Was ist ein Smartphone-Sensor? Warum gibt es so viele davon?

Von Face Unlock und Fingerabdruckleser bis hin zu GPS und automatischer Helligkeit, Ihr Smartphone verlässt sich auf zahlreiche spezialisierte Sensoren, mit denen Sie die Apps, Funktionen und Dienste nutzen können, die Ihr Leben ausmachen Einfacher. Mal sehen, wie viele Sensoren Ihr Smartphone hat und wie sie funktionieren.

Smartphone-Sensoren und ihre Funktionsweise

Ein Sensor ist ein winziges Gerät oder Modul, das seine Umgebung analysiert und das quantitative Maß an den Prozessor meldet. Smartphone-Sensoren messen verschiedene Aspekte ihrer Umgebung, einschließlich Umgebungslicht, Geräteausrichtung, Bewegung usw.

Jedes Smartphone hat ein 3-dimensionales Koordinatensystem. Basierend auf diesem System erkennen und erfassen Sensoren in Ihrem Smartphone Veränderungen in Echtzeit.

• Die X-Achse verläuft entlang der Breite des Geräts.
• Die Y-Achse verläuft entlang der Länge des Geräts.
• Die Z-Achse geht durch das Gerät.

Alle verschiedenen Sensoren Ihres Smartphones arbeiten auf Basis dieser Achsen. Beachten Sie jedoch, dass das Koordinatensystem gemäß der Standardausrichtung des Telefons stabil bleibt. Es verschiebt sich nicht, wenn Sie Ihr Telefon im Querformat halten oder in eine beliebige Richtung neigen.

Die verschiedenen Sensortypen

Basierend auf den von ihnen gemessenen Parametern werden Smartphone-Sensoren grob in drei Typen eingeteilt.

1. Bewegungssensoren

Bewegungssensoren erkennen die Bewegung, Beschleunigung und Drehung entlang der drei Achsen des Koordinatensystems des Geräts. Dies sind die Sensoren, die Ihrem Smartphone helfen, die Anzahl der Schritte, die Sie machen, die Richtung Ihres Weges zu messen und Neigungen zu erkennen, wenn Sie ein Spiel spielen.

Einige Beispiele für Bewegungssensoren sind Beschleunigungsmesser, Schwerkraftsensoren, Gyroskope usw.

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2. Positionssensoren

Positionssensoren erfassen den physischen Standort des Geräts. Sie tun dies, indem sie die Koordinaten Ihres Telefons identifizieren und die Welt um sie herum als Referenzrahmen und ihre Ausrichtung im dreidimensionalen Raum nehmen. Telefone verwenden sie für die Navigation, die Erkennung der Bildschirmausrichtung und vieles mehr.

Beispiele für Positionssensoren sind Näherungssensoren, GPS und Magnetometer.

3. Umweltsensoren

Umweltsensoren erkennen signifikante Veränderungen in der Umgebung Ihres Smartphones. Dazu gehören beispielsweise Änderungen der Beleuchtung, des Drucks, der Temperatur, die Anpassung der Helligkeit bei aktivierter Auto-Helligkeit, die Anzeigetemperatur, die Messung des Luftdrucks und mehr.

Beispiele für Umweltsensoren sind Umgebungslichtsensoren, Thermometer, Barometer, Luftfeuchtesensoren usw.

Die Sensoren in Ihrem Telefon und was sie tun

Smartphones sind vollgepackt mit verschiedenen Sensoren, von denen jeder eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung verschiedener Funktionen spielt. Schauen wir uns die gängigsten Smartphone-Sensoren an und verstehen, wie sie funktionieren.

Beschleunigungsmesser

Ein Beschleunigungsmesser zeichnet die Bewegung Ihres Geräts entlang der drei Achsen des Koordinatensystems auf. Die X-Achse misst die Bewegung Ihres Geräts von einer Seite zur anderen, die Y-Achse misst die Bewegung entlang oben und unten (einschließlich Schwerkraft) und die Z-Achse misst die Bewegung nach vorne und hinten.

Anhand der Daten, die Sie durch die Messung der Bewegung Ihres Geräts erhalten, berechnet es Ihre Beschleunigung. Diese Informationen werden dann von Apps verwendet, um Richtung, Ausrichtung und Geschwindigkeit zu erkennen. Eine Fitness-App misst beispielsweise die Richtung und das Tempo Ihres morgendlichen Joggens.

Gyroskop

Ein Gyroskop misst die Drehung entlang der drei Achsen des Koordinatensystems des Geräts. Es erkennt das genaue Maß der Drehung Ihres Telefons in Radiant pro Sekunde.

Einfach ausgedrückt misst ein Beschleunigungsmesser die lineare Bewegung und ein Gyroskop misst die Winkelbewegung. Beide kombiniert ermöglichen Funktionen wie Auto-Rotation und werden für bewegungsempfindliche Spiele wie Temple Run oder Asphalt 9 verwendet.

Magnetometer

Ein Magnetometer erkennt die Ausrichtung Ihres Telefons entsprechend dem Erdmagnetfeld. Dieser Sensor ist für Navigations- und Kompass-Apps unerlässlich, da er Ihrem Telefon hilft, Richtungen zu erkennen und die Karte entsprechend anzupassen.

Geographisches Positionierungs System

Wie ein Magnetometer ist ein Global Positioning System (GPS) ein Sensor mit Antennen, um die Navigation zu erleichtern. Es empfängt kontinuierliche Signale von Satelliten, die dabei helfen, die zurückgelegte Entfernung und den Standort Ihres Telefons zu berechnen.

Wenn ein Signal empfangen wird, zeichnet der GPS-Sensor einen Standort auf. Abhängig von der Zeitdifferenz zwischen zwei beliebigen Signalen wird die Entfernung berechnet. Navigations-Apps verwenden sowohl GPS als auch Magnetometer, um Standort und Richtung zu identifizieren.

Umgebungslichtsensor

Umgebungslichtsensoren messen die Lichtintensität um das Gerät herum. Diese Sensoren erfassen die Helligkeitsänderungen der Umgebung und zeichnen deren Intensität auf.

Wenn die automatische Helligkeitsfunktion aktiviert ist, helfen die Daten des Umgebungslichtsensors, die Bildschirmhelligkeit an das Licht im Raum anzupassen. Die automatische Helligkeit ist eine praktische Funktion, aber wenn Sie die Helligkeit manuell ändern möchten, du kannst es deaktivieren.

Näherungssensor

Näherungssensoren erkennen, wie nah ein bestimmtes Objekt an Ihrem Telefon ist. Ein kurzes Beispiel dafür ist, dass sich das Display Ihres Telefons ausschaltet, wenn Sie einen Anruf annehmen und annehmen. Dies hilft, den Akku zu schonen und versehentliches Tippen während des Telefonierens zu vermeiden.

In diesem Beispiel arbeiten Näherungssensoren, indem sie den Abstand zwischen dem Bildschirm und Ihrem Ohr messen. und wenn die Entfernung einem eingestellten Wert entspricht, schaltet es das Display aus, bevor Ihr Ohr die Bildschirm.

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Hall-Sensor

Ein Hall-Sensor ist einem Näherungssensor ziemlich ähnlich, außer dass er Änderungen der Magnetfelder um das Gerät herum erkennt. Wenn es eine Änderung des Magnetfelds erkennt, sendet es diese Daten an den Prozessor und schaltet das Display des Telefons aus. Dieser Sensor wird speziell verwendet, um die Magnete in Klappdeckeln zu erkennen.

Wenn Sie die Klappabdeckung schließen, befindet sich der Magnet in der Nähe des Geräts und unterbricht das Magnetfeld um das Gerät herum. Dies veranlasst den Prozessor, das Display auszuschalten. Wenn die Abdeckung geöffnet ist, normalisiert sich das Magnetfeld wieder und der Bildschirm wacht auf.

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Biometrische Sensoren

Biometrische Sensoren verwenden physikalische Attribute zur Identifizierung und sind normalerweise für Sicherheitszwecke verwendet. Da physische Merkmale wie Fingerabdrücke, Iris und Gesichter für eine Person einzigartig sind, bietet ihre Verwendung zur Identitätsauthentifizierung einen verbesserten Schutz.

Einige der biometrischen Sensoren in Ihrem Mobiltelefon sind:

• Fingerabdruck-Scanner: Dieser Sensor verwendet eine kapazitive Oberfläche, um elektrische Signale basierend auf den Rippen Ihres Fingers zu erzeugen, wenn Sie Ihren Finger auf den Scanner legen.
• Blendensensor: Dieser Sensor verwendet unsichtbares Infrarotlicht, um das Muster Ihrer Iris zu erfassen und zu erkennen.

Atmosphärensensoren

Atmosphärensensoren erkennen verschiedene Aspekte der Umgebung Ihres Geräts wie Luftdruck, Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit usw. Zu den atmosphärischen Sensoren gehören:

• Thermometer: Er misst die Temperatur des Geräts und seiner Umgebung.
• Barometer: Es misst den Umgebungsluftdruck. Wenn der Druck mit der Höhe zunimmt, ermittelt das Barometer Ihre Höhe, indem es den auf Ihrem Telefon aufgezeichneten Druck mit den Aufzeichnungen der nächsten Wetterstation vergleicht.
• Luftfeuchtigkeitssensoren: Diese Sensoren messen die Luftfeuchtigkeit Ihrer Umgebung.

Sensoren sind für Ihr Smartphone von entscheidender Bedeutung

Sensoren sind die Geräte, die Ihr Smartphone intelligenter machen. Dies sind die Stars, die den Prozessoren helfen, verschiedene Funktionen zu aktivieren. Während einige Sensoren wie Beschleunigungsmesser und Gyroskope mehrere Anwendungen haben, haben andere wie Umgebungslicht- und Hall-Sensoren spezifische Funktionen.

Unabhängig davon sind die meisten der besprochenen in jedem Smartphone zu finden. Und wie jede andere Technologie werden auch Sensoren mit der Zeit kompakter, energieeffizienter und zuverlässiger. Dadurch können Hersteller mit weniger Kompromissen mehr Funktionen in Smartphones laden.

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