Moderne mobiele telefoons zijn uitgerust met hulpsensoren die nodig zijn om het apparaat goed te laten functioneren. Bovendien vergroten ze de veelzijdigheid ervan. Sommige modellen hebben een Hall-sensor in de telefoon. Wat het is, waarom het nodig is en hoe het werkt, wordt hieronder beschreven.
Wat is dit?
Een Hall-sensor is een apparaat dat een magnetisch veld en de sterkte ervan registreert. Smartphones gebruiken een vereenvoudigd analoog van het apparaat, dat alleen de aanwezigheid van een magnetisch veld detecteert zonder de sterkte langs de assen te lezen.
Het apparaat is gebaseerd op het Hall-effect, ontdekt in 1879. Als een geleider, waardoor een elektrische stroom vloeit, in een constant magnetisch veld wordt geplaatst, worden de elektronen onder zijn actie afgebogen naar een van de randen van de plaat. In dit deel accumuleert een negatieve lading, terwijl een positieve lading aan de andere kant wordt verzameld. Het proces gaat door totdat het resulterende elektrische veld de magnetische component van de Lorentz-kracht compenseert. Het resulterende potentiaalverschil aan de randen van de plaat wordt geregistreerd door een Hall-sensor.
In smartphones wordt het weergegeven door een microschakeling, die aan de uitgang een informatiesignaal in twee toestanden creëert:
- één (signaal wordt gegeven);
- nul (geen signaal).
De mobiele telefoon leest het en voert, afhankelijk van de signaalstatus, een of andere actie uit.
Belangrijk! De sensor kan naast microcontrollers of logische poorten worden geïnstalleerd - het heeft geen invloed op hun werking.
Je kunt erachter komen of er een Hall-sensor in je gadget zit door de instructies van je smartphone te lezen, die dit zouden moeten aangeven. Of doe zoals getoond in de video.
Waarom is het nodig?
Dit apparaat heeft een breed scala aan mogelijkheden, afhankelijk van het systeem waarin het wordt gebruikt. Maar in smartphones is het om verschillende redenen onmogelijk om het potentieel ervan volledig te onthullen:
- compact formaat van een mobiele telefoon;
- vermindering van het batterijverbruik;
- niet nodig.
In smartphones wordt de Hall-sensor in twee gevallen gebruikt:
- in het digitale kompas en om de geolocatie te verbeteren, voor een snelle koude start van de GPS-navigator;
- interactie met een magnetische case voor een smartphone.
Het principe van interactie met de magnetische afdekking
Magnetische hoesjes vergrendelen / ontgrendelen het scherm van de gadget bij het sluiten / openen van de beschermhoes. Het werk van deze functie wordt geleverd door de Hall-sensor die in het apparaat is ingebouwd: deze reageert op het naderen / verwijderen van de magneet op de flip, waardoor het magnetische veld verandert. Dit wordt geregistreerd door een sensor die de smartphone een commando geeft om het scherm te ontgrendelen/vergrendelen.
In sommige gevallen is er een venster gemaakt om een bepaald gedeelte van het scherm weer te geven, waarop klokken, berichten, gemiste oproepen, etc. zichtbaar zijn. Dit effect wordt ook geleverd door de Hall-sensor, die bepaalt of je het scherm volledig moet blokkeren of een deel ervan actief moet laten.
Tegelijkertijd is de magneet zelf, ingebouwd in de klep van de behuizing, niet schadelijk voor de smartphone, wat duidelijk te zien is in de video.
Moderne apparaten bevatten veel controllers en sensoren, waaronder. Alle sensoren hebben een specifieke praktische functie die er visueel uitziet in de vorm van een specifieke functie, bijvoorbeeld een lichtsensor die lichtniveaus detecteert en automatisch de helderheid van het scherm aanpast. Dankzij de ingebouwde sensoren wordt de gadget functioneler en gebruiksvriendelijker. Laten we eens kijken naar de kenmerken van de Hall-sensortoepassing.
Hall-sensor in de telefoon: wat is het?
Veel nieuwsgierige gebruikers zijn geïnteresseerd in een Hall-sensor in een smartphone, wat is het? - Hall-sensor is een apparaat voor het detecteren van een magnetisch veld en het bepalen van aanvullende parameters. Het dankt zijn naam aan het werk van Edwin Hall op het gebied van magnetische velden. De wet werd ontdekt in 1879, toen tijdens een experiment om het gedrag van een elektrische stroom te bestuderen, de afhankelijkheid van het magnetische veld en elektriciteit werd ontdekt. Het magnetische veld beïnvloedt de spanning in het circuit, hoe intenser de straling, hoe groter het effect op de spanning.
In feite kan de sensor een magnetisch veld detecteren, maar de spanning zelf kan er niet door worden gemeten. Door de actie van het apparaat kan de smartphone communiceren met de omgeving. Het meest opvallende voorbeeld van een Hall-sensor is het elektronische kompas. De GPS-navigator gebruikt deze functie ook, voornamelijk op het moment van lancering voor een snellere bepaling van de geolocatie.
Het apparaat stelt je in staat om alle veranderingen in het magnetische veld over het gebied af te lezen, het kan worden gebruikt om bepaalde objecten in het dekkingsgebied te detecteren, wat indirect wordt gebruikt in draadloze netwerken. Over het algemeen heeft de sensor veel toepassingsgebieden, maar door het kleine volume van het apparaat wordt het potentieel gedeeltelijk benut.
Waarom wordt een Hall-sensor gebruikt in een smartphone?
Bij slimme technologie, waarbij een Hall-sensor wordt gebruikt om een klein aantal instrumenten te bedienen, wordt deze ingebouwd in de displaymodule. Dankzij deze aanpak is contactloze smartphonebediening mogelijk. Deze functie zit in bijna alle vlaggenschepen ingebouwd, maar er zijn ook goedkopere toestellen, weliswaar een uitgeklede versie.
De mogelijkheden om de sensor in een smartphone te gebruiken kunnen niet volledig worden benut en het aantal beschikbare functies hangt grotendeels af van de kosten van de gadget, evenals de doeloriëntatie. De Hall-sensor heeft veel ruimte nodig voor de normale implementatie, wat de fabrikant enorm op prijs stelt.
Hall-sensor applicatie in smartphone:
- Digitaal kompas. Naast de standaard kompastoepassing kan het worden gebruikt in andere programma's die te maken hebben met navigatie. Dankzij de sensor is het mogelijk om het apparaat nauwkeuriger in de ruimte te positioneren. Een bekende functie in GPS-navigatie - de bewegingsrichting van de gebruiker, wordt ook geïmplementeerd met behulp van een sensor. Een vergelijkbare functie is belangrijk in games (bijvoorbeeld de beroemde Pokemon GO) of bij het plannen van een route;
- Communicatie met accessoires. Dankzij de magnetische hoes kun je de mogelijkheden van het apparaat iets uitbreiden en toegang krijgen tot de basisfuncties van de smartphone zonder de hoes te openen;
- Schakel het scherm in / uit in opvouwbare smartphones. Wanneer de positie van het deksel verandert ten opzichte van het hoofdonderdeel, reageert de sensor en onderneemt actie;
- Werking van de functie "Automatisch draaien". Ook de positie van de smartphone ten opzichte van de grond wordt bepaald door de microcontroller;
- Zelfaanpassing van het beeld bij het wijzigen van de schermparameters vanwege het tijdstip van de dag.
Hoe de Hall-sensor te controleren
Het testen van Hall-sensoren is mogelijk met behulp van standaard smartphonefuncties die gebruikmaken van de sensor. Deze operator faalt zeer zelden, dus de controle komt neer op het detecteren of het in een smartphone is ingebouwd of niet.
Als je de telefoon al in je handen hebt, is het voldoende om de magneet naar het scherm te brengen; als er een controller is, moet deze uitgaan. En zelfs een klein stukje magneet is voldoende. Als u het verwijdert, zou het scherm weer moeten werken. Tijdens de periode van aanraken met een magneet kan het toestel standaard ontgrendeld worden via een knop.
De eenvoudigste manier om het doel te bereiken, als er geen toegang tot het apparaat is, is door naar de beschrijving van de smartphone te kijken, in de parameters "Sensoren" of "Overige" zou er een overeenkomstige regel moeten zijn. Informatie is beschikbaar op gratis internetbronnen of op de officiële website. U kunt ook papieren documentatie bestuderen. Helaas worden niet altijd de volledige kenmerken van de smartphone aangegeven en is er misschien gewoon geen record over de sensor, omdat het apparaat secundair is. De meest volledige informatie is beschikbaar in de elektronische documentatie van de fabrikant, deze kan worden gedownload op de officiële website.
Bovendien kunt u de aanwezigheid of afwezigheid van de sensor controleren met behulp van de volgende methoden:
In de praktijk kan het gebruik van de sensor handig zijn dankzij de magnetische deksels. Qua uiterlijk verschilt de behuizing niet noemenswaardig, maar hij heeft wel een ingebouwde magneet. Wanneer u de bovenklep opent, wordt het scherm geactiveerd, wanneer het gesloten is, is het vergrendeld. Als je een paar eenvoudige handelingen op je smartphone moet uitvoeren, hoef je de case niet eens te openen als er een venster is, maar druk je gewoon op de vergrendelknop en tik je 2 keer op het scherm.
Houd er rekening mee dat veelvuldig gebruik van de Hall-sensor leidt tot een snel verlies van lading, daarom verdient het de voorkeur om de werking te beperken en nogmaals te voorkomen dat deze wordt geactiveerd.
Als u nog vragen heeft over het onderwerp "Wat is een Hall-sensor in een telefoon en hoe u deze kunt controleren", kunt u deze stellen in de opmerkingen
if (function_exists ("the_ratings")) (the_ratings ();)?>
Een moderne smartphone is niet alleen bellen en sms'en, maar nog veel meer. Maar vandaag zullen we het niet hebben over hoe je vanaf deze apparaten online kunt gaan, niet over hun hypercommunicatiemogelijkheden en niet over de voordelen van een bepaald mobiel besturingssysteem. Het artikel zal worden gewijd aan de sensoren en sensoren waarmee ontwikkelaars moderne apparaten uitrusten om hun functionaliteit nog diverser te maken. Dus wat zijn meters en sensoren? Dit zijn microdevices in de smartphone zelf (speler, tablet, navigator, laptop, digitale camera, gameconsole, etc.) die hem slim maken en ook nog communiceren met de buitenwereld. Zonder hen zal de smartphone niet zo interessant en in trek zijn, omdat de gadget geen verbinding met de omgeving zal hebben. Het is met behulp van sensoren en sensoren dat een verbinding met de wereld om ons heen ontstaat, waardoor nieuwe verbazingwekkende functies verschijnen.
Van de belangrijkste sensoren en sensoren die bij velen bekend zijn en zonder welke tegenwoordig alleen zeer goedkope mobiele telefoons niet kunnen, kunnen de volgende worden onderscheiden:
1. Nabijheidssensor
2. Versnellingsmeter
3. Lichtsensor
4. Gyroscoopsensor
5. Magnetische veldsensor (een magnetisch kompas wordt meestal niet als een sensor beschouwd, maar we hebben het toch in de lijst opgenomen)
Nabijheids sensor
Met de naderingssensor kunt u de nadering van een object bepalen zonder fysiek contact ermee. Een naderingssensor die op een mobiele telefoon is geïnstalleerd, kan bijvoorbeeld de achtergrondverlichting uitschakelen wanneer de telefoon tijdens een gesprek het oor van de gebruiker nadert. Dat wil zeggen, zijn belangrijkste taak is om de smartphone te blokkeren, zodat de gebruiker niet per ongeluk met zijn wang drukt om op te hangen. Overigens wordt in dit geval ook de batterijlading bespaard. Uiteraard proberen fabrikanten op alle mogelijke manieren de mogelijkheden van deze functie uit te breiden. Zo introduceerde de Samsung Galaxy S3 een jaar geleden de Direct Call-functie, waarmee je, wanneer je het toestel voor je gezicht houdt, een contactpersoon kunt bellen wiens informatie, oproeplog of berichtgegevens op het scherm worden weergegeven. Ook kan een telefoon met deze sensor veilig in een broekzak of hoesje worden gestopt, zonder bang te hoeven zijn per ongeluk een onnodige oproep te doen.
Over het algemeen is motion control de volgende fase in de communicatie tussen mens en technologie, waar veel fabrikanten tegenwoordig aan werken. Zo introduceerde Pioneer vorig jaar een reeks GPS-navigatiesystemen voor in de auto die met gebaren kunnen worden bediend. Pioneer noemde zijn ontwikkeling "Air Gesture". Als de gebruiker zijn hand naar de voorkant van het scherm van het multimedia- en navigatiesysteem brengt, verschijnt er een venster met de naam van het nummer dat momenteel wordt afgespeeld en veelgebruikte bedieningscommando's: "Als bestemming instellen" en "Favoriete plaats als bestemming instellen" . Zodra de gebruiker zijn hand van het scherm haalt, verdwijnen deze commando's en wordt de navigatiekaart weer op het hele scherm weergegeven. Bovendien kunnen, door de handen horizontaal te bewegen, bepaalde door de gebruiker gedefinieerde functies worden opgeroepen zonder op een knop te drukken. U kunt een van de 10 functies instellen, waaronder "Schakelen tussen navigatie- en AV-functie" en "Sla de huidige track over / Speel de vorige track af". De sensor, die handbewegingen detecteert, bestaat uit twee infrarood uitzendende delen en een ontvangend deel daartussen. Wanneer uw hand naar de voorkant van het scherm beweegt, detecteert de ontvangende IR-sensor reflecties van infrarood licht. Met een horizontaal bewegende hand detecteert de IR-sensor de verandering in de timing van infraroodstraling van de rechter en linker emitterende delen, zodat duidelijk wordt aan welke kant de hand beweegt. Overigens is de productie van modellen met de Air Gesture-gebal begonnen.
Dezelfde functie is geïmplementeerd in het nieuwe vlaggenschip Samsung Electronics - Galaxy S4. Naast de naderingssensor bevindt zich naast de camera aan de voorkant nog een sensor die wordt gebruikt voor gebarenherkenning. Het herkent handbewegingen door infraroodstralen te ontvangen die weerkaatsen op de handpalm van de gebruiker, en werkt samen met Air Gesture, waardoor gebruikers een oproep kunnen beantwoorden, nummers kunnen wijzigen of omhoog of omlaag kunnen scrollen op een webpagina met slechts één handbeweging .
Versnellingsmeter
Misschien is dit de meest voorkomende sensor. De G-sensor, zoals veel fabrikanten het noemen, zit tegenwoordig in bijna elk modern apparaat. De taak van de versnellingsmeter is eenvoudig - om de versnelling te volgen die aan het apparaat wordt gegeven. De vraag lijkt te zijn, waarom de versnelling van een smartphone meten? Maar laten we erover nadenken, op het moment dat we de telefoon omdraaien, is er een versnellingsbeweging. De accelerometer registreert het en start op basis van de ontvangen gegevens een proces, bijvoorbeeld het wijzigen van de schermoriëntatie. De sensor wordt ook gebruikt om browserpagina's te schalen wanneer de smartphone wordt gekanteld, de lijst met Bluetooth-apparaten bij te werken wanneer ze worden geschud, in specifieke toepassingen en natuurlijk in games, vooral in simulators. Bovendien wordt de accelerometer gebruikt als een pocket foot pod om het aantal stappen te tellen dat door de gebruiker is genomen.
In camera's wordt de versnellingsmeter gebruikt om het vastgelegde frame te draaien en in laptops - voor het dringend parkeren van de koppen van de harde schijf als de computer plotseling crasht. En in auto's dient het om de airbags te activeren bij een botsing. Simpel gezegd, de versnellingsmeter houdt zich bezig met de positie van het apparaat in de ruimte en de kanteling van het lichaam, terwijl hij vertrouwt op zijn versnelling bij het veranderen van deze positie.
Licht sensor
De taken van deze sensor zijn uiterst eenvoudig en zijn om de mate van omgevingslicht te bepalen en de helderheid van het scherm dienovereenkomstig aan te passen. Dankzij deze automatische aanpassing van de helderheid is het mogelijk om energie te besparen, vooral als u het verbruik van uw batterij wilt optimaliseren. Wellicht is dit de oudste sensor in de mobiele wereld, en hoewel deze sensor geen mogelijkheden lijkt te hebben om de functionaliteit te verbeteren, proberen fabrikanten in dit geval het werken met een smartphone nog comfortabeler te maken.
Het mobiele besturingssysteem iOS 6 van Apple heeft bijvoorbeeld de mogelijkheid om de automatische helderheid aan te passen. Voorheen was de lichtsensor volledig geautomatiseerd en paste de helderheid van het scherm naar eigen inzicht aan. Nu kan de gebruiker de werking van deze sensor regelen. U kunt eenvoudig het helderheidsniveau bepalen dat voor u comfortabel is, en iOS houdt met die keuze rekening bij het berekenen van het helderheidsniveau voor nieuwe lichtomstandigheden. Om de sensor echter correct te laten werken, is het noodzakelijk om een kleine aanpassing aan het apparaat aan te brengen.
Gyroscoopsensor
Als de mogelijkheden van de versnellingsmeter grotendeels zijn uitgeput en de reikwijdte van de toepassing ervan duidelijk beperkt is, dan is het apparaat van een andere traagheidssensor, een gyroscoop, nog niet volledig onder de knie in smartphones. De geschiedenis van het gebruik van gyroscopen gaat terug tot het einde van de 19e eeuw. In die tijd waren traagheidssensoren gebruikelijk in de vloot, omdat het met behulp van een gyroscoop het meest nauwkeurig mogelijk is om de locatie van de windstreken te bepalen. Later, dankzij zo'n unieke functie, werd de gyroscoop wijdverbreid in de luchtvaart. Door zijn ontwerp lijkt de gyroscoop in mobiele telefoons op de klassieke roterende, die een snel roterende schijf zijn die op beweegbare frames is gemonteerd. Zelfs als de positie van de frames in de ruimte wordt gewijzigd, verandert de rotatie-as van de schijf niet. Door de constante rotatie van de schijf, bijvoorbeeld met behulp van een elektromotor, is het mogelijk om constant de positie van een object (waarin zich een gyroscoop bevindt) in de ruimte te bepalen, zijn hellingen of rollen.
Gyroscopen in moderne apparaten zijn gebaseerd op een micro-elektromechanische sensor, maar het werkingsprincipe van de traagheidssensor blijft hetzelfde. Dezelfde familie omvat versnellingsmeters, magnetometrische en andere zeer gespecialiseerde sensoren. De markt voor deze kleine stukjes, ook wel MEMS genoemd, kreeg een enorme boost toen Apple een gyroscoop begon te installeren in de iPhone 4 en vervolgens in de iPod Touch. De succesvolle verkoop van mobiele apparaten heeft ertoe geleid dat fabrikanten van MEMS-elementen met succes de mobiele markt hebben betreden. De Apple iPhone 4, die pionierde met het gebruik van een gyroscoop en twee MEMS-microfoons voor ruisonderdrukking, had een enorme impact op de telefoonindustrie. Zo waren er eind 2010 minder dan vijf telefoons op de markt met een gyroscoop en waren er in 2011 al meer dan 50 modellen telefoons en tablets met een gyroscoop.
Gyroscopen ingebouwd in mobiele telefoons maken games de hoogst mogelijke. Met deze sensor kun je niet alleen de normale rotatie van het apparaat gebruiken om het spel te besturen, maar ook de rotatiesnelheid, wat zorgt voor meer realistische controle. Naast games wordt de gyroscoop gebruikt in augmented reality-browsers voor een nauwkeurigere positionering van het apparaat in de ruimte, evenals in radiomodellen van vliegtuigen die worden bestuurd met smartphones op iOS- en Android-platforms.
Magnetische veldsensorkompas)
Na de komst van GPS-ontvangers in onze wereld verschenen ook digitale kompassen, maar in het tijdperk van de ontwikkeling van navigatietechnologieën zijn ze niet zo handig. De magnetometer volgt, net als het gebruikelijke magnetische kompas, de oriëntatie van het apparaat in de ruimte ten opzichte van de magnetische polen van de aarde.
De informatie die van het kompas wordt verkregen, wordt gebruikt in kaart- en navigatietoepassingen. In de praktijk blijkt dit toestel best aardig te zijn en tegenwoordig onmisbaar in een aantal games en applicaties, bijvoorbeeld in de Layar augmented reality browser.
Andere sensoren en sensoren
Barometer
Deze sensor helpt ook bij het positioneren. De barometer verscheen vrij recent in smartphones, met de release van de Samsung Galaxy Nexus, en kan de tijd die nodig is om verbinding te maken met een GPS-signaal verkorten. De ingebouwde barometer meet de atmosferische druk op de huidige locatie van de smartphone-eigenaar en bepaalt de hoogte. Veel vlaggenschip-smartphones zijn tegenwoordig niet alleen uitgerust met GPS- en GLONASS-ontvangers, maar ook met een barometer, waardoor het vastleggen van het signaal van de satelliet en het bepalen van de oorspronkelijke locatie onmiddellijk plaatsvindt. Deze functie is ook handig wanneer de gebruiker zich op hellende vlakken beweegt, of het nu een heuvel of een berg is, omdat hij, afhankelijk van de atmosferische druk en hoogte, het exacte aantal calorieën kan berekenen dat tijdens een wandeling wordt verbrand. Welnu, en dienovereenkomstig de druk en weersomstandigheden rechtstreeks vanaf uw smartphone te bepalen.
Laten we het werkingsprincipe van deze sensor eens bekijken aan de hand van het voorbeeld van de Samsung Galaxy S III-smartphone, waarbij de bepaling van het drukverschil ongeveer 25 keer per seconde kan worden herberekend. Deze snelheid maakt het mogelijk om de beweging van een persoon op en neer duidelijk te bepalen, dat wil zeggen om navigatie niet alleen in het horizontale vlak, maar ook in het verticale vlak te gebruiken. Zo krijgen we een volumetrische navigatie die helemaal waar is. Als u bijvoorbeeld in een winkelcentrum navigeert, is een gewone GPS-navigator niet voldoende voor u, omdat deze een punt op het vlak van de aarde aangeeft, en niet op welke hoogte uw route is. En autonavigators kunnen navigeren op parkeerterreinen met meerdere verdiepingen en op wegen met meerdere niveaus.
De druksensor stelt je in staat dit te doen en je krijgt niet alleen de exacte coördinaten van een bepaalde plaats, maar ook informatie over welke verdieping of hoogte je route loopt. Dergelijke sensoren bevatten typisch een gegevensverwerkingssysteem en hun afmetingen liggen binnen 3x3x1 mm. De kleine sensor reageert op hoogteveranderingen met een nauwkeurigheid van 50 cm.De techniek wordt geïmplementeerd door de externe atmosferische druk te vergelijken met de vacuümkamer in de sensor. Naast de vacuümkamer en sensoren passen een ingebouwde microprocessor, een analoge versterker, een digitale co-processor en een niet-vluchtig geheugenelement in de miniatuurbehuizing van het apparaat.
Temperatuur/vochtigheidssensor
Deze sensor is een nieuwe toevoeging aan de Samsung Galaxy S4. Het detecteert de omgevingstemperatuur en vochtigheidsniveaus via een klein gaatje in de onderkant van de smartphone. En vervolgens bepaalt de sensor het optimale comfortniveau en geeft deze informatie weer op het scherm van de S Health-app. Bovendien kunt u met de temperatuursensor drukfouten corrigeren die worden veroorzaakt door veranderingen in de luchttemperatuur. Wie meteen wil profiteren van de mogelijkheden van de temperatuursensor kan bij Robocat letten op de ontwikkeling van wetenschappers.
Ze creëerden een kleine Thermodo elektrische thermometer die via een koptelefoonpoort op de telefoon wordt aangesloten. Thermodo bestaat uit passieve temperatuursensoren ingebouwd in een standaard 4-polige koptelefoonaansluiting in een robuuste behuizing. Er is geen netwerkverbinding nodig, het apparaat wordt gevoed door de telefoon en verbruikt weinig stroom. Wanneer temperatuurmeting niet nodig is, kan Thermodo als een sleutelhanger aan de sleutels worden gehangen. Met Thermodo meet je de temperatuur zowel binnen als buiten.
3D-sensor
Een sensor die continu de omgeving scant en met hoge precisie een virtueel computermodel maakt. Iets soortgelijks is Kinect, maar de nieuwe versie van de Google Nexus 10 tablet kreeg een veel compactere sensor en er zijn al kant-en-klare applicaties die op de tablet kunnen werken en de mogelijkheden van niet alleen de modernste games demonstreren.
Onder andere de Capri 3D-sensor, die door PrimeSense op de Google I/O 2013-conferentie werd gepresenteerd, is in staat bewegingen te registreren en metrische parameters van objecten te verkrijgen. Overigens bewijst deze ontwikkeling van deze technologie IBM's veronderstelling dat in het midden van dit decennium de communicatie met behulp van videoconferentietoepassingen op 3D-hologrammen zal gaan lijken.
Veiligheid
Onlangs toonde Adam J. Aviv, hoogleraar aan Swarthmore College (Pennsylvania, VS) de mogelijkheid aan om aanvallen uit te voeren met behulp van gegevens die zijn verkregen van een smartphone-versnellingsmeter. Het bleek dat de gegevens die door de sensoren van de smartphone worden verkregen, aanvallers kunnen helpen toegang te krijgen tot de ontgrendelingscodes van het apparaat. Ze kunnen de pincodes en wachtwoorden van de gebruiker achterhalen. Informatie ontvangen via sensoren is veel gemakkelijker dan via applicaties die op een smartphone zijn gedownload, zegt de hoogleraar. De onderzoekers analyseerden de gegevens die door de versnellingsmeter waren verkregen en stelden een soort "woordenboek" samen van smartphonebewegingen bij het invoeren van een wachtwoord, waarna ze software ontwikkelden waarmee pincodes kunnen worden ontsleuteld met behulp van de gegevens die zijn verkregen uit de versnellingsmeter. In de loop van het onderzoek konden wetenschappers in 43% van de gevallen de pincode correct identificeren en in 73% het wachtwoord. Het systeem werkt niet goed wanneer de gebruiker in beweging is tijdens het gebruik van het apparaat, omdat bewegingen extra interferentie veroorzaken en het erg moeilijk is om nauwkeurige gegevens van de versnellingsmeter te verkrijgen.
Mobiele beveiligingsexperts zijn ook van mening dat hoe meer sensoren een smartphone heeft, hoe meer gegevens ze kunnen vastleggen, wat betekent dat het probleem van het beschermen van het apparaat acuter wordt. Onderzoekers ontwikkelen nu methoden om lekkage van gegevens verzameld door gyroscopen, versnellingsmeters of andere sensoren te voorkomen. We kunnen er dus vanuit gaan dat met de ontwikkeling van technologie en de uitbreiding van de functionaliteit van sensoren de veiligheidssituatie alleen maar zal escaleren.
perspectieven
Onlangs richtte de Amerikaanse uitvinder Jacob Fraden Fraden Corporation op en patenteerde een contactloos temperatuurmeetsysteem voor mobiele apparaten. Aan de achterkant van de smartphone bevindt zich een kleine infraroodsensor die in slechts een seconde de lichaamstemperatuur van de gebruiker kan meten. In de toekomst kunnen smartphones dus heel goed onze persoonlijke medische assistenten worden. Fraden wil ook instrumenten maken voor het meten van ultraviolette straling en elektromagnetische vervuiling. Maar medewerkers van het Next Lab van het Massachusetts Institute of Technology beweren dat sensoren in smartphones binnenkort aritmieën en tachycardie kunnen detecteren, waardoor gebruikers tijdig medische hulp moeten zoeken.
Volgens experts van IBM zullen smartphones in 2017 reukvermogen hebben. Kleine geursensoren kunnen worden ingebouwd in smartphones en andere mobiele apparaten. De gedetecteerde sporen van chemische verbindingen worden overgebracht naar een krachtige cloudgebaseerde applicatie die alles kan analyseren, van koolmonoxide tot het griepvirus. Als u niest, kan uw telefoon u daarom vertellen over uw ziekte.
Al het meest interessante is nog maar net begonnen, en vandaag wordt er op verschillende gebieden gewerkt. Zo is het mogelijk dat je smartphone in de nabije toekomst tactiele sensaties gaat simuleren met een bepaald soort sensoren. U kunt onderscheid maken tussen stoffen, texturen en weefsels. En geluidssensoren in combinatie met enorme cloud computing-systemen zullen bovenmenselijke hoormogelijkheden hebben. Oh, wat kan niet worden aangenomen, vooral omdat de massa aan veronderstellingen, berekeningen en zelfs fantasieën in de afgelopen jaren met een verbazingwekkende snelheid begon uit te komen.
De versnellingsmeter meet versnelling en stelt de smartphone in staat om de kenmerken van beweging en positie in de ruimte te bepalen. Het is deze sensor die werkt wanneer de verticale oriëntatie verandert in horizontaal wanneer het apparaat wordt gedraaid. Ook is hij verantwoordelijk voor het tellen van stappen en het meten van de bewegingssnelheid in allerlei kaartapplicaties. De versnellingsmeter geeft informatie over in welke richting de smartphone wordt gedraaid, wat in verschillende toepassingen een belangrijke functie wordt.
Deze sensor zelf bestaat uit kleine sensoren: microscopisch kleine kristalstructuren, die onder invloed van versnellingskrachten overgaan in een gestresste toestand. De spanning wordt doorgegeven aan de accelerometer, die deze omzet in gegevens over de snelheid en rijrichting.
Gyroscoop
Deze sensor helpt de versnellingsmeter om in de ruimte te navigeren. Hiermee kunt u het bijvoorbeeld op een smartphone doen. In racegames, waarbij de besturing plaatsvindt door het apparaat te bewegen, is het gewoon de gyroscoop die werkt. Het is gevoelig voor de rotatie van het apparaat om zijn as.
Smartphones gebruiken micro-elektromechanische systemen en de eerste apparaten die de as vasthouden tijdens het draaien, verschenen aan het begin van de 19e eeuw.
Magnetometer
De laatste van de drie sensoren voor oriëntatie in de ruimte is een magnetometer. Het meet magnetische velden en kan dienovereenkomstig bepalen waar het noorden is. De kompasfunctie in verschillende kaartapplicaties en individuele kompasprogramma's werken met de magnetometer.
Er zitten vergelijkbare sensoren in metaaldetectoren, dus je kunt speciale toepassingen vinden die van een smartphone zo'n apparaat maken.
De magnetometer werkt samen met een versnellingsmeter en GPS voor geolocatie en navigatie.
GPS
Waar zouden we zijn zonder GPS-technologie (Global Positioning System)? De smartphone maakt verbinding met meerdere satellieten en berekent zijn positie op basis van de snijpunten. Het komt voor dat satellieten niet beschikbaar zijn: bijvoorbeeld bij zware bewolking of binnenshuis.
GPS gebruikt geen gegevens van het mobiele netwerk, dus geolocatie werkt buiten het mobiele dekkingsgebied: zelfs als de kaart zelf niet kan worden gedownload, is het geolocatiepunt er nog steeds.
Tegelijkertijd verbruikt de GPS-functie veel batterijvermogen, dus het is beter om deze uit te schakelen wanneer deze niet nodig is.
Een andere manier van geolocatie, hoewel niet erg nauwkeurig, is om de afstand tot zendmasten te bepalen. De smartphone voegt andere informatie toe aan de GPS-gegevens, zoals de sterkte van het mobiele signaal, om de locatie te bepalen.
Barometer
Veel smartphones, waaronder iPhones, hebben deze sensor die de atmosferische druk meet. Het is nodig om weersveranderingen te registreren en de hoogte boven zeeniveau te bepalen.
Nabijheidsschakelaar
Deze sensor zit meestal in de buurt van de speaker aan de bovenkant van de smartphone en bestaat uit een infrarood diode en een lichtsensor. Het gebruikt een voor mensen onzichtbare straal om te bepalen of het apparaat zich in de buurt van het oor bevindt. Dit is hoe de smartphone "begrijpt" dat het display moet worden uitgeschakeld tijdens het telefoneren.
Licht sensor
Zoals de naam al doet vermoeden, meet deze sensor het omgevingslichtniveau, dat zich automatisch aanpast aan een comfortabele schermhelderheid.
Sensoren worden bij elke nieuwe generatie smartphones efficiënter, kleiner en verbruiken minder energie. Denk daarom niet dat bijvoorbeeld de GPS-functie in een toestel dat al enkele jaren oud is even goed zal werken als in een nieuw toestel. En zelfs als de informatie over nieuwe smartphones niet de kenmerken van al deze sensoren aangeeft, kunt u er zeker van zijn dat u hiermee kunt genieten van veel van de indrukwekkende functies van moderne gadgets.
In smartphones en tablets kunnen meerdere sensoren tegelijk worden gebruikt, die het apparaat helpen om aanvullende informatie te lezen. Enige tijd geleden hadden we het over. Vandaag hebben we het over een andere sensor, namelijk de Hall-sensor.
Wat het is?
De Hall-sensor, gebruikt in moderne mobiele apparaten, is een meetelement dat de aanwezigheid, intensiteit en verandering in de intensiteit van een magnetisch veld kan detecteren. De sensor is vernoemd naar de Amerikaanse natuurkundige Edwin Hall, naar wie het in 1879 ontdekte "Hall-effect" werd genoemd - het fenomeen van het verschijnen van een transversaal potentiaalverschil wanneer een geleider met een constante stroom in een magnetisch veld wordt geplaatst.
Het komt erop neer dat als een plaat onder spanning wordt gezet in een magnetisch veld, de elektronen in de plaat loodrecht op de richting van de magnetische flux beginnen af te buigen. De dichtheid van elektronen aan verschillende kanten van de plaat zal verschillen, wat weer leidt tot een potentiaalverschil dat de Hall-sensor oppikt.
Zo ziet de sensor eruit:
Waarvoor dient een Hall-sensor voor een tablet of smartphone?
De sensor zelf heeft vrij brede mogelijkheden, hoewel deze meestal wordt gebruikt voor het beoogde doel, het meten van de magnetische veldsterkte. De sensor wordt met name gebruikt in raketmotoren, in het ontstekingssysteem van een verbrandingsmotor, voor het meten van het niveau van een vloeistof, enz.
De sensor is ook te vinden in moderne mobiele apparaten, maar de mogelijkheden ervan worden niet volledig gerealiseerd. De sensor wordt eigenlijk maar voor twee doeleinden gebruikt.
- De eerste is een digitaal kompas dat al bekend is geworden bij smartphonebezitters, dat ook wordt gebruikt om de positionering te verbeteren.
- De tweede taak, veel urgenter, is interactie met populaire hoesjes voor smartphones en tablets.
Magnetische hoesjes
Je hebt vast wel eens zogenaamde magnetische hoesjes gezien voor zowel smartphones als tablets. Hiermee kunt u uw apparaat vergrendelen en ontgrendelen wanneer u de behuizing opent / sluit. Bovendien is er in sommige gevallen een venster op de zaak waar bepaalde informatie wordt weergegeven, bijvoorbeeld tijd of meldingen.
Hoe is dit mogelijk? De Hall-sensor die in het apparaat is geïnstalleerd, reageert op een magneet in de behuizing zelf. Wanneer de magneet zich dicht bij het apparaat bevindt, detecteert de sensor een toename van straling, waardoor hij het display blokkeert. Wanneer de gebruiker de flip cover (flip cover) opent, detecteert de sensor een afname van de stralingsintensiteit en ontgrendelt het scherm.
