說一說那些藏在手機中的傳感器，你雖然天天在用，但是可能并不知道它的存在

哈嘍，大家好，我是程序員秘書LittleG。

前言

附之前手機處理器相關(guān)文章《一文搞懂各家手機芯片命名規(guī)則》。

手機對我們來說是再常見不過的東西了，如果將手機比喻成一個人，傳感器就是眼睛(視覺)、皮膚(觸覺)、耳朵(聽覺)、甚至是鼻子(嗅覺)、嘴巴(味覺)等等；當然現(xiàn)在市面上的手機還沒有嗅覺和味覺，但可以做一個大膽的假設(shè)，相信隨著AI大模型逐漸終端化，以后的手機將會變得更加智能，擁有味覺和嗅覺是遲早得事情了。

到時在家里或者隨時隨地就可以擁有享受5D影院的觀感體驗，想想就美！

回到現(xiàn)實，說說你還在玩搖一搖嗎？每天都在看自己走了多少步嗎？當你手機貼著耳朵接聽電話時，有注意到手機屏幕就自己滅屏防誤觸了嗎？平時有使用過手機里的指南針嗎？手機拍照有防抖功能嗎？玩和平精英、玩飛車時追求精準細致控制體驗嗎？這些功能都無一例外，用到了特定的傳感器。

正文

傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。國際電工委員會（IEC:International Electrotechnical Committee）的定義為：“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號”。下面看看手機中常見常用的幾種傳感器：

1> Accelerometer(G-sensor)

重力傳感器，又稱加速度傳感器，用于獲取設(shè)備加速度信息，包括x（屏幕水平方向）、y（垂直屏幕水平方向）、z（垂直屏幕平面方向）三個方向的加速度信息。主要的供應(yīng)商有ST，Bosch，F(xiàn)reescale，ADI，美新等；

使用場景有：搖一搖，步數(shù)統(tǒng)計，報警系統(tǒng)，速度感應(yīng)系統(tǒng)等；

例如微信的搖一搖，當你在搖晃手機的時候，上下左右都會產(chǎn)生一個相應(yīng)的值，當這個值大于某一個值的時候，就可以確定是在搖晃手機了，這時就會做出響應(yīng)；

再如，個別高端筆記本也內(nèi)置有G-sensor，在感知發(fā)生劇烈加速度時（如開始跌落），會立即使硬盤的磁頭歸位，使盤體和磁頭分離，避免在讀寫磁盤操作的時候受到?jīng)_擊，防止硬盤受到損害。

Accelerometer一般使用方法：初始化 Accelerometer得到 Accelerometer 的讀數(shù)將 Accelerometer 的讀數(shù)轉(zhuǎn)化成傾斜角度

2> Magnetometer(M-sensor)

地磁儀，又稱地磁傳感器，用于測量地磁場強度和方向的儀器的統(tǒng)稱。主要的供應(yīng)商有AKM，Yamaha，ST，QST，愛盛等；

如手機中指南針APP就是用這個識別東南西北方向的。

再如地磁傳感器可用于檢測車輛的存在和車型識別。利用車輛通過道路時對地球磁場的影響來完成檢測。比如當駕駛員把車輛停在車位上，地磁傳感器能自動感應(yīng)車輛的到來并開始計時；等車輛要離開時，傳感器會自動把停車時間傳送到中轉(zhuǎn)站或服務(wù)器進行計費。針對開放式停車場，就不再需要人工跑來跑去，計費和收費了。

G-sensor是感應(yīng)芯片在三個方向（通常是）上的重力加速度；手機里的重力球用的就是這個技術(shù)，一般用來做手機屏幕旋轉(zhuǎn)檢測。M-sensor是感受磁場的傳感器，一般用來做手機中指南針的開發(fā)。如果是Motion sensor的簡稱的話，基本上指的是和g-sensor一樣的東西。

3> Gyroscope

陀螺儀，又稱角速度傳感器，用于檢測設(shè)備在X、Y、Z軸上所旋轉(zhuǎn)的角速度，是一種用來傳感與維持方向的裝置，基于角動量守恒的理論設(shè)計出來的。可以用于檢測設(shè)備的持握方式。也可以和手機里的攝像頭配合使用，在我們按下快門時，陀螺儀可以測量出手機翻轉(zhuǎn)的角度，將手抖產(chǎn)生的偏差反饋給圖像處理器，用計算出的結(jié)果控制補償鏡片組，對鏡頭的抖動方向以及位移做出補償，實現(xiàn)更清晰的拍照效果。還有支撐如賽車類追求細致控制的游戲體驗；主要的供應(yīng)商有Invensesne，ST，Bosch，Panasonic等；

4> Barometer/Pressure

氣壓傳感器能通過氣壓測量，判斷當前位置的海拔/高度，能協(xié)助提高 GPS 定位的精度。主要的供應(yīng)商有Bosch，Sensata，Infineon，Denso等。

比如，當你在一個大型商城里面溜達，在理想狀態(tài)下，記錄你平時消費習(xí)慣的app就可以精確的知道你正在幾樓，給你推送離這一層離你最近的廁所位置、及你可能有沖動要消費的店面；

再比如，你和家人或孩子走散在了一個陌生環(huán)境，不同的樓層或地下室，如果開啟位置共享，從地圖上看，可能只能看到在同一個平面互相移動，但就是互相找不見對方，有了氣壓檢測，如果就可以準確知道具體在哪一層位置了，位置共享變得更加清晰看見。

5> Ambient Light

Ambient Light Sensor(ALS，環(huán)境光傳感器) ，能感知設(shè)備周圍光線情況。比如手機可以通過利用光線傳感器的數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)顯示屏亮度；當你從一個明亮環(huán)境走到一個黑暗環(huán)境時，手機會自動調(diào)低亮度，讓屏幕不再光亮刺眼；當你從一個黑暗環(huán)境走到一個明亮環(huán)境時，手機會自動調(diào)高亮度，以便比如在太陽光下也能看清屏幕內(nèi)容。這個就叫做手機的自動亮度功能，它一方面保證了手機在不同環(huán)境中的屏幕使用體驗，一方面也節(jié)省了屏幕對電池電量的損耗，一定程度增長了待機時間。

另外，還有色彩傳感器 (Color Light Sensor ，CLS)屬于更高階的ALS，不僅能感測光的強與弱，還可把紅、藍、綠光的強度分別感測出來，進而自動調(diào)整屏幕背光，呈現(xiàn)的最佳色溫亮度，降低對人眼刺激，達到最佳平衡，特別適合對屏幕色彩顯示及智能照明等有高質(zhì)量要求的應(yīng)用。

6> Proximity

Proximity Sensor（PS，接近傳感器），距離傳感器由一個紅外線發(fā)射器和紅外線監(jiān)測器構(gòu)成。對于手機，距離傳感器位于聽筒附近的主要原因是，當手機靠近耳朵時，系統(tǒng)通過距離傳感器可以知道用戶在通電話，然后會關(guān)閉顯示屏，防止誤觸影響通話或產(chǎn)生誤操作。距離傳感器利用“飛行時間法”的原理來檢測與物體之間距離，它通過發(fā)射特別短的光脈沖，由被物體反射回來的時間計算而得。

具體原理：當沒有物體遮擋時，紅外線監(jiān)測器監(jiān)測到的是Ambient light(環(huán)境光)及Crosstalk(串擾)光線中的紅外線。如果結(jié)構(gòu)做得好，Ambient light 和 Crosstalk 造成的背景噪聲 a 是很小的。當有物體遮擋時，紅外線發(fā)射器發(fā)射的紅外脈沖，遇到物體折射到紅外線監(jiān)測器，監(jiān)測器接收到的紅外線會比沒遮擋時明顯增大。

為了監(jiān)測物體的接近和離開，需要確定兩個門限值ps_threshold_low & ps_threshold_high，紅外線監(jiān)測器檢測的紅外線值為ps，當ps_threshold_low <= ps <= ps_threshold_high,proximity sensor不會產(chǎn)生中斷，當ps < ps_threshold_low 表示遠離(farway)行為，proximity sensor產(chǎn)生中斷告訴上層遠離事件產(chǎn)生，當ps > ps_threshold_high 表示接近(close)行為，proximity sensor產(chǎn)生中斷告訴上層遠接近事件產(chǎn)生。

此外，手機中可能還有如下傳感器：

心率傳感器（Heart Rate Sensor）檢測你的睡眠質(zhì)量如何？心率是否正常？就是依賴于它檢測心率。

溫度傳感器（Temperature Sensor）手機玩到發(fā)燙？擔(dān)心是否會有意外？通常手機內(nèi)部都有溫度傳感器檢測電池溫度、CPU溫度或其他關(guān)鍵器件溫度，并配有相應(yīng)的控制策略。

體溫傳感器（Body Temperature Sensor） 比如口罩時，市場上已經(jīng)有手機支持檢測體溫，專門應(yīng)對特殊時期的測溫需求。

后面有時間了再研究研究他們的工作原理。

總結(jié)：

如果你是一個對手機玩游戲、日常使用體驗、有極致追求的人，在購買手機時除了看CPU、GPU、RAM、ROM配置，最好也關(guān)注看下各類傳感器配置情況，比如型號，參數(shù)配置水平如何等。不過，世界上沒有完美的人，也沒有完美的手機，結(jié)合自己的經(jīng)濟能力，選擇適合自己的產(chǎn)品就好。

下期見~