Для чего нужен датчик освещения в телефоне, как включить. Можно ли измерить освещенность с помощью телефона

Зачастую бывает, что некоторые датчики на устройстве под управлением Android перестают работать вовсе, либо делают это некорректно. К примеру, в момент звонка и приближения девайса к уху, экран не гаснет, при включенной авторегулировке яркости на солнце или в помещении дисплей останется одинаковой яркости и таких примеров можно привести масса. За каждое подобное действие отвечает собственный сенсор (датчик), который располагается в определенной части устройства. Сегодня мы постараемся рассказать, как выполнить калибровку сенсорных датчиков, чтобы избежать различных проблем, связанных с их работой.

Как проверить работу датчика освещённости/приближения

Прежде чем начать процедуру калибровку вам стоит заглянуть в инженерное меню вашего устройства. К сожалению, не все модели смартфонов/планшетов имеют данный раздел. Именно поэтому стоит воспользоваться полезной программой под названием - . С её помощью мы и будем проводить все операции.

Как сделать калибровку (сброс) датчика освещённости/приближения

Для этого стоит воспользоваться полезной программой « ». Скачать, которую можно с нашего сайта.

Как выполнить калибровку акселерометра

Данный датчик является одним из самых полезных, ведь с его помощью определяется ориентация устройства в пространстве, да и многое игры используют данный сенсор для управления, к примеру, для контроля автомобиля на трассе. Если по каким-то причинам он работает не корректно вам стоит выполнить следующие действия. Для выполнения данного действия вам потребуется программа .

Как выполнить калибровку компаса

Компас является полезным инструментом для путешественников и охотников, которые не хотят заблудиться в лесу и могут спокойно ориентироваться с его помощью. Но что делать если компас не работает или показывает направление неверно? Выход прост! Достаточно сделать калибровку используя программу .

Для проверки всех датчиков на работоспособность вам следует загрузить и установить программу . Зайти в основное меню, нажав на верхний левый угол и выбрать «Диагностика датчиков» . Напротив, каждого из датчика будет стоять либо зеленая галочка, свидетельствующая об исправности, либо красный восклицательный знак, символизирующий о возможной неисправности конкретного датчика.

Инструкции, представленные в данной статье могут помочь тем, кто столкнулся с неисправными датчиками на своих устройствах. Если у вас есть какие-либо вопросы, мы будем рады ответить на них в комментариях под статьей.

Скайлинк и МТС. Тем не менее, мало кто может сходу назвать все датчики в своем аппарате, благодаря какому из них гаснет экран около уха или меняется яркость дисплея. А ведь эти микроустройства играют огромную роль в функционале каждого аппарата, и без некоторых из них мы не смогли бы выполнять и половины тех операций, которые выполняем ежедневно. Гироскопы и акселерометры, датчики приближения и освещенности. Все они делают наши смартфоны умными, позволяют им получать информацию и соответственно реагировать. На самом деле датчики установлены не только в смартфонах, но и в других современных представителях цифровой электроники. Например, в фотоаппаратах при повороте устройства переворачивается изображение благодаря акселерометру. Это самый простой пример использования возможностей акселерометра на практике. А так, фантазия и навыки разработчиков творят настоящие чудеса. И многие и нас уже оценили возможность управления автомобилем в гоночной игре путем поворота и наклона смартфона. А сколько еще всего можно придумать, не перечислить.

Но давайте начнем знакомство с датчиками и сенсорами современных смартфонов с двух самых простых и понятных нам датчиков: приближения и освещенности.

Датчик приближения, или в оригинале Proximity Sensor, предоставляет смартфону возможность определить, что расстояние между ним и каким-то объектом постепенно сокращается. Все мы видим практичное применение этого знания – блокировку экрана во время разговора. Эта функция крайне полезна, и можно даже сказать необходима. Если бы смартфон не определял, что его подносят к уху, и не блокировал бы экран, мы не раз бы нажали щекой ненужную кнопку, а может и вовсе скинули бы разговор. С одной стороны, слушать гудки на другом конце трубки – не самое приятное занятие. С другой стороны, с безлимитными тарифами, где оплачивается только первая минута разговора, можно было бы разориться. Кроме того, блокировка экрана во время разговора позволяет сократить расход заряда батареи – крайне полезная вещь в наше время. Так же этот датчик позволяет блокировать телефон, пока он лежит в кармане или чехле, вы случайно не наберете какой-либо номер и не проболтаете с ним лишние минуты. А ведь такие звонки зачастую могли проделать брешь в бюджете. В прошлом каждому из нас хотя бы раз звонил аппарат друга или родственника. Но наука не стоит на месте, и применение этой функции находит все более интересные варианты. Корейская компания Samsung внедрила в свои смартфоны Galaxy S3 возможность набирать номер контакта путем приближения устройства к лицу. Достаточно только, чтобы координаты контакта в данный момент «горели» на экране.

Говоря о применении этой технологии в других сферах, можно привести в пример автомобильную мульти-навигационную GPS-систему Pioneer. Поднося руку к экрану, можно узнать информацию о воспроизводимом треке, а также вызвать список часто используемых функций. Двигая рукой по горизонтали можно выполнять конкретные операции. Пользователь сам решает, какие десять функций будут доступны для выбора без нажатия соответствующих клавиш. Согласитесь, очень удобно. Ведь во время управления автомобилем не желательно ни на минуту отрывать взгляда от дороги, и переключение между навигацией и AV –функциями одним жестом, возможно, способно спасти кому-то жизнь. Как стало возможным определить жест? Датчик, определяющий движение руки, состоит из 2 инфракрасных частей и одной переменной. Когда вы двигаете рукой, датчик определяет отражение инфракрасного луча в вашей ладони, а после этого изменяет расстояние до двух точек на вашей ладони в течении времени. Это позволяет определить, в какую сторону вы двигаете рукой.

П еред покупкой планшета мы определяемся с диагональю дисплея, обращаем внимание на начинку, чувствительность сенсорного экрана, а также на надежность и практичность корпуса. Скорее всего, о наличии датчиков мы в этот момент и не задумываемся. Совершенно напрасно, ведь они также важны, поскольку эргономичность работы с планшетом зависит и от них. Независимо от операционной системы (Android, Windows 8, iOS) эти датчики работают с соответствующими программами.

Сенсоры можно условно разделить на три следующие категории: датчики движения, датчики положения и датчики окружающих условий. К первому типу относятся акселерометр и гироскоп, ко второму – магнитометр, GPS и датчик приближения, наконец, к третьему – датчик освещенности. Разберемся в назначении каждого более подробно.

Датчики движения

Акселерометр (Accelerometer)

Термин «акселерометр» произошел от двух слов: латинского accelero – «ускоряю» и греческого metréō - «измеряю». Его еще называют G-сенсором. Наличие этого инерционного датчика в планшете очень важно, так как он позволяет измерить ускорение одновременно в нескольких плоскостях (вдоль осей X, Y, Z). В итоге это поможет определить положение устройства в пространстве, определяя угол его наклона относительно поверхности Земли.

Что дает акселерометр на планшетном ПК? В первую очередь гаджет будет реагировать на поворачивание, попросту говоря, альбомная ориентация будет меняться на книжную и наоборот.

В играх – это один из важных элементов управления, например, с его помощью вы можете координировать траекторию движения. Кроме того, гаджет, в котором есть акселерометр, отлично реагирует на встряхивание или удар. Так, в аркаде Freddy Budgett G-сенсор крайне необходим. Само приложение представляет собой лабиринт, по которому следует провести лягушку. Сложность прохождения в том, что вас ожидают множество ловушек, которые преодолеваются с помощью наклона планшета «вверх-вниз» или поворота «влево-вправо».

Сейчас акселерометр используется в большинстве современных мобильных устройств. Несомненно, он является полезным датчиком, но в то же время и не жизненно необходимым.

Гироскоп (Gyroscope)

Альтернативой акселерометра является гироскоп. Он также является инерционным датчиком, попросту гиродатчиком. Его название произошло от двух древнегреческих слов: γῦρος – «круг» и σκοπέω – «смотрю». Гироскоп – это устройство, которое способно реагировать на изменение углов поворота вокруг трех осей координат X, Y, Z, при этом отслеживание перемещения происходит относительно трех плоскостей одновременно. Иными словами, гироскоп является очень точным акселерометром, определяющим все движения.

Безусловно, этот датчик используется в смартфонах, игровых приставках, а также планшетных ПК. Гироскоп позволяет определить ориентацию устройства в пространстве и связывает эти данные с виртуальным миром. Так, в 3D-играх пользователь, вращая, поднимая или опуская планшет, может управлять игрой. Как уже упоминалось, гироскоп отлично дополняет G-сенсор и, работая вместе с ним, определяет с более высокой точностью положение планшета в пространстве. Впрочем, если в гаджете отсутствует гиродатчик, то не получится существенно улучшить интерактивное управление в игре и процесс не будет более реалистичным.

Для проверки действия данного датчика были взяты планшеты Apple iPad 4 и Google Nexus 7, в которых есть акселерометр и гироскоп. Ниже прилагаются скриншоты из авиасимулятора MetalStorm: Aces, загруженного на «яблочный» гаджет. В этой игре вы сможете почувствовать себя настоящим пилотом, управляющим боевым самолетом во время воздушных сражений. В процессе у вас будет возможность модернизировать ваше оружие, но главное запомнится превосходное управление.

В гонке Real Racing3 также не обойтись без гироскопа. В этой игре вы можете участвовать в чемпионате, соревнуясь с другими участниками. Управление виртуальным автомобилем (наклоны, повороты) захватит вас с первых секунд.

Датчики движения реагируют буквально на любое изменение положения планшета: передвижение, встряхивание, поворот и т.д., поэтому они очень полезны и устройства без них во многом проигрывают.

Датчики положения

Барометр (Barometer)

Наравне с акселерометром, гироскопом и некоторыми другими сенсорами в планшете может встретиться и барометр. Это название возникло от древнегреческих слов βάρος - «тяжесть» и μετρέω - «измеряю». Несомненно, если барометр находится в планшете, то речь здесь идет не о механическом или ртутном устройстве, а об электронном. Этот датчик пригоден для измерения атмосферного давления. Что это дает? Обладая информацией о давлении воздуха, можно спрогнозировать погоду.

Для устройств с таким датчиком предусмотрен ряд приложений. Одним из них является Barometer Pro. Эта программа является, по сути, виджетом рабочего стола, она не только профессионально измеряет атмосферное давление, но и показывает замеры на графике по дням и по часам.

В частности, для планшета Google Nexus 7 подходит сторонняя программа SyPressure (барометр+альтиметр). Изначально при измерении давления мы видим данные в гектопаскалях, но если кликнуть по цифрам, вы получите данные в других единицах измерения. Например, нам привычней воспринимать информацию о давлении в миллиметрах ртутного столба. На скриншотах можно увидеть и те, и другие данные.

Конечно, наличие такого датчика в планшете как барометр, совсем не обязательно, но с ним более интересно и полезно.

GPS (Global Positioning System)

Определить местоположение объекта можно по вышкам сотовой связи, по Wi-Fi и с помощью GPS. Например, приемник GPS полезен тем, что его можно использовать не только для навигации или чтобы определить координаты местности. Так, можно сфотографироваться на отдыхе и, выложив в социальной сети снимок, указать его GPS-координаты (геотеги). Также, зная, где вы находитесь в данный момент, программа поможет просмотреть прогноз погоды данной местности.

Функциональность GPS можно использовать в различных приложениях, таких как My Tracks, TraceMyTrack и подобных им. С помощью этих программ запоминается пройденный пользователем маршрут. Вдобавок учитывается скорость движения, определяется расстояние и потраченное время. Причем после этого схему вашего передвижения можно загрузить и просмотреть на картах. Это особенно полезно для тех, кто бегает по утрам или старается фиксировать уровень своей физической активности.

Зафиксированный в My Tracks и TraceMyTrack маршрут, выданный график скорости и другие данные можно увидеть на сделанных скриншотах.

Магнитометр (Magnetometer)

Это слово произошло от греческого magnetis - «магнит». Датчик измеряет силу магнитного поля вдоль осей X, Y и Z, а также магнитные свойства материалов. Магнитометр можно использовать в качестве металлоискателя. На планшет, в котором предусмотрен такой сенсор, следует установить соответствующее приложение, например, MetalDetector для iOS или Android, после чего поднести гаджет к объекту, который может содержать металл. Если в нем действительно присутствует металл, значение на экране будет значительно увеличиваться.

Для наглядности вы можете увидеть на фотографиях, как реагирует датчик на приближение к штангенциркулю. Результат очевиден – чем ближе металлический предмет к планшету, тем выше показатели и наоборот.

Также магнитному датчику можно найти и другое применение, например, использовать в качестве компаса, чтобы определять стороны света. Чтобы с легкостью ориентироваться на местности, можно запустить сторонние приложения, например, Compass.

Датчик приближения (Proximity Sensor)

Данный сенсор обнаруживает находящийся рядом объект, а точнее фиксирует его приближение, например, к планшету или смартфону без физического контакта. На практике это действует так: во время разговора вы подносите устройство к уху, и в это время отключается подсветка, а сам дисплей блокируется во избежание случайных касаний, например, срабатывания каких-то иконок, функций. Также датчик приближения удобен, когда для планшета используется защитный чехол. При его закрытии планшет попросту засыпает.

Датчики окружающих условий

Датчик освещенности (Light sensor)

Этот сенсор автоматически регулирует яркость экрана, устанавливая наиболее подходящее значение в зависимости от условий освещения вокруг. Если гаджет находится в темном помещении, то яркость дисплея уменьшается, чтобы лишний раз не раздражать глаза. В результате чего можно не только повысить комфорт при работе, но и увеличить время работы от батареи. В то же время при использовании устройства в солнечную погоду, яркость будет выше, для того чтобы информация с экрана была хорошо читаема.

Другие

Датчик отпечатка пальца

Этот сенсор не входит ни в одну категорию, тем не менее, он есть и его можно встретить на бизнес-устройствах. Конечно, планшетов с биометрическим датчиком пока совсем немного, но если он есть в гаджете, то пользователь может спокойно хранить данные, не переживая, что конфиденциальная информация будет украдена конкурентами. Для того чтобы отпечаток пальца стал своеобразным паролем для входа, необходимо системе его точно распознать. Поэтому в первую очередь владельцу устройства нужно провести пальцем в зоне биометрического сенсора, чтобы уникальный узор на поверхности пальца был считан и записан, а впоследствии мог быть сравнен с образцом. Только в этом случае система покажет, совпадает отпечаток с шаблоном или нет, и даст «зеленый свет» зарегистрированному пользователю.

Заключение

В современных планшетах сейчас можно найти большой набор сенсоров, ставший уже стандартным. В него входят акселерометр, гироскоп, а также датчик освещенности. Несколько реже используются сенсор магнитного поля, датчик приближения и даже барометр. Одни незаменимы для игр, другие для комфортной работы. Но все они без исключения полезны. Никто не говорит, что в планшете должны быть все вышеперечисленные датчики, но с ними, поверьте, ваш гаджет станет более функциональным.

Очень часто пользователи устройств на ОС Android сталкиваются с проблемами, связанными с нестабильной работой датчиков смартфона/планшета. Например, когда вам звонят, и вы подносите устройство к уху, не происходит блокировка дисплея, и вы нечаянно нажимаете кнопку сброса вызова. Или обратная ситуация, когда после разговора экран не хочет загораться. Эта конкретная проблема вызвана неправильной работой датчика приближения.

В этой статье мы расскажем пользователям, как произвести калибровку любого датчика устройства и заставить его работать в нормальном режиме.

Дабы не отходить от вышесказанного, в первую очередь рассмотрим настройку датчика приближения. Все манипуляции будут производиться над устройством на ОС Android 5.0.2, поэтому для разных версий могут быть небольшие отличия в инструкциях.

Калибровка датчиков приближения и освещения

Способ первый

Первым делом необходимо попасть в инженерное меню вашего устройства. Для этого используем специальную программу, например, "Запуск Инженерного меню MTK", которую вы можете скачать по указанной

1. Скачиваем, устанавливаем и запускаем приложение.

2. После запуска переключаемся на вкладку под названием "Hardware Testing"
3. Пролистываем в самый низ списка и находим здесь пункт "Sensor".
4. В следующем окне выбираем пункт под названием "Light/Proximity Sensor".
5. Жмем на PS Calibration и выбираем пункт Calibration.
Двигая рукою над датчиком можно увидеть, как меняется значение PS от маленьких до больших величин. При приближении руки оно должно возрастать и наоборот. Кроме того, это значение должно изменяться в зависимости от падения света на датчик. Если это происходит, то датчик в калибровке не нуждается.

Если же он никак не реагирует, то кладем смартфон на горизонтальную поверхность и нажимаем кнопку Do calibration. После этого появится сообщение Calibration success. Теперь датчик должен работать стабильно. Если этого не произошло, переходим к следующему способу.

Способ второй

Мы будем использовать стороннюю программу "Датчик приближения: Сброс", которую вы можете скачать

Скачиваем, устанавливаем и запускаем "Датчик приближения: Сброс".

Нажимаем на огромную кнопку "Calibrate Sensor".

Закрываем рукой наш датчик и жмем кнопку Next.

Затем убираем руку с датчика и повторно нажимаем Next.

После этого нажимаем красную кнопку "Calibrate" и подтверждаем действие, нажав кнопку "Confirm".

Затем появится запрос о предоставлении рут-прав данной программе. Разрешаем и через несколько секунд устройство перезагрузится.

Вот и все. Если после всех этих манипуляций датчик приближения продолжает "тупить", то остается только один вариант: отнести смартфон в сервисный центр, ибо больше мы ничего сами сделать не сможем.

Калибровка тачскрина

Многие пользователи часто сталкиваются со следующей проблемой: при нажатии на экран он либо не реагирует, либо воспринимает касание "не в том месте". Чтобы справиться с этой неприятностью, необходимо произвести калибровку экрана.

Способ первый

Мы воспользуемся сторонней программой Touchscreen Calibration, которую вы можете скачать

1. Скачиваем, устанавливаем и запускаем вышеуказанное приложение.

2. Нажимаем синюю кнопку" Calibrate".

3. Программа попросит совершить один "тап" по экрану.

4. После одиночного нажатия, потребуется совершить двойной "тап".

5. Затем от нас потребуется совершить длительное нажатие.

6. Следующий шаг, проводим пальцем вправо по дисплею.

7. Затем ставим два пальца на экран и сдвигаем их друг к другу, будто хотим уменьшить изображение или текст.

8. Затем совершаем обратное действие, будто бы хотим увеличить изображение.

9. На экране появится сообщение Calibrate Successful, которое означает, что все прошло успешно.

Способ второй

Используем еще одну популярную программу Display Calibration, которую можно найти по указанной

Скачиваем, устанавливаем и запускаем Display Calibration.

Нажимаем большую синюю кнопку "Calibrate".

По завершению процесса появится сообщение "Calibrate Successful", подтверждающее удачное окончание калибровки.

В интернет можно найти множество подобных программ, работающих по единому принципу, так что никаких проблем, связанных с их освоением у вас возникнуть не должно.

Калибровка акселерометра (Gsensor)

Акселерометр нужен нам для выполнения ряда важных функций: он отвечает за ориентацию устройства в пространстве, используется многими приложениями и.т.д. Благодаря этому мы (геймеры) можем наслаждаться теми играми, которые используют эту функцию. Чаще всего это конечно, гонки. И если Gsensor будет "тупить", то это наверняка нас огорчит. Однако оставим это лирическое отступление в стороне и перейдем к делу.

Способ первый

В данном случае воспользуемся инженерным меню андроид-устройства.

1. Заходим в инженерное меню смартфона/планшета, используя вышеупомянутую программу .

2. Переходим во вкладку "Hardware Testing".
3. В самом низу находим пункт "Sensor" и нажимаем на него.
4. Выбираем "Калибровка сенсора".
5. Далее нажимаем кнопку "Калибровка Gsensor".

6. Устройство должно лежать на ровной горизонтальной поверхности. Текущие данные должны быть равны нулю (у меня на задней крышке неровности, поэтому показания на скриншоте немного неточные).Нажимаем кнопку "Калибровать (точность 40%)" и через пару секунд увидим сообщение "Operation Succeed".

Вот и все, выходим из инженерного меню. Теперь акселерометр откалиброван.

Способ второй

Сейчас мы будем производить калибровку, используя стороннюю программу под названием Accelerometer Calibration Free, бесплатную полную версию которой вы найдете

Скачиваем, устанавливаем и запускаем данное приложение.

На экране мы увидим большое перекрестие с зеленым центром, а также красный шарик. Поворачиваем наш смартфон/планшет так, чтобы шарик закатился в зеленую зону, а затем нажимаем кнопку "Calibrate" (целая миниигра получилась).

Дожидаемся завершения процесса.

Вуаля, все готово. Отметим, что плюсом данной программы является автоматическая калибровка акселерометра. Это очень удобно. В дальнейшем вам не придется следить за работой Gsensora, при малейших неточностях приложение само откалибрует его.

Способ третий

Существует еще одно неплохое приложение под названием Spirit Level, которое помимо калибровки выполняет ряд дополнительных полезных функций. Скачать приложение можно

1. Скачиваем, устанавливаем и запускаем Spirit Level.

2. Нажимаем кнопку "CAL".

3. В появившемся меню повторно нажимаем эту же кнопку во всех пяти пунктах.
4. Появится вот такое сообщение.

Все, калибровка устройства произведена. Отметим, что данная программа обладает тремя различными скинами, что визуально делает ее очень интересной.

Калибровка магнитометра

Данный датчик необходим для определения магнитных полей Земли. Без него не будет работать ни один встроенный или установленный пользователем компас. Эта функция будет полезна охотникам, путешественникам, туристам и др.

Способ первый

Для калибровки магнитометра воспользуемся чудесным приложением " Компас" от разработчика MacroPinch. Помимо калибровки, которая является лишь дополнительной функцией, это приложение представляет собой полноценный компас. Прогу можно скачать

Скачиваем, устанавливаем и запускаем приложение "Компас".

Нажимаем кнопку "меню" в правом верхнем углу экрана.

В появившемся списке ставим ползунок "калибровка" в активное положение.

Все. Теперь магнитометр будет работать идеально.

Итог

1. Заходим в приложение.

2. Нажимаем кнопку "Quick TuneUp".

Вот и все. Программа за несколько минут "отшлифует" практически все датчики устройства и даже произведет калибровку аккумулятора.

Если у вас возникли какие-то проблемы или вопросы в процессе калибровки датчиков, опишите их в комментариях к статье, и мы обязательно вам поможем!

Современный смартфон — это не просто звонки и SMS, а намного большее. Но сегодня мы поговорим не о том, как выходить с этих устройств в интернет, не о их гиперкоммуникационных возможностях и не о преимуществах той или иной мобильной операционной системы. Статья будет посвящена датчикам и сенсорам, которыми разработчики оснащают современные устройства, чтобы их функциональность стала еще более разнообразной. Итак, что такое датчики и сенсоры? Это микроустройства в самом смартфоне (плеере, планшете, навигаторе, ноутбуке, цифровой фотокамере, игровой консоли и т.д.), которые делают его умным, а также связывают с внешним миром. Без них смартфон не будет столь интересен и востребован, так как гаджет окажется без связи с окружающей средой. Именно с помощью датчиков и сенсоров появляется связь с миром вокруг, а значит, появляются новые удивительные функции.

Из основных датчиков и сенсоров, известных многим, и без которых сегодня не обходятся разве что совсем уж бюджетные мобильные телефоны, можно выделить следующие:

1. Proximity Sensor

2. Accelerometer

3. Light Sensor

4. Gyroscope Sensor

5. Magnetic Field Sensor (магнитный компас обычно не считают датчиком, но мы все-таки включили его в перечень)

Proximity Sensor (Датчик приближения)

Датчик приближения позволяет определить приближение объекта без физического контакта с ним. Например, датчик приближения, установленный на мобильном телефоне, позволяет отключать подсветку экрана при приближении телефона к уху пользователя во время разговора. То есть, его основная задача заключается в блокировании смартфона, чтобы пользователь не нажал случайно, скажем, щекой на отбой. Кстати, в данном случае экономится и заряд аккумуляторной батареи. Естественно, производители всячески пытаются расширить возможности этой функции. Например, год назад в Samsung Galaxy S3 появилась функция «Прямой вызов», которая при поднесении устройства к лицу позволяет звонить контакту, чьи сведения, журнал вызовов или данные о сообщениях отображаются на экране. Так же телефон с этим датчиком можно спокойно класть в карман или чехол, не боясь случайно совершить ненужный звонок.

Вообще, управление движениями — это следующий этап в общении между человеком и техникой, над чем сегодня работает масса производителей. Например, в прошлом году компания Pioneer представила модельный ряд автомобильных мультимедийно-навигационных GPS-систем, управлять которыми можно с помощью жестов. Pioneer назвала свою разработку «Air Gesture». Если пользователь подносит свою руку к передней части экрана мультимедийно-навигационной системы, она выводит окно с названием воспроизводимой в данный момент композиции и часто используемые команды управления: «Установить в качестве пункта назначения» и «Установить любимое место в качестве пункта назначения». Как только пользователь уберет руку от экрана, эти команды исчезнут, а навигационная карта снова отобразится на всем экране. Кроме того, путем перемещения рук по горизонтали, определенные функции, заданные пользователем, могут быть вызваны без нажатия кнопки. Можно установить одну из 10 функций, включая «Переключение между навигацией и AV-функциями» и «Пропуск воспроизводимой композиции / Воспроизведение предыдущей композиции». Датчик, который определяет движения руки, состоит из двух инфракрасных излучающих частей и одной приемной между ними. Когда рука движется к передней части экрана, приемный ИК-датчик обнаруживает отражения инфракрасного света. При горизонтально движущейся руке ИК-датчик определяет изменение таймингов инфракрасного излучения с правой и левой излучающих частей так, что становится понятным, в какую из сторон производится движение рукой. Кстати, производство моделей с пользовательским интерфейсом управления жестами Air Gesture уже началось.

Эта же функция реализована в новом флагмане Samsung Electronics — Galaxy S4. Кроме датчика приближения, рядом с фронтальной камерой расположен еще один датчик, который используется для распознавания жестов. Он распознает движения руки, принимая инфракрасные лучи, которые отражаются от ладони пользователя, и работает в паре с функцией Air Gesture, предоставляя пользователям возможность принять вызов, сменить музыкальную композицию или прокрутить web-страницу вверх или вниз буквально одним взмахом руки.

Accelerometer (Акселерометр)

Пожалуй, это самый распространенный датчик. G-сенсор, как его называют многие производители, сегодня можно встретить практически в каждом современном устройстве. Задача акселерометра проста — отслеживать ускорение, которое придается устройству. Вроде бы напрашивается вопрос, а зачем измерять ускорение смартфона? Но давайте задумаемся, в тот момент, когда мы переворачиваем телефон, происходит движения с ускорением. Акселерометр регистрирует его и, на основе полученных от него данных, запускает процесс, например, смены ориентации экрана. Датчик также используется для масштабирования страниц браузера при наклоне смартфона, обновление списка Bluetooth-устройств при встряске, в специфических приложениях, ну и, конечно же, в играх, особенно в симуляторах. Кроме этого, акселерометр используется в качестве карманного шагомера для подсчета количества шагов, сделанных пользователем.

В фотоаппаратах акселерометр используется для поворота отснятого кадра, а в ноутбуках — для срочной парковки головок жесткого диска, если вдруг компьютер падает. А в автомобилях он служит для срабатывания подушек безопасности при ударе. Проще говоря, акселерометр имеет дело с положением устройства в пространстве и наклоном корпуса, опираясь при этом на его ускорения при смене этого положения.

Light Sensor (Датчик освещенности)

Задачи этого датчика предельно просты и заключаются в том, чтобы определить степень наружного освещения и соответственно настроить яркость экрана. Благодаря такой автонастройке яркости, стала возможной экономия электроэнергии, особенно если вы хотите оптимизировать расход вашего аккумулятора. Пожалуй, это самый старый датчик в мобильном мире, и даже при том, что в работе этого датчика вроде бы нет никаких возможностей по улучшению функциональности, производители и в этом случае стараются сделать работу со смартфоном еще более комфортной.

Например, в мобильной операционной системе iOS 6 от Apple появилась возможность регулировки автояркости. Ранее датчик освещенности был полностью автоматизированным и регулировал яркость экрана на свое усмотрение. Теперь же пользователь получил возможность контролировать работу этого датчика. Вы можете легко определить уровень яркости, который комфортен для вас, и iOS принимает этот выбор во внимание при расчете уровня яркости для новых условий освещения. Однако для того чтобы датчик корректно функционировал, необходимо произвести небольшую настройку устройства.

Gyroscope Sensor (Гироскоп)

Если возможности акселерометра по большому счету исчерпаны, а сферы его применения четко ограничены, то устройство еще одного инерционного датчика, которым является гироскоп, в смартфонах освоены еще не до конца. История использования гироскопов берет свое начало еще в конце XIX века. Инерционные датчики на тот момент были распространены во флоте, так как с помощью гироскопа наиболее точно можно определить расположение сторон света. Позже, благодаря столь уникальной функции, гироскоп получил широкое распространение и в авиации. По своей конструкции гироскоп в мобильных телефонах напоминает классические роторные, представляющие собой быстро вращающийся диск, закрепленный на подвижных рамах. Даже при смене положения рам в пространстве ось вращения диска не изменится. Благодаря постоянному вращению диска, например, с помощью электромотора, и существует возможность постоянно определять положение объекта (в котором есть гироскоп) в пространстве, его наклоны либо крены.

Гироскопы в современных устройствах основаны на микроэлектромеханическом датчике, но принцип действия инерционного датчика остается тем же. В это же семейство входят акселерометры, магнитометрические и прочие узкоспециализированные датчики. Рынок этих миниатюрнейших элементов, также известных как MEMS, получил серьезный толчок для развития в тот момент, когда Apple начала устанавливать гироскоп в iPhone 4, а затем и в iPod Touch. Успешные продажи мобильных устройств привели к тому, что производители элементов MEMS успешно обосновались на мобильном рынке. Apple iPhone 4, где впервые был использован гироскоп и два MEMS-микрофона для подавления шума, произвел огромный эффект на индустрию телефонов. Например, в конце 2010 года менее пяти телефонов, выпущенных на рынок, могли похвастаться наличием гироскопа, а в 2011 году уже было представлено более 50 моделей телефонов и планшетов с гироскопом.

Гироскопы, встроенные в мобильные телефоны, делают качество игр наиболее высоким. С помощью данного датчика для управления игрой можно пользоваться не только обычным поворотом устройства, но и скоростью поворота, что обеспечивает более реалистичное управление. Кроме игр гироскоп используется в браузерах дополненной реальности для более точного позиционирования устройства в пространстве, а также в управляемых при помощи смартфонов на платформах iOS и Android радиомоделях летательных аппаратов.

Magnetic Field Sensor (Магнитный компас )

После прихода в наш мир GPS-приемников, появились и цифровые компасы, правда, в эпоху развития навигационных технологий от них не так много пользы. Магнитометр, как и привычный магнитный компас, отслеживает ориентацию устройства в пространстве относительно магнитных полюсов Земли.

Информация, полученная от компаса, используется в картографических и навигационных приложениях. На практике это устройство показало себя довольно хорошо и сегодня незаменимо в ряде игр и приложений, например, в браузере дополненной реальности Layar.

Прочие датчики и сенсоры

Барометр

Помогает с позиционированием и этот сенсор. Барометр стал появляться в смартфонах совсем недавно, с выходом Samsung Galaxy Nexus, и может уменьшить время подключения к сигналу GPS. Встроенный барометр измеряет атмосферное давление в текущем местоположении владельца смартфона и определяет высоту над уровнем моря. Многие флагманские смартфоны сегодня оснащаются не только приемниками GPS и ГЛОНАСС, но и барометром, благодаря чему захват сигнала от спутника и определение первоначального местоположения происходит мгновенно. Эта функция пригодится и в случае, когда пользователь передвигается по наклонным плоскостям, будь то холм или гора, потому что в зависимости от атмосферного давления и высоты, может подсчитать точное количество калорий, которые сжигаются во время прогулки. Ну и, соответственно, для определения давления и погодных условий прямо со своего смартфона.

Рассмотрим принцип работы этого датчика на примере смартфона Samsung Galaxy S III, где определение разницы давления может быть пересчитано около 25 раз в секунду. Такая скорость позволяет четко определять движение человека вверх и вниз, то есть использовать навигацию не только в горизонтальной плоскости, но и в вертикальной. Таким образом, мы получаем объемную навигацию, которая полностью соответствует действительности. Например, при навигации в торговом центре вам будет недостаточно обычного GPS-навигатора, так как он укажет точку на плоскости земли, а не то, на какой высоте находится ваш маршрут. А автомобильные навигаторы могут ориентироваться в многоэтажных парковках и многоярусных дорогах.

Датчик давления позволяет это осуществить, и вы получите не только точные координаты заданного места, но и информацию, на каком этаже или высоте пролегает ваш маршрут. Обычно подобные датчики включают в себя и систему обработки данные, а их размеры находятся в пределах 3х3х1 мм. Крошечный сенсор реагирует на изменения по высоте с точностью до 50 см. Методика реализована путем сравнения внешнего атмосферного давления по отношению к вакуумной камере внутри датчика. Помимо вакуумной камеры и сенсоров, в миниатюрном корпусе устройства поместились встроенный микропроцессор, аналоговый усилитель, цифровой со-процессор и элемент энергонезависимой памяти.

Датчик температуры/влажности

Такой датчик стал новым дополнением к Samsung Galaxy S4. Он определяет уровни температуры и влажности окружающей среды через небольшое отверстие, расположенное в основании смартфона. А потом датчик определяет оптимальный уровень комфорта и отображает эту информацию на экране приложения S Health. Кроме этого, температурный датчик позволяет откорректировать погрешности давления, вызванные изменением температуры воздуха. Те же, кто хочет незамедлительно воспользоваться возможностями температурного датчика, могут обратить внимание на разработку ученых компании Robocat.

Они создали крошечный электрический термометр Thermodo, который подключается к телефону через порт наушников. Thermodo состоит из пассивных датчиков температуры, встроенных в стандартное 4-полюсное гнездо для наушников в прочном корпусе. Никакого подключения к сети не требуется, устройство получает питание от телефона и потребляет мало энергии. Когда измерение температуры не требуется, Thermodo можно повесить на ключи в виде брелока. С помощью Thermodo можно измерить температуру как в помещении, так и на открытом воздухе.

3D-сенсор

Сенсор, который постоянно сканирует окружающее пространство и создает компьютерную виртуальную модель с высокой точностью. Что-то подобное представляет из себя Kinect, но новая версия планшета Google Nexus 10 получила сенсор намного компактнее и уже есть готовые приложения, которые могут работать на планшете и продемонстрировать возможности не только самых современных игр.

Помимо прочего, сенсор Capri 3D, который был представлен в рамках конференции Google I/O 2013 компанией PrimeSense, умеет регистрировать движения и получать метрические параметры предметов. Кстати, эта развитие этой технологии доказывает предположение IBM, что в середине этого десятилетия общения с помощью приложений для видеоконференций начнут напоминать 3D-голограммы.

Безопасность

Недавно профессор Суортмор колледжа (штат Пенсильвания, США) Адам Дж. Авив продемонстрировал возможность осуществления атак, используя данные, полученные акселерометром смартфона. Оказалось, что данные, полученные сенсорами смартфона, могут помочь злоумышленникам получить доступ к кодам разблокировки устройства. Они могут узнать Pin-коды и пароли пользователя. Получать информацию через сенсоры гораздо легче, чем через приложения, загружаемые на смартфон, утверждает профессор. Исследователи провели анализ данных, полученных акселерометром, и составили своеобразный «словарь» движений смартфона при введении пароля, после чего разработали программное обеспечение, позволяющее расшифровывать Pin-коды при помощи данных, полученных с акселерометра. В ходе исследований ученым удалось правильно определить Pin-код в 43% случаев, а пароль — в 73%. Система дает сбои, когда пользователь находится в движении во время использования устройства, так как движения создают дополнительные помехи, и получить от акселерометра точные данные весьма трудно.

Эксперты, занимающиеся мобильной безопасностью, также считают, что чем больше у смартфона сенсоров, тем больше данных они могут зафиксировать, а это значит, что проблема защиты устройства становится более острой. Сейчас исследователи разрабатывают методы для предотвращения утечки данных, собранных гироскопами, акселерометрами или другими сенсорами. Так что можно предположить, что с развитием технологий и расширением функционала датчиков ситуация в сфере безопасности будет только накаляться.

Перспективы

Недавно американский изобретатель Джейкоб Фрэйден основал компанию Fraden Corporation и запатентовал систему бесконтактного измерения температуры для мобильных устройств. На тыльной стороне смартфона размещается небольшой инфракрасный датчик, который всего за секунду может снять показания температуры тела пользователя. Таким образом, в будущем смартфоны вполне могут превратиться в наших персональных медицинских помощников. Фрэйден собирается создать также средства измерения ультрафиолетового излучения и электромагнитного загрязнения. А вот сотрудники из лаборатории Next Lab Массачусетского технологического института утверждают, что скоро датчики в смартфонах смогут обнаруживать аритмию и тахиакардию, что заставит пользователей своевременно обращаться за помощью к врачам.

По мнению специалистов из IBM, к 2017 году смартфоны получат обоняние. Крошечные датчики запаха могут быть встроены в смартфоны и другие мобильные устройства. Обнаруженные следы химических соединений будут передаваться на мощное облачное приложение, способное проанализировать все, начиная от угарного газа до вируса гриппа. В результате, если вы чихнули, телефон сможет рассказать вам о вашей болезни.

Все самое интересное только начинается, и сегодня работы идут по массе направлений. Например, не исключено, что в ближайшем будущем ваш смартфон с помощью определенного рода датчиков научится имитировать тактильные ощущения. Вы сможете различать ткани, текстуры и переплетения. А звуковые датчики в сочетании массивными облачными вычислительными системами получат сверхчеловеческие слуховые возможности. Эх, чего только нельзя предположить, тем более, что масса предположений, расчетов и даже фантазий в последние годы стала сбываться с удивительной скоростью.