论文部分内容阅读
最早的手机只是将通讯功能从固定电话变成无线使用。然而随着智能化发展，手机早已不只是通讯工具、移动计算工具了，它还是随身的传感器，无所不知的一组传感器。它已经成为人类感知的延伸，并变身为无所不能的百宝箱。
智能手机可以做的事情越来越多，除了越来越强大的通讯和计算能力之外，它的随身性带来了另一大需求，即成为人类感知的延伸。还记得在刚刚发布的iPhone SE中，取消并不起眼的气压计，就引来果粉的口诛笔伐，可见人们对“功能”的需求十分旺盛。然而，借助小小的手机所集成的越来越多的传感器，只要你想得到并利用合适的App，它就变身为各种工具，比功能繁多的瑞士军刀还更令人眼花缭乱。
下面我们将针对不同功能需求，带来使用智能手机工具的奇思妙想，每类功能涉及多种传感器，甚至是需要它们组合工作才可以实现相应功能。然而这一切功能极度依赖你手中的设备，作为隐藏的投入，传感器多少往往代表着手机功能的强大与否，这与性能无关，一些冷门却功能强大且很昂贵的传感器，会因成本问题而被阉割掉。别抱怨，高端与低端产品的差异，往往不在于CPU、内存、屏幕、存储这些掰着手指数得出来的配置。
涉及传感器：计步器、心率计、血氧计
随着健康问题日趋被人们所重视，人们更愿意每时每刻都能将身体状况呈现数据化。因此近几年手机的传感器中也涉及了很多此方面的功能。比较常见且可以直接量化的功能是如下3个传感器，这一大领域有快速发展的态势。
计步器：对，它就是风靡朋友圈的多项徒步记录App的主导元器件，虽然经常有人抱怨它的数据不准确，还常有人恶搞计步器的功能，但对于每日的步行数它还是最方便的获取方式之一。
心率计：大家对于它也不陌生，很多智能手表、心率带上都有该装置，只不过它所呈现的数据更适合于有大运动量计划的用户参考，特别是有心脏病史的用户应该关注。
血氧计：这是近年来体现在智能手机中的传感器，有了这个数值作参考，用户可以更及时了解自身的血氧水平值，以便有心脑血管病的用户及时治疗。
涉及传感器：位置传感器、卫星定位
这一类传感器，相信是大家最早接触的常用传感器之一，诸如地图类App、搜索类App的快速发展，都是基于它之上的。但有些时候一些App应用会将你的位置信息所保留并加以分析，所以尽量还是对可信赖的App授权其进行位置获取，不然可能会遇到不小的麻烦。
位置传感器：通过它不仅可以实现你的地点搜索、位置定位，还让你快速找到想要的餐厅或者告诉你距离最近的餐厅有多少公里及路线。
卫星定位：这个对于有车一族就更有用了，它能实现实时导航功能以及精准对时功能，理论上讲在世界任何角落都不会走丢。
涉及传感器：气压/高度、温度、湿度、光线/紫外线
环境传感器，其实就是让人们所处环境中可以感知的自然因素可量化
气压/高度、温度、湿度、紫外线：其实这几项和我们的日常最贴近，但就算知道了具体室外温度、湿度、紫外线强度，除了发朋友圈吐槽下还能有什么用呢？难道真的能立刻变出一把太阳伞、一瓶防晒霜么？
光线控制器：就日常应用来讲，诸如屏幕亮度自动调节、手机拍照时的白平衡等功能都是需要这个控制器来辅助完成的。
涉及传感器：三轴（线、角）、跌落、旋转、重力、加速度
角动量守恒，一个正在高速旋转的物体（陀螺），它的旋转轴没有受到外力影响时，旋转轴的指向是不会有任何改变的。陀螺仪就是以这个原理作为依据，用它来保持一定的方向。3轴陀螺仪可以替代3个单轴陀螺仪，可同时测定6个方向的位置、移动轨迹及加速度。
这里讲到的运动并非健康运动，而是通过手机本身的旋转，跌落、加速度等操作实现更多数值的反馈。
陀螺仪：这对于智能手机来讲可是相当重要的传感/控制器，有了它再配合3轴陀螺仪就可实现诸如体感（摇一摇）、VR、惯性导航等功能，是未来潜力最大、最具智能化体验的工具。
重力控制器：简单来看，当智能手机横竖屏切换、拍照片的朝向、诸如滚钢珠类游戏，都是应用到了这个控制器。
涉及传感器：角度、长度、距离、压力、声音、磁场、霍尔
其实，上述这些传感器除了最后的霍尔功能外，其他应该都很容易理解。很多人讲智能手机的普及度不断攀升，真的让低端工具类设备厂商雪上加霜。但是有一点，智能手机始终是不让带到高考考场的，而且在精密程度以及可信度上也是存在疑虑的，因此很多物理工具设备短时间是不会退出这个历史舞台的。
霍尔：目前了解到的应用主要是翻盖自动解锁、合盖自动锁屏功能都是通过霍尔磁电效应实现的，并不是我们理解的利用红外光线传感器来实现的。
涉及传感器：NFC、指纹
随着各种Pay的互联网支付模式被认同，人们越来越少地携带钱包出行，一部手机几乎涵盖了日常的方方面面：乘坐地铁NFC刷卡进站，绝大多数餐厅、超市、便利店均支持移动支付，因此相对安全系数更高的指纹传感器就自然地成为用户支付时的一种快捷授权方式，这也是智能手机厂商所注重的关键所在。
指纹传感器：目前主流智能手机采用的是电容式指纹识别传感器，但从2015年开始识别速度更快、识别率更高的超声波指纹识别会逐渐普及。
总结
手机特别是智能手机早已不只是通信工具，经过各类新兴技术的武装、简化人们日常行为的融入，令它简直可充当一个全能的个人助理。当然用户的欲望是无止境的，就算不常用的功能也希望可以集成到巴掌大小的手机内，为的就是能在需要时可以露出满意的笑容。但这或许就是日后高端手机的优势所在，在比拼过外观、硬件性能、UI、应用后，手机厂商的下一个竞争点就在于此。但仍需重申的是，定位精密准确度高的传感器、控制器，虽然有厂商也宣称集成到手机里，但实际数值仅供参考而已，切不可贸然只拿着一支手机上的数据就一叶障目了。
智能手机可以做的事情越来越多，除了越来越强大的通讯和计算能力之外，它的随身性带来了另一大需求，即成为人类感知的延伸。还记得在刚刚发布的iPhone SE中，取消并不起眼的气压计，就引来果粉的口诛笔伐，可见人们对“功能”的需求十分旺盛。然而，借助小小的手机所集成的越来越多的传感器，只要你想得到并利用合适的App，它就变身为各种工具，比功能繁多的瑞士军刀还更令人眼花缭乱。
下面我们将针对不同功能需求，带来使用智能手机工具的奇思妙想，每类功能涉及多种传感器，甚至是需要它们组合工作才可以实现相应功能。然而这一切功能极度依赖你手中的设备，作为隐藏的投入，传感器多少往往代表着手机功能的强大与否，这与性能无关，一些冷门却功能强大且很昂贵的传感器，会因成本问题而被阉割掉。别抱怨，高端与低端产品的差异，往往不在于CPU、内存、屏幕、存储这些掰着手指数得出来的配置。
健康
涉及传感器：计步器、心率计、血氧计
随着健康问题日趋被人们所重视，人们更愿意每时每刻都能将身体状况呈现数据化。因此近几年手机的传感器中也涉及了很多此方面的功能。比较常见且可以直接量化的功能是如下3个传感器，这一大领域有快速发展的态势。
计步器：对，它就是风靡朋友圈的多项徒步记录App的主导元器件，虽然经常有人抱怨它的数据不准确，还常有人恶搞计步器的功能，但对于每日的步行数它还是最方便的获取方式之一。
心率计：大家对于它也不陌生，很多智能手表、心率带上都有该装置，只不过它所呈现的数据更适合于有大运动量计划的用户参考，特别是有心脏病史的用户应该关注。
血氧计：这是近年来体现在智能手机中的传感器，有了这个数值作参考，用户可以更及时了解自身的血氧水平值，以便有心脑血管病的用户及时治疗。
位置
涉及传感器：位置传感器、卫星定位
这一类传感器，相信是大家最早接触的常用传感器之一，诸如地图类App、搜索类App的快速发展，都是基于它之上的。但有些时候一些App应用会将你的位置信息所保留并加以分析，所以尽量还是对可信赖的App授权其进行位置获取，不然可能会遇到不小的麻烦。
位置传感器：通过它不仅可以实现你的地点搜索、位置定位，还让你快速找到想要的餐厅或者告诉你距离最近的餐厅有多少公里及路线。
卫星定位：这个对于有车一族就更有用了，它能实现实时导航功能以及精准对时功能，理论上讲在世界任何角落都不会走丢。
环境
涉及传感器：气压/高度、温度、湿度、光线/紫外线
环境传感器，其实就是让人们所处环境中可以感知的自然因素可量化
气压/高度、温度、湿度、紫外线：其实这几项和我们的日常最贴近，但就算知道了具体室外温度、湿度、紫外线强度，除了发朋友圈吐槽下还能有什么用呢？难道真的能立刻变出一把太阳伞、一瓶防晒霜么？
光线控制器：就日常应用来讲，诸如屏幕亮度自动调节、手机拍照时的白平衡等功能都是需要这个控制器来辅助完成的。
运动
涉及传感器：三轴（线、角）、跌落、旋转、重力、加速度
角动量守恒，一个正在高速旋转的物体（陀螺），它的旋转轴没有受到外力影响时，旋转轴的指向是不会有任何改变的。陀螺仪就是以这个原理作为依据，用它来保持一定的方向。3轴陀螺仪可以替代3个单轴陀螺仪，可同时测定6个方向的位置、移动轨迹及加速度。
这里讲到的运动并非健康运动，而是通过手机本身的旋转，跌落、加速度等操作实现更多数值的反馈。
陀螺仪：这对于智能手机来讲可是相当重要的传感/控制器，有了它再配合3轴陀螺仪就可实现诸如体感（摇一摇）、VR、惯性导航等功能，是未来潜力最大、最具智能化体验的工具。
重力控制器：简单来看，当智能手机横竖屏切换、拍照片的朝向、诸如滚钢珠类游戏，都是应用到了这个控制器。
工具
涉及传感器：角度、长度、距离、压力、声音、磁场、霍尔
其实，上述这些传感器除了最后的霍尔功能外，其他应该都很容易理解。很多人讲智能手机的普及度不断攀升，真的让低端工具类设备厂商雪上加霜。但是有一点，智能手机始终是不让带到高考考场的，而且在精密程度以及可信度上也是存在疑虑的，因此很多物理工具设备短时间是不会退出这个历史舞台的。
霍尔：目前了解到的应用主要是翻盖自动解锁、合盖自动锁屏功能都是通过霍尔磁电效应实现的，并不是我们理解的利用红外光线传感器来实现的。
安全与支付
涉及传感器：NFC、指纹
随着各种Pay的互联网支付模式被认同，人们越来越少地携带钱包出行，一部手机几乎涵盖了日常的方方面面：乘坐地铁NFC刷卡进站，绝大多数餐厅、超市、便利店均支持移动支付，因此相对安全系数更高的指纹传感器就自然地成为用户支付时的一种快捷授权方式，这也是智能手机厂商所注重的关键所在。
指纹传感器：目前主流智能手机采用的是电容式指纹识别传感器，但从2015年开始识别速度更快、识别率更高的超声波指纹识别会逐渐普及。
总结
手机特别是智能手机早已不只是通信工具，经过各类新兴技术的武装、简化人们日常行为的融入，令它简直可充当一个全能的个人助理。当然用户的欲望是无止境的，就算不常用的功能也希望可以集成到巴掌大小的手机内，为的就是能在需要时可以露出满意的笑容。但这或许就是日后高端手机的优势所在，在比拼过外观、硬件性能、UI、应用后，手机厂商的下一个竞争点就在于此。但仍需重申的是，定位精密准确度高的传感器、控制器，虽然有厂商也宣称集成到手机里，但实际数值仅供参考而已，切不可贸然只拿着一支手机上的数据就一叶障目了。