你的位置:首頁 > 傳感技術(shù) > 正文

iPhone5s亮點(diǎn)變?nèi)秉c(diǎn),技術(shù)層面揭秘M7傳感器失準(zhǔn)原因

發(fā)布時(shí)間:2013-10-13 責(zé)任編輯:eliane

【導(dǎo)讀】iPhone5s的最大亮點(diǎn)除了“土豪”的外表外,就是內(nèi)置的64位A7、M7傳感器了,而這回的大麻煩就來自M7傳感器。日前,國外網(wǎng)站對iPhone 5s的傳感器問題進(jìn)行了一系列測試發(fā)現(xiàn),無論是水平儀、陀螺儀還是羅盤、加速傳感器都存在一定偏差。對于iPhone5s M7傳感器都不準(zhǔn)的原因,作者從技術(shù)層面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

作者觀點(diǎn):傳感器校準(zhǔn)很難培訓(xùn)客戶自行解決,需大批召回

出大事了!這回倒霉的是“土豪”蘋果:剛剛新出iPhone5s被曝出所有的M7傳感器都不準(zhǔn)。

iPhone5s亮點(diǎn)變?nèi)秉c(diǎn),技術(shù)層面揭秘M7傳感器失準(zhǔn)原因
iPhone5s亮點(diǎn)變?nèi)秉c(diǎn),技術(shù)層面揭秘M7傳感器失準(zhǔn)原因
 
64位A7、M7是蘋果iPhone5s的一大亮點(diǎn),M7是A7的助手,專為測量來自加速感應(yīng)器、陀螺儀等運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì),沒有它,追蹤身體活動(dòng)的健身app必須從A7上讀取數(shù)據(jù),有了M7,則無需持續(xù)訪問A7,從而降低耗電量。如果說A7是老板,M7就是助理,M7可以處理一些主要具體的事務(wù)分擔(dān)A7的壓力。不幸的是現(xiàn)在助理出事了。

iPhone5s M7傳感器失準(zhǔn)原因分析

具體出在哪個(gè)方面呢?讓我們來大膽的推測一下吧:

iPhone中的傳感器類型:加速度傳感器,陀螺儀傳感器,電磁羅盤傳感器,一般整體稱其為9軸慣性傳感器組。

影響姿態(tài)輸出精度的三大要素,器件原始數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度,姿態(tài)解算的計(jì)算精度,器件的校準(zhǔn)精度。

新iPhone5s、5c的一大革新就是M7傳感器中樞,sensor hub,這是個(gè)很好的概念,sensor hub負(fù)責(zé)了所有的傳感器輸入輸出、電源管理、姿態(tài)計(jì)算等,可以有效地提高精度,降低能耗,減輕主處理器的壓力。但是目前看到的問題推測,極大的可能性問題也就是出在這里。

最近的傳感器輸出不準(zhǔn)的問題評估起來比較復(fù)雜,直接先講一下結(jié)論,然后再細(xì)說:極大可能是M7內(nèi)置的算法中校準(zhǔn)算法有問題,或者代工廠生產(chǎn)時(shí)忽略了校準(zhǔn)這個(gè)步驟。

導(dǎo)致9軸傳感器組的姿態(tài)輸出不準(zhǔn)確的原因剛才說了,有可能來自三個(gè)方面:原始數(shù)據(jù)輸出、算法、校準(zhǔn)策略。
[page]
具體到蘋果M7又是什么情況呢,讓我們具體分析一下吧:

以目前的信息我們知道5s和5c都用的是:

1.3軸加速度計(jì):Bosch生產(chǎn)的BMA220加速度計(jì);
2.3軸陀螺儀:目前確定為ST生產(chǎn)的陀螺儀;不排除采用雙貨源,InvenSense也為蘋果提供陀螺儀。
3.3軸磁力計(jì):AKM生產(chǎn)的AK8963的磁力計(jì)。

這幾種傳感器的本身的精度都是可靠的,沒問題的,因此原始數(shù)據(jù)輸出這邊應(yīng)該沒問題。

另外目前媒體報(bào)道中所指出的不準(zhǔn)確基本都集中在靜態(tài)精度上,靜態(tài)精度準(zhǔn)確從計(jì)算算法的角度來說是相對容易的,這里出問題的可能性也不是很大。

目前最懷疑的就是校準(zhǔn)策略出了問題:

對于mems傳感器,廠商出廠是有一個(gè)粗略校準(zhǔn)的,但是廠商的校準(zhǔn)一般都是在做傳感器輸出線性度,量程,分辨率這些方面,實(shí)際終端廠商應(yīng)用的時(shí)候還需要進(jìn)行二次校準(zhǔn)

目前對蘋果手機(jī)的輸出兩大抨擊一個(gè)是水平不準(zhǔn),也就是放平了,但是輸出還有好幾度的偏差,這個(gè)問題出在加速度傳感器的校準(zhǔn)上。

另一個(gè)是方向指向不準(zhǔn),這個(gè)問題出在電磁羅盤傳感器的校準(zhǔn)上。

需要注意的是很多媒體都直指陀螺儀有問題,其實(shí)這是錯(cuò)誤的,陀螺儀如果校準(zhǔn)不到位,更多的是帶來動(dòng)態(tài)精度不足,出現(xiàn)“姿態(tài)甩尾”等問題。

按照目前蘋果的硬件架構(gòu),校準(zhǔn)參數(shù)和校準(zhǔn)算法是寫在了他的M7 sensor hub里邊的,拆解發(fā)現(xiàn)iPhone 5s 中的M7處理器實(shí)為NXP的cortex-M3 MCU LPC18A1。

iPhone5s M7傳感器失準(zhǔn)原因猜測

綜上分析:我對問題到底出在哪里做了以下猜測:

1.M7處理器中校準(zhǔn)部分出現(xiàn)了bug,沒有使能校準(zhǔn)功能。如果是這個(gè)原因,也許可以通過簡單固件升級修復(fù);
2.M7處理器中校準(zhǔn)參數(shù)存儲(chǔ)部分出現(xiàn)了bug,校準(zhǔn)參數(shù)丟失,如果是這個(gè)原因,必須返廠進(jìn)行重新校準(zhǔn),或者蘋果出一個(gè)粗略自行校準(zhǔn)的軟件,讓天才員工或用戶自行校準(zhǔn); 3.代工廠忽略了校準(zhǔn)步驟,QC沒有檢查到這一塊,必須返廠重新校準(zhǔn);
4.代工廠工序出了問題,校準(zhǔn)在產(chǎn)品裝配前進(jìn)行了,成品傳感器特性后由于裝配應(yīng)力,磁化或熱應(yīng)力等因素發(fā)生了變化,導(dǎo)致校準(zhǔn)參數(shù)失效。必須返廠重新校準(zhǔn);
5.NXP的校準(zhǔn)矩陣算法有問題,必須升級固件,返廠校準(zhǔn)。

總而言之,傳感器校準(zhǔn)的問題非常麻煩,很難培訓(xùn)客戶自行解決,我認(rèn)為有可能需要大批召回了。祈禱是上述中的一種原因吧。

連蘋果這樣的大廠牌都出了這么大的問題,從這件事情我們吸取的教訓(xùn)就是傳感器不是上板子就能用的,計(jì)算精度和校準(zhǔn)精度非常的重要。

相關(guān)閱讀:
土豪金iPhone 5S拆解:內(nèi)部結(jié)構(gòu)升級,維修難度增加
http://m.jizeke.com/gptech-art/80021539
內(nèi)部設(shè)計(jì)能否出“彩”?iPhone 5C拆解揭秘
http://m.jizeke.com/gptech-art/80021545
iPhone 5S芯片級拆解,顯微鏡下的A7處理器揭秘
http://m.jizeke.com/gptech-art/80021556
要采購傳感器么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉