آشنایی با سنسورهای تلفن های هوشمند

سنسورها در تلفن های هوشمند در حال پیشرفنت هستند و هرکدام نقش پررنگی در موبایل برعهده دارند.

از سال‌های ظهور تلفن‌های همراه این دستگاه پرکاربرد همواره با پیشرفت‌های مختلفی همراه بوده است. ازآنجاکه این دستگاه جذاب توانست به سرعت جای خود را در بازار و در میان افراد جوامع مختلف باز کند، به‌تبع طراحان و تولیدکنندگان این حوزه هم به فکر توسعه این ابزار و بالابردن کیفیت قطعات و ویژگی‌های آن افتادند. یکی از مهم‌ترین قسمت‌های تلفن هوشمند که همواره در حال رشد و توسعه است، سنسورهای موبایل‌هاست. در این دستگاه‌ها همواره سنسورهای مختلفی حضور داشته‌اند که به‌مرور و طی سال‌ها به تعداد آنها و کیفیت و قابلیت‌هایشان افزوده شد. حالا دیگر هرسال بسیاری از سنسورهای موبایل جای خود را به نمونه‌های باکیفیت‌تر و جدیدتر می‌دهند و همواره شاهد پیشرفت این حوزه در تلفن‌های هوشمند هستیم. بسیاری از این سنسورها را هر روز در تلفن‌های هوشمند خود استفاده می‌کنیم بدون اینکه بدانیم در پشت این کارآیی چه تکنولوژی به کار رفته است. در ادامه مروری داریم بر برخی از سنسورهای تعبیه‌شده در تلفن‌های هوشمند که مهم‌ترین کاربرد را دارند و اغلب از آنها خواه‌ناخواه استفاده می‌کنیم.

شتاب‌سنج

این سنسور همان‌طور که از نامش پیداست وظیفه سنجش شتاب را بر عهده دارد. هنگام استفاده از گوشی، بارها پیش می‌آید که کاربر آن را به سمت‌های مختلف حرکت بدهد که در نتیجه شتاب تلفن هوشمند تغییر می‌کند. این سنسور این حرکات را زیر نظر دارد و زمانی هم که گوشی بی‌حرکت است شتاب را به صفر می‌رساند. شتاب‌سنج با سنسور Accelerometer درواقع جزو قدیمی‌ترین سنسورهایی است که در موبایل‌ها به کار گرفته شده و به‌مرور پیشرفت کرد تا اینکه حالا این سنسور در تلفن‌های هوشمند جهت چرخش دستگاه را در سه محور مختصات اندازه‌گیری می‌کند. نرم‌افزارهای متفاوتی از این سنسور برای سنجش شتاب و سرعت گوشی هوشمند در جهت‌های مختلف استفاده می‌کنند.

یکی از مواردی که در برخی از تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شود این است که وقتی تماسی با موبایل گرفته می‌شود، با چرخاندن گوشی به سمت پایین صدای آن قطع می‌شود. همچنین وقتی یک موزیک در حال پخش‌ است، می‌توان با چرخش گوشی به سمت پایین صدای آهنگ را قطع کرد یا با حرکت تلفن به سمت چپ یا راست موزیک بعدی یا قبلی را اجرا کرد. همه این ویژگی‌ها از سنسور شتاب‌سنج استفاده می‌کنند.  در بازی‌های متفاوتی نیز از این سنسور استفاده شده است، مثلا در برخی بازی‌ها برای کنترل بازی کافی است گوشی را به سمت چپ و راست حرکت دهید و به این ترتیب نیازی نیست صفحه‌نمایش را لمس یا کلیک کنید. یکی دیگر از موارد استفاده در بازی‌ها از این سنسور ماشین‌بازی است که در این نوع بازی‌ها تلفن هوشمند شما با کمک سنسور شتاب‌سنج نقش فرمان اتومبیل را بازی می‌کند و به این ترتیب بر هیجان بازی می‌افزاید.

ژیروسکوپ

این سنسور نیز مانند شتاب‌سنج وظیفه تشخیص حالت قرارگرفتن تلفن هوشمند شما را بر عهده دارد؛ با این تفاوت که دقت این سنسور بسیار بالاتر از شتاب‌سنج است. از موارد مهمی که این سنسور بر عهده دارد، دوربین موبایل است که وقتی شما گوشی را می‌چرخانید این سنسور کمک می‌کند جهت چرخاندن و میزان آن را در دوربین تشخیص دهد. درواقع برتری ژیروسکوپ بر شتاب‌سنج این است که ژیروسکوپ علاوه بر تشخیص جابه‌جایی خطی، وظیفه تشخیص جابه‌جایی زاویه را نیز بر عهده دارد و در جهت‌ها بیشتری حرکت دستگاه را تشخیص می‌دهد. به‌طور کلی ژیروسکوپ در مقایسه با شتاب‌سنج جزئیات بیشتری در اختیار پردازنده قرار می‌دهد و دقیقا نشان می‌دهد که تلفن هوشمند کاربر دقیقا چند درجه و در چه جهتی چرخیده است. این سنسور نیز در بازی‌های موبایلی کاربرد چشمگیری دارد. یکی دیگر از کاربردهای این سنسور در دستگاه‌ها واقعیت‌ مجازی است. به این ترتیب که وقتی تلفن هوشمند در دستگاه‌های واقعیت مجازی قرار می‌گیرد ژیروسکوپ کمک می‌کند که چرخش و حرکت سر کاربر مشخص شود که در چه جهتی و با چه زاویه‌ای بوده است.

اثر انگشت

این سنسور را چند سالی می‌شود که در حوزه تلفن‌های همراه زیاد می‌شنویم. مدتی است که تقریبا همه تولیدکنندگان و طراحان موبایل به این سو روی آورده‌اند و سعی در افزودن این حسگر به تلفن‌های هوشمند کرده‌اند. اپل نخستین شرکتی بود که به استفاده از این سنسور در آی‌فون ۵S روی آرود که به‌مرور سرعت و کیفیت این سنسور ارتقا یافت و دیگر کمپانی‌ها هم این سنسور را در تلفن‌های هوشمند خود استفاده کردند. حالا کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که در سال جاری بیش از نیمی از تلفن‌های هوشمند موجود در بازار مجهز به این سنسور خواهند بود.  از این سنسور می‌توان به‌عنوان رمز عبور برای برخی اپلیکیشین‌ها و همچنین به‌عنوان قفل گوشی هوشمند استفاده کرد.

این سنسور وظیفه اسکن اثر انگشت کاربر را دارد؛ به‌گونه‌ای که وقتی کاربر برای نخستین باراز این سنسور استفاده می‌کند داده‌های دیجیتال ذخیره می‌شوند و برای دفعه بعدی با اثر انگشت واردشده مقایسه می‌شوند.  یکی از اقدام‌های جدیدی که طراحان و تولیدکنندگان در این حوزه اخیرا انجام داده‌اند جادادن این سنسور در صفحه‌نمایش است به‌گونه‌ای با حذف دکمه کلیدی هوم طراحان بر این هستند که این سنسور را در خود صفحه‌نمایش تعبیه کنند و نیازی به دکمه نباشد. البته به این روش برای بازکردن قفل نقدهای فراوانی از لحاظ امنیت هم شده است که همین نقدها باعث ظهور سنسورهای دیگری مانند سنسور تشخیص عنبیه چشم شده است.

تشخیص عنبیه

این سنسور به مراتب مطمئن‌تر از سنسور اثر انگشت است. نخستین نسل از گوشی‌های هوشمند که مجهز به این سنسور بودند حدود ۲ سال پیش وارد بازار شد. همان‌طور که می‌دانید عنبیه هر شخص نیز مانند خطوط منقش روی پوست انگشتش منحصر به فرد است. به همین سبب می‌توان از خطوط عنبیه نیز برای تشخیص هویت افراد استفاده کرد. این سنسور که Iris Scanner نام دارد از دوربین جلو برای تشخیص هویت استفاده می‌کند. به این ترتیب که دوربین جلو چهره و چشم‌ها را تشخیص می‌دهد و سپس سنسور ویژه این کار نور مادون قرمز را به چشمان کاربر می‌تاباند و به این ترتیب عنبیه فرد اسکن می‌شود. نور مادون قرمز باعث می‌شود حتی در تاریکی هم امکان تصویربرداری فراهم باشد و این کار را برای کاربر راحت می‌کند.  سپس نرم‌افزار ویژه این کار عنبیه را تحلیل و ذخیره می‌کند تا در موارد بعدی این عنبیه ذخیره‌شده را با عنبیه جدید مقایسه و در صورت یکی‌بودن قفل را باز کند. این سنسور به‌طور کلی هم از لحاظ امنیت و هم از لحاظ سرعت برتری چشمگیری به سنسور اثر انگشت دارد.

حسگر روشنایی

این سنسور نیز همان‌طور که از نامش برمی‌آید برای تشخیص میزان روشنایی است. Light Sensor یکی از پرکاربردترین سنسورها در گوشی‌های هوشمند است.  این سنسور با دریافت و اندازه‌گیری نورهای قرمز، سبز، آبی و سفید محیط، رنگ‌های صفحه‌نمایش موبایل را تنظیم می‌کند. جایگاه این سنسور در اغلب گوشی‌ها در کنار دوربین جلو است. به‌طور کلی این سنسور وظیفه تشخیص میزان نور محیط را دارد.  اگر تنظیم روشنایی نمایشگر را در حالت خودکار قرار دهید این سنسور به کمک شما می‌آید و میزان نور صفحه‌نمایش را بسته به نور محیط برایتان تنظیم می‌کند؛ به این صورت که اگر نور اطراف زیاد باشد نور صفحه‌نمایش به‌صورت خودکار زیاد می‌شود و برعکس اگر نور اطراف کم باشد، نور صفحه‌نمایش هم به همان میزان کم می‌شود تا کاربر راحت‌تر و با آسیب چشمی کمتری به استفاده از تلفن هوشمندنش بپردازد. البته در تلفن‌های هوشمند پیشرفته‌تر این سنسور می‌تواند میزان نور رنگ‌های سفید و قرمز و آبی و سبز را جداگانه تشخیص دهد و میزان آنها را بسته به میزان رنگ‌های محیط کم یا زیاد کند و تصویر بهتری را در نورهای متفاوت برای کاربر فراهم کند.