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    搖身一變!“退休”智能手機成簡易智能家居終端“再就業”

    2021-04-30 13:35 物聯傳媒

    導讀:智能終端與智能家居不分家

    說起智能手機,通常我們習慣于將其歸類為消費類終端,在分析物聯網終端的時候,我們也很少將其考慮在內。

    然而就這樣一個項目,將智能手機與智能家居終端或者說物聯網終端綁定在了一起。

    年初,三星推出了一個Beta測試項目,嘗試為老舊的Galaxy手機提供系統更新,賦予其新功能,以便用戶將它們用作智能家居設備使用,該項目被稱為“ Galaxy Upcycling at Home”計劃。此次更新包括電池優化,以使手機保持長時間供電并長時間充當傳感器。

    具體來說,該計劃允許老舊手機終端通過SmartThings應用程序接收軟件更新,并將其轉變為光傳感器、嬰兒監視器、攝像頭或音頻解決方案。簡而言之,該計劃旨在把舊的智能手機變成物聯網解決方案。據了解,此項Beta測試項目僅在美國、英國和韓國提供,未來將可能會推廣至其他市場,也會支持更多手機型號。

    相信該新聞事件不少人已經有所了解。

    老舊智能手機如何實現再利用?

    眾所周知,智能手機最基礎的功能就是用來講電話、拍視頻、錄音的麥克風,這里面都涉及到聲音偵測。因此,只要舊手機還能聯網,不就能當作一個聲音傳感器嗎?甚至跟現在市面上單獨賣的聲音傳感器并無太大的差別。

    那么,我們就可以拿它來做一個嬰兒監視機。只要把舊手機固定在寶寶的房間,如果寶寶有哭鬧的情況,舊手機就能識別出來,通過更新的系統,還能把這個信息推送給爸爸媽媽的手機,以便家人第一時間知道寶寶的狀態。同理,寵物的狂叫聲或是敲門的聲音,那這個感應器就可以通過舊手機向用戶正在使用的手機發送信息進行提醒。

    再舉另外一個例子。

    平常我們在使用智能手機的時候,會發現手機能夠自動調節屏幕亮度,這要歸功于手機內置的光線傳感器。

    體驗過智能家居的人,或許會有這么一個經歷,當房間光線不足的時候,小夜燈就會自動打開。也就是說,如果家里的亮度低于設定的最低亮度,這個感應器就會打開家里的其他智能燈具,以調節環境的整體亮度。

    現在老舊手機掛在家里,作為智能家居里的一個光線傳感器。當主人不在家的時候,家里如果有寵物,晚上其實最好給它亮個燈。當老舊手機的光線傳感器如果識別到已經天黑,就能自動打開家里的燈光。而且因為具有聯網功能,還能同步推送一條消息給主人,讓主人安心。

    在以上兩個例子中,核心其實就是將舊手機當做一個獨立的傳感器再利用。順著這個思路,其實如果把老舊手機里很多傳感器拿出來單獨對待,都是一個個簡易的智能設備呢!

    究竟智能手機上隱藏了多少傳感器?

    智能手機技術的發展速度快得令人難以想象,這其中就離不開傳感器技術的發展,它們都是能夠通過芯片來感應的元器件,如反應距離值、光線值、溫度值、亮度值和壓力值等。

    今天,我們也來看看手機中究竟可能隱藏多少種類的傳感器?

    加速度傳感器

    加速度傳感器的概念和重力傳感器略微有些重疊,但事實上卻又不一樣。

    加速度傳感器是多個維度測算的,是指x、y、z三個方向上的加速度值,主要測算一些瞬時加速或減速的動作。加速度傳感器功耗小但精度低。通常運用在手機中可用來計步、判斷手機朝向的方向。

    重力傳感器

    透過壓電效應來實現。重力傳感器內部有一塊重物與壓電片整合在一起,透過正交兩個方向產生的電壓大小,來計算出水平的方向。運用在手機中時,可用來切換橫屏與直屏方向。

    光線傳感器

    光線傳感器類似于手機的眼睛。人類的眼睛能在不同光線的環境下,調整進入眼睛的光線。而光線傳感器則可以讓手機感測環境光線的強度,用來調節手機熒幕的亮度。而因為熒幕通常是手機最耗電的部分,因此運用光線傳感器來協助調整熒幕亮度,能進一步達到延長電池壽命的作用。

    距離傳感器

    它由一個紅外LED燈和紅外輻射光線探測器構成。距離傳感器的工作原理是,紅外LED燈發出的不可見紅外光由附近的物體反射后,被紅外輻射光線探測器探測到。距離傳感器一般是配合著光線傳感器來使用。

    磁(場)傳感器

    磁場傳感器是利用磁阻來測量平面磁場,從而檢測出磁場強度以及方向位置。一般用在常見的指南針或是地圖導航中,幫助手機用戶實現準確定位。同時,還可以根據三個方向上磁場強度的不同,計算出手機在三維空間中的具體朝向。

    陀螺儀

    陀螺儀能夠測量沿一個軸或幾個軸動作的角速度,是補充MEMS加速度計(加速度傳感器)功能的理想技術。事實上,如果結合加速度計和陀螺儀這兩種傳感器,系統設計人員可以跟蹤并捕捉3D空間的完整動作,為終端用戶提供更真實的用戶體驗、精確的導航系統及其他功能。手機中的“搖一搖”功能、體感技術,還有VR視角的調整與偵測,都是運用到陀螺儀的作用。

    GPS位置傳感器

    智能手機中的GPS模組透過衛星的瞬間位置來計算,以衛星發射座標的時間戳與接收時的時間差來計算出手機與衛星之間的距離??蛇\用在定位、測速、測量距離與導航等用途。GPS模塊主要作用是通過天線來接收到衛星的坐標信息幫用戶定位。隨著4G網絡普及,GPS被應用在更多場景,比如與智能硬件配合實現遠程定位監控,或是設備丟失后定位查找。

    指紋傳感器

    目前主流的技術是電容式指紋傳感器,但超音波指紋傳感器也有逐漸流行起來趨勢。前者作用時,手指是電容的一極、另一極則是矽晶片陣列,透過人體帶有的微電場與電容傳感器之間產生的微電流,指紋的波峰波谷與傳感器之間的距離形成電容高低差,來描繪出指紋的圖形。后者原理也類似,但不會受到汗水、油污的干擾,辨識速度也更為快速。運用在手機中可用來解鎖、加密、支付等等。

    霍爾傳感器

    霍爾傳感器的作用原理是霍爾磁電效應,當電流通過一個位于磁場中的導體時,磁場會對導體中的電子產生一個垂直于電子運動方向上的的作用力,從而在導體的兩端產生電勢差。

    霍爾傳感器安裝在手機上主要功能就是使用智能皮套(磁皮套),扣上皮套后屏幕就會在皮套上留出的小窗口中出現一個小窗口界面,用來接聽來電或閱讀短信。

    氣壓傳感器

    將薄膜與變阻器或電容連接在一起,當氣壓產生變化時,會導致電阻或電容數值發生變化,借此量測氣壓的數據。此外,在一些戶外運用需要測量氣壓值時,此時搭配氣壓傳感器的手機也能派上用場,在iOS的健康應用中,可以計算出你爬了幾層樓。

    心率傳感器

    透過高亮度的LED燈照射手指,因心臟將血液壓送到毛細血管時,亮度(紅光的深度)會呈現周期性的變化。再透過攝影機捕捉這一些規律性的變化,并將數據傳送到手機中進行運算,進而判斷心臟的收縮頻率,得出每分鐘的心跳數。通過檢測用戶手指上血管每分鐘的脈動數量獲得用戶的心率數據。心率傳感器在穿戴設備中比較常見。

    血氧傳感器

    血液當中血紅蛋白與氧合血紅蛋白對于紅光的吸收比率不同,用紅外光與紅光LED同時照射手指,并測量反射光的吸收光譜,借此量測血含氧量??捎糜谶\動或健康領域的應用。

    紫外線傳感器

    某些半導體、金屬或金屬化合物的光電發射效應,在紫外線照射下會釋放出大量電子,透過檢測這種放電效應可計算出紫外線強度。主要用途也在運動與健康領域。探測環境中的輻射水平。

    溫度傳感器

    許多智能手機都配置有溫度傳感器,有的還不止一個。區別就在于它們的目的是監測手機內部以及電池的溫度。如果發現某一部件溫度過高,手機就會關機,防止手機損壞。

    3D超聲波指紋識別

    指紋按壓識別技術當前已經成為一些智能手機的標準配備,已經實現在用戶手指有少量污垢或潮濕的情況下仍能工作,甚至能穿透玻璃、鋁、不銹鋼、藍寶石、塑料等設備進行識別。

    除此以外,智能手機中或許還存在著其他的傳感器器件,在此不再盡數列舉。

    一部智能手機上有多種傳感器器件組合。這些傳感器或許不能每一個都單獨拿出來再利用。但是,其隱藏的價值我們不可置否,因為這些傳感器的存在,每部“退休”老舊的智能手機都仍有一定的價值,有可能得到重復利用。

    寫在最后

    可以肯定的是,未來傳感器、智能手機的發展將更加了解周邊環境,也就是說傳感器的種類將遠不止前文所提的這些。更大膽的設想是,未來的傳感器不僅僅是感知,更具備一定的處理能力,傳感器傳輸的不僅僅是數據,或許還有一些智能化的操作和判斷。

    基于此,智能手機搖身變成簡易智能家居終端/物聯網終端的潛能或許也將越大。

    參考資料:

    《最全介紹 | 手機上的23種傳感器》