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第10章 拥有超能力谁都挡不住——传感器选购指南

从小就希望能有一个《家有仙妻》中何莉莉的手镯,想干什么就能干什么,没有手镯,能娶个带手镯的媳妇做个安心的澎恰恰也不错啊。拥有超能力的女友自然受欢迎,而拥有众多高科技功能的手机一样被大家追捧。走迷路了,手机可以知道你在哪;听到一首歌,手机可以告诉你歌名;刚要出门,手机提醒你下雨别忘带伞。其实这些功能都得益于手机中的各类传感器,这些电子元件往往比人更加敏感准确,比喻为“超能力”毫不夸张,这一节,我们就领略一下手机的各项“超能力”。

1.重力传感器

重力传感器也称为加速度传感器,它是由苹果公司率先运用在iPhone中的一种设备,通过对力敏感的传感器,感受手机在变换姿势时重心的变化,使手机做出相应的反应。也就是当你把手机从原来竖着的状态横过来时,手机屏幕也会随着转动90°,非常的人性化,不过躺在床上看书时,屏幕也会时横时竖,这时还是将屏幕锁定上的好。

它的工作原理很简单,还记得牛顿第一定律吗,力改变物体的运动状态,没有力,物体的运动状态就不会变。所以你对手机进行晃动或其他移动时都会受力,而重力传感器就是将这样的变化转变为电信号,再通过计算分析实现程序设计好的功能。

小贴士

关于重力感应的相关应用有很多,例如晃动手机可以随意换歌,翻转手机后可以静音,微信中的“摇一摇”,各种赛车、飞机游戏的操控等都是采用此项技术。

2.距离传感器

“胖人最讨厌用全触屏手机了,因为一笑,电话就挂断了。”当然这是个笑话,全触屏的手机在操作上非常方便,只是打电话时由于屏幕与面部接触,误触的情况时而出现,这时距离传感器就帮到忙了。它通过发射特别短的光脉冲,并测量光脉冲从发射到被物体反射回来的时间计算与物体之间的距离。当通话过程中手机屏幕与脸距离过近时,屏幕会自动关闭,防止误操作,当然也起到节电的作用。当脸离开手机,屏幕又会自动开启,方便下一步操作。

3.光线传感器

它的好处就是可以根据手机所处环境的光线来调节手机屏幕的亮度和键盘灯。比如在光线充足的地方,屏幕很亮,键盘灯就会关闭,相反在暗处,键盘灯就会亮,屏幕较暗(与屏幕亮度的设置也有关系),这样既保护了眼睛又节省了能量,一举两得。而且有的光线传感器在进入睡眠模式时,会让手机发出蓝色周期性闪动的光,甚是好看。

4.角速度传感器

角速度传感器又称陀螺仪。自从iPhone 4首次加入陀螺仪技术,许多手机生产商马上跟进,增加了陀螺仪。相比重力传感器,它测量的物理量是偏转,倾斜时转动的角速度。在手机上,仅用加速度传感器没办法测量或勾勒出完整的3D动作,但陀螺仪可以对转动或偏转的动作做很好的测量,可以精确分析判断出使用者的实际动作,而后对手机做相应的操作。像iPhone 4的三轴陀螺仪就可以同时测定六个方向的位置、移动轨迹和加速度。

实际应用:照相时的防抖功能,在按下快门时,陀螺仪记录手的抖动动作,将手的抖动反馈给图像处理器,可以抓拍到更清晰稳定的图片。还可以通过陀螺仪对手机动作的检测而实现对游戏的操作。比如,把你的手机当作一个方向盘,你的手机屏幕上是一架飞行中的战斗机,只要你上下,左右地倾斜手机,飞机就可以做上下、左右的动作1。

5.GPS

过去出门带地图,现在就算游遍全球,一个手机就可以搞定,GPS功不可没。个人导航、社群网络分享和LBS(Location-based Service)定位信息服务,已经成为智能手机的新焦点。GPS是全球定位系统,为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。最少需要其中4颗卫星,就能迅速确定你在地球上的位置和高度。所能接收到的卫星数越多,位置就越精确。应用最广泛的当然是导航软件了,还有很多像大众点评、微信等软件,在你第一次使用时,都会提示是否同意定位当前位置,当你同意时,你的位置就会被软件收集用于查找路线或身边的人和事。

6.方位传感器

方位传感器也称为电子罗盘、数字指南针,是利用地磁场来定北极的一种方法。虽然GPS在导航、定位、测速方面有着广泛的应用,但由于其信号常被地形、地物遮挡,导致精度大大降低甚至不能使用。尤其在高楼林立的城区和植被茂密的林区,GPS信号的有效性仅为60%。电子罗盘产品正是为弥补GPS的不足而设计的。它可以对GPS信号进行有效补偿,做到“丢星不丢向”。

7.压力传感器

压力传感器可以更精确地侦测出高度和气压的变化,由此衍生出高度计、气压计和室内导航等功能,例如通过气压传感器测量高度来辅助GPS定位,尤其是行驶在有立交桥的道路上时。还可作为天气预报功能或为登山爱好者提供准确的海拔高度、气压等数据。

8.指纹传感器

指纹因其唯一、终身不变的特点,在各种领域内都得到了广泛应用。随着人们安全意识和隐私觉悟的提高,手机也逐渐开始使用指纹识别技术进行解锁等操作,相信不久的将来,指纹传感器在手机支付、信息安全等方面都有用武之地。

9.眉目传情暗送秋波——通信模块

蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线电技术(一般10米左右),它使手机之间快速的进行联系,传递文件信息。蓝牙技术的出现,使设备之间的通信更加简便,舍弃了以往线线连接的方式,沟通方便快捷。

目前,蓝牙技术已经得到非常普遍的应用,全球大约80%以上的手机都使用了蓝牙技术,其中将近100%的智能手机都已经使用了蓝牙技术。蓝牙技术在手机上除了传递信息外,还可以帮助电脑无线上网,使手机充当电脑摄像头,连接终端进行游戏对战等。最新的蓝牙4.0版本,覆盖范围达到100M,最短可在3毫秒内完成连接设置并开始传输数据,更加安全、更低功耗。在最新款的New iPad、iPhone 5上都已应用了蓝牙4.0技术。

小贴士

蓝牙的名字来源于10世纪的丹麦国王Harald Blatand,英译为Harold Bluetooth(因为他十分喜欢吃蓝梅,所以牙齿每天都带着蓝色)。当这项技术发明后,行业协会的组织者认为需要为它任命一个极具表现力的名字,最终他们认为丹麦国王Blatand凭借伶俐的口齿,将现在的挪威、瑞典和丹麦统一起来,就像这项技术一样,可以使不同领域协调工作、良好交流,于是这项伟大的技术就被命名为蓝牙。

NFC:

近场通信(Near Field Communication,NFC),又称近距离无线通信,是一种短距离的高频无线通信技术,允许电子设备之间进行非接触式点对点资料传输,在10cm距离内交换资料。由于近场通信具有天然的安全性,因此,NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。

具备NFC模块的手机,可以替代现在大量使用的IC卡(包括信用卡)、公交卡、门禁卡、车票、门票,等等。还可以实现两个NFC设备的数据点对点传输,如传输音乐、交换图片或者同步通讯录等。

2010年谷歌公司与三星电子共同开发的Nexus S是全球首部内置NFC的智能手机,其后开始陆续有不少型号的手机具备此功能,如BlackBerry 9900、LG Optimus Vu、Sony Xperia S、HTC One X等。

购机风向标

拥有这些“超能力”手机是我们的追求,但凡事均不可能尽善尽美,像陀螺仪、气压传感器、指纹传感器、NFC这些模块平时可能很少用得到,所以不必为了刻意追求这些功能而花太多银子,而像GPS、重力感应器、距离传感器、光线强度感应器等实用性较高的功能才是关键。

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