянемо принцип роботи цього датчика на прикладі смартфона Samsung Galaxy S III, де визначення різниці тиску може бути перераховано близько 25 разів на секунду. Така швидкість дозволяє чітко визначати рух людини вгору і вниз, тобто використовувати навігацію не лише у горизонтальній площині, а й у вертикальній. Таким чином, ми отримуємо об'ємну навігацію, що повністю відповідає дійсності. Наприклад, при навігації в торговому центрі вам буде недостатньо звичайного GPS-навігатора, оскільки він вкаже точку на площині землі, а не те, якою висотою знаходиться ваш маршрут. А автомобільні навігатори можуть орієнтуватися у багатоповерхових парковках та багатоярусних дорогах.
Датчик тиску дозволяє це здійснити, і ви отримаєте не лише точні координати заданого місця, а й інформацію, на якому поверсі чи висоті пролягає ваш маршрут. Зазвичай подібні датчики включають і систему обробки дані, а їх розміри знаходяться в межах 3х3х1 мм. Крихітний сенсор реагує на зміни за висотою з точністю до 50 см. Методика реалізована шляхом порівняння зовнішнього атмосферного тиску по відношенню до вакуумної камери всередині датчика. Крім вакуумної камери і сенсорів, мініатюрному корпусіпристрої помістилися вбудований мікропроцесор, аналоговий підсилювач, цифровий співпроцесор та елемент енергонезалежної пам'яті.
Датчик температури/вологості
Такий датчик став новим доповненням Samsung Galaxy S4. Він визначає рівні температури та вологості навколишнього середовища через невеликий отвір, розташований у основі смартфона. А потім датчик визначає оптимальний рівень комфорту та відображає цю інформацію на екрані програми S Health. Крім цього, температурний датчик дозволяє відкоригувати похибки тиску, спричинені зміною температури повітря. Ті ж, хто хоче негайно скористатися можливостями температурного датчика можуть звернути увагу на розробку вчених компанії Robocat.
Вони створили крихітний електричний термометр Thermodo, що підключається до телефону через порт навушників. Thermodo складається з пасивних датчиків температури, вбудованих у стандартне 4-полюсне гніздо для навушників у міцному корпусі. Жодного підключення до мережі не потрібно, пристрій отримує живлення від телефону та споживає мало енергії. Коли вимір температури не потрібний, Thermodo можна повісити на ключі у вигляді брелока. За допомогою Thermodo можна виміряти температуру як у приміщенні, так і на свіжому повітрі.
3D-сенсор
Сенсор, який постійно сканує навколишній простір та створює комп'ютерну віртуальну модель із високою точністю. Щось подібне являє собою Kinect, але Нова версія планшета Google Nexus 10 отримала сенсор набагато компактніший і вже є готові програми, які можуть працювати на планшеті та продемонструвати можливості не тільки найсучасніших ігор.
Крім того, сенсор Capri 3D, який був представлений у рамках конференції Google I/O 2013 компанією PrimeSense, вміє реєструвати рухи та отримувати метричні параметри предметів. До речі, цей розвиток цієї технології доводить припущення IBM, що в середині цього десятиліття спілкування за допомогою програм для відеоконференцій почнуть нагадувати 3D-голограми.
Безпека
Нещодавно професор Суортмор коледжу (штат Пенсільванія, США) Адам Дж. Авів продемонстрував можливість здійснення атак, використовуючи дані, отримані акселерометром смартфона. Виявилося, що дані, отримані сенсорами смартфона, можуть допомогти зловмисникам отримати доступ до кодів розблокування пристрою. Вони можуть дізнатися Pin-коди та паролі користувача. Отримувати інформацію через сенсори набагато легше, ніж через програми, які завантажуються на смартфон, стверджує професор. Дослідники провели аналіз даних, отриманих акселерометром, та склали своєрідний «словник» рухів смартфона при введенні пароля, після чого розробили програмне забезпеченнядозволяє розшифровувати Pin-коди за допомогою даних, отриманих з акселерометра. У ході досліджень вченим вдалося правильно визначити Pin-код у 43% випадків, а пароль – у 73%. Система дає збої, коли користувач перебуває в русі під час використання пристрою, тому що рухи створюють додаткові перешкоди і отримати від акселерометра точні дані дуже важко.
Експерти, що займаються мобільною безпекою, також вважають, що чим більше смартфона сенсорів, тим більше даних вони можуть зафіксувати, а це означає, що проблема захисту пристрою стає гострішою. Зараз дослідники розробляють методи запобігання витоку даних, зібраних гіроскопами, акселерометрами чи іншими сенсорами. Тож можна припустити, що з розвитком технологій та розширенням функціоналу датчиків ситуація у сфері безпеки лише розпалюватиметься.
Перспективи
Нещодавно американський винахідник Джейкоб Фрейден заснував компанію Fraden Corporation та запатентував систему безконтактного вимірювання температури для мобільних пристроїв. На тильній стороні смартфона розміщується невеликий інфрачервоний датчик, який за секунду може зняти показання температури тіла користувача. Таким чином, у майбутньому смартфони можуть перетворитися на наших персональних медичних помічників. Фрейден збирається створити також засоби вимірювання ультрафіолетового випромінювання та електромагнітного забруднення. А ось співробітники з лабораторії Next Lab Массачусетського технологічного інституту стверджують, що скоро датчики в смартфонах зможуть виявляти аритмію та тахіакардію, що змусить користувачів своєчасно звертатися за допомогою до лікарів.
На думку фахівців із IBM, до 2017 року смартфони отримають нюх. Крихітні датчики запаху можуть бути вбудовані у смартфони та інші мобільні пристрої. Виявлені сліди хімічних сполук передаватимуться на потужне хмарний додаток, здатне проаналізувати все, починаючи від чадного газу до вірусу грипу В результаті, якщо ви чхнули, телефон зможе розповісти вам про вашу хворобу.
Все найцікавіше тільки починається, і сьогодні роботи точаться по масі напрямків. Наприклад, не виключено, що в найближчому майбутньому ваш смартфон за допомогою певних датчиків навчиться імітувати тактильні відчуття. Ви зможете розрізняти тканини, текстури та переплетення. А звукові датчики у поєднанні масивними хмарними обчислювальними системамиотримають надлюдські слухові можливості. Ех, чого тільки не можна припустити, тим більше, що маса припущень, розрахунків і навіть фантазій останніми роками стала збуватись із дивовижною швидкістю.
