يعد هاتفك الذكي إنجازًا رائعًا للهندسة. إنها عبارة عن نصف دزينة أو أكثر من الأدوات المعبأة في لوح واحد ، ويتم تحقيق العديد من أروع مآثرها بمجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار - ولكن ما هي وماذا تفعل جميعًا في الواقع؟
كيف يقوم هاتفك بحساب خطواتك واستبدال متعقب اللياقة البدنية الخاص بك؟ هل يستخدم GPS بياناتك؟ ما أجهزة الاستشعار التي يجب عليك التأكد من وجودها في هاتفك التالي؟
إليك كل ما تحتاج إلى معرفته.
مقياس التسارع :
 | |
| يعرف Snapchat ما إذا كنت تتحرك بسبب مقياس التسارع في هاتفك. |
تتعامل أجهزة قياس التسارع مع استشعار الحركة القائم على المحاور ويمكن العثور عليها في أجهزة تتبع اللياقة البدنية وكذلك الهواتف - فهي السبب وراء قدرة هاتفك الذكي على تتبع خطواتك حتى لو لم تكن قد اشتريت جهازًا يمكن ارتداؤه بشكل منفصل.
كما يخبرون برنامج الهاتف عن الطريقة التي يشير بها الهاتف ، وهو أمر يزداد أهمية مع وصول تطبيقات الواقع المعزز .
كما يعطي نوع الاسم ، تقيس مقاييس التسارع التسارع. هذا يعني أن الخريطة داخل Snapchat يمكن أن تضع سيارة لعبة لطيفة حول bitmoji الخاص بك أثناء القيادة ، ويمكن أيضًا تمكين مجموعة من التطبيقات الأخرى المفيدة بالفعل.
يتكون المستشعر نفسه من مستشعرات أخرى ، بما في ذلك الهياكل البلورية المجهرية التي تصبح مرهقة بسبب القوى المتسارعة. ثم يفسر مقياس التسارع الجهد القادم من البلورات لمعرفة مدى سرعة تحرك هاتفك والاتجاه الذي يشير إليه.
من تبديل التطبيقات من الوضع الرأسي إلى الوضع الأفقي ، إلى إظهار سرعتك الحالية في تطبيق القيادة ، يعد مقياس التسارع أحد أهم أجهزة الاستشعار في هاتفك.
جيروسكوب
 |
يساعد الجيروسكوب مقياس التسارع في فهم الطريقة التي يتم بها توجيه هاتفك - فهو يضيف مستوى آخر من الدقة بحيث تبدو الصور البانورامية بزاوية 360 درجة رائعة حقًا قدر الإمكان.
كلما لعبت لعبة سباق على هاتفك وقم بإمالة الشاشة للتوجيه ، فإن الجيروسكوب بدلاً من مقياس التسارع يستشعر ما تفعله ، لأنك تقوم فقط بتطبيق المنعطفات الصغيرة على الهاتف ولا تتحرك فعليًا عبر الفضاء.
الجيروسكوبات ليست حصرية للهواتف: يتم استخدامها في مقاييس الارتفاع داخل الطائرة لتحديد الارتفاع والموضع ، على سبيل المثال ، وللحفاظ على الكاميرات ثابتة أثناء الحركة. الأفضل منها في طور الإعداد ، على الرغم من أنها لن تكون رخيصة وعملية على الفور بما يكفي للأجهزة المحمولة الاستهلاكية.
لا تستخدم الجيروسكوبات الموجودة داخل الهواتف الذكية عجلاتًا وانحرافًا مثل تلك الميكانيكية التقليدية التي قد تجدها في طائرة قديمة - بدلاً من ذلك ، فهي جيروسكوبات MEMS (الأنظمة الميكانيكية والكهربائية الميكانيكية) .
كانت المرة الأولى التي حققت فيها جيروسكوبات MEMS نجاحًا كبيرًا مع iPhone 4 في عام 2010. في ذلك الوقت ، كان من المبتكر أن يكون لديك هاتف يمكنه اكتشاف الاتجاه بدقة كبيرة - في الوقت الحاضر ، نحن نعتبره أمرًا مسلمًا به.
مقياس المغنطيسية
 | |
| يعمل التطبيق البوصلة لهاتفك من خلال مقياس المغناطيسية. |
يعد مقياس المغنطيسية هو استكمال ثلاثي أجهزة الاستشعار المسؤولة عن تحديد مكان وجود الهاتف في الفضاء المادي. مرة أخرى ، يطلق الاسم اسمًا عليه - فهو يقيس المجالات المغناطيسية وبالتالي يمكن أن يخبرك بالطريقة التي تكون بها الشمال عن طريق تغيير ناتج جهدها إلى الهاتف.
عند الدخول والخروج من وضع البوصلة في خرائط Apple أو خرائط Google ، هذا هو مقياس المغنطيسية الذي يبدأ في تحديد الاتجاه الذي يجب أن تكون عليه الخريطة. كما أنه يدعم تطبيقات البوصلة المستقلة.
تم العثور على أجهزة قياس المغنطيسية في أجهزة الكشف عن المعادن أيضًا ، حيث يمكنها اكتشاف المعادن المغناطيسية ، ولهذا السبب يمكنك الحصول على تطبيقات للكشف عن المعادن لهاتفك الذكي.
ومع ذلك ، لا يعمل المستشعر بمفرده لغرضه الأساسي ، وهو داخل تطبيقات الخرائط - يعمل جنبًا إلى جنب مع البيانات الواردة من مقياس التسارع بالهاتف ووحدة GPS لمعرفة مكان وجودك في العالم ، وبأي طريقة إعادة التوجيه (مفيد جدًا لمسارات التنقل التفصيلية ).
GPS
 | |
| الأقمار الصناعية GPS تعطي هاتفك قفلًا على موقعه. |
آه ، GPS - تقنية نظام تحديد المواقع العالمي - أين كنا بدونك؟ ربما في حقل موحل بعيد ، شتم اليوم الذي تخلّينا فيه عن خرائطنا الورقية للمكافئات الإلكترونية.
تحصل وحدات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) داخل الهواتف على اختبار ping من قمر صناعي في الفضاء لمعرفة أي جزء من الكوكب الذي تقف عليه (أو تقود من خلاله). لا يستخدمون في الواقع أيًا من بيانات هاتفك ، وهذا هو السبب في أنه لا يزال بإمكانك رؤية موقعك عندما يفقد هاتفك الإشارة ، حتى إذا كانت مربعات الخريطة نفسها عبارة عن فوضى ضبابية منخفضة الدقة.
في الواقع ، إنه يتصل بأقمار صناعية متعددة ثم يحسب المكان الذي تتواجد فيه على زوايا التقاطع. إذا لم يتم العثور على أقمار صناعية - أنت في الداخل أو كان غطاء السحابة ثقيلًا - فلن تتمكن من الحصول على قفل.
وعلى الرغم من أن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لا يستخدم البيانات ، إلا أن كل هذا الاتصال والحساب يمكن أن يكون استنزافًا لبطاريتك ، وهذا هو السبب في أن معظم أدلة توفير البطارية توصي بإيقاف تشغيل نظام تحديد المواقع العالمي. الأدوات الصغيرة مثل بعض الساعات الذكية لا تتضمنها لنفس السبب.
نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ليس هو الطريقة الوحيدة التي يمكن أن يعمل بها هاتفك في مكانه - يمكن أيضًا استخدام المسافة إلى الأبراج الخلوية تقريبًا تقريبًا ، كما علمنا المسلسل - ولكن إذا كان لديك بعض التنقل الجدي للقيام به ، فمن الضروري. تجمع وحدات GPS الحديثة داخل الهواتف الذكية في الواقع إشارات GPS مع البيانات الأخرى ، مثل قوة إشارة الخلية ، للحصول على قراءات أكثر دقة للموقع.
أجهزة الاستشعار البيومترية
 | |
| تم نقل مستشعرات بصمات الأصابع من الأزرار إلى شاشات العرض. |
سيأتي كل هاتف تقريبًا في السوق مزودًا بمستشعر بصمة الإصبع أو نظام التعرف على الوجه لمساعدتك في تسجيل الدخول إلى هاتفك. يمكن خداع هذه المستشعرات البيومترية بطرق معينة ، لكنها عمومًا أكثر أمانًا - وأكثر ملاءمة - من استخدام رمز PIN أو النمط وحده.
انتقلت مستشعرات بصمات الأصابع من أزرار الأجهزة إلى الدوائر الموجودة على الشاشة. هناك ثلاثة أنواع رئيسية: بصري (المسح الضوئي بالضوء) والسعة (المسح بالمكثفات الإلكترونية) والموجات فوق الصوتية (المسح بالموجات الصوتية). للحصول على أفضل النتائج ، تريد استخدام الموجات فوق الصوتية ، على الرغم من استخدام الخيارين الآخرين أحيانًا على الهواتف باتجاه الطرف الأرخص في السوق.
لا تعمل هذه المستشعرات بمفردها ، حيث ينشر المصنعون مجموعة متنوعة من الحيل والخوارزميات البرمجية المختلفة لجعل التعرف على بصمات الأصابع دقيقًا قدر الإمكان. تحتوي أفضل هواتف Android المتميزة الآن على مستشعرات بصمات الأصابع ضمن العرض جيدة تقريبًا مثل تلك التي تستخدم أزرار الأجهزة المادية.
لن تجد مستشعر بصمات الأصابع على أجهزة iPhone من الدرجة الأولى أو Pixel 4 ، بالطبع: تستخدم هذه الهواتف وغيرها مثلها التعرف على الوجه. مرة أخرى ، يتم نشر مجموعة متنوعة من التقنيات هنا ، مع الهواتف الرخيصة ببساطة باستخدام عدسة الكاميرا العادية ومحاولة التحقق من هويتك مع صورة عالية الدقة.
في النهاية ، يعيّن مستشعر الأشعة تحت الحمراء وجهك في ثلاثة أبعاد باستخدام النقاط ، والتي يتم تفسيرها بعد ذلك بواسطة برنامج على الهاتف: كلما كان البرنامج أذكى ، كان فتح القفل أسرع. عندما يعمل فتح القفل بالوجه بشكل جيد ، قد يبدو الأمر كالسحر ، ولكن هناك الكثير من العمل الذي يجري خلف الكواليس.
أفضل الباقي
 | |
| يأتي هاتف Pixel 4 مزودًا برادار خاص به. |
لديك الكثير من أجهزة الاستشعار في هاتفك ، على الرغم من أنها ربما ليست كلها بنفس الأهمية التي ذكرناها بالفعل. يُعد Pixel 4 و Pixel 4 XL فريدًا من حيث وجود مستشعر Soli ، وهو في الأساس وحدة رادار : يمكنه اكتشاف الحركة بالقرب من الهاتف وفوقها مباشرة ، بحيث تصبح الإنذارات أكثر هدوءًا أثناء تحركك لكتم صوتها ، ويمكن أن يفتح قفل الوجه إلى العمل بمجرد أن تلتقط هاتفك.
من ناحية Apple ، رأينا LiDAR مضافًا إلى iPad Pros ، وقد يأتي إلى iPhone قريبًا. باختصار ، إنها تقنية مسح ضوئي بالليزر يمكنها الحكم على العمق ورسم خريطة الغرفة بدقة بالغة ، وستكون أكثر فائدة لتطبيقات الواقع المعزز في السنوات القادمة.
ثم هناك شريحة U1 في أحدث هواتف Apple . يعد هذا هوائي اتصالات أكثر من كونه مستشعرًا ، ولكنه يمكن أن يساعد في تحديد الموقع والاتجاه الذي تقوم بتوجيه الهاتف إليه. كما تحتوي العديد من الهواتف ، بما في ذلك iPhone ، على مقياس ضغط يقيس ضغط الهواء: وهو مفيد لكل شيء من الكشف يتغير الطقس لحساب الارتفاع الذي أنت فيه.
و مستشعر القرب عادة يجلس قرب أعلى مكبر الصوت ويجمع بين LED الأشعة تحت الحمراء وضوء كاشف للعمل على عندما يكون لديك هاتف تصل إلى أذنك، بحيث يمكن للشاشة أن يكون مغلقا. يصدر المستشعر شعاعًا من الضوء يرتد للخلف ، على الرغم من أنه غير مرئي للعين البشرية.
في هذه الأثناء ، يقوم مستشعر الإضاءة المحيطة بعمل ما تتوقعه تمامًا ، مع قياس الضوء في الغرفة وضبط سطوع الشاشة وفقًا لذلك (إذا تم ضبطه على الضبط التلقائي).
مثل بقية التكنولوجيا المعبأة داخل هاتفك ، فإن هذه المستشعرات تصبح أصغر وأذكى وأقل تعطشًا للطاقة طوال الوقت ، لذلك فقط لأن الهواتف التي تفصل بينهما خمس سنوات تحتوي على نظام تحديد المواقع لا يعني أن كليهما سيكون دقيق. أضف تعديلات البرامج والتحسينات أيضًا ، وهذا سبب إضافي لترقية جهازك بشكل منتظم ، حتى إذا لم تشاهد هذه المستشعرات مدرجة في ورقة المواصفات تقريبًا.
