Сегодня смартфоны даже бюджетного уровня комплектуются большим количеством различных датчиков. Данные компоненты обеспечивают работу навигационных сервисов, передачу данных в приложения, взаимодействие с аксессуарами, удобство работы и многое другое. Далее будет краткое описание и назначение таких модулей.
Акселерометр
Данный сенсор позволяет зафиксировать проекцию ускорения. Другими словами, отслеживается расстояние, на которое перемещено мобильное устройство.
Акселерометры присутствуют во всех современных смартфонах, однако в недорогих устройствах они часто имеют высокую погрешность. Отслеживание параметров осуществляется при помощи набора грузиков и пар пластин, которые представляют собой конденсаторы. Первая пластина неподвижна, вторая изгибается грузиком при наличии ускорения. Изменение расстояния между такими пластинами влияет на емкость конденсатора, что фиксируется электроникой и используется для дальнейших расчетов. Использование нескольких конденсаторов с разной ориентацией в пространстве также позволяет отследить направление движения.
Гироскоп
Общий принцип работы данного компонента напоминает акселерометр, при этом сферы применения датчиков также нередко пересекаются. Однако в акселерометры основной упор сделан на отслеживание ускорения, а в гироскопе – на текущую ориентацию смартфона в пространстве.
Принцип работы также основан на простых физических явлениях. В небольшом контейнере свободно перемещается объект, влияя на параметры нескольких конденсаторов. Анализ емкости позволяет точно отследить положение устройства.
Самое очевидное использование гироскопа – управление в играх при помощи наклона корпуса. Применяется и в более простых задачах, например, изменение ориентации изображения на экране. В большинстве случаев используется связка гироскопа и акселерометра, что позволяет заметно улучшить точность фиксации изменений.
Магнитометр
Еще один модуль для ориентации в пространстве, который использует внешнее магнитное поле. Обычно используется в навигации, позволяет нанести на карту не только положение в виде точки, но и направление.
Барометр
Данный элемент чаще можно встретить в дорогих устройствах. Используется для определения высоты, например, дополняя данные с GPS-модуля. Для расчетов используется атмосферное давление, которое определяется по изгибу специальной мембраны.
GPS
Данный модуль необходим для работы с текущим местоположением смартфона. Датчик является частью масштабной системы позиционирования, в которую входит также группировка спутников и распределенная сеть наземного оборудования. Современные устройства могут поддерживать несколько систем – например, BDS (Китай), ГЛОНАСС (Россия) и Galileo (Европа).
В недорогих устройствах обычно для работы GPS используется только один диапазон (L1), что заметно снижает точность позиционирования. Дорогие смартфоны используют два диапазона (L5 и L1), что позволяет повысить точность.
Датчик приближения
Компонент стал уже фактически обязательным для устройств всех ценовых категорий. В отличие от других датчиков, его можно увидеть – обычно он располагается в верхней части устройства над дисплеем. Главная задача – детектировать приближение объектов.
Именно данный компонент обеспечивает автоматическую блокировку экрана при разговоре. Это необходимо, поскольку сенсорный экран реагирует на прислонение к уху. Сегодня можно встретить модули с разным принципом действия. В большинстве случаев используется классическая связка из приемника и ИК-излучателя. Они расположены так, что при приближении объекта свет от излучателя отражается и попадает в приемник, а при отсутствии просто рассеивается.
Однако некоторые производители пытаются сэкономить. К примеру, перенося данную функцию на программные алгоритмы, которые пытаются отсечь ложные нажатия. Также для этих целей могут использоваться акселерометр с гироскопом. В большинстве случаев альтернативные варианты работают значительно хуже.
Датчик освещенности
Еще один простой, но весьма полезный сенсор, который отслеживает уровень освещенности. Позволяет быстро адаптировать уровень яркости экрана под внешние условия, делая взаимодействие с дисплеем более комфортным.
Датчик Холла
Классический датчик Холла предназначен для измерения напряженности внешнего магнитного поля. В смартфонах используется упрощенный вариант модуля, который только фиксирует факт наличия магнитного поля. Используется для облегчения взаимодействия с различными аксессуарами. Например, позволяя автоматически блокировать и снимать блокировку с экрана при закрытии или открытии чехла.