在許多的層面上,智能手機技術的發(fā)展速度都快得令人難以想象,這其中就包含傳感器技術。雖然看似不起眼,但手機當中的傳感器有能力讓我們的生活方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。科技網(wǎng)站TechRadar日前就對傳感器技術的發(fā)展進行了回顧、預測和展望。以下是文章內(nèi)容:
你的手機已經(jīng)能夠知道自己身處何方,你正以怎樣的姿勢握著它,你對它說了些什么,以及你的移動速度有多快。
而相比移動傳感器技術即將獲得的重大革新,現(xiàn)在不過是自我感知設備和持續(xù)數(shù)據(jù)記錄時代的開始。在未來,我們還會看到更多的東西。
我們已經(jīng)習慣了翻轉(zhuǎn)手機或平板來使顯示內(nèi)容在橫屏和豎屏之間切換,但其實這種技術也是相對較新的創(chuàng)新,在過去3-4年內(nèi)才變得普及。
而最早利用這些傳感器的設備甚至都不是智能手機,而是任天堂的游戲主機Wii。
傳感器的意義
目前,我們已經(jīng)非常熟悉的、同時也被市場上幾乎所有產(chǎn)品所配備的傳感器包括加速度計,用于測量運動和朝向;還有陀螺儀,用于測量手機在三個軸上的角度旋轉(zhuǎn),并讓加速度計讀數(shù)獲得更高的準確性。
在位置服務方面,我們有用于探測磁北的磁力計,還有某種形式的GPS芯片。
除此之外,還有用于識別你在打電話時將手機靠近臉部的距離傳感器,以及根據(jù)周圍光線調(diào)整屏幕亮度的環(huán)境光傳感器。
和所有的電子元件一樣,這些傳感器都在越變越小,性能越來越強,同時成本也越來越低。在一部全新的智能手機當中,所有這些傳感器的成本綜合可能也不過十幾塊,但和其他任何硬件一樣,傳感器也有廉價和高端的選擇。
比如說,單單iPhone 5s所配備的加速度計成本就達到了1美元。但無論成本是多少,傳感器已經(jīng)變成了移動體驗的組成部分:相信大家已經(jīng)無法想象一部平板不會根據(jù)機身的旋轉(zhuǎn)而改變顯示內(nèi)容朝向,或者是一部無法進行導航的智能手機存在了。
尖端技術
在已經(jīng)過去的2013年,我們也看到了更多新型傳感器的亮相。蘋果的iPhone 5s和iPad Air裝備了M7追蹤芯片,它為這兩款設備帶來了動作感應的能力。在實際使用當中,它可以分辨步行和駕車的區(qū)別,如果你在一段時間內(nèi)沒有移動,它還會采取特定的動作(比如關閉Wi-Fi)。
如果你在火車上,M7芯片可以告訴iPhone不要試圖去連接經(jīng)過的公共網(wǎng)絡。而與此同時,健身應用不需要腕帶就可以獲取到有關用戶動作的精確數(shù)據(jù)。
三星同樣也習慣于為自己的產(chǎn)品加入盡可能多的功能,這一點在Galaxy S4和S5兩款旗艦手機上自然也不例外。
這兩款手機都裝備了溫度和濕度傳感器,用戶可以通過S健康應用來獲取這些數(shù)據(jù),從而讓自己的設備來關注身邊的環(huán)境狀況。
與此同時,它們還配備了用于測量大氣壓力的氣壓計,還有使用紅外線監(jiān)測手部動作的手勢傳感器。
以上便是傳感器技術在目前的發(fā)展。那么在未來的數(shù)月甚至數(shù)年當中,該領域又將迎來怎樣的進步呢?簡而言之,更多的傳感器種類和更高的精確度。
我們和美國電信業(yè)巨頭AT&T的資深技術員Emiliano Miluzzo進行了交流,來了解傳感器技術的未來發(fā)展趨勢。在AT&T的研究實驗室當中,Miluzzo所負責的是移動傳感系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析。“為移動設備加入更多傳感器的趨勢將會繼續(xù)。”他說。
“如果能夠擁有空氣和水質(zhì)量傳感器,某種形式的醫(yī)療傳感器,3D/立體攝像頭,甚至是雷達和聲納……那就再好不過了。如果我們了解到傳感器微型化的速度有多快,這個心愿單將會越變越長。”
過多的傳感器
你是否會想要一部能夠追蹤心率和情緒狀態(tài)的手機?比如說,當你開始感到焦慮時,手機會自動開始播放一些舒緩的音樂。
根據(jù)飛思卡爾總監(jiān)Kaivan Karimi的說法,使用成本低廉的傳感器就可以讓這一切成為現(xiàn)實。
“你的設備將可以去閱讀你的情緒,”Karimi在去年10月份時這樣告訴媒體,“這就意味著,你可以對人的情緒進行遠程追蹤……你的設備對你的了解將遠高于你自己。”
我們手機當中的微機電系統(tǒng)(MEMS)是由硅所制成的,但科學家現(xiàn)在正在實驗一種運行于有機聚合物之上的MEMS,而這種材質(zhì)更適合被植入人體。
一旦制作這些元件的成本和時間降下來,我們就能夠從自己的身體里去監(jiān)控健康和活動。它們甚至可以用來控制仿生假肢。
紫外線傳感器目前也正處于廠商的早期測試階段,當中就包括ROHM。想要搞清楚你需要涂多少防曬霜,你的手到底有多干凈,或者你需要喝多少水,只需一部手機便一目了然。
試想一下,如果你在看醫(yī)生的時候能夠提供兩個月的健康記錄數(shù)據(jù),而不是單憑自己的記憶和口述,這對于醫(yī)生的診療無疑會帶來巨大的幫助。
在更廣泛的層面,疾病和健康模式可以跨越國家和大陸被更加準確地追蹤。
加州大學伯克利分校的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種污染傳感器的原型產(chǎn)品,其體積小到足以被放進手機當中,這可讓環(huán)境和健康機構去大范圍地檢測煙塵和危險的化學物。與此同時,美國環(huán)境保護局也正在開發(fā)一種移動空氣監(jiān)測傳感器。
意大利國家地球物理和火山學研究所的兩位地震學家,Antonio D‘Alessandro和Giuseppe D’Anna,已經(jīng)在iPhone 4和5上運行了一些測試,來展示手機可以如何被用來檢測地震。
我們手機里的傳感器需要升級,但在最后,它們可以成為一種預警系統(tǒng),讓有需要的人可以更快地獲得幫助。
在本地和全球的層面,下一代的傳感器將會讓事情變得不同。AT&T的Emiliano Miluzzo補充道:“通過把一部智能手機變成和瑞士軍刀類似的東西,我們可以同時改變發(fā)達和發(fā)展中國家居民的生活,因為他們需要的都盡在掌中。”
“不僅用戶的問題可以立刻得到解答,政府也可以更加效率地去運轉(zhuǎn)自己的基礎設施。”
“醫(yī)療數(shù)據(jù)可以持續(xù)地被傳輸回云端。如果出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的信息,這會觸發(fā)醫(yī)療干預的警報。”
“政府將可以依賴于毫無間斷的污染等級測量,發(fā)展中國家的居民可以快速地監(jiān)測水質(zhì),腦電圖頭盔可以讓人們使用思維對設備進行控制,雷達和聲納可以讓人們更好地了解自己的周遭環(huán)境。”
更智能的家居
隨著傳感器變得更加智能,我們家中的其他裝置和裝備也會如此。在未來,裝備了傳感器的智能手機并不會單獨工作,而是作為更大設備網(wǎng)絡的一部分,無論是家中的恒溫器還是街道上的Wi-Fi路燈,它們都將擁有自己的微型監(jiān)測部件。
意法半導體是目前領導傳感器研發(fā)的技術公司之一。他們正在開發(fā)一種可以結合來自加速度計、磁力計、壓力傳感器和Wi-Fi掃描儀讀數(shù)的技術,以獲取更為精確的室內(nèi)定位。
這意味著,不管你是想要在購物中心里尋找一家書店,或者酒店里的一家餐館,該技術都可以讓這一過程變得更加輕松。
與此同時,三星目前正在倫敦哈洛德百貨展示一個所謂的“家庭創(chuàng)新空間(Home Innovation Space)”,其中包含了智能的聯(lián)網(wǎng)洗衣機、冰箱和其他家用電器。
一旦你的手機有能力搞清楚你身處建筑的第幾層,你可能永遠都不再需要去按下照明開關了,無論是在家里還是酒店。此外,你的聯(lián)網(wǎng)冰箱可以根據(jù)你吃過的食物的營養(yǎng)值來提供下一餐的建議。
如果你經(jīng)常去健身房,Somaxis的MyoLink肌肉傳感器可以檢測到你鍛煉的情況,而Cardiio應用可以通過iPhone的攝像頭來測量你的心率。
這種技術在如今已經(jīng)處于早期研發(fā)階段了,用不了多久,健身房的器械應該就可以自動適配到你的健身等級,而無需你進行任何輸入。
我們也別忘了游戲——Galaxy S4已經(jīng)可以分辨你是否在看屏幕,而一旦手機攝像頭智能到可以檢測你的情緒,手機中所運行的游戲也可以相應地調(diào)整難度。
勇敢面對新的世界
Miluzzo在最后展望道:“令人激動的是,智能手機和平板電腦將會變成我們的私人助手,準備好來感應我們所處的周遭環(huán)境,并代表我們來采取相應的動作。”
“為了實現(xiàn)這一點,我們會一直需要更新更高級的感應能力——而這個過程可以被硬件微型化加速。研究人員和開發(fā)者通過自己的創(chuàng)意在如今所達到的成果也令人贊嘆。”
手機傳感器帶來了便攜性,而這又由計算和報告能力提供著背后支持。無論它是在監(jiān)測你的血糖水平,還是對即將發(fā)生的雪崩向你發(fā)出警告,在未來的技術革新面前,這些都不再是遙不可及的。
智能手機已經(jīng)在我們生活當中的許多層面掀起了革命,而這不過才剛剛開始。
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