你不知道的六大傳感器

1、科技革命就靠它？ 你不知道的六大傳感器2014年12月04日 指紋識別，光線感應，測量步數(shù)、脈搏、體溫，如今有越來越多的功能被應用于手機，平板，筆記本等移動終端上面。我們使用這些功能，體會著被科技懷抱的感覺。你可曾想過，在這些功能的背后，隱藏著多少科技以及故事。今天，筆者將和大家聊一聊移動平臺傳感器的那些事兒，看看它們?nèi)绾胃淖兾覀兊纳?。科技革命，傳感器的地位舉足輕重一個傳感器加上使用它的創(chuàng)意能夠獲得什么？答案是一個革命性的產(chǎn)品。2007年，蘋果發(fā)布iPhone。它重新定義了傳統(tǒng)手機的使用方式。通過兩手指的開 合，便可以將屏幕上的圖片放大縮小，這在當時就像魔法一樣吸引著全世界的人去體

2、驗。而實現(xiàn)這一功能的，便是iPhone上的多點觸摸傳感器。2007年蘋果發(fā)布第一代iPhone，魔法般的觸控操作成為該機最大看點如今，大熱的智能穿戴設(shè)備，能夠全天候的監(jiān)測我們每天行走的步數(shù)，睡眠質(zhì)量，消耗的卡路里甚至還有脈搏，心率等信息。由于不需要醫(yī)生便可以對我們的身體狀態(tài)有一個直觀的了解，所以它們受到熱捧便在情理之中。由此可以感到傳感器在科技產(chǎn)業(yè)的地位多么重要。創(chuàng)新的傳感器是提升產(chǎn)品賣點的硬道理在微軟剛剛發(fā)布不久的智能手環(huán)內(nèi)部，竟然設(shè)計有多達十種傳感器。這些傳感器聽起來就令人覺得神奇，比如可以測量陽光強度的紫外線傳感器，測量體溫的皮膚溫度傳感器，以及脈搏傳感器，三軸陀螺儀等等。如今，這款產(chǎn)品

3、已經(jīng)在市場上銷售，創(chuàng)新的功能令其供不應求。微軟手環(huán)設(shè)計有10款傳感器創(chuàng)新的傳感器為微軟手環(huán)帶來了充足的賣點。同樣剛推出的iPhone 6以及iPad Air2，由于首次搭載氣壓計可測量海拔高度，從而成為戶外運動員的福音。搭載創(chuàng)新的傳感器，可為產(chǎn)品帶來或新穎或便捷的功能如今很多科技廠商意識到，搭載創(chuàng)新的傳感器，可為產(chǎn)品帶來或新穎或便捷或安全的功能，但想要發(fā)明一個創(chuàng)新的傳感器卻并不是一件容易的事情，而需要耗費巨大的 研發(fā)成本。所以很多研發(fā)實力相對較弱的廠商都是等到某款傳感器上市并達到一定產(chǎn)量之后，才將其配備到自家的產(chǎn)品上的。這也是為什么指紋識別技術(shù)才剛剛在手 機上普及開來的原因

4、。門檻較高，軟硬結(jié)合是王道如今困擾科技廠商的問題并不僅僅在于自己弄不到創(chuàng)新的傳感器，而是就算產(chǎn)品搭載了這些傳感器，但卻無法實現(xiàn)他們想要的功能。目前健康應用沒有普及的很大原因在于僅僅記錄傳感器數(shù)據(jù)，缺少挖掘信息提供建議的能力我們知道傳感器本身，只是一個檢測裝置，它能夠感受到被測量的信息，并將這些信息傳遞給設(shè)備進行處理，從而得出相應的結(jié)論或者給出應對措施。而這個處理的過程是需要設(shè)備制造商通過反復測量試驗，最終寫入程序中的。將傳感器數(shù)據(jù)利用程序軟件的算法從而得出對佩戴者有益的結(jié)論，才是其存在的價值目前很多產(chǎn)品的軟件僅顯示傳感器數(shù)據(jù)，但對數(shù)據(jù)的挖掘較為薄弱如果寫入機身內(nèi)的程序不準確，輕則影響產(chǎn)品體驗，

5、重則導致這項功能成為雞肋，增加了產(chǎn)品成本，卻遭到用戶詬病。所以，如今很多評測者會把屏幕觸摸精準度，重力感應靈敏度，成像質(zhì)量等作為評測內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)。前面筆者通過這么多篇幅，闡述了傳感器之于移動平臺的重要地位以及面臨的問題，那么接下來我們就一起探討一下傳感器本身吧。指紋識別傳感器：不止安全筆者清楚，介紹太多傳感器的工作原理不僅會讓文章晦澀難懂而且也不是讀者感興趣的內(nèi)容，所以本文將著重介紹移動終端傳感器的用途以及面臨的問題。也希望網(wǎng)友能夠多與編輯互動探討，在本文底部回復作者即可得到我的回復。指紋識別傳感器及其功能隨著iPhone以及iPad搭載Touch ID指紋識別傳感器，拉動了越來越

6、多廠商將指紋識別技術(shù)應用于自家產(chǎn)品上。這一功能已經(jīng)不僅僅局限于解鎖屏幕了，我們還可以用它進行掌上支付，令移動終端成為你的錢包。指紋識別安全是因為人的指紋只有50億分之一的重復概率人的指紋有50億分之一的重復概率，奠定了指紋識別技術(shù)極高的安全性。以前，這一技術(shù)僅僅應用于刑事偵查案件中，而如今普通大眾也可使用搭載指紋識別技術(shù)的終端啦?；瑒又讣y識別技術(shù)多用于電腦手機平板廠商更青睞按壓式指紋傳感器目前，應用于移動終端的指紋識別技術(shù)共有兩大類，分別是滑動式與按壓式，代表機型有三星S5和iPhone 6。滑動式需要用手指在傳感器上滑動才能識別，而按壓試只要手指放在傳感器上便可以識別。代表設(shè)備：i

7、Phone 6/plus，iPad Air 2，Galaxy S5，魅族MX4 Pro對于指紋識別傳感器，我們必須明白的事：1:滑動式傳感器因為每一次都會掃描較大面積指紋，所以安全性和識別率更高，但也犧牲了識別速度。2:滑動式傳感器相比按壓式更節(jié)省空間。3:按壓式傳感器擁有比滑動式相對較快的識別速度。4:按壓式傳感器不管手指從哪個方向按壓都能夠識別，隨意性更高?；瑒邮絼t只能上下滑動識別。 皮電傳感器及其功能相信每一位讀者都有這樣的經(jīng)歷，當你要從事一項非常重要的任務之前，你會覺得緊張，焦慮以至于手腳冒汗。這種心理反應轉(zhuǎn)化成生理反應的過程

8、，我們是可以通過皮電傳感器探測出來。Sensoree的心情毛衣利用皮電反應感知人們的心情，并用不同顏色燈光表現(xiàn)皮電傳感器是測謊儀的重要組成部分測謊儀結(jié)合皮電傳感器，呼吸速率傳感器以及心率傳感器共同工作(圖片來自Lafayette)需要注意的是皮電傳感器并不能測試出用戶的喜怒哀樂，只能感受到用戶心理狀態(tài)是否變化，而通過這種變化，我們可以得到一些結(jié)論。例如通過測謊儀的皮電傳感器感應被測者說話時的心理變化，從而斷定是否說謊。例如有研究表明，人們在一天的活動中，早晨剛醒以及晚上睡覺時候人體皮電反應水平較低，而上午和下午的某一個時段的皮電水平相對較高，而這一時段正是我們學習或者工作效率最高的時段。目前智

9、能穿戴設(shè)備開始搭載皮電傳感器，例如：微軟手環(huán)如果通過皮電傳感器檢測我們幾天的人體皮電反應水平，通過皮電波形高低，我們就可以得知自己每天哪一個時段的工作效率最高了。以此依據(jù)來安排我們的工作在狀態(tài)最佳的時段，豈不可以令效率事半功倍？！代表設(shè)備：測謊儀，微軟手環(huán)對于皮電傳感器，我們必須明白的事：1.人體皮電反應受溫度，人體活動以及心理反應三個因素影響，皮電傳感器因此會收到影響，準確性有待檢驗。2.人們一天會擁有眾多情緒，每一天所產(chǎn)生情緒的時間、情緒類別皆不同，就算我們準確測量出皮電反應情況，歸類整理這些數(shù)據(jù)并給出科學的建議依然是廠商最頭痛的問題。3.目前微軟手環(huán)已經(jīng)搭載該傳感器，該項技術(shù)很快便會走入

10、我們的生活中。 光線傳感器及其功能光線傳感器是一種光敏元件，通過感受機身環(huán)境光的強度以及變化，從而調(diào)整機器屏幕的亮度，鍵盤背景燈亮度以及其它拓展功能。光線傳感器一般都設(shè)計在手機的頂部，不是很顯眼且不易觸摸到的位置由于平板的使用姿態(tài)較不固定，蘋果在iPad Air2頂部左右兩邊分別設(shè)計了光線感應器光線傳感器早在十年前，便已經(jīng)應用于移動產(chǎn)品身上。它盡管功能相對單一，僅僅用于根據(jù)不同環(huán)境光線，調(diào)整屏幕亮度以及鍵盤背景燈開關(guān)，但由于功能實用，所以成為目前大屏手機以及平板電腦的必備元件。代表設(shè)備：iPhone，iPad，MacBook Air三星S系列等配備大屏的移動終端。

11、對于光線傳感器，我們必須明白的事：1.它可以控制屏幕的亮度，令你在戶外可以看清屏幕，室內(nèi)也不會因為覺得刺眼。2.如果你的移動終端有鍵盤，那么它還可以控制鍵盤背景燈的開關(guān)以及亮度3.差的光線傳感器降低移動終端的使用體驗，例如會出現(xiàn)在黑暗的環(huán)境下，屏幕依然很亮；在光線條件變化較大的戶外，屏幕亮度變化較為遲鈍等現(xiàn)象。4.光線傳感器一般設(shè)計在機身頂部手不宜覆蓋的部位，以防影響測量的準確性。心率傳感器：告訴你心跳背后的秘密心率傳感器及其功能心率監(jiān)測是目前十分熱門的功能。三星Galaxy S5，微軟手環(huán)以及明年春季將會推出的蘋果手表都具備這一功能。移動設(shè)備上目前皆為光電心率傳感器作為個人健康設(shè)備

12、的超級武器，該功能可以通過監(jiān)測心率來追蹤運動強度，不同的運動訓練模式等，并可以針對這一數(shù)據(jù)推算睡眠周期等與之關(guān)聯(lián)的健康行動數(shù)據(jù)。睡眠時心率變化與睡眠狀態(tài)的關(guān)系圖(圖片來自網(wǎng)絡)由于脈率隨著睡眠周期的變化而改變，睡眠加深時脈率減小，所以我們可以由睡眠時間的心率變化來監(jiān)測睡眠質(zhì)量。但由于目前移動設(shè)備上的心率傳感器準確度偏低，所以可信度有待考量。據(jù)傳，為了保證心率測量的可信度，蘋果手表設(shè)計了四個心率傳感器用以準確測量心率。目前醫(yī)院常用的為電極式心率傳感器，精度更高三星S5手機上配備光電心率傳感器(圖片來自優(yōu)酷視頻)目前心率傳感器有兩種，一種是通過光反射測量的光電心率傳感器以及利用人體不同部位電勢測量

13、的電極式心率傳感器。前者盡管測量準確度欠佳，但優(yōu)勢在于體積小，所以目前所有的移動終端都用該種方式測量。后者在醫(yī)院中測量心電圖的時候我們經(jīng)常會看到，通過測量人體不同點的電勢變化，從而測量出心率變化，該方法測量精準，但必須同時監(jiān)測人體的兩個部位，而我們平時用手機和手表的時候都是單手接觸產(chǎn)品，所以無法做到持續(xù)監(jiān)測。代表設(shè)備：微軟手環(huán)，松拓 VECTOR HR運動腕表，三星Galaxy S5手機對于心率傳感器，我們必須明白的事：1.單純給出心率數(shù)值對你并沒有太大意義，如果能夠持續(xù)測量，并通過一段時間的心率數(shù)據(jù)給出睡眠質(zhì)量休息時間等健康建議則會對用戶有很大幫助。2.目前絕大

14、部分移動終端用的都是光電心率傳感器，相比電極式心率傳感器誤差幾率較大。3.電極式心率傳感器目前還無法應用于較小的穿戴設(shè)備上，但目前已經(jīng)有廠商在為此而努力了。相信未來會成為高端設(shè)備的標志配件。氣壓計：感知你的高度氣壓計及其功能氣壓計是一個被埋沒但非常實用的小東西。很久以前便已經(jīng)有手機搭載，例如三星Galaxy S3，Galaxy note 2，而目前iPhone 6/plus也將其納入懷中，為機器提供氣壓數(shù)據(jù)。氣壓計雖然僅能夠測量氣壓數(shù)據(jù)，但通過該數(shù)據(jù)我們可以精確得知機器的海拔高度。如果監(jiān)測一段時間內(nèi)的氣壓變化，還能獲得機器高度變化數(shù)據(jù)，從而為進一步的數(shù)據(jù)

15、處理做準備。有了氣壓計，得知高度，走在這樣的雙層路上就不用擔心無法導航了(圖片來自網(wǎng)絡)運動腕表配備氣壓計，可為運動員提供海拔高度數(shù)據(jù)那 么氣壓計到底通過測量出來的高度數(shù)據(jù)，能給用戶帶來什么好處呢？戶外運動員可以直觀的了解自己所在的高度；未來導航地圖不僅可以知道我們所在的平面位置， 甚至還能知道我們所在的樓層，而這絕對是未來導航發(fā)展的必然趨勢；現(xiàn)在穿戴設(shè)備只能偵測人們每天所走的步數(shù)，而擁有氣壓計還能偵測所走過的樓梯數(shù)，從而令 消耗卡路里數(shù)據(jù)更準確。代表設(shè)備：LG G Watch R，iPhone 6plus，三星Galaxy S3，Galaxy

16、 note 2對于氣壓計，我們必須明白的事：1.既然是測量氣壓的元件，那么氣壓變化異常也勢必會影響用戶得到信息的有效性。例如在飛機飛行的時候，為了乘客舒適都會為機艙加壓，此時飛機內(nèi)部的氣壓值與外部不同，我們也就無法得到正確的高度信息了。2.目前氣壓計已經(jīng)廣泛應用于移動終端中，但由于缺乏應用軟件支持，它們經(jīng)常被用戶冷落。3.氣壓計是非常實用的元件，我們登山時可以利用搭載它的設(shè)備讀取海拔高度信息。圖像傳感器：像素太高未必好圖像傳感器及其功能圖像傳感器是攝像頭內(nèi)部用于接收光學信號的元件。配合鏡片組以及圖像處理器(ISP)可以實現(xiàn)拍攝照片的功能。這三者共同決定成像質(zhì)量的好壞。圖像傳

17、感器通過鏡頭組接收外部的光學信號圖像傳感器上面擁有眾多接收光線信號的像素點，它們將自己接收到的光線信號轉(zhuǎn)換成電信號，并通過ISP轉(zhuǎn)化成我們在屏幕中看到的照片。所以這些“小家伙”才是決定圖像效果最重要的因素。優(yōu)良的鏡頭組，出色的圖像傳感器以及強大的ISP將共同決定攝像頭的成像質(zhì)量如果圖像傳感器中集成了很多像素點，那么它拍出的照片將會存留更多信息，細節(jié)會更好。如果像素越大，那么每個像素接收光線的能力就越強，最大的好處就是降低了曝光時間，增加暗光環(huán)境拍攝成功率，色彩也會更豐富銳利。由于腕表對元件體積要求高，所以只能使用體積較小的低像素圖像傳感器代表設(shè)備：目前市面上幾乎所有手機，平板，筆電皆有配備，三星智能腕表對于圖像傳感器，我們必須明白的事：1. 并非像素越高越好。因為手機體積決定圖像傳感器不能設(shè)計過大，所以如果像素過高，單個像素面積便會減小。2. 2.除了像素，鏡頭同樣可以影響畫質(zhì)，有些鏡頭帶有鍍膜，可以阻擋紅外線干擾，降低炫光以及紫邊等現(xiàn)象。3. 3.光學防抖可以通過延長曝光時間的方式提升暗光環(huán)境的拍攝能力，以及防止拍攝視頻時抖動。4. 本文總結(jié)