ما هي أجهزة الاستشعار (الحساسات) الموجودة في الهواتف الذكية؟
تقنيات ذكية لجعل الهاتف الذكي أذكى!
إنه لأمر رائع أن لدينا أجهزة كمبيوتر صغيرة في جيوبنا في جميع الأوقات. هناك الكثير من الأشياء التي تجعل الهواتف الذكية تعمل بشكل جيد. دعونا نلقي نظرة على العديد من أجهزة الاستشعار (الحساسات) داخل هاتفك.
كيف تضبطُ الشاشةُ السطوعَ تلقائياً؟ كيف يعرف الهاتف أن الشاشة قد دارت عند تدويرها؟ كل ذلك بفضل العشرات من أجهزة الاستشعار (الحساسات) المخبأة في الداخل. سنشرح بعضاً من أهمها.
مستشعر الضوء المحيط:
يعد مستشعر الإضاءة المحيطة مسؤولاً عن ميزة مشتركة على أجهزة آيفون iPhone وأندرويد Android تسمى السطوع التلقائي. يتيح هذا المستشعر لهاتفك إمكانية اكتشاف ظروف الإضاءة من حولك وضبط سطوع الشاشة وفقاً لذلك.
يستقبل المستشعر بشكل أساسي كل الضوء المتاح من حولك ويستخدم ذلك لحساب ظروف الإضاءة المحيطة. ثم يتم إرسال هذه المعلومات إلى الشاشة، والتي تضيء أو تخفت السطوع لتتناسب المحيط.
إنه مفهوم بسيط ولكنه ملائم جداً للغاية. لن تحتاج أبداً إلى ضبط السطوع يدوياً.
مقياس التسارع:
يعد مقياس التسارع أحد أكثر أجهزة الاستشعار (الحساسات) شهرة في الهواتف الذكية. يفترض العديد من الأشخاص أنه مسؤول عن معرفة وقت تدوير الشاشة، لكنه في الواقع مجرد قطعة واحدة من اللغز.
يكتشف مقياس التسارع الحركة بمفرده. يكتشف الحركة في ثلاثة أبعاد، الجانبين، أعلى/أسفل، وأمام/خلف. بشكل أساسي، كلما تحرك هاتفك، يلاحظه مقياس التسارع. هذه هي الطريقة التي يمكن بها استخدام الهواتف كعدادات للخطوات.
يكتشف مقياس التسارع الحركة بالنسبة للجاذبية. من الجيد حقاً التقاط أي حركة، ولكن ليس جيداً في معرفة الموضع الدقيق لهاتفك.
ماسح بصمة الأصبع:
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من ماسحات بصمات الأصابع، ماسحات ضوئية وسعوية وموجات فوق الصوتية. الماسح الضوئي هو في الأساس كاميرا، ويستخدم الضوء لمسح إصبعك. يتم خداع هذه الماسحات بسهولة.
يستخدم الماسح الضوئي بالسعة مكثفات إلكترونية لمسح إصبعك. إنها نفس التقنية الموجودة في الأزرار السعوية، والتي يمكنها اكتشاف اللمس دون الضغط عليها. هذه أفضل من البصرية، لكنها ليست الأفضل.
للحصول على الماسح الضوئي لبصمات الأصابع الأكثر أماناً، فأنت تريد جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية. يستخدم هذا النوع الموجات الصوتية لاكتشاف جميع النتوءات في إصبعك.
من الصعب جداً خداع هذا الشيء -إذا لم يكن مستحيلاً- وهذا هو سبب وجودها في الغالب على الهواتف الذكية المتطورة.
عادةً ما تكون ماسحات بصمات الأصابع الموجودة في الشاشة أو تحت الشاشة بصرية أو فوق صوتية.
مستشعر GPS:
من المحتمل أن يكون GPS (نظام تحديد المواقع العالمي) هو أكثر أجهزة الاستشعار (الحساسات) شهرة في هاتفك. هذا المستشعر مسؤول عن معرفة موقعك بدقة. يتم استخدامه من قبل التطبيقات وغيرها الكثير.
كيف يعمل GPS؟ تتلقى وحدة GPS الموجودة داخل هاتفك إشارات من الأقمار الصناعية. يتم استخدام معلومات من عدة أقمار صناعية لتثليث موقعك بالضبط.
هذا هو السبب في أن إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) قد تكون ضعيفة في بعض الأحيان في الداخل. بالمناسبة، كل هذا يحدث دون استخدام البيانات.
في الوقت الحاضر، تستخدم الهواتف الذكية معلومات GPS جنباً إلى جنب مع قوة إشارة برج الخلية والشبكات اللاسلكية للحصول على تفاصيل أكثر دقة عن الموقع.
الجيروسكوب:
ذكرنا أن مقياس التسارع يحتاج إلى مساعدة لمعرفة متى تقوم بتدوير هاتفك. الجيروسكوب هو القطعة الثانية من هذا اللغز. يقيس مقدار دوران هاتفك وفي أي اتجاه.
ومع ذلك، يحتاج الجيروسكوب إلى المساعدة أيضاً. تتم مقارنة كل دوران بالمرة السابقة التي قمت فيها بتدوير هاتفك، ودائماً ما يتم تدوير هاتفك قليلاً. يؤدي هذا بمرور الوقت إلى الحصول على معلومات غير دقيقة.
يصحح مقياس التسارع هذه المشكلة ويوفر أيضاً معلومات حول حركة الجهاز. معاً، يمكنهم قياس التسارع الحقيقي، ولكن هناك قطعة أخرى مفقودة من اللغز (تابع القراءة إلى مستشعر المغناطيسية).
حساس الأشعة تحت الحمراء:
إذا كان هاتفك لا يحتوي على مستشعر بصمات الأصابع، فهناك احتمال كبير أن يحتوي على مستشعر الأشعة تحت الحمراء للتعرف على الوجه. هذا ما يستخدمه آيفون iPhone لمعرف الوجه.
يستخدم مستشعر الأشعة تحت الحمراء ضوء الأشعة تحت الحمراء لرسم خريطة لوجهك في ثلاثة أبعاد بسلسلة من النقاط. يعتبر ضوء الأشعة تحت الحمراء مهماً للغاية لأنه يسمح له بالعمل في أي ظروف إضاءة، على عكس الكاميرا العادية.
في كل مرة تحاول فيها فتح هاتفك، يقوم المستشعر بمسح وجهك ومقارنته بالصور التي يعرف أنها صورتك. إذا تطابقت، يخبر المستشعر الهاتف بإلغاء القفل.
LiDAR:
LiDAR هو مستشعر موجود في أجهزة آيفون iPhone وآيباد iPad الحديثة. والغرض منه هو تحديد المسافة بينه وبين الأشياء الأخرى.
يقوم بذلك عن طريق قياس المدة التي تستغرقها نبضات الضوء للارتداد. إنه مثل الرادار، لكن بالضوء بدلاً من موجات الراديو.
تتمثل ميزة LiDAR بالنسبة للرادار في أنه يعمل بشكل أفضل في البيئات الصغيرة، مثل منزلك.
تُستخدم البيانات التي تم جمعها بواسطة مستشعر LiDAR لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد، وتحسين الواقع المعزز. يمكنك القيام بالكثير من الأشياء باستخدام LiDAR على جهاز آ آيفون iPhone أو آيباد iPad.
مقالة ذات صلة: ما هو ماسح LiDAR؟ وما الفرق بينه وبين الرادار RADAR؟
مقياس المغناطيسية:
آخر قطعة من اللغز يجب أن يعرفها هاتفك عندما تقوم بتدويره هي مقياس المغناطيسية. هذا المستشعر هو في الأساس بوصلة، فهو يخبرك بالاتجاه الشمالي. إذا سبق لك استخدام تطبيق بوصلة، فقد استخدمت هذا المستشعر.
يكتشف مقياس المغناطيسية الاتجاه الذي يتحرك فيه الجهاز بالنسبة إلى محور الأرض. يتم دمج ذلك مع المعلومات من مقياس التسارع والجيروسكوب وستحصل على الصورة الكاملة لاتجاه الجهاز. يعمل الثلاثة معاً ويصححون بعضهم البعض.
مستشعر القرب:
يقوم مستشعر القرب بما تتوقعه بالضبط، فهو يقيس القرب. على غرار LiDAR، ينبعث منه شعاع من الضوء (لا يمكنك رؤيته) ثم يقيس كيفية ارتداده للخلف.
يستخدم مستشعر القرب بشكل شائع لمعرفة وقت إيقاف تشغيل الشاشة. إنه الذي يقوم بإيقاف تشغيل الشاشة عندما تضع هاتفك على وجهك لإجراء مكالمة هاتفية أو تضعه في جيبك مع استمرار تشغيل الشاشة.
المزيد من الحساسات:
هذه ليست سوى عدد قليل من أجهزة الاستشعار (الحساسات) الأكثر شيوعاً التي ستجدها في الهواتف الذكية. هناك الكثير من أجهزة الاستشعار (الحساسات) الأخرى التي تقوم بأشياء مهمة أيضاً.
كما ترى، يعمل العديد منهم جنباً إلى جنب مع أجهزة استشعار (حساسات) أخرى للقيام بأشياء معقدة. هذا الهاتف في جيبك عبارة عن شبكة معقدة من العمليات والحسابات. إنها حقاً هواتف ذكية.
