【導讀】現如今，傳感技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，例如指紋識別以及光線(xiàn)感應技術(shù)就被應用到手機；測量步數、脈搏、體溫的傳感器則被應用到各種可穿戴設備中。因為這些功能的實(shí)現，科技革命的走向也越來(lái)越明朗。本文就帶領(lǐng)大家盤(pán)點(diǎn)那些推動(dòng)未來(lái)科技的傳感器。
指紋識別，光線(xiàn)感應，測量步數、脈搏、體溫，如今有越來(lái)越多的功能被應用于手機，平板，筆記本等移動(dòng)終端上面。我們使用這些功能，體會(huì )著(zhù)被科技懷抱的感覺(jué)。你可曾想過(guò)，在這些功能的背后，隱藏著(zhù)多少科技以及故事。
科技革命，傳感器的地位舉足輕重
一個(gè)傳感器加上使用它的創(chuàng )意能夠獲得什么？答案是一個(gè)革命性的產(chǎn)品。2007年，蘋(píng)果發(fā)布iPhone。它重新定義了傳統手機的使用方式。通過(guò)兩手指的開(kāi)合，便可以將屏幕上的圖片放大縮小，這在當時(shí)就像魔法一樣吸引著(zhù)全世界的人去體驗。而實(shí)現這一功能的，便是iPhone上的多點(diǎn)觸摸傳感器。
如今，大熱的智能穿戴設備，能夠全天候的監測我們每天行走的步數，睡眠質(zhì)量，消耗的卡路里甚至還有脈搏，心率等信息。由于不需要醫生便可以對我們的身體狀態(tài)有一個(gè)直觀(guān)的了解，所以它們受到熱捧便在情理之中。由此可以感到傳感器在科技產(chǎn)業(yè)的地位多么重要。
創(chuàng )新的傳感器是提升產(chǎn)品賣(mài)點(diǎn)的硬道理
在微軟剛剛發(fā)布不久的智能手環(huán)內部，竟然設計有多達十種傳感器。這些傳感器聽(tīng)起來(lái)就令人覺(jué)得神奇，比如可以測量陽(yáng)光強度的紫外線(xiàn)傳感器，測量體溫的皮膚溫度傳感器，以及脈搏傳感器，三軸陀螺儀等等。如今，這款產(chǎn)品已經(jīng)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售，創(chuàng )新的功能令其供不應求。
如今很多科技廠(chǎng)商意識到，搭載創(chuàng )新的傳感器，可為產(chǎn)品帶來(lái)或新穎或便捷或安全的功能，但想要發(fā)明一個(gè)創(chuàng )新的傳感器卻并不是一件容易的事情，而需要耗費巨大的研發(fā)成本。
所以很多研發(fā)實(shí)力相對較弱的廠(chǎng)商都是等到某款傳感器上市并達到一定產(chǎn)量之后，才將其配備到自家的產(chǎn)品上的。這也是為什么指紋識別技術(shù)才剛剛在手機上普及開(kāi)來(lái)的原因。
門(mén)檻較高，軟硬結合是王道
如今困擾科技廠(chǎng)商的問(wèn)題并不僅僅在于自己弄不到創(chuàng )新的傳感器，而是就算產(chǎn)品搭載了這些傳感器，但卻無(wú)法實(shí)現他們想要的功能。
我們知道傳感器本身，只是一個(gè)檢測裝置，它能夠感受到被測量的信息，并將這些信息傳遞給設備進(jìn)行處理，從而得出相應的結論或者給出應對措施。而這個(gè)處理的過(guò)程是需要設備制造商通過(guò)反復測量試驗，最終寫(xiě)入程序中的。
如果寫(xiě)入機身內的程序不準確，輕則影響產(chǎn)品體驗，重則導致這項功能成為雞肋，增加了產(chǎn)品成本，卻遭到用戶(hù)詬病。所以，如今很多評測者會(huì )把屏幕觸摸精準度，重力感應靈敏度，成像質(zhì)量等作為評測內容的重要環(huán)節。
前面筆者通過(guò)這么多篇幅，闡述了傳感器之于移動(dòng)平臺的重要地位以及面臨的問(wèn)題，那么接下來(lái)我們就一起探討一下傳感器本身吧。
指紋識別傳感器：不止安全
指紋識別傳感器及其功能
人的指紋有50億分之一的重復概率，奠定了指紋識別技術(shù)極高的安全性。以前，這一技術(shù)僅僅應用于刑事偵查案件中，而如今普通大眾也可使用搭載指紋識別技術(shù)的終端啦。
目前，應用于移動(dòng)終端的指紋識別技術(shù)共有兩大類(lèi)，分別是滑動(dòng)式與按壓式，代表機型有三星S5和iPhone 6?；瑒?dòng)式需要用手指在傳感器上滑動(dòng)才能識別，而按壓試只要手指放在傳感器上便可以識別。
代表設備：iPhone 6/plus，iPad Air 2，Galaxy S5，魅族MX4 Pro
對于指紋識別傳感器，我們必須明白的事：
1：滑動(dòng)式傳感器因為每一次都會(huì )掃描較大面積指紋，所以安全性和識別率更高，但也犧牲了識別速度。
2：滑動(dòng)式傳感器相比按壓式更節省空間。
3：按壓式傳感器擁有比滑動(dòng)式相對較快的識別速度。
4：按壓式傳感器不管手指從哪個(gè)方向按壓都能夠識別，隨意性更高?；瑒?dòng)式則只能上下滑動(dòng)識別。
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皮電傳感器：知你性情
皮電傳感器及其功能
例如有研究表明，人們在一天的活動(dòng)中，早晨剛醒以及晚上睡覺(jué)時(shí)候人體皮電反應水平較低，而上午和下午的某一個(gè)時(shí)段的皮電水平相對較高，而這一時(shí)段正是我們學(xué)習或者工作效率最高的時(shí)段。
需要注意的是皮電傳感器并不能測試出用戶(hù)的喜怒哀樂(lè )，只能感受到用戶(hù)心理狀態(tài)是否變化，而通過(guò)這種變化，我們可以得到一些結論。例如通過(guò)測謊儀的皮電傳感器感應被測者說(shuō)話(huà)時(shí)的心理變化，從而斷定是否說(shuō)謊。
如果通過(guò)皮電傳感器檢測我們幾天的人體皮電反應水平，通過(guò)皮電波形高低，我們就可以得知自己每天哪一個(gè)時(shí)段的工作效率最高了。以此依據來(lái)安排我們的工作在狀態(tài)最佳的時(shí)段，豈不可以令效率事半功倍？！
對于皮電傳感器，我們必須明白的事：
1.人體皮電反應受溫度，人體活動(dòng)以及心理反應三個(gè)因素影響，皮電傳感器因此會(huì )收到影響，準確性有待檢驗。
2.人們一天會(huì )擁有眾多情緒，每一天所產(chǎn)生情緒的時(shí)間、情緒類(lèi)別皆不同，就算我們準確測量出皮電反應情況，歸類(lèi)整理這些數據并給出科學(xué)的建議依然是廠(chǎng)商最頭痛的問(wèn)題。
3.目前微軟手環(huán)已經(jīng)搭載該傳感器，該項技術(shù)很快便會(huì )走入我們的生活中。
光線(xiàn)傳感器：貼心調節
光線(xiàn)傳感器及其功能
光線(xiàn)傳感器是一種光敏元件，通過(guò)感受機身環(huán)境光的強度以及變化，從而調整機器屏幕的亮度，鍵盤(pán)背景燈亮度以及其它拓展功能。
光線(xiàn)傳感器早在十年前，便已經(jīng)應用于移動(dòng)產(chǎn)品身上。它盡管功能相對單一，僅僅用于根據不同環(huán)境光線(xiàn)，調整屏幕亮度以及鍵盤(pán)背景燈開(kāi)關(guān)，但由于功能實(shí)用，所以成為目前大屏手機以及平板電腦的必備元件。
代表設備：iPhone，iPad，MacBook Air三星S系列等配備大屏的移動(dòng)終端。
對于光線(xiàn)傳感器，我們必須明白的事：
1.它可以控制屏幕的亮度，令你在戶(hù)外可以看清屏幕，室內也不會(huì )因為覺(jué)得刺眼。
2.如果你的移動(dòng)終端有鍵盤(pán)，那么它還可以控制鍵盤(pán)背景燈的開(kāi)關(guān)以及亮度
3.差的光線(xiàn)傳感器降低移動(dòng)終端的使用體驗，例如會(huì )出現在黑暗的環(huán)境下，屏幕依然很亮；在光線(xiàn)條件變化較大的戶(hù)外，屏幕亮度變化較為遲鈍等現象。
4.光線(xiàn)傳感器一般設計在機身頂部手不宜覆蓋的部位，以防影響測量的準確性。
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心率傳感器：告訴你心跳背后的秘密
心率傳感器及其功能
作為個(gè)人健康設備的超級武器，該功能可以通過(guò)監測心率來(lái)追蹤運動(dòng)強度，不同的運動(dòng)訓練模式等，并可以針對這一數據推算睡眠周期等與之關(guān)聯(lián)的健康行動(dòng)數據。由于脈率隨著(zhù)睡眠周期的變化而改變，睡眠加深時(shí)脈率減小，所以我們可以由睡眠時(shí)間的心率變化來(lái)監測睡眠質(zhì)量。但由于目前移動(dòng)設備上的心率傳感器準確度偏低，所以可信度有待考量。據傳，為了保證心率測量的可信度，蘋(píng)果手表設計了四個(gè)心率傳感器用以準確測量心率。
目前心率傳感器有兩種，一種是通過(guò)光反射測量的光電心率傳感器以及利用人體不同部位電勢測量的電極式心率傳感器。前者盡管測量準確度欠佳，但優(yōu)勢在于體積小，所以目前所有的移動(dòng)終端都用該種方式測量。后者在醫院中測量心電圖的時(shí)候我們經(jīng)常會(huì )看到，通過(guò)測量人體不同點(diǎn)的電勢變化，從而測量出心率變化，該方法 測量精準，但必須同時(shí)監測人體的兩個(gè)部位，而我們平時(shí)用手機和手表的時(shí)候都是單手接觸產(chǎn)品，所以無(wú)法做到持續監測。
代表設備：微軟手環(huán)，松拓 VECTOR HR運動(dòng)腕表，三星Galaxy S5手機
對于心率傳感器，我們必須明白的事：
1.單純給出心率數值對你并沒(méi)有太大意義，如果能夠持續測量，并通過(guò)一段時(shí)間的心率數據給出睡眠質(zhì)量／休息時(shí)間等健康建議則會(huì )對用戶(hù)有很大幫助。
2.目前絕大部分移動(dòng)終端用的都是光電心率傳感器，相比電極式心率傳感器誤差幾率較大。
3.電極式心率傳感器目前還無(wú)法應用于較小的穿戴設備上，但目前已經(jīng)有廠(chǎng)商在為此而努力了。相信未來(lái)會(huì )成為高端設備的標志配件。
氣壓計：感知你的高度
氣壓計及其功能
氣壓計是一個(gè)被埋沒(méi)但非常實(shí)用的小東西。很久以前便已經(jīng)有手機搭載，例如三星Galaxy S3，Galaxy note 2，而目前iPhone 6/plus也將其納入懷中，為機器提供氣壓數據。
氣壓計雖然僅能夠測量氣壓數據，但通過(guò)該數據我們可以精確得知機器的海拔高度。如果監測一段時(shí)間內的氣壓變化，還能獲得機器高度變化數據，從而為進(jìn)一步的數據處理做準備。
那 么氣壓計到底通過(guò)測量出來(lái)的高度數據，能給用戶(hù)帶來(lái)什么好處呢？戶(hù)外運動(dòng)員可以直觀(guān)的了解自己所在的高度；未來(lái)導航地圖不僅可以知道我們所在的平面位置， 甚至還能知道我們所在的樓層，而這絕對是未來(lái)導航發(fā)展的必然趨勢；現在穿戴設備只能偵測人們每天所走的步數，而擁有氣壓計還能偵測所走過(guò)的樓梯數，從而令 消耗卡路里數據更準確。
代表設備：LG G Watch R，iPhone 6／plus，三星Galaxy S3，Galaxy note 2
對于氣壓計，我們必須明白的事：
1.既然是測量氣壓的元件，那么氣壓變化異常也勢必會(huì )影響用戶(hù)得到信息的有效性。例如在飛機飛行的時(shí)候，為了乘客舒適都會(huì )為機艙加壓，此時(shí)飛機內部的氣壓值與外部不同，我們也就無(wú)法得到正確的高度信息了。
2.目前氣壓計已經(jīng)廣泛應用于移動(dòng)終端中，但由于缺乏應用軟件支持，它們經(jīng)常被用戶(hù)冷落。
3.氣壓計是非常實(shí)用的元件，我們登山時(shí)可以利用搭載它的設備讀取海拔高度信息。
圖像傳感器：像素太高未必好
圖像傳感器及其功能
圖像傳感器是攝像頭內部用于接收光學(xué)信號的元件。配合鏡片組以及圖像處理器（ISP）可以實(shí)現拍攝照片的功能。這三者共同決定成像質(zhì)量的好壞。
圖像傳感器上面擁有眾多接收光線(xiàn)信號的像素點(diǎn)，它們將自己接收到的光線(xiàn)信號轉換成電信號，并通過(guò)ISP轉化成我們在屏幕中看到的照片。所以這些“小家伙”才是決定圖像效果最重要的因素。
如果圖像傳感器中集成了很多像素點(diǎn)，那么它拍出的照片將會(huì )存留更多信息，細節會(huì )更好。如果像素越大，那么每個(gè)像素接收光線(xiàn)的能力就越強，最大的好處就是降低了曝光時(shí)間，增加暗光環(huán)境拍攝成功率，色彩也會(huì )更豐富銳利。
代表設備：目前市面上幾乎所有手機，平板，筆電皆有配備，三星智能腕表
對于圖像傳感器，我們必須明白的事：
1.并非像素越高越好。因為手機體積決定圖像傳感器不能設計過(guò)大，所以如果像素過(guò)高，單個(gè)像素面積便會(huì )減小。
2.除了像素，鏡頭同樣可以影響畫(huà)質(zhì)，有些鏡頭帶有鍍膜，可以阻擋紅外線(xiàn)干擾，降低炫光以及紫邊等現象。
3.光學(xué)防抖可以通過(guò)延長(cháng)曝光時(shí)間的方式提升暗光環(huán)境的拍攝能力，以及防止拍攝視頻時(shí)抖動(dòng)。
總結
我們必須意識到，決定傳感器發(fā)展的壁壘并不在于傳感器本身，而是如何用程序去分析傳感器積累的數據，并為人所用。很多廠(chǎng)商都是花費數年研究才有所建樹(shù)。放眼未來(lái)，伴隨著(zhù)越來(lái)越多創(chuàng )新的傳感器植入移動(dòng)終端設備中，我們可以輕松掌握身體的狀態(tài)，情緒以及能量消耗，這些數據將會(huì )助力我們的身體健康，調整情緒以及工作效率提升，如此設備難道不能稱(chēng)為科技革命嗎？
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