حتما تا حالا پیش اومده که توی مشخصات گوشی یا روی قسمت بالایی گوشی سنسورهای مختلفی رو دیدین و با خودتون فکر کردین کاربرد این سنسورها چیه؟ جالبه بدونید سنسورهایی توی گوشی هستن که شاید در حالت معمولی قابل مشاهده هم نباشن. توی این مطلب انواع سنسورهای گوشی و کاربردهای اونا رو بررسی می‌کنیم تا بدونید چه کارایی می‌تونید با یک گوشی انجام بدید.
اینکه گوشی تشخیص میده الان تو چه زاویه‌ای هست تا صفحه رو بچرخونه، روشنایی صفحه رو تنظیم کنه و قدم‌های شما رو بشماره، همش به لطف سنسورهایی هست که داخلش قرار داره. توی این مطلب مهمترین‌هاشون رو براتون توضیح میدم.
سنسور تشخیص شدت نور Ambient Light
سنسور تشخیص نور علت اصلی ویژگی تنظیم خودکار روشنایی در اکثر گوشی‌های اندروید و آیفون هست. این سنسور به گوشی اجازه میده شدت نور اطراف شما رو تشخیص بده و نور صفحه نمایش رو براساس اون تنظیم کنه.
کاری که این سنسور انجام میده اینکه تا جایی که می‌تونه شدت نور اطراف رو جذب می‌کنه و از اون برای محاسبات نوری استفاده می‌کنه. این اطلاعات به صفحه‌نمایش و نرم‌افزار گوشی ارسال میشه تا نور صفحه با توجه به نور محیط تنظیم بشه. خیلی ساده و دیگه نیازی نیست نور رو خودتون تنظیم کنید. همونطور که می‌دونید نور کم صفحه در مکان‌های روشن یا نور بیش‌ازحد در مکان‌های تاریک می‌تونه به چشم آسیب بزنه که این سنسور از اون مشکلات جلوگیری می‌کنه. این سنسور معمولا در قسمت جلو صفحه نمایش قرار داره و اگر با دست روی اونو بپوشونید می‌تونید بلافاصله تغییر شدت روشنایی صفحه رو ببینید.
همین محدود بودن به قسمت جلو گوشی به نظر من از عملکرد خوب و کاربردی اون جلوگیری کرده، بعضی از گوشی‌ها هستن که از متد‌های مختلف و بهتری استفاده می‌کنن تا این سنسور بتونه 360 درجه نور محیط رو جذب کنه نه اینکه فقط از زوایای خاص دریافت کنه و اون مدل‌ها عملکرد بهتری در تنظیم نور دارن.
سنسور شتاب سنج Accelerometer
سنسور شتاب سنج یکی از شناخته‌شده‌ترین سنسور توی گوشی‌هاست. خیلی از افراد میگن این سنسور علت اصلی چرخش خودکار صفحه‌ست، اما این فقط یک قسمت از موارد برای چرخش خودکار صفحه‌ست.
جدا از اون، سنسور شتاب سنج حرکت رو تشخیص میده. این سنسور می‌تونه حرکت رو در سه جهت چپ و راست، بالا و پایین، و جلو و عقب تشخیص بده. در نتیجه هر زمانی که گوشی شما حرکت کنه این سنسور متوجه حرکات میشه. از این سنسور برای شمارش قدم‌های شما و تشخیص برداشتن گوشی استفاده شده. یه قابلیت در بعضی از گوشی‌ها هست که اگر گوشی رو از روی میز بردارید صفحه خودکار روشن میشه، اونم به همین واسطه‌ست که تشخیص میده گوشی ثابت بوده و بعد با توجه به نوع حرکت صفحه رو روشن می‌کنه.
این سنسور حرکت رو در رابطه با جاذبه تشخیص میده یعنی جاذبه برای تشخیص حرکت کمکش می‌کنه، این عملکرد برای تشخیص حرکت عالیه اما برای تشخیص زاویه گوشی عالیه نیست.
پس گوشی شما چطور عملکرد چرخش صفحه رو انجام میده؟
خب تا اینجا گفتیم که عملکرد اصلی شتاب سنج 3 جهت اصلی هست و نمی‌تونه چرخش گوشی رو تشخیص بده. اینجاست که سنسور جایروسکوپ (ژیروسکوپ Gyroscope) وارد کار میشه و تشخیص میده که گوشی شما چرخیده و علاوه براون تشخیص میده گوشی شما در چه جهتی چرخیده، برخلاف شتاب‌سنج، جایروسکوپ بر اساس جاذبه کار نمی‌کنه. موقعیتش بر اساس خودش تعیین میشه، یعنی یک موقعیت فیکس براش در نظر گرفته شده که بر اساس تغییر اون موقعیت تشخیص میده. این می‌تونه چندین مشکل هم ایجاد کنه، هربار که دستگاه رو توی یک زاویه خاص میچرخونید این با زاویه قبلی مقایسه میشه، این به مرور زمان باعث پدیده رانش میشه که باعث میشه به مرور زمان سنسور نتونه موقعیت اولیه رو تشخیص بده، اینجاست که اطلاعات جایروسکوپ به کمکش میاد تا بتونه با توجه به جهت اصلی کالیبره بشه.
علاوه بر اون سنسور مغناطیس‌سنج توی این فرآیند کمک می‌کنه. این سنسور همون قطب نماست که بهتون می‌گه شمال و جنوب کدوم طرفه. این سنسور برای تشخیص زاویه در زمان حرکت به کار گرفته میشه. هرچند که این سنسور اطلاعات چرخش رو نیاز داره تا بتونه بگه گوشی به کدوم سمت چرخیده، پس وقتی این اطلاعات (حرکتی از طریق جایروسکوپ، و شتاب سنج برای چرخش) بهش داده بشه می‌تونه بگه دستگاه دقیقا کدوم‌طرفه و چطور چرخیده.
پس در کل سه سنسور هستن که به کمک هم می‌تونن عملکرد چرخش خودکار رو فراهم کنن.
سنسور اثرانگشت
در حال حاضر سه نوع سنسور اثرانگشت اصلی وجود داره، اپتیکال، خازنی و اولتراسونیک. سنسور اپتیکال به طور کلی یه نوع دوربینه که از نور برای اسکن انگشتتون استفاده می‌کنه. این مدل تشخیص اثرانگشت به راحتی فریب می‌خوره و با عکس اثرانگشت هم میشه دورشون زد.
سنسور اثرانگشت خازنی از خازن‌های الکترونیکی استفاده می‌کنه تا انگشتتون رو اسکن کنه. این همون تکنولوژی هست که توی دکمه‌های خازنی هم استفاده میشه که می‌تونه تاچ رو بدون فشار داده شدن تشخیص بده. همون دکمه‌های لمسی. این مدل از اپتیکال بهتره اما هنوز بهترین نیستن.
پیشرفته‌ترین و بهترین سنسور اثرانگشت، اولتراسونیک هست. این مدل از امواج صوتی استفاده می‌کنه تا برجستگی‌های انگشتتون رو تشخیص بده. گول زدن این مدل تشخیص اثرانگشت واقعا سخته اما بازم غیرممکن نیست، با اینحال این مدل معمولا در گوشی‌های مدل بالا استفاده میشه.
تشخیص موقعیت مکانی GPS
GPS که مخفف Global Positioning System هست به عنوان یک سنسور در گوشی شما شناخته میشه. این سنسور عامل پیدا کردن مکان شماست و برنامه‌های مختلف با این سنسور می‌تونن مکان شما رو تشخیص بدن. اگر می‌خواید بدونید این سنسور چطور کار می‌کنه این بخش رو بخونید:
GPS توی گوشیتون هست و داده‌های کمی از ماهواره‌ها دریافت می‌کنه، این سنسور از اطلاعات چندین ماهواره برای تعیین موقعیت دقیق شما استفاده می‌کنه. علت اینکه سیگنال‌های GPS معمولا تو فضای بسته ضعیف هستن همینه، و جالبه بدونید GPS بدون نیاز به اینترنت هم می‌تونه کار کنه و هیچ هزینه‌ای نداره. این روزا گوشی‌های هوشمند از اطلاعات GPS با اتصال اینترنت همزمان استفاده می‌کنن تا موقعیت مکانی رو سریع‌تر و دقیق‌تر تشخیص بدن.
جایروسکوپ (ژیروسکوپ Gyroscope)
بالاتر در مورد عملکردش توضیح دادیم که چطور برای چرخش صفحه ازش استفاده میشه و دومین بخش پازل سه گانه برای تشخیص چرخش گوشی بود. عملکرد اصلی این سنسور در همین مورد دیده میشه که بالاتر کلا در موردش توضیح دادیم.
مادون قرمز Infrared
اگر گوشی شما سنسور اثرانگشت نداره اما قابلیت تشخیص چهره داره، احتمالش هست سنسور مادون قرمز در گوشیتون باشه. این سنسور در تشیخص چهره آیفون Face ID هم به همراه چندین سنسور دیگه استفاده میشه.
سنسور مادون قرمز از نور مادون قرمز استفاده می‌کنه تا چهره شما رو در سه زاویه و سه بعدی تشخیص بده. نور مادون قرمز خیلی مهمه چون این نور می‌تونه در هر شرایط نوری کار بکنه و برخلاف دوربین معمولی می‌تونه نور رو در شرایط مختلف و نقشه چهره شما رو دریافت کنه. هربار که شما بخواید با تشخیص چهره گوشیتون رو باز کنید، این سنسور صورتتون رو اسکن می‌کنه و با چهره اولیه مقایسه می‌کنه، اگر مطابقت داشته باشه صفحه رو باز می‌کنه. دقت کنید که این روش با ادغام سنسورهای دیگه به این راحتیا گول نمیخوره و نمیشه از عکس و … استفاده کرد. چون نقشه سه بعدی ترسیم می‌کنه. در بعضی مدل‌ها با تشخیص قرنیه چشم هم ادغام میشه.
سنسور LiDAR
سنسور LiDAR درگوشی‌های آیفون و آیپدها پیدا میشه. کاری که این سنسور انجام میده اینکه فاصله بین خودش و سوژه‌ها رو تشخیص بده، این کار رو با اندازه‌گیری مدت زمانی که طول می‌کشه پالس‌های نوری بازتاب بشن و به سنسور برسن انجام میده. این سنسور مثل یک رادار هست اما از نور به جای موج رادیویی استفاده می‌کنه.
مزیت استفاده از سنسور LiDAR در مقایسه با رادار اینکه می‌تونه در محیط‌های کوچیک مثل خونه شما هم به کار گرفته بشه. اطلاعات با سنسور LiDAR جمع‌آوری میشه و یک مدل سه بعدی از محیط می‌سازه که باعث میشه واقعیت افزوده رو بهبود بده و علاوه بر اون کمک می‌کنه وسایل‌هاتون رو راحت پیدا کنید. در کل این سنسور عملکرد‌های مختلفی داره و کارهای زیادی میشه باهاش کرد. مثلا همون واقعیت افزوده اجازه میده بازی یا دوربین شخیصت یا اجسامی رو به صورت سه بعدی توی فضا وارد کنه. یا می‌تونه طول و عرض و ارتفاع سوژه‌ها رو اندازه بگیره.
مغناطیس سنج Magnetometer
این آخرین قطعه‌ای بود که برای چرخش صفحه استفاده میشد و کاربردهای دیگش قطب‌نما و … هست که بالاتر توضیحش دادیم.
مجاورت یا نزدیکی Proximity
یک سنسور مجاورت دقیقا کاری که بهش فکر کردید رو انجام میده، اجسام نزدیک رو تشخیص میده، شبیه LiDAR یک پالس نوری میفرسته (که با چشم ما قابل مشاهده نیست) و بررسی می‌کنه چقدر طول می‌کشه تا برگرده. سنسور مجاورت معمولا برای خاموش کردن صفحه هنگام تماس، روشن کردن صفحه بعد از خارج شدن از جیب و کیف استفاده میشه.
سنسورهای بیشتر
این سنسورهایی که تا اینجا گفتم رو می‌تونید در اکثر گوشی‌ها پیدا کنید، اما سنسورهای بیشتری هستن که کارهای مهمتری انجام میدن و شاید توی کار روزمره زیاد به چشم نیان. به هر حال این سنسورها همه در کنار هم باعث میشن که گوشی شما هوشمند باشه.
کدوم سنسور براتون جذابیت بیشتری داشت؟ و کدوم سنسور هست که به نظرتون خیلی مهمه اما اینجا ازش صحبت نشده؟ توی کامنت‌ها برامون بنویسید.