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2024年6月2日发(作者:)
Science&TechnologyVision
科技视界
传感器在智能手机中的应用及发展趋势
齐立萍王栋轩王静一
(
河北农业大学渤海校区
袁
河北沧州
061100)
揖
摘要
铱
伴随着技术的发展
袁
如果手机仅仅作为一种通信工具
袁
已经无法满足当前的需求
袁
人们希望能够
将手机变成功能强大的便携式电子设备
遥
手机被寄予的期望日益增高
袁
人们一直在追求提高手机的智能化
尧
人
性化程度
遥
这种情况下
袁
传感器得到了越来越普遍的应用
遥
本文主要介绍了不同类型的传感器在智能手机中的
应用及其发展趋势
遥
揖
关键词
铱
传感器
曰
智能手机
曰
发展趋势
中图分类号
院J905
文献标识码
院A
文章编号
院2095-2457渊2018冤03-0140-002
Theapplicationanddevelopmenttrendofsensorsinsmartphones
QILi-pingW粤晕郧Dong原xuanW粤晕郧Jing原yi
(BohaicampusofAgriculturalUniversityofHebei,CangzhouHebei061100)
demand,
揖Abstract
andpeople
铱With
want
the
to
development
turnitinto
of
apowerful
technology,ifthemobilephoneismerelyacommunicationtool,itcan'tmeetthecurrent
have
paper
been
揖
mainly
seeking
Keywords
introduces
toimprove
铱Sensor曰Smart
theapplication
theintelligence
phone曰Trends
anddevelopment
and
portable
humanization
electronic
trendof
of
different
mobile
types
phones.
ofsensors
Inthis
in
case,
smart
sensors
phones.
0
引言
判断左右方向
[3]
对于一些数码爱好者而言
袁
他们懂得智能手机的
重力传感器
遥
的优点是可以准确识别手机的受力情
配置参数
袁
如屏幕分辨率
尧
处理器
尧
运行内存等代表着
况
,
它主要用于切换手机横屏和竖屏
,
在一些游戏程序
什么意义
遥
当前科技高速发展
袁
人们致力于提高智能
中
手机的配置
袁
这种提高表现在方方面面
袁
不再仅是拘
2.2
也有所应用
遥
泥于屏幕
尧CPU
等关键参数的提高
袁
而对与用户的互动
物
陀
体
螺
在
仪
旋转过程中其旋转轴的方向不会改变
袁
除
性要求更高
袁
意味着要有很好的体验感
遥
如今
袁
移动设
非受到外界的影响
遥
陀螺仪就是根据这个原理
要要要
用
备的应用软件生态系统持续扩大
袁
传感器在这个过程
旋转物体的旋转轴来保持方向
袁
制造出来的
[4]
中发挥的作用不可小觑
遥
手机里各式传感器的发展一
陀螺仪迅速旋转
袁
首先要使其受力
袁
获得加速度
遥
要
遥
想
陀
让
螺
日千里
袁
在未来
袁
传感器的种类必将更为繁多
袁
功能也
仪旋转的平均速度为每分钟几十万转
袁
故运行时间较
会更为复杂
袁
精确度也会大幅度提升
遥
长
遥
陀螺仪获取旋转轴当前指向的方位后
袁
就会将数
1
传感器的定义
据转化为相应的信息传输给控制系统
遥
陀螺仪内置一
个陀螺
袁
其旋转轴因为陀螺原理一直与初始方向保持
国家标准
GB7665冥87
对传感器下的定义是
院
在规
平行
袁
这样就可以经过计算与初始方向的偏差从而得
定的范围内
袁
能够感受并测量出一系列的物理量
袁
然
到实际方向
遥
陀螺仪作为传感器
袁
被设计成构造精细
后将测量的结果转换成信号传输给控制系统的部件装
的芯片
袁
芯片内含有直径非常小的陀螺
遥
置
袁
一般由敏感元件和转换元件构成
[1]
陀螺仪能测量转动角速度
袁
且是在设备偏转
尧
倾斜
是用于检测的器件
袁
能将检测到的信息
遥
传
按
感
某
器
种
实
规
际
律
上
转
时进行测量
袁
这是和加速度计
渊G-sensor冤
的差异之处
遥
换成电信号等形式进行传输
袁
用于处理
尧
控制
尧
存储等
在移动设备上
袁
加速度计
渊G-sensor冤
不能测量出转动
方面
,
达到自动检测和自动控制的目的
[2]
的动作
袁
更不必提测量或完整构建出
3D
动作了
遥
故加
2
几种典型的传感器
遥
速度计
渊G-sensor冤
一般用于测量简单的二维动作
遥
而
2.1
陀螺仪就可以较为准确的测量出转动
尧
偏转的动作
遥
按照陀螺仪的测量结果
袁
能够准确的判辨用户的现实
重
重
力
力
传
传
感
感
器
器
在智能手机中非常常见
遥
它的原理是
行动
袁
从而对移动设备做出相应的操作
遥
陀螺仪是在
压电效应
,
可以测量出重力
袁
并将该力正交分解
,
即可
重力传感器的基础上构造出来的
袁
这样说的原因在于
作者简介
院
齐立萍
(1991.1要)袁
女
袁
汉族
袁
河北省沧州市人
袁
河北农业大学渤海校区理工学院
袁
硕士研究生
袁
助教
袁
研究方向为机器视
觉与人工智能
遥
140
科技视界
Science&TechnologyVision
.. All Rights Reserved.
Science&TechnologyVision
科技视界
重力传感器只能检测两个方位
要要要
左和右
袁
而陀螺仪
则能检测任何方位
遥
陀螺仪最开始主要应用于航空航天等方面
袁
随着
陀螺仪的微型化
袁
使得陀螺仪能够应用在一些移动设
备上
袁
这对提升用户的体验感至关重要
遥
手机里有了
陀螺仪传感器后
袁
就能任意固定住一个方向
袁
不管手
机向着什么方向挪动或歪斜
袁
这个固定的方向是稳定
不变的
遥
比如在部分射击类手游中
袁
射击的靶心是不
会改变的
袁
这样就可以不断改变手机的位置来瞄准靶
心
遥
通过分析判断使用者的动作达到操控游戏的目
的
袁
会有很多创新空间
遥
开发者可以通过陀螺仪检测
全方位
渊3D
范围内
冤
动作的结果
袁
实现对游戏的操作
袁
比如
袁
在游戏中
袁
手机可以当作一个方向盘
袁
使用者上
下
尧
左右地倾斜手机
袁
屏幕上被操控的对象就可以做
上下
尧
左右的动作
遥
由于陀螺仪能够瞬间检测到手机
或平板旋转角度的微小变化
袁
且检测结果十分精准
袁
足够满足一些对分辨率和反应速度要求很高的应用
袁
从而较好的提升用户的体验感
遥
除此之外
袁
陀螺仪还
可以应用于动作感应的
GUI袁
用户稍微倾斜手机
袁
就能
对菜单进行选择
袁
极具人性化
遥
陀螺仪还有一个非常
重要的作用是对拍照进行防抖操作
遥
和相机的光学防
抖
遥
很
在
像
移
袁
动
但
设
陀
备
螺
拍
仪
照
的
的
结
时
构
候
相
袁
对
手
简
在
单
按
袁
下
相
快
当
门
于
的
电
瞬
子
间
防
避
抖
[5]
不了抖动
袁
陀螺仪通过检测抖动的方向和距离
袁
控制
免
手机弥补与抖动方向相反的相同距离的位移
袁
就可以
消除这些抖动
[6]
2.3
遥
距
距
离
离
传
传
感
感
器
器
也是手机中不可或缺的传感器
袁
通常
其集成位置靠近听筒
遥
距离传感器首先会发射光脉
冲
袁
记下此时的时间
曰
然后测量此光脉冲被物体反射
回来的时间
袁
两个时间做差
袁
就可以通过测量时间的
方法来测量距离
[7]
距离传感器主
遥
要应用于两点
院
一
尧
通话过程中
袁
距
离
野
二
黑
传
尧
屏
感
翻转
冶
器
袁
手
防
检
机
止
测
就
用
到用户的面部接近听筒
袁
就会使手机
可
户
以
不
自
小
动
心
挂
触
断
碰
遥
屏幕
袁
并且节约电量
遥
3
传感器的发展趋势
3.1
近
多
几
领
年
域
里
应
袁
用
手机巨头三星在移动设备上增加的功
能不胜枚举
袁
在
GalaxyS4
和
S5
两款旗舰手机上也可
以体现出来
遥
这两款手机都增加了温度和湿度传感
器
袁
通过
SHealth
这个应用就可以知道当前的温度和
湿度
袁
实现让手机来关注周围的境况
遥
在未来
袁
智能手
机既能显示空气质量
袁
还能实时监视污染源或过敏
原
袁
并将这些信息发布到互联网上
袁
提示用户关注气
候的变化
遥
不仅如此
袁
将来的智能手机还可以追踪用
户的心率和监测用户的情绪状态
袁
比如
袁
当你感到焦
灼的时候
袁
设备会自行播放轻松缓和的音乐
遥
著名半
导体厂商飞思卡尔公司总监
IvanKari-mi
曾说过
袁
即
使是一些价格便宜的传感器
袁
也可能实现这一切
遥
在
将来
袁
你的设备会观测你的情感
袁
这就意味着
袁
一个手
机或平板会比你还了解你本身
遥
电信业巨头
AT&T
的老牌技术员
Milosz
表达了自
己对传感器将来发展的主旋律的推测
遥Milosz
在
AT&T
的实验室中承担模块的是移动传感系统和大数据分
析
遥野
将来的移动设备中会涌现出更多的传感器
遥
或许
我们还会拥有
3D
立体摄像头
尧
雷达
尧
声纳等
袁
甚至还
会有某种形式的传感器可以用于医疗上
遥
我们领会到
手机传感器微型化日新月异
袁
我们可以实现的愿望会
日
3.2
渐增
以
电
多
后
子
遥
MEMS
器
冶
件的
器
融
件
合
或许会把一些常用的手机传感器
与
MEMS
应用
系统的
冤
处
袁
整
如
理器集成在一起
袁
成为一个
COM渊Chipon
合
此
性
一
袁
还
来
有
袁
不
利
但
于
缩
开
减
发
了
和
面
应
积
用
袁
遥
节
譬
约
如
成
加
本
速
袁
度
提
计
高
尧
陀螺仪和重力传感器就可以被集成在一起
袁
用其中一
个传感器去弥补另外两个传感器的不足
遥
因此
袁
这三
种传感器并不是互相独立的
袁
而是彼此依靠
遥
三者协
作组合
袁
更充分发挥各自的特性
袁
给用户带来更好的
体验感
遥
当把传感器集成在一起之后
袁
需要有一个
MCU
去
分析这些传感器的数据
袁
在未来的某一天
袁
应该会将
传感器和
MCU
进行整合
袁
这样等同于将传感器的功能
和
MCU
的功能整合到了一起
遥
4
结语
目前在智能手机领域里
袁
各类硬件不仅在性能方
面堆叠
袁
形形色色的功能堆叠也层见迭出
遥
手机里的
大多数新功能都有对应的传感器在支撑
袁
传感器会有
更广阔的用武之地
袁
必将进一步改变我们的生活方
式
遥
咱
揖
参考文献
铱
[
咱
J
员
圆
].
暂
暂
城
杜
王
市
丽
忠
建
君
利
设
.
论
.
传
理
述
论
传
研
感
究
器
(
电
在
子
各
版
个
)
领
,2015
域的
(35
应
)
用
:916
及
-
其
916.
发挥的作用
工程科技学术研
感
讨
器
会
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论
汽
文
车
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李淑伟
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基于
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软件的人机交互
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应用研究
版
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新
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13
从
-
旋
14.
转中体会发明之道
[J
明与创新
(
综合
咱
咱
缘
远
暂
暂
姚远
.
智能
感
手
器
机
在
与
智
传
能
感
手
器
机
[J].
中
新
的
电
应
脑
用
,2011
[J].
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职
10
大
):38
学
-
报
41.
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刘
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为
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传
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