Wat is een smartphonesensor? Waarom zijn het er zo veel?

Van gezichtsontgrendeling en vingerafdruklezer tot GPS en automatische helderheid, uw smartphone vertrouwt erop talloze gespecialiseerde sensoren waarmee u de apps, functies en services kunt gebruiken die uw leven maken gemakkelijker. Laten we eens kijken hoeveel sensoren uw smartphone heeft en hoe ze werken.

Smartphone-sensoren en hoe ze werken

Een sensor is een klein apparaatje of module dat zijn omgeving analyseert en de kwantitatieve meting doorgeeft aan de processor. Smartphone-sensoren meten verschillende aspecten van hun omgeving, waaronder omgevingslicht, apparaatoriëntatie, beweging, enz.

Elke smartphone heeft een driedimensionaal coördinatensysteem. Op basis van dit systeem detecteren en registreren sensoren in je smartphone veranderingen in realtime.

• De X-as loopt langs de breedte van het apparaat.
• De Y-as gaat langs de lengte van het apparaat.
• De Z-as gaat door het apparaat.

Alle verschillende sensoren van je smartphone werken op basis van deze assen. Houd er echter rekening mee dat het coördinatensysteem stabiel blijft volgens de standaardoriëntatie van de telefoon. Hij verschuift niet als je je telefoon in liggende stand houdt of in een willekeurige richting kantelt.

De verschillende soorten sensoren

Op basis van de parameters die ze meten, worden smartphonesensoren grofweg ingedeeld in drie typen.

1. Bewegingssensoren

Bewegingssensoren detecteren de beweging, versnelling en rotatie langs de drie assen van het coördinatensysteem van het apparaat. Dit zijn de sensoren die uw smartphone helpen het aantal stappen dat u neemt, de richting van uw pad te meten en kantelingen te detecteren wanneer u een game speelt.

Enkele voorbeelden van bewegingssensoren zijn versnellingsmeters, zwaartekrachtsensoren, gyroscopen, enzovoort.

Verwant: Android-bewegingssensor Beveiligingsrisico's en hoe u veilig kunt blijven

2. Positiesensoren

Positiesensoren registreren de fysieke locatie van het apparaat. Ze doen dit door de coördinaten van je telefoon te identificeren en de wereld om hen heen als referentiekader te nemen en de oriëntatie ervan in de driedimensionale ruimte. Telefoons gebruiken ze voor navigatie, het detecteren van de schermoriëntatie en nog veel meer.

Voorbeelden van positiesensoren zijn naderingssensoren, GPS en magnetometers.

3. Omgevingssensoren

Omgevingssensoren detecteren significante veranderingen in de omgeving van je smartphone. Dit zijn bijvoorbeeld veranderingen in de verlichting, druk, temperatuur, het aanpassen van de helderheid wanneer de automatische helderheid is ingeschakeld, de temperatuur van het display, het meten van de luchtdruk en meer.

Voorbeelden van omgevingssensoren zijn omgevingslichtsensoren, thermometers, barometers, luchtvochtigheidssensoren, etc.

De sensoren in je telefoon en wat ze doen

Smartphones zitten boordevol verschillende sensoren, die elk een cruciale rol spelen bij het mogelijk maken van verschillende functies. Laten we eens kijken naar de meest voorkomende smartphonesensoren en begrijpen hoe ze werken.

Versnellingsmeter

Een versnellingsmeter registreert de beweging van uw apparaat langs de drie assen van het coördinatensysteem. De X-as meet de beweging van uw apparaat van links naar rechts, de Y-as meet de beweging langs boven- en onderkant (inclusief zwaartekracht), en de Z-as meet de beweging naar voren en naar achteren.

Met behulp van de gegevens die zijn verkregen door de beweging van uw apparaat te meten, berekent het uw versnelling. Deze informatie wordt vervolgens door apps gebruikt om richting, oriëntatie en snelheid te detecteren. Een fitness-app meet bijvoorbeeld de richting en het tempo van je ochtendjoggen.

Gyroscoop

Een gyroscoop meet de rotatie langs de drie assen van het coördinatensysteem van het apparaat. Het detecteert de exacte maat van de rotatie van uw telefoon in radialen per seconde.

Simpel gezegd, een versnellingsmeter meet lineaire beweging en een gyroscoop meet hoekbeweging. Beide gecombineerd inschakelen functies zoals auto-rotatie, en ze worden gebruikt voor bewegingsgevoelige games zoals Temple Run of Asphalt 9.

Magnetometer

Een magnetometer detecteert de oriëntatie van uw telefoon volgens het magnetische veld van de aarde. Deze sensor is essentieel voor navigatie- en kompas-apps, omdat het je telefoon helpt om richtingen te identificeren en de kaart dienovereenkomstig aan te passen.

GPS

Net als een magnetometer is een Global Positioning System (GPS) een sensor met antennes om de navigatie te vergemakkelijken. Het ontvangt continue signalen van satellieten die helpen bij het berekenen van de afgelegde afstand en de locatie van uw telefoon.

Wanneer een signaal wordt ontvangen, legt de GPS-sensor een locatie vast. Afhankelijk van het tijdsverschil tussen twee signalen, wordt de afstand berekend. Navigatie-apps gebruiken zowel GPS als magnetometer om locatie en richting te identificeren.

Omgevingslicht sensor

Omgevingslichtsensoren meten de intensiteit van het licht rond het apparaat. Deze sensoren detecteren de veranderingen in helderheid van de omgeving en registreren de intensiteit ervan.

Als de functie voor automatische helderheid is ingeschakeld, helpen de gegevens van de omgevingslichtsensor om de helderheid van het scherm aan te passen aan het licht in de kamer. Automatische helderheid is een handige functie, maar als u de helderheid handmatig wilt wijzigen, je kunt het uitschakelen.

Nabijheids sensor

Nabijheidssensoren detecteren hoe dicht een bepaald object bij uw telefoon is. Een snel voorbeeld hiervan is dat het display van uw telefoon uitschakelt wanneer u een oproep opneemt en beantwoordt. Dit helpt de batterij te sparen en per ongeluk tikken tijdens telefoongesprekken te voorkomen.

In dit voorbeeld werken nabijheidssensoren door de afstand tussen het scherm en uw oor te meten, en wanneer de afstand gelijk is aan een ingestelde waarde, wordt het scherm uitgeschakeld voordat uw oor de raakt scherm.

Verwant: Wat te doen als de naderingssensor van uw Android-telefoon niet meer werkt?

Hall-sensor

Een Hall-sensor lijkt veel op een naderingssensor, behalve dat deze veranderingen in de magnetische velden rond het apparaat detecteert. Wanneer het een verandering in het magnetische veld detecteert, stuurt het deze gegevens naar de processor, waardoor het scherm van de telefoon wordt uitgeschakeld. Deze sensor wordt specifiek gebruikt om de magneten in flipcovers te detecteren.

Wanneer je de flipcover sluit, zit de magneet dicht bij het toestel en verstoort het magnetische veld rondom het toestel. Dit spoort de processor aan om het scherm uit te schakelen. Wanneer de hoes open is, wordt het magnetische veld weer normaal en wordt het scherm wakker.

Verwant: Waarom ontwerpen smartphonemerken hun eigen processors?

Biometrische sensoren

Biometrische sensoren gebruiken fysieke attributen voor identificatie en zijn meestal gebruikt voor beveiligingsdoeleinden. Omdat fysieke kenmerken zoals vingerafdrukken, irissen en gezichten uniek zijn voor een persoon, biedt het gebruik ervan voor identiteitsverificatie een betere bescherming.

Enkele van de biometrische sensoren in uw mobiel zijn:

• Vingerafdrukscanner: Deze sensor maakt gebruik van een capacitief oppervlak om elektrische signalen te genereren op basis van de ribbels van uw vinger wanneer u uw vinger op de scanner legt.
• Irissensor: Deze sensor gebruikt onzichtbaar infrarood licht om het patroon van uw iris vast te leggen en te detecteren.

Atmosferische sensoren

Atmosferische sensoren detecteren verschillende aspecten van de omgeving van uw apparaat, zoals atmosferische druk, omgevingstemperatuur, luchtvochtigheid, enz. Atmosferische sensoren zijn onder meer:

• Thermometer: Het meet de temperatuur van het apparaat en zijn omgeving.
• Barometer: Het meet de omringende luchtdruk. Naarmate de druk toeneemt met de hoogte, identificeert de barometer uw hoogte door de op uw telefoon geregistreerde druk te vergelijken met de opnamen van het dichtstbijzijnde weerstation.
• Luchtvochtigheidssensoren: Deze sensoren meten de luchtvochtigheid van je omgeving.

Sensoren zijn essentieel voor uw smartphone

Sensoren zijn de apparaten die je smartphone slimmer maken. Dit zijn de offstage-sterren die processors helpen verschillende functies mogelijk te maken. Terwijl sommige sensoren, zoals versnellingsmeters en gyroscopen, meerdere toepassingen hebben, hebben andere, zoals omgevingslicht- en halsensoren, specifieke functies.

Hoe dan ook, de meeste die we hebben besproken, zijn te vinden in elke smartphone. En met de tijd worden, net als elke andere technologie, sensoren ook compacter, energiezuiniger en betrouwbaarder. Hierdoor kunnen fabrikanten meer functies in smartphones laden met minder compromissen.

Batterijcapaciteit vs. Oplaadsnelheid: wat is belangrijker?

Wil je een grote batterij of een snelle? Wacht, waarom kunnen we niet gewoon allebei hebben?

Lees volgende

Over de auteur