如今手機功能越來越繁瑣，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之外，你也許并不知曉很多隱性功能的實現(xiàn)跟日益完善的傳感器有很大關(guān)系。智能手機的傳感器實際上就是指能夠探測并感受到外界信號、光、熱量、溫度的物理裝置。它應(yīng)該分為兩個層面來看，一是改善體驗，二是測算結(jié)果。傳感器的存在價值是讓智能手機有更多計算和思考的機會，從而讓其擁有感知能力。

 

 

自iPhone 5s配備Touch ID之后，Android手機也逐漸加入了指紋識別陣營。包括三星S5、HTC One Max、vivo Xplay 3S都相繼推出了指紋識別手機。時隔一年，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中的地位再次被提升。

 

指紋傳感器是實現(xiàn)指紋自動采集的關(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、技術(shù)復(fù)雜度高、制造工藝難的特點。

 

目前來看，指紋識別傳感器更多應(yīng)用在解鎖識別、文件加密、指紋拍照等領(lǐng)域，未來會更廣泛的應(yīng)用在支付領(lǐng)域之中。

 

除了指紋識別傳感器之外，其實還有很多傳感器是隱藏在智能手機中的。對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)來實現(xiàn)。通過測量內(nèi)部一片重物重力正交兩個方向分力的大小來判斷水平方向。一般默認手機水平放置時為重力感應(yīng)中心點。不過在實際的操作中，用戶很難掌握重力中心點，所以一般會有單獨的設(shè)定模式讓你自己控制重力感應(yīng)。現(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的組合實現(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)。

 

需要特別說明的一點是，經(jīng)常有用戶會把重力感應(yīng)傳感器和加速度計、方向感應(yīng)傳感器混為一談。其實三軸加速度計是根據(jù)重力感應(yīng)產(chǎn)生的加速度來計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜度。三軸加速度計可以感知重力、手機的靜態(tài)姿態(tài)以及運動方向，最重要的是可以感知某一時間內(nèi)的瞬間加速，比如微信搖一搖功能的應(yīng)用，這點區(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，你都會用到重力感應(yīng)傳感器和加速度計。從最初在iPhone上開始被使用之后，今天越來越多的App上都有涉及。

 

 

電子羅盤使用到了智能手機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用來定位GPS信號、也可以利用網(wǎng)絡(luò)輔助定位。而GLONASS則相當于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，在手機接收不到GPS信號時可以直接來定位。

 

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)備會直接定位到你當前所在的位置上，可以根據(jù)手機位置的不同顯示當前的方向或角度。

 

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

 

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

 

接下來聊的手機中的光線感應(yīng)是利用光線傳感器實現(xiàn)的，這就比較常見了。一般都是設(shè)計在屏幕上方，通過識別外界光線的強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能自動感應(yīng)周圍環(huán)境，讓屏幕亮度自動調(diào)節(jié)，這對于如今越來越耗電的大屏手機來說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，通過感應(yīng)傳感器到對象間的距離變化來實現(xiàn)操作。一般而言，距離感應(yīng)器都在聽筒的附近，當我們接聽或撥打電話時，距離感應(yīng)器就可以通過測量耳朵與聽筒的距離從而實現(xiàn)屏幕顯示的自動開啟和關(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，也是因為有很多智能手機是把它們設(shè)計在一起來識別周圍環(huán)境的。

 

當進行通話時，電話貼近耳朵的時候屏幕會熄滅，或是手機翻轉(zhuǎn)靜音等操作。這其實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)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，按測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量氣體的絕對壓強。主要適用于與氣體壓強相關(guān)的物理實驗中，如氣體定律等，也可以在生物和化學(xué)實驗中測量干燥、無腐蝕性的氣體壓強，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中是很常見的一類。它可以檢測手機芯片、電池的溫度變化，同時也能檢測周圍環(huán)境溫度、濕度對設(shè)備帶來的影響。特殊的環(huán)境下可以起到保護設(shè)備的作用。

 

相比之下，內(nèi)置氣壓傳感器的智能手機則可以測量大氣壓，根據(jù)氣壓值計算出海拔高度，同時還能結(jié)合溫度傳感器數(shù)據(jù)對結(jié)果進行修正，從而提供給用戶更加精準的數(shù)據(jù)。

 

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

 

 

不可否認的是，手機的發(fā)展已進入到一定的瓶頸期，你會發(fā)現(xiàn)它們除了外觀不同之外，手機在功能體驗上幾乎很難看到差別。對于這種現(xiàn)狀，隱性元素傳感器的作用在未來會進一步被凸顯，它的存在可以讓智能手機像人體一樣感知周圍的環(huán)境，不再被動式的執(zhí)行系統(tǒng)命令。可以預(yù)想到的是，未來智能手機的運算方式將不會僅僅局限在記錄存儲，而更多是運算和分析，通過傳感器為用戶提供更有針對性的建議。