“退休”智能手机如何变成简易智能家居终端？

本文来源:物联传媒

本文作者:市大妈

说起智能手机,通常我们习惯于将其归类为消费类终端,在分析物联网终端的时候,我们也很少将其考虑在内。

然而就这样一个项目,将智能手机与智能家居终端或者说物联网终端绑定在了一起。

年初,三星推出了一个Beta测试项目,尝试为老旧的Galaxy手机提供系统更新,赋予其新功能,以便用户将它们用作智能家居设备使用,该项目被称为“ Galaxy Upcycling at Home”计划。此次更新包括电池优化,以使手机保持长时间供电并长时间充当传感器。

具体来说,该计划允许老旧手机终端通过SmartThings应用程序接收软件更新,并将其转变为光传感器、婴儿监视器、摄像头或音频解决方案。简而言之,该计划旨在把旧的智能手机变成物联网解决方案。据了解,此项Beta测试项目仅在美国、英国和韩国提供,未来将可能会推广至其他市场,也会支持更多手机型号。

相信该新闻事件不少人已经有所了解。

老旧智能手机如何实现再利用?

众所周知,智能手机最基础的功能就是用来讲电话、拍视频、录音的麦克风,这里面都涉及到声音侦测。因此,只要旧手机还能联网,不就能当作一个声音传感器吗?甚至跟现在市面上单独卖的声音传感器并无太大的差别。

那么,我们就可以拿它来做一个婴儿监视机。只要把旧手机固定在宝宝的房间,如果宝宝有哭闹的情况,旧手机就能识别出来,通过更新的系统,还能把这个信息推送给爸爸妈妈的手机,以便家人第一时间知道宝宝的状态。同理,宠物的狂叫声或是敲门的声音,那这个感应器就可以通过旧手机向用户正在使用的手机发送信息进行提醒。

再举另外一个例子。

平常我们在使用智能手机的时候,会发现手机能够自动调节屏幕亮度,这要归功于手机内置的光线传感器。

体验过智能家居的人,或许会有这么一个经历,当房间光线不足的时候,小夜灯就会自动打开。也就是说,如果家里的亮度低于设定的最低亮度,这个感应器就会打开家里的其他智能灯具,以调节环境的整体亮度。

现在老旧手机挂在家里,作为智能家居里的一个光线传感器。当主人不在家的时候,家里如果有宠物,晚上其实最好给它亮个灯。当老旧手机的光线传感器如果识别到已经天黑,就能自动打开家里的灯光。而且因为具有联网功能,还能同步推送一条消息给主人,让主人安心。

在以上两个例子中,核心其实就是将旧手机当做一个独立的传感器再利用。顺着这个思路,其实如果把老旧手机里很多传感器拿出来单独对待,都是一个个简易的智能设备呢!

究竟智能手机上隐藏了多少传感器?

智能手机技术的发展速度快得令人难以想象,这其中就离不开传感器技术的发展,它们都是能够通过芯片来感应的元器件,如反应距离值、光线值、温度值、亮度值和压力值等。

今天,我们也来看看手机中究竟可能隐藏多少种类的传感器?

加速度传感器

加速度传感器的概念和重力传感器略微有些重叠,但事实上却又不一样。

加速度传感器是多个维度测算的,是指x、y、z三个方向上的加速度值,主要测算一些瞬时加速或减速的动作。加速度传感器功耗小但精度低。通常运用在手机中可用来计步、判断手机朝向的方向。

重力传感器

透过压电效应来实现。重力传感器内部有一块重物与压电片整合在一起,透过正交两个方向产生的电压大小,来计算出水平的方向。运用在手机中时,可用来切换横屏与直屏方向。

光线传感器

光线传感器类似于手机的眼睛。人类的眼睛能在不同光线的环境下,调整进入眼睛的光线。而光线传感器则可以让手机感测环境光线的强度,用来调节手机荧幕的亮度。而因为荧幕通常是手机最耗电的部分,因此运用光线传感器来协助调整荧幕亮度,能进一步达到延长电池寿命的作用。

距离传感器

它由一个红外LED灯和红外辐射光线探测器构成。距离传感器的工作原理是,红外LED灯发出的不可见红外光由附近的物体反射后,被红外辐射光线探测器探测到。距离传感器一般是配合着光线传感器来使用。

磁(场)传感器

磁场传感器是利用磁阻来测量平面磁场,从而检测出磁场强度以及方向位置。一般用在常见的指南针或是地图导航中,帮助手机用户实现准确定位。同时,还可以根据三个方向上磁场强度的不同,计算出手机在三维空间中的具体朝向。

陀螺仪

陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴动作的角速度,是补充MEMS加速度计(加速度传感器)功能的理想技术。事实上,如果结合加速度计和陀螺仪这两种传感器,系统设计人员可以跟踪并捕捉3D空间的完整动作,为终端用户提供更真实的用户体验、精确的导航系统及其他功能。手机中的“摇一摇”功能、体感技术,还有VR视角的调整与侦测,都是运用到陀螺仪的作用。

GPS位置传感器

智能手机中的GPS模组透过卫星的瞬间位置来计算,以卫星发射座标的时间戳与接收时的时间差来计算出手机与卫星之间的距离。可运用在定位、测速、测量距离与导航等用途。GPS模块主要作用是通过天线来接收到卫星的坐标信息帮用户定位。随着4G网络普及,GPS被应用在更多场景,比如与智能硬件配合实现远程定位监控,或是设备丢失后定位查找。

指纹传感器

目前主流的技术是电容式指纹传感器,但超音波指纹传感器也有逐渐流行起来趋势。前者作用时,手指是电容的一极、另一极则是矽晶片阵列,透过人体带有的微电场与电容传感器之间产生的微电流,指纹的波峰波谷与传感器之间的距离形成电容高低差,来描绘出指纹的图形。后者原理也类似,但不会受到汗水、油污的干扰,辨识速度也更为快速。运用在手机中可用来解锁、加密、支付等等。

霍尔传感器

霍尔传感器的作用原理是霍尔磁电效应,当电流通过一个位于磁场中的导体时,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电势差。

霍尔传感器安装在手机上主要功能就是使用智能皮套(磁皮套),扣上皮套后屏幕就会在皮套上留出的小窗口中出现一个小窗口界面,用来接听来电或阅读短信。

气压传感器

将薄膜与变阻器或电容连接在一起,当气压产生变化时,会导致电阻或电容数值发生变化,借此量测气压的数据。此外,在一些户外运用需要测量气压值时,此时搭配气压传感器的手机也能派上用场,在iOS的健康应用中,可以计算出你爬了几层楼。

心率传感器

透过高亮度的LED灯照射手指,因心脏将血液压送到毛细血管时,亮度(红光的深度)会呈现周期性的变化。再透过摄影机捕捉这一些规律性的变化,并将数据传送到手机中进行运算,进而判断心脏的收缩频率,得出每分钟的心跳数。通过检测用户手指上血管每分钟的脉动数量获得用户的心率数据。心率传感器在穿戴设备中比较常见。

血氧传感器

血液当中血红蛋白与氧合血红蛋白对于红光的吸收比率不同,用红外光与红光LED同时照射手指,并测量反射光的吸收光谱,借此量测血含氧量。可用于运动或健康领域的应用。

紫外线传感器

某些半导体、金属或金属化合物的光电发射效应,在紫外线照射下会释放出大量电子,透过检测这种放电效应可计算出紫外线强度。主要用途也在运动与健康领域。探测环境中的辐射水平。

温度传感器

许多智能手机都配置有温度传感器,有的还不止一个。区别就在于它们的目的是监测手机内部以及电池的温度。如果发现某一部件温度过高,手机就会关机,防止手机损坏。

3D超声波指纹识别

指纹按压识别技术当前已经成为一些智能手机的标准配备,已经实现在用户手指有少量污垢或潮湿的情况下仍能工作,甚至能穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石、塑料等设备进行识别。

除此以外,智能手机中或许还存在着其他的传感器器件,在此不再尽数列举。

一部智能手机上有多种传感器器件组合。这些传感器或许不能每一个都单独拿出来再利用。但是,其隐藏的价值我们不可置否,因为这些传感器的存在,每部“退休”老旧的智能手机都仍有一定的价值,有可能得到重复利用。

写在最后

可以肯定的是,未来传感器、智能手机的发展将更加了解周边环境,也就是说传感器的种类将远不止前文所提的这些。更大胆的设想是,未来的传感器不仅仅是感知,更具备一定的处理能力,传感器传输的不仅仅是数据,或许还有一些智能化的操作和判断。

基于此,智能手机摇身变成简易智能家居终端/物联网终端的潜能或许也将越大。

参考资料:

《最全介绍 | 手机上的23种传感器 》