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详解苹果iPhone近十年采用过的传感器

导读: 最近一段时间我把苹果这十年的 iPhone 发布会都看了一遍,目的只有一个,就是研究 iPhone 在传感器使用上的演进。所谓传感器(Sensor),就是能够感知周围环境并输出电信号的元器件。像麦克风,就是一个能够感知周围声音的传感器,而摄像头就是视觉传感器。

最近一段时间我把苹果这十年的 iPhone 发布会都看了一遍,目的只有一个,就是研究 iPhone 在传感器使用上的演进。所谓传感器(Sensor),就是能够感知周围环境并输出电信号的元器件。像麦克风,就是一个能够感知周围声音的传感器,而摄像头就是视觉传感器。人通过耳朵、眼睛、皮肤、鼻子等感知周围的刺激,进而做出决策,智能设备同样如此。我认为 iPhone 之所以强大,除了具有强大的计算能力和 iOS 操作系统,很重要的一点就是采用了各种先进的传感器,采集周边的数据。接下来我就按时间顺序讲解 iPhone 上所采用的传感器,带你领略苹果的黑科技。

一、iPhone 2G(2007)

多点触控屏幕

2007 年初,苹果对外发布了它们的新产品 iPhone,在这之前,iPod 已经非常普及,许多人都在设想苹果的手机会是什么样子,有人将 iPod 的触控滚轮 PS 为老式电话的拨号盘,等 iPhone 真正展现到大家眼前时,还是惊呆了。这款手机竟然没有实体按键!当然,没有实体按键的智能手机之前也有,但需要配置一只笔,因为采用的是电阻屏幕,灵敏度是个问题。iPhone 的屏幕采用了电容屏幕,反应灵敏,并且支持多点触控,通过十个手指就可以很精准的操作。就连产品发布后,许多人还在怀疑打字的时候会不会太痛苦,你现在低头看看自己的手机,就知道现在已经不是个问题了。多点触控屏幕,让 iPhone 有了触觉。

领略苹果黑科技  详解iPhone这十年所采用的传感器

近距离传感器(Proximity sensor)

在 iPhone 的正面,有一个近距离传感器,通过红外线感应,可以检测到人脸与手机屏幕的距离,如果非常贴近,就会将屏幕关掉,这样既能省电,又能避免脸部触碰产生的误操作。

领略苹果黑科技  详解iPhone这十年所采用的传感器

光度传感器(Ambient light sensor)

在正面还有个光度传感器,可以获取到周边的光亮强度,这样就可以智能的调节屏幕亮度了。

领略苹果黑科技  详解iPhone这十年所采用的传感器

速度传感器(Accelerometer)

加速度传感器用来感知手机的运动情况,它的原理就像在一个盒子里装个铁球,由于重力的作用,如果转动盒子的方向,各个侧面收到的铁球的压力是不同的,以此来判断盒子的朝向。基于加速度传感器,iPhone 可以实现横屏时,内容自动转成宽屏显示。近距离传感器、光度传感器再加上加速度传感器,一下子让 iPhone 的智能化水平远远超出了当时的半吊子智能手机,更别提功能机了。

200万像素摄像头

iPhone 一代配备了 200 万像素的摄像头,这并不高,我 2007 年买的诺基亚 7500 也是 200 万像素。但拍照效果,并不是只有像素所决定的。每个像素就像一个坑,每个坑里能够吸收到光线情况是有差异的(我在 iPhone 5S 部分会更详细讲解)。再加上苹果的高清屏幕,拍出来的照片,就是更加好看。

麦克风

有了麦克风,就可以听到声音了,iPhone 有了耳朵。

湿度传感器(Moisture Sensor,并不是真正的传感器)

每代 iPhone 都有湿度传感器,主要是监测 iPhone 是否浸水。它只是湿度试纸,如果浸水,就会变红色,苹果店会拒绝维修。经网友指正,这东西叫浸液指示器,隐藏在充电口、耳机口、卡槽等位置,并不是标准的传感器,但能起到感知环境的作用。

2G / Wi-Fi / 蓝牙(BlueTooth)

iPhone 一代只支持 2G 信号,像手机信号就是电磁波。其实我们看到的光也是电磁波,听到这句话可能文科生已经晕了,有兴趣可以重学一下高中物理,我中文系毕业的媳妇年初的时候就在网上买了一套高中物理教材。不同的信号,需要不同的接收器进行解码操作。2G 信号接收器,就是一个可以感知 2G 电磁波的“眼睛”。有了 Wi-Fi 传感器,就可以连接 Wi-Fi 了,没错,Wi-Fi 信号也是电磁波。蓝牙也是接收某一频段电磁波的传感器。

许多专业人士或网友并不同意将这些信号接收设备归为传感器,它们只是信号接收装置,并没有一个把一种物理量转变为光电量的过程。而我认为正是有了这些装置,才让手机能够“感知”到这些信号。像人体虽然笼罩在各种无线信号之下,但却不能感知。我这种归类方法大家不要当成专业划分,权当促进思考的手段吧。

二、iPhone 3G(2008)

3G

在 iPhone 二代,增加了对 3G 信号的支持,在上网速度上,有了比较大的飞跃。

GPS

有了 GPS 传感器,可以通过卫星信号,定位手机的当前位置。同样,专业人士不认为 GPS 是传感器。

三、iPhone 3GS(2009)

300 万像素摄像头

iPhone 三代把摄像头升级到了 300 万像素,并且增加了视频录制功能。

力传感器(Compass)

有了 GPS,虽然能够定位,但是无法辨别方向。只有你拿着手机朝一个方向走上 20 米,才能通过位移估算你的方向,但这还是不够精准。在卫星信号不好的地方,定位的偏差可能都有几百米,这种估算的方向完全不可信。有了磁力传感器就不一样了,就是手机有了指南针,打开地图,我们不只是知道当前位置,还会知道我们当前的手机朝向,再也不用看着太阳辨别方向了(这种古老的技术,我发现周围许多人都无法掌握)。

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