智能手機(jī)給用戶帶來的體驗(yàn)絕對(duì)不僅僅是第三方擴(kuò)展功能，還有它依靠硬件基礎(chǔ)所實(shí)現(xiàn)的人機(jī)交互體驗(yàn)，比如說屏幕旋轉(zhuǎn)，甩動(dòng)手機(jī)切歌換壁紙等等。很多人都不解在聽筒旁邊的幾個(gè)小黑點(diǎn)是做什么用的，其實(shí)它們就是這些人性化功能的硬件基石，這些統(tǒng)稱為“傳感器”的配備感知著智能手機(jī)對(duì)光線，距離，重力，方向等方面的變化，并能讓我們獲得更加智能化人性化的使用體驗(yàn)。

 

 

今天我們就來聊聊這些眾多的傳感器，它們雖然不似處理器RAM內(nèi)存等重要核心硬件一樣被經(jīng)常擺上臺(tái)面，但智能手機(jī)的不少細(xì)節(jié)功能都離不開這些傳感器，接下來讓我們來為大家一一展示這些藏在手機(jī)當(dāng)中的傳感器究竟有什么用處。

 

 

智能手機(jī)到如今這個(gè)成熟階段，一些在初期可能被成本所限的千元甚至百元機(jī)拋棄的傳感器已經(jīng)成為了標(biāo)配，比如光線距離、加速度陀螺儀等等，你幾乎不會(huì)像2011年那樣找到?jīng)]有指南針的手機(jī)了。所以如何設(shè)計(jì)成了這方面唯一能做出的亮點(diǎn)，個(gè)中翹楚是錘子那引以為傲的P-Sensor與聽筒合一的設(shè)計(jì)。

 

錘子堅(jiān)果Pro

 

光線傳感器：手機(jī)屏幕顯示亮度忽明忽暗這個(gè)現(xiàn)象，就是由手機(jī)的光線傳感器所感知。手機(jī)當(dāng)中有一個(gè)設(shè)置叫做“自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度”，如果你選擇該功能之后，在光線傳感器的感知下手機(jī)會(huì)自動(dòng)感應(yīng)當(dāng)下環(huán)境光線的強(qiáng)弱程度，并且會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕顯示的明暗效果。當(dāng)光線強(qiáng)時(shí)屏幕顯示就變的更加明亮，當(dāng)光線弱時(shí)屏幕顯示則會(huì)變得偏暗，以讓用戶眼睛獲得更適應(yīng)的視覺感觀。

 

 

距離傳感器：當(dāng)你進(jìn)行通話手機(jī)放置在耳邊或者臉龐時(shí)，手機(jī)屏幕會(huì)自動(dòng)關(guān)閉變黑，這不是手機(jī)壞了，而是距離傳感器在起作用。它會(huì)及時(shí)判斷手機(jī)處于什么樣的狀態(tài)，當(dāng)你打電話時(shí)會(huì)自動(dòng)黑屏以防止你在通話過程中耳朵或者臉頰肉不小心觸碰到掛斷鍵或者產(chǎn)生其它操作，同時(shí)還可以有效節(jié)省電量。

 

利用前置攝像頭/傳感器實(shí)現(xiàn)的隔空操作

 

無論是自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕顯示的明暗程度，顯然低估了這兩位“元老”的實(shí)力，在廠商絞盡腦汁想差異化時(shí)代的初期，這兩個(gè)傳感器也被賦予了很多“智能”的功能，比如利用它們和前置攝像頭一起實(shí)現(xiàn)一些解鎖、掛斷電話等的隔空操作，但一直以來由于使用習(xí)慣和準(zhǔn)確度的問題，流行程度一般；不少人還會(huì)像上車就關(guān)掉汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)一樣買到手機(jī)就先把這些“智能”功能關(guān)掉……

 

除了前面介紹的幾款之外還有其它方面，像是陀螺儀，溫度傳感器，壓力傳感器等等。陀螺儀從三軸到六軸，加上蘋果iPhone的宣傳也被用戶所熟悉。它的能力更強(qiáng)大，可以視為包含重力/方向等傳感器。簡(jiǎn)單來說，重力傳感器是判斷感知線性的動(dòng)作，方向傳感器則是感知角度，而陀螺儀則是一個(gè)立體空間的感應(yīng)，它可以更好的感知偏轉(zhuǎn)的動(dòng)作并測(cè)量或重構(gòu)出完整的3D動(dòng)作，而其它幾個(gè)傳感器比較單項(xiàng)一些。

 

 

封裝于三星S5主板的常見類別傳感器

 

同時(shí)像是方向傳感器與陀螺儀結(jié)合在一起，能夠更好的感知手機(jī)的狀態(tài)。早年有些手機(jī)可能配有距離/重力/方向傳感器而沒有陀螺儀，而有的則是各種儀器+陀螺儀配備齊全，這樣的話后者在玩游戲或者其它操控過程中會(huì)表現(xiàn)的更好一些。這也是為什么不同的手機(jī)在體驗(yàn)感方面有差別的原因，因?yàn)閭鞲衅鹘M合越多越能夠更加精準(zhǔn)的感知手機(jī)的狀態(tài)，你所看到的一些出色人際交互功能，也并不是只有一個(gè)傳感器在工作。

 

 

不得不說國內(nèi)的移動(dòng)支付發(fā)展遠(yuǎn)超了所有人的想象，就在幾年前我們作為所謂的半個(gè)“業(yè)者”還在討論移動(dòng)支付會(huì)以怎樣的形態(tài)出現(xiàn)的時(shí)候，到如今幾乎大家出門買個(gè)烤地瓜都可以掃碼了……二維碼以及指紋傳感器在其中的作用功不可沒。

 

無疑引領(lǐng)了整個(gè)行業(yè)的iPhone 5s的Touch ID

 

指紋識(shí)別模塊是通過特定的感應(yīng)模組實(shí)現(xiàn)對(duì)于個(gè)體指紋特征的識(shí)別。簡(jiǎn)單來說，每一個(gè)指紋手機(jī)都會(huì)擁有一個(gè)指紋識(shí)別模塊，通過該模塊將用戶的指紋收集并轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在手機(jī)存儲(chǔ)的特定區(qū)域，在使用的時(shí)候進(jìn)行調(diào)用，而不同的指紋識(shí)別技術(shù)收集指紋的方式也有所不同。

 

根據(jù)收集指紋的方式不同，指紋識(shí)別模塊目前主要分為光學(xué)式指紋模塊、電容式指紋模塊、射頻式指紋模塊。

 

以目前最普及的電容式指紋模塊為例，是利用硅晶元與導(dǎo)電的皮下電解液形成電場(chǎng)，指紋的高低起伏會(huì)導(dǎo)致二者之間的壓差出現(xiàn)不同的變化，借此可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測(cè)定。該方式適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)使用環(huán)境無特殊要求，同時(shí)，硅晶元以及相關(guān)的傳感原件對(duì)空間的占用在手機(jī)設(shè)計(jì)的可接受范圍內(nèi)，因而使得該技術(shù)在手機(jī)端得到了比較好的推廣。

 

沒趕上新技術(shù)的三星S8依然選擇了電容式指紋，還是后置的

 

電容紋識(shí)別模組主要由芯片、“藍(lán)寶石”、金屬環(huán)、軟板、載板等組成，其中芯片也就是傳感器部分，而“藍(lán)寶石”負(fù)責(zé)作為保護(hù)層（有廠商選擇其他材料做為保護(hù)層，成本相應(yīng)會(huì)降低），金屬環(huán)作為指紋識(shí)別的觸發(fā)裝置。

 

而時(shí)下智能手機(jī)全新的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，比如全面屏、防水等對(duì)指紋識(shí)別傳感器提出了新的挑戰(zhàn)，其中全面屏的設(shè)計(jì)要求機(jī)身正面無開孔、無實(shí)體按鍵的存在并且防水，而背部一體化和美觀的要求也對(duì)機(jī)身背面無開孔提出的需求越來越高，因此高通不久之前推出了第二代超聲波指紋傳感器，能透過厚至1200微米的OLED顯示屏實(shí)現(xiàn)指紋的掃描、錄入和匹配，而面向玻璃和金屬的指紋傳感器能夠透過厚至800微米玻璃面板和厚至650微米鋁材質(zhì)外殼實(shí)現(xiàn)掃描，在上一代400微米的玻璃或金屬穿透能力之上實(shí)現(xiàn)提升。

 

高通屏下超聲波指紋

 

不過目前高通第二代超聲波指紋傳感器依然僅限于適配OLED屏幕，而對(duì)于厚度更高的LCD屏幕來說依然無能為力。第二代超聲波指紋識(shí)別傳感器仍然繼承活體識(shí)別等安全功能，Seshu提到高通第二代超聲波指紋傳感器不僅能夠適配高通驍龍平臺(tái)，也能適配其他平臺(tái)，但前者能得到高通原生提供的安全保障。

 

 

根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)的預(yù)計(jì)，2014年智能手機(jī)內(nèi)的平均傳感器數(shù)量為12顆，而到2021年這一數(shù)量將增加到20顆；除了一些必要的同類傳感器數(shù)量會(huì)增多之外，也有不少針對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的機(jī)型會(huì)考慮搭載一些普通消費(fèi)者無法想象的傳感器。

 

 

戶外品牌CAT就曾在去年MWC推出過一款“熱成像”機(jī)型，該機(jī)的特別之處在于其內(nèi)建的前視紅外熱獨(dú)立成攝像頭，搭配其中的熱圖像傳感器能夠產(chǎn)生實(shí)時(shí)熱圖像，測(cè)量表面溫度，適合救援任務(wù)，在煙霧環(huán)境中使用并可并檢查輪胎的溫度。除此之外該機(jī)還可在5米水深處待上一小時(shí)之久，還可以進(jìn)行濕手指操作。

 

 

而在健康領(lǐng)域，長虹此前也發(fā)布過全球首款分子識(shí)別手機(jī)——長虹H2。通過分子識(shí)別手機(jī)，用戶能快速檢測(cè)果蔬糖分、水分、藥品真?zhèn)危约捌つw年齡，酒水類等物質(zhì)。

 

 

合作方ADI主要為這款手機(jī)提供光譜傳感器以及相關(guān)的算法，CP公司則負(fù)責(zé)提供APP以及成分分析數(shù)據(jù)。在功能上，可以直接使用這款手機(jī)判斷分析水果中的成分、甜度等信息。此外，它還能對(duì)更多物體進(jìn)行成分分析，比如面包、肉以及藥物等。

 

圍繞著人與生活，H2手機(jī)可以在多種場(chǎng)景下發(fā)揮其作用。比如，超市購物時(shí)，H2手機(jī)可以幫助人們判別食品的水分、新鮮程度等;進(jìn)行日光浴時(shí)，H2手機(jī)可以告知人們皮膚干燥程度，提醒我們及時(shí)補(bǔ)充水分；在健身房，H2手機(jī)可以根據(jù)鍛煉的狀況，即時(shí)分析肌肉纖維、血壓、脈搏等，并結(jié)合大數(shù)據(jù)推薦科學(xué)的健康計(jì)劃;通過H2手機(jī)，人們還可以了解到藥品狀態(tài)，避免購買或誤食假藥等行為發(fā)生。

 

類似動(dòng)物體表的“感受器”，傳感器這種仿生學(xué)的發(fā)明為智能設(shè)備被委以第一步也就是捕獲現(xiàn)實(shí)的重任，不止能在手機(jī)當(dāng)中發(fā)揮不可估量的幕后作用，廣義上來說可以包括現(xiàn)在以致未來自動(dòng)駕駛汽車的雷達(dá)及攝像頭，智能家居當(dāng)中監(jiān)測(cè)溫度、亮度、食物新鮮程度的各類傳感器，而物聯(lián)網(wǎng)也就是一幅由無數(shù)傳感器、高速連接以及大數(shù)據(jù)的計(jì)算中樞所組成的網(wǎng)絡(luò)。

 

（來源：ZOL）