如今手機(jī)功能越來(lái)越繁瑣，除了表面上那些依靠屏幕、處理器、攝像頭可直觀提升的體驗(yàn)之外，你也許并不知曉很多隱性功能的實(shí)現(xiàn)跟日益完善的傳感器有很大關(guān)系。智能手機(jī)的傳感器實(shí)際上就是指能夠探測(cè)并感受到外界信號(hào)、光、熱量、溫度的物理裝置。它應(yīng)該分為兩個(gè)層面來(lái)看，一是改善體驗(yàn)，二是測(cè)算結(jié)果。傳感器的存在價(jià)值是讓智能手機(jī)有更多計(jì)算和思考的機(jī)會(huì)，從而讓其擁有感知能力。

 

 

自iPhone 5s配備Touch ID之后，Android手機(jī)也逐漸加入了指紋識(shí)別陣營(yíng)。包括三星S5、HTC One Max、vivo Xplay 3S都相繼推出了指紋識(shí)別手機(jī)。時(shí)隔一年，指紋技術(shù)比之前更加完善，近期關(guān)注度很高的華為Mate 7、OPPO N3都加入了按壓式指紋識(shí)別傳感器，而即將發(fā)布的魅族MX4 Pro也有望支持指紋功能。由此可見，指紋傳感器在智能手機(jī)中的地位再次被提升。

 

指紋傳感器是實(shí)現(xiàn)指紋自動(dòng)采集的關(guān)鍵器件。指紋成像原理和技術(shù)分為光學(xué)指紋傳感器、半導(dǎo)體電容傳感器、半導(dǎo)體熱敏傳感器、半導(dǎo)體壓感傳感器、超聲波傳感器和射頻RF傳感器等。指紋傳感器的制造技術(shù)具備綜合性強(qiáng)、技術(shù)復(fù)雜度高、制造工藝難的特點(diǎn)。

 

目前來(lái)看，指紋識(shí)別傳感器更多應(yīng)用在解鎖識(shí)別、文件加密、指紋拍照等領(lǐng)域，未來(lái)會(huì)更廣泛的應(yīng)用在支付領(lǐng)域之中。

 

除了指紋識(shí)別傳感器之外，其實(shí)還有很多傳感器是隱藏在智能手機(jī)中的。對(duì)此我們還整理了出鏡率較高的五類傳感器。

 

重力感應(yīng)技術(shù)并不難理解，它利用了壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物重力正交兩個(gè)方向分力的大小來(lái)判斷水平方向。一般默認(rèn)手機(jī)水平放置時(shí)為重力感應(yīng)中心點(diǎn)。不過(guò)在實(shí)際的操作中，用戶很難掌握重力中心點(diǎn)，所以一般會(huì)有單獨(dú)的設(shè)定模式讓你自己控制重力感應(yīng)?，F(xiàn)階段多數(shù)智能設(shè)備都采用了G-Sensor重力感應(yīng)器搭配三軸加速度計(jì)的組合實(shí)現(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)。

 

需要特別說(shuō)明的一點(diǎn)是，經(jīng)常有用戶會(huì)把重力感應(yīng)傳感器和加速度計(jì)、方向感應(yīng)傳感器混為一談。其實(shí)三軸加速度計(jì)是根據(jù)重力感應(yīng)產(chǎn)生的加速度來(lái)計(jì)算出設(shè)備相對(duì)于水平面的傾斜度。三軸加速度計(jì)可以感知重力、手機(jī)的靜態(tài)姿態(tài)以及運(yùn)動(dòng)方向，最重要的是可以感知某一時(shí)間內(nèi)的瞬間加速，比如微信搖一搖功能的應(yīng)用，這點(diǎn)區(qū)別還是比較明顯的。

 

常見的應(yīng)用程序、看電影、玩游戲等橫向操作時(shí)，你都會(huì)用到重力感應(yīng)傳感器和加速度計(jì)。從最初在iPhone上開始被使用之后，今天越來(lái)越多的App上都有涉及。

 

 

電子羅盤使用到了智能手機(jī)中的磁阻傳感器功能。目前電子羅盤傳感器主要分為A-GPS以及GLONASS。A-GPS用來(lái)定位GPS信號(hào)、也可以利用網(wǎng)絡(luò)輔助定位。而GLONASS則相當(dāng)于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，在手機(jī)接收不到GPS信號(hào)時(shí)可以直接來(lái)定位。

 

電子羅盤傳感器主要被應(yīng)用在地圖定位中，開啟電子羅盤之后，設(shè)備會(huì)直接定位到你當(dāng)前所在的位置上，可以根據(jù)手機(jī)位置的不同顯示當(dāng)前的方向或角度。

 

陀螺儀是一種用來(lái)傳感與維持方向的裝置，是基于角動(dòng)量守恒的理論設(shè)計(jì)出來(lái)的。它由一個(gè)位于軸心且可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)子的角動(dòng)量，陀螺儀就有抗拒方向改變的力。

 

還記得在iPhone 4發(fā)布時(shí)，喬布斯帶來(lái)了三重陀螺儀傳感器。它的出現(xiàn)可以讓手機(jī)感知人體的移動(dòng)方向，結(jié)合重力感應(yīng)、加速度感應(yīng)就可以帶來(lái)更真實(shí)的游戲體驗(yàn)。比如像射擊類手機(jī)游戲通過(guò)晃動(dòng)手機(jī)可以起到代替鼠標(biāo)的用途。當(dāng)然了，陀螺儀也有一部分會(huì)跟電子羅盤有相似點(diǎn)，可以被用作導(dǎo)航。

 

接下來(lái)聊的手機(jī)中的光線感應(yīng)是利用光線傳感器實(shí)現(xiàn)的，這就比較常見了。一般都是設(shè)計(jì)在屏幕上方，通過(guò)識(shí)別外界光線的強(qiáng)弱在顯示照度中做出調(diào)節(jié)。利用傳感器，最明顯的例子就是手機(jī)能自動(dòng)感應(yīng)周圍環(huán)境，讓屏幕亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，這對(duì)于如今越來(lái)越耗電的大屏手機(jī)來(lái)說(shuō)可以起到一定的省電作用。

 

距離感應(yīng)器也被稱為位移傳感器，通過(guò)感應(yīng)傳感器到對(duì)象間的距離變化來(lái)實(shí)現(xiàn)操作。一般而言，距離感應(yīng)器都在聽筒的附近，當(dāng)我們接聽或撥打電話時(shí)，距離感應(yīng)器就可以通過(guò)測(cè)量耳朵與聽筒的距離從而實(shí)現(xiàn)屏幕顯示的自動(dòng)開啟和關(guān)閉，最終有效的節(jié)省電量。之所以我們把光線、距離傳感器放在一起說(shuō)，也是因?yàn)橛泻芏嘀悄苁謾C(jī)是把它們?cè)O(shè)計(jì)在一起來(lái)識(shí)別周圍環(huán)境的。

 

當(dāng)進(jìn)行通話時(shí)，電話貼近耳朵的時(shí)候屏幕會(huì)熄滅，或是手機(jī)翻轉(zhuǎn)靜音等操作。這其實(shí)就利用到了距離傳感器。光線感應(yīng)器主要是根據(jù)周圍環(huán)境亮暗的變化調(diào)整屏幕的明暗。

 

 

最后要解讀的溫度濕度傳感器是近兩年開始在智能手機(jī)中使用的。它是指那些能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，而按照傳感器材料及電子元件特性則分為熱電阻和熱電偶。

 

氣壓傳感器則用于測(cè)量氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)。主要適用于與氣體壓強(qiáng)相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)中，如氣體定律等，也可以在生物和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量干燥、無(wú)腐蝕性的氣體壓強(qiáng)，只是我們平常生活中一般用不到這么高深的功能。

 

溫度傳感器在智能手機(jī)中是很常見的一類。它可以檢測(cè)手機(jī)芯片、電池的溫度變化，同時(shí)也能檢測(cè)周圍環(huán)境溫度、濕度對(duì)設(shè)備帶來(lái)的影響。特殊的環(huán)境下可以起到保護(hù)設(shè)備的作用。

 

相比之下，內(nèi)置氣壓傳感器的智能手機(jī)則可以測(cè)量大氣壓，根據(jù)氣壓值計(jì)算出海拔高度，同時(shí)還能結(jié)合溫度傳感器數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正，從而提供給用戶更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

 

比如這次最新發(fā)布的iPhone 6中就新加入了氣壓計(jì)，其功能并不僅僅用在測(cè)量海拔，由于API的開放，氣壓計(jì)可以在穿戴領(lǐng)域或者健康醫(yī)療方面有更多的利用價(jià)值，應(yīng)用在例如iHeath、S健康等App中。

 

 

不可否認(rèn)的是，手機(jī)的發(fā)展已進(jìn)入到一定的瓶頸期，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們除了外觀不同之外，手機(jī)在功能體驗(yàn)上幾乎很難看到差別。對(duì)于這種現(xiàn)狀，隱性元素傳感器的作用在未來(lái)會(huì)進(jìn)一步被凸顯，它的存在可以讓智能手機(jī)像人體一樣感知周圍的環(huán)境，不再被動(dòng)式的執(zhí)行系統(tǒng)命令?？梢灶A(yù)想到的是，未來(lái)智能手機(jī)的運(yùn)算方式將不會(huì)僅僅局限在記錄存儲(chǔ)，而更多是運(yùn)算和分析，通過(guò)傳感器為用戶提供更有針對(duì)性的建議。