Нательные датчики для андроид

Магнитные и геомагнитные датчики

В современные смартфоны устанавливаются различные датчики, которые делают устройства более функциональными, позволяют им совершать определенные действия. Их работа не заметна для пользователя, а вот при отсутствии прибор теряет в своей мощности, у него резко уменьшается набор опций. Так, в чем же главное назначение данных элементов? Этот вопрос волнует многих владельцев мобильных устройств.

А ведь для современных моделей используется много новых датчиков, которые применяются для контролирования температуры, измерения геомагнитного поля, отслеживания положения устройства в пространстве и другие функции. Они существенно упрощают использование смартфона, делают его умнее.

Что такое и для чего нужен

Магнитный датчик — встраиваемый в телефон сенсор, который реагирует на магнитные поля Земли, а именно он улавливает электромагнитное излучение. При помощи магнитного датчика можно определить стороны света, узнать текущее направление устройства, поэтому его часто называют, как «электронный компас».

Этот датчик именуется, как датчик Холла. Эффект Холла был открыт давно, почти 150 лет назад, но он до сих пор применяется в разной технике. Он выявляет магнитное поле, за счет этого может определить положение мобильного устройства в пространстве. А если на смартфон загрузить специальное приложение из магазина Google Play или App Store, то он может стать полноценным компасом для определения координат.

Наличие датчика в телефоне позволит реализовать ряд функций и возможностей:

• Измерение величины магнитного потока;
• Автоматическая коррекция яркости экрана при разной освещенности;
• Определение более точного направления движения;
• Проведение управления бесконтактным способом (при помощи жестов);
• Изменение ориентации изображения на экране смартфона и другое.

Магнитные датчики положения на телефонах удобно применять вместе со специальными чехлами с застежкой или защелкой. Это позволяет сэкономить время, потому что прибор будет выключаться при закрытии и автоматически включаться при открытии аксессуара.

Если у чехла имеется небольшое незакрытое окно для дисплея, то пользователь может просматривать необходимую информацию. Через него можно узнать время, проверить приложения, различные виджеты без открытия и разблокировки экрана.

Как проверить наличие

Не все знают, действительно ли в смартфоне имеется датчик положения, но этот компонент применяется для многих современных устройств.

И чтобы узнать, установлен ли он в приборе или прибор все же без магнитного датчика, можно воспользоваться следующими вариантами обнаружения:

• Простой способ — проверить в технических настройках смартфона. В них обязательно будет указано, имеется ли в устройстве магнитный элемент;
• На гаджет можно установить приложение «Компас», его можно загрузить из магазина Google Play (Android) или App Store (IOS). Если после загрузки и установки он начнет работать, выполнять основные функции, то значит, в устройстве имеется магнитометр;
• Легкий метод — к дисплею устройства можно поднести обычный магнит. Если прибор отреагирует, то это значит, что геомагнитный датчик в смартфоне установлен.

Как использовать

Несмотря на то, что во многих моделях современных смартфонах имеется геомагнитный датчик, не во всех предусмотрена программа для его применения. И чтобы пользователь смог включить его и начать использовать возможности данного элемента он должен загрузить стороннее приложение. Компас на Андроид можно скачать в Google Play, а для Айфона — в App Store.

Установка программы производится автоматически. После можно ее открыть, разрешить доступ к данным. Также можно ознакомиться с инструкцией использования приложения, изучить принципы настройки и работы компаса. Но в целом многие программы имеют простой интерфейс, у них предусмотрена встроенная функция калибровки датчика.

Другие виды датчиков

В смартфонах часто используются различные датчики, которые позволяют проводить дополнительные функции. Среди популярных из-них можно выделить такие:

• Акселерометр или G-сенсор. Он помогает гаджету определить положение в пространстве и расстояние перемещения. Элемент выполняет автоповорот ориентации экрана, реагирует на жесты, а также может производить подсчет шагов, помогает в ориентировке на картах;
• Гироскоп. Помогает определять положение смартфона в пространстве. Это он производит путем выявления собственного угла наклона по отношению к поверхности земли;
• Датчик приближения. Поможет определить наличие перед ним какого-то объекта;
• Датчик освещения. Автоматически выставляет яркость экрана;
• GPS. Работает о спутников, помогает определить местоположение смартфона и объекта.

Магнитные датчики — полезное и уникальное изобретение, которое облегчает использование смартфонов. Они делают их функциональными, удобными, технологичными. Но чтобы правильно пользоваться ими, нужно предварительно рассмотреть характеристики и особенности управления.

Видео по теме

Источник

10 датчиков, которые спрятаны в вашем смартфоне. Зачем они нужны?

Гироскоп, акселерометр, ИК и другие

Многофункциональность телефонов невозможна без множества встроенных датчиков. Получая их данные, приложения строят маршруты на карте, настраивают камеру для идеальных снимков и считают, сколько шагов мы прошли. Рассказываем, какие датчики устанавливают в смартфоны и для чего они нужны.

Датчик приближения: блокировать экран во время разговора и когда смартфон в кармане

Если во время разговора поднести смартфон к уху, экран гаснет и не реагирует на прикосновения, чтобы пользователь случайно не нажал «сброс» или не запустил ненужное приложение. Также дисплей не реагирует на нажатия и повороты, когда устройство лежит в кармане или в сумочке. Функция работает благодаря датчику движения: он посылает слабый инфракрасный сигнал, улавливает отраженный свет — и «понимает», когда люди или предметы находятся слишком близко. А вместе с фронтальной камерой датчик приближения помогает устройству реагировать на жесты рукой: например, взмахом кисти можно пролистывать страницы в браузере.

Датчик освещенности: регулировать яркость дисплея

Помогает устройствам настраивать интенсивность подсветки экрана. Находясь под прямыми солнечными лучами, смартфон выведет яркость на максимум, а в темной комнате — сделает минимальной. Датчики света работают в связке с системой искусственного интеллекта и подстраиваются под привычки владельца. Если вы в определенных условиях увеличите или уменьшите интенсивность подсветки, в похожих ситуациях алгоритмы будут делать так же.

Лазер: помогает камере фокусироваться

В основном блоке камер S21 Ultra и Note 20 Ultra мы используем лазер, который помогает камерам смартфона практически мгновенно фокусироваться на объекте съемки. Во время портретной съемки он же помогает выделить объект и размыть фон. В блоке камер смартфона лазер работает в качестве дальномера, освещая объект, а сенсор оценивает расстояние до него за счет измерения времени прихода отраженного луча. Во многом благодаря лазеру вы можете делать четкие серии снимков — кадр за кадром подряд.

Компас: участвует в построении маршрутов

Компас в смартфоне работает в паре с датчиком Холла и определяет, в какую сторону направлена верхняя часть устройства: эти данные используют приложения с картами. Чтобы компас работал точно, его нужно время от времени калибровать. Для этого зайдите в Google Карты и опишите смартфоном в воздухе несколько восьмерок.

Датчик Холла: помогает смартфону «подружиться» с магнитным чехлом

Принцип работы датчика основан на эффекте Холла — частном случае действия магнитного поля на заряженную частицу. Датчик определяет, открыт или закрыт магнитный чехол — и передает сигнал системе. Когда магнит отдаляется, дисплей включается, а при приближении крышки чехла — выключается или переходит в специальный режим. Также датчик Холла помогает настроить светочувствительность включенной камеры и определить положение смартфона в пространстве.

Акселерометр: определяет положение смартфона в пространстве

Акселерометр — или G-сенсор — помогает определить положение устройства в пространстве и расстояние, которое он преодолел. Когда смартфон вращается или двигается, пьезоэлектрический элемент выдает разряды, а сенсор емкостного сопротивления их интерпретирует, чтобы обозначить положение устройства и скорость движения. Акселерометр различает движения по трем осям. С его помощью смартфон меняет ориентацию экрана с вертикальной на горизонтальную, позволяет заглушить сигнал вызова, перевернув устройство экраном вниз, а также ориентироваться в картах и считать пройденные шаги.

Гироскоп: работает в паре с акселерометром

Гироскоп не умеет считать пройденное расстояние, зато точнее акселерометра определяет положение смартфона в пространстве, отслеживая угол наклона относительно земной поверхности. В современных смартфонах оба датчика работают вместе, дополняя друг друга. Точность, которую обеспечивает этот тандем, особенно важна в играх и других приложениях дополненной реальности.

GPS: определяет координаты смартфона

Система глобального позиционирования — или GPS — определяет местоположение устройства в любой точке мира. GPS-модуль в смартфоне связан с одной или несколькими спутниковыми системами позиционирования: в России это ГЛОНАСС, в Европе — Galileo, в Японии — QZSS. Так или иначе, принцип действия один: устройство получает сигнал от 3–12 спутников с координатами и временем — а затем рассчитывает расстояние до спутников и определяет координаты смартфона. Датчики работают почти при любой погоде, но точнее всего — в ясную, на открытой местности.

Поскольку датчик связывается со спутниками напрямую, функция GPS может быстро разряжать аккумулятор. Для экономии энергии существует технология A-GPS: во время поиска спутников смартфон также получает информацию о местонахождении с сотовых вышек, от Wi-Fi-сетей и Bluetooth-устройств.

Барометр: помогает GPS работать точнее

Точность работы GPS существенно повышает барометр — датчик, измеряющий атмосферное давление. Он определяет положение устройства над уровнем моря. Именно благодаря барометру приложения показывают, сколько этажей вы преодолели.

Гигрометр: следит за погодой и влажностью воздуха

С помощью гигрометра смартфон определяет влажность воздуха и считывает информацию о микроклимате — например, чтобы помогать системам «умного дома» автоматически настраивать комфортную среду в помещении. В новых смартфонах Samsung, способных до получаса находиться под водой на глубине до двух метров, гигрометр устанавливают в разъеме зарядки. Такое решение защищает от поломок: если в разъеме останется влага, на экране появится предупреждение, а зарядка прекратится, пока жидкость не испарится.

Источник

Датчики современных смартфонов

Владимир Нимин

Продолжаем разбираться в устройстве смартфона. В прошлый раз смотрели экраны, а сегодня поговорим про датчики.

Акселерометр, также называют G-сенсор. Официальное определение гласит, что это устройство, измеряющее проекцию кажущегося ускорения. А если простым языком, то акселерометр помогает смартфону определить положение в пространстве, а также расстояние перемещения. Основные функции акселерометра:

• Автоповорот ориентации экрана;
• Также акселерометр можно настроить так, чтоб он реагировал на жесты и действия. Например, потрясти смартфон или перевернуть экраном вниз, чтоб заглушить вызов;
• Ещё акселерометр помогает считать шаги и помогает ориентироваться на картах (Google Maps и прочих)

Акселерометр – это громоздкое устройство, внутри которого находится инертная масса, реагирующая на все перемещения. Такой вариант для смартфона не подходил, поэтому придумали чип, имеющий кристаллическую структуру, пьезоэлектрический элемент и сенсор ёмкостного сопротивления. Когда смартфон перемещается/вращается, то пьезоэлектрический элемент выдаёт разряды, а сенсор их интерпретирует, таким образом определяя положение и скорость.

Акселерометр – базовый датчик, который есть в любом, даже самом дешевом, смартфоне. Хотя это на удивление технически сложный продукт. В смартфонах акселерометр понимает движения по 3 осям. Третья нужна для 3D позиционирования. К слову, акселерометр есть и во всех современных автомобилях, но там он обычно двухосевой (ибо автомобиль не крутится в воздухе).

Не все акселерометры одинаковые. Их делают из разных материалов. Соответственно, некоторые более чувствительные, некоторые менее.

Гироскоп – это один самых классных датчиков, о полезности которого для смартфонов долгое время никто не подозревал, пока на сцену не вышел Стив Джобс и не объяснил, как оно должно быть. Посмотрите презентацию этой шикарной функции, и как зал взорвался от восторга.

Не следует путать гироскоп и акселерометр. Эти датчики частично дублируют и дополняют друг друга. Гироскоп также служит для отслеживания положения устройства в пространстве, но он делает это путем определения собственного угла наклона относительно земной поверхности. Это очень важно, так как это означает, что в условиях нулевой гравитации, вы не сможете поиграть в Asphalt 9, используя в качестве управления наклоны устройства. Будьте внимательны!

Гироскоп (в отличие от акселерометра) не может измерять проделанное расстояние, зато гораздо точнее определяет положение в пространстве. Для понимания посмотрите, пожалуйста, видео со Стивом Джобсом выше. Начиная с времени 1:10 Джобс показывает, как определяет положение объекта в пространстве акселерометр и как гироскоп.

Обычно в современных смартфонах оба датчика работают в тандеме. Гироскоп важен для игр, дополненной реальности, а также ряда других приложений. Нередко в дешевых смартфонах производитель предпочитает экономить на гироскопе.

Датчик приближения (proximity sensor). Как видно из названия, это датчик, который помогает определить наличие перед ним объекта. Самый простой пример – это отключение экрана, когда смартфон подносят к уху. Также датчик приближения исключает фантомные включения экрана, когда смартфон находится в сумке или кармане. Такой датчик может сам или в комбинации с фронтальной камерой отслеживать движения рукой над экраном для выполнения каких-либо функций. Например, пролистывание странички в браузере и тому подобное. Существует множество технологий датчика приближения. Он может работать по типу радара, сонара, эффекта Доплера, есть инфракрасный датчик приближения, а иногда ставят и фотоэлемент.

Базовый датчик приближения, отключающий экран при поднесении к уху, есть, кажется, уже во всех смартфонах. Но продвинутость датчика можно оценить по наличию дополнительных функций.

Датчик освещения – здесь всё просто и понятно. Такой датчик помогает автоматически выставить яркость экрана. Датчик освещения уже считается базовым датчиком, но в дешевых смартфонах на нем могут сэкономить. И тогда придется каждый раз выставлять яркость вручную.

Современный датчик освещения обычно работает в комбинации с ИИ смартфона. Например, если датчик выставил определенную яркость, а вы его вручную поправили, то смартфон возьмёт на заметку и в следующий раз самостоятельно сделает экран поярче. Соответственно, всегда давайте датчику освещения освоится и подстроиться под ваши привычки прежде, чем осуждать его работу.

Датчик Холла – один из самых таинственных датчиков в смартфоне, ибо мало кто знает, зачем он нужен. Датчик, основанный на, так называемом, эффекте Холла, фиксирует магнитное поле и измеряет его напряженность. Говоря языком физики: электроны в проводнике всегда перпендекулярны (угол 90 градусов) направлению магнитного поля. Плотность электронов на разных сторонах проводника будет отличаться, возникает разность потенциалов, которую и фиксирует датчик Холла.

Но в смартфонах используется упрощенный датчик Холла, фиксирующий только наличие магнитного поля.

Обычно датчик Холла нужен для дополнительных аксессуаров. Например, именно он включает экран iPad, когда пользователь снимает магнитный чехол. Кстати, в этой функции датчик приближения вполне может подменить датчик Холла.

Также датчик Холла работает в паре с компасом, делая работу последнего более точной.

Компас (магнитомер) – это очень важный датчик, даже если вы не занимаетесь спортивным ориентированием. Именно компас отвечает за то, что на Google Maps пользователь видит не просто точку, а стрелочку, указывающую в какую-сторону вы смотрите.

Когда компас откалиброван, то отображение направления узкое. Чтобы откалибровать компас, откройте карты Google и крутите смартфон «восьмеркой»:

Барометр – обычно наличием подобного датчика могут похвастаться только флагманы. Барометр ассистирует GPS и помогает определить высоту. Наличие такого датчика полезно, так как на Google Maps уже появляются схемы зданий, и барометр определит на каком этаже вы находитесь. Также барометр используется в приложениях, определяющих физическую активность. Суть такая же: определить, сколько этажей вы прошли.

Датчик влажности – когда-то такой датчик был в Samsung Galaxy Note 4, а потом Samsung от него отказались. Роль очевидная. Датчик определяет уровень влажности.

Датчик сердцебиения/датчик кислорода в крови – ещё один фирменный датчик от Samsung, но он есть и во многих фитнес-браслетах. Работает совместно с LED-вспышкой. Прикладываете палец, LED светит вам свозь палец, а датчик измеряет, как отражаются световые волны. Волны отражаются по-разному в зависимости от пульса: кровеносные сосуды, то сужаются, то расширяются. По этому же принципу работает и функция определения кислорода в крови.

GPS – глобальная система позиционирования. По сути, это даже не датчик, а наличие у смартфона возможности коммуницировать со спутниками благодаря или отдельному, или мульти-чипу, поддерживающему сразу несколько систем. Сейчас у каждой развитой страны, есть своя система спутников. ГЛОНАСС в России, Galileo в Европе, BDS (или BeiDou) в Китае, QZSS (или Quasi-Zenith Satellite System) в Японии. Можно скачать программу GPS Test, которая покажет, какие спутники видит ваш смартфон. Например, на скриншоте ниже отображаются флаги GPS, ГЛОНАСС и Galileo.

GPS прекрасная технология, но медленная (пока там все спутники найдешь и опросишь) и потребляющая много энергии и хорошо работающая на открытой местности, поэтому была придумана ещё A-GPS (Assisted GPS). Принцип основан на том, что пока GPS ищет спутники, смартфон успевает опросить сотовые вышки, Wi-Fi сети, Bluetooth устройства на предмет местонахождения. Таким образом существенно увеличивается время «холодного» старта, а также снижается расход энергии.

Двухдиапазонный GPS. Поддержка этой опции появилась в устройствах начbfz с Android 7 и старше. iPhone так не умеет.

Обычно спутники посылают два сигнала: грубый и точный. Если говорить про GPS, то это каналы L1 и L5, а у Галилео это E1 и Е5. L1 – это грубый канал. В городе любой сигнал достигает до спутника не только напрямую, но и отражаясь от сторонних объектов (например, зданий), то есть к спутнику прилетает сразу несколько сигналов. Соответственно, и возвращается он также не один, и образуется примерная область нахождения, где все вернувшиеся сигналы пересекаются. Ещё есть точный канал L5. Этот канал гораздо меньше подвержен искажением, так как работает по принципу: Первый достигший спутника сигнал и есть верный (ведь он идет по самому короткому пути, а не через отражения), а остальные можно игнорировать.

Раньше L5 принадлежал только военным и спец объектам, но теперь спутников в небе стало много, и L5-спутников хватит на всех, поэтому было решено поделиться.

Вместо заключения

Счётчик Гейгера – самый неожиданный датчик, правда? Это японская тема. И насколько есть информация в интернете, такой датчик был только в телефоне Sharp Pantone 5, который вышел после аварии на атомной станции Фукусима-1.

Современный смартфон должен иметь на борту: акселерометр, гироскоп, датчик приближения и освещения. Также обязательно наличие компаса. Если без гироскопа можно обойтись, то точка на карте без направления раздражает. A-GPS уже есть во всех смартфонах. Отлично если GPS будет работать в двух диапазонах. Шикарно, если будет барометр.

Источник