技術(shù)
導(dǎo)讀:智能終端與智能家居不分家
說起智能手機(jī),通常我們習(xí)慣于將其歸類為消費(fèi)類終端,在分析物聯(lián)網(wǎng)終端的時(shí)候,我們也很少將其考慮在內(nèi)。
然而就這樣一個(gè)項(xiàng)目,將智能手機(jī)與智能家居終端或者說物聯(lián)網(wǎng)終端綁定在了一起。
年初,三星推出了一個(gè)Beta測試項(xiàng)目,嘗試為老舊的Galaxy手機(jī)提供系統(tǒng)更新,賦予其新功能,以便用戶將它們用作智能家居設(shè)備使用,該項(xiàng)目被稱為“ Galaxy Upcycling at Home”計(jì)劃。此次更新包括電池優(yōu)化,以使手機(jī)保持長時(shí)間供電并長時(shí)間充當(dāng)傳感器。
具體來說,該計(jì)劃允許老舊手機(jī)終端通過SmartThings應(yīng)用程序接收軟件更新,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈧鞲衅?、嬰兒監(jiān)視器、攝像頭或音頻解決方案。簡而言之,該計(jì)劃旨在把舊的智能手機(jī)變成物聯(lián)網(wǎng)解決方案。據(jù)了解,此項(xiàng)Beta測試項(xiàng)目僅在美國、英國和韓國提供,未來將可能會(huì)推廣至其他市場,也會(huì)支持更多手機(jī)型號(hào)。
相信該新聞事件不少人已經(jīng)有所了解。
老舊智能手機(jī)如何實(shí)現(xiàn)再利用?
眾所周知,智能手機(jī)最基礎(chǔ)的功能就是用來講電話、拍視頻、錄音的麥克風(fēng),這里面都涉及到聲音偵測。因此,只要舊手機(jī)還能聯(lián)網(wǎng),不就能當(dāng)作一個(gè)聲音傳感器嗎?甚至跟現(xiàn)在市面上單獨(dú)賣的聲音傳感器并無太大的差別。
那么,我們就可以拿它來做一個(gè)嬰兒監(jiān)視機(jī)。只要把舊手機(jī)固定在寶寶的房間,如果寶寶有哭鬧的情況,舊手機(jī)就能識(shí)別出來,通過更新的系統(tǒng),還能把這個(gè)信息推送給爸爸媽媽的手機(jī),以便家人第一時(shí)間知道寶寶的狀態(tài)。同理,寵物的狂叫聲或是敲門的聲音,那這個(gè)感應(yīng)器就可以通過舊手機(jī)向用戶正在使用的手機(jī)發(fā)送信息進(jìn)行提醒。
再舉另外一個(gè)例子。
平常我們在使用智能手機(jī)的時(shí)候,會(huì)發(fā)現(xiàn)手機(jī)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕亮度,這要?dú)w功于手機(jī)內(nèi)置的光線傳感器。
體驗(yàn)過智能家居的人,或許會(huì)有這么一個(gè)經(jīng)歷,當(dāng)房間光線不足的時(shí)候,小夜燈就會(huì)自動(dòng)打開。也就是說,如果家里的亮度低于設(shè)定的最低亮度,這個(gè)感應(yīng)器就會(huì)打開家里的其他智能燈具,以調(diào)節(jié)環(huán)境的整體亮度。
現(xiàn)在老舊手機(jī)掛在家里,作為智能家居里的一個(gè)光線傳感器。當(dāng)主人不在家的時(shí)候,家里如果有寵物,晚上其實(shí)最好給它亮個(gè)燈。當(dāng)老舊手機(jī)的光線傳感器如果識(shí)別到已經(jīng)天黑,就能自動(dòng)打開家里的燈光。而且因?yàn)榫哂新?lián)網(wǎng)功能,還能同步推送一條消息給主人,讓主人安心。
在以上兩個(gè)例子中,核心其實(shí)就是將舊手機(jī)當(dāng)做一個(gè)獨(dú)立的傳感器再利用。順著這個(gè)思路,其實(shí)如果把老舊手機(jī)里很多傳感器拿出來單獨(dú)對待,都是一個(gè)個(gè)簡易的智能設(shè)備呢!
究竟智能手機(jī)上隱藏了多少傳感器?
智能手機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度快得令人難以想象,這其中就離不開傳感器技術(shù)的發(fā)展,它們都是能夠通過芯片來感應(yīng)的元器件,如反應(yīng)距離值、光線值、溫度值、亮度值和壓力值等。
今天,我們也來看看手機(jī)中究竟可能隱藏多少種類的傳感器?
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(shí)上卻又不一樣。
加速度傳感器是多個(gè)維度測算的,是指x、y、z三個(gè)方向上的加速度值,主要測算一些瞬時(shí)加速或減速的動(dòng)作。加速度傳感器功耗小但精度低。通常運(yùn)用在手機(jī)中可用來計(jì)步、判斷手機(jī)朝向的方向。
重力傳感器
透過壓電效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。重力傳感器內(nèi)部有一塊重物與壓電片整合在一起,透過正交兩個(gè)方向產(chǎn)生的電壓大小,來計(jì)算出水平的方向。運(yùn)用在手機(jī)中時(shí),可用來切換橫屏與直屏方向。
光線傳感器
光線傳感器類似于手機(jī)的眼睛。人類的眼睛能在不同光線的環(huán)境下,調(diào)整進(jìn)入眼睛的光線。而光線傳感器則可以讓手機(jī)感測環(huán)境光線的強(qiáng)度,用來調(diào)節(jié)手機(jī)熒幕的亮度。而因?yàn)闊赡煌ǔJ鞘謾C(jī)最耗電的部分,因此運(yùn)用光線傳感器來協(xié)助調(diào)整熒幕亮度,能進(jìn)一步達(dá)到延長電池壽命的作用。
距離傳感器
它由一個(gè)紅外LED燈和紅外輻射光線探測器構(gòu)成。距離傳感器的工作原理是,紅外LED燈發(fā)出的不可見紅外光由附近的物體反射后,被紅外輻射光線探測器探測到。距離傳感器一般是配合著光線傳感器來使用。
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(qiáng)度以及方向位置。一般用在常見的指南針或是地圖導(dǎo)航中,幫助手機(jī)用戶實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。同時(shí),還可以根據(jù)三個(gè)方向上磁場強(qiáng)度的不同,計(jì)算出手機(jī)在三維空間中的具體朝向。
陀螺儀
陀螺儀能夠測量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸動(dòng)作的角速度,是補(bǔ)充MEMS加速度計(jì)(加速度傳感器)功能的理想技術(shù)。事實(shí)上,如果結(jié)合加速度計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以跟蹤并捕捉3D空間的完整動(dòng)作,為終端用戶提供更真實(shí)的用戶體驗(yàn)、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)及其他功能。手機(jī)中的“搖一搖”功能、體感技術(shù),還有VR視角的調(diào)整與偵測,都是運(yùn)用到陀螺儀的作用。
GPS位置傳感器
智能手機(jī)中的GPS模組透過衛(wèi)星的瞬間位置來計(jì)算,以衛(wèi)星發(fā)射座標(biāo)的時(shí)間戳與接收時(shí)的時(shí)間差來計(jì)算出手機(jī)與衛(wèi)星之間的距離??蛇\(yùn)用在定位、測速、測量距離與導(dǎo)航等用途。GPS模塊主要作用是通過天線來接收到衛(wèi)星的坐標(biāo)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定位監(jiān)控,或是設(shè)備丟失后定位查找。
指紋傳感器
目前主流的技術(shù)是電容式指紋傳感器,但超音波指紋傳感器也有逐漸流行起來趨勢。前者作用時(shí),手指是電容的一極、另一極則是矽晶片陣列,透過人體帶有的微電場與電容傳感器之間產(chǎn)生的微電流,指紋的波峰波谷與傳感器之間的距離形成電容高低差,來描繪出指紋的圖形。后者原理也類似,但不會(huì)受到汗水、油污的干擾,辨識(shí)速度也更為快速。運(yùn)用在手機(jī)中可用來解鎖、加密、支付等等。
霍爾傳感器
霍爾傳感器的作用原理是霍爾磁電效應(yīng),當(dāng)電流通過一個(gè)位于磁場中的導(dǎo)體時(shí),磁場會(huì)對導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向上的的作用力,從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差。
霍爾傳感器安裝在手機(jī)上主要功能就是使用智能皮套(磁皮套),扣上皮套后屏幕就會(huì)在皮套上留出的小窗口中出現(xiàn)一個(gè)小窗口界面,用來接聽來電或閱讀短信。
氣壓傳感器
將薄膜與變阻器或電容連接在一起,當(dāng)氣壓產(chǎn)生變化時(shí),會(huì)導(dǎo)致電阻或電容數(shù)值發(fā)生變化,借此量測氣壓的數(shù)據(jù)。此外,在一些戶外運(yùn)用需要測量氣壓值時(shí),此時(shí)搭配氣壓傳感器的手機(jī)也能派上用場,在iOS的健康應(yīng)用中,可以計(jì)算出你爬了幾層樓。
心率傳感器
透過高亮度的LED燈照射手指,因心臟將血液壓送到毛細(xì)血管時(shí),亮度(紅光的深度)會(huì)呈現(xiàn)周期性的變化。再透過攝影機(jī)捕捉這一些規(guī)律性的變化,并將數(shù)據(jù)傳送到手機(jī)中進(jìn)行運(yùn)算,進(jìn)而判斷心臟的收縮頻率,得出每分鐘的心跳數(shù)。通過檢測用戶手指上血管每分鐘的脈動(dòng)數(shù)量獲得用戶的心率數(shù)據(jù)。心率傳感器在穿戴設(shè)備中比較常見。
血氧傳感器
血液當(dāng)中血紅蛋白與氧合血紅蛋白對于紅光的吸收比率不同,用紅外光與紅光LED同時(shí)照射手指,并測量反射光的吸收光譜,借此量測血含氧量??捎糜谶\(yùn)動(dòng)或健康領(lǐng)域的應(yīng)用。
紫外線傳感器
某些半導(dǎo)體、金屬或金屬化合物的光電發(fā)射效應(yīng),在紫外線照射下會(huì)釋放出大量電子,透過檢測這種放電效應(yīng)可計(jì)算出紫外線強(qiáng)度。主要用途也在運(yùn)動(dòng)與健康領(lǐng)域。探測環(huán)境中的輻射水平。
溫度傳感器
許多智能手機(jī)都配置有溫度傳感器,有的還不止一個(gè)。區(qū)別就在于它們的目的是監(jiān)測手機(jī)內(nèi)部以及電池的溫度。如果發(fā)現(xiàn)某一部件溫度過高,手機(jī)就會(huì)關(guān)機(jī),防止手機(jī)損壞。
3D超聲波指紋識(shí)別
指紋按壓識(shí)別技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)成為一些智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在用戶手指有少量污垢或潮濕的情況下仍能工作,甚至能穿透玻璃、鋁、不銹鋼、藍(lán)寶石、塑料等設(shè)備進(jìn)行識(shí)別。
除此以外,智能手機(jī)中或許還存在著其他的傳感器器件,在此不再盡數(shù)列舉。
一部智能手機(jī)上有多種傳感器器件組合。這些傳感器或許不能每一個(gè)都單獨(dú)拿出來再利用。但是,其隱藏的價(jià)值我們不可置否,因?yàn)檫@些傳感器的存在,每部“退休”老舊的智能手機(jī)都仍有一定的價(jià)值,有可能得到重復(fù)利用。
寫在最后
可以肯定的是,未來傳感器、智能手機(jī)的發(fā)展將更加了解周邊環(huán)境,也就是說傳感器的種類將遠(yuǎn)不止前文所提的這些。更大膽的設(shè)想是,未來的傳感器不僅僅是感知,更具備一定的處理能力,傳感器傳輸?shù)牟粌H僅是數(shù)據(jù),或許還有一些智能化的操作和判斷。
基于此,智能手機(jī)搖身變成簡易智能家居終端/物聯(lián)網(wǎng)終端的潛能或許也將越大。
參考資料:
《最全介紹 | 手機(jī)上的23種傳感器》