Как работает g сенсор в телефоне? - ответы на компьютерные вопросы

Введение

В современной технике значения
неэлектрических величин, параметры и
характеристики неэлектрических процессов
измеряют преимущественно электрическими
и радиоэлектронными методами.

Общий принцип работы подобных приборов
предполагает преобразование неэлектрической
величины в электрическую. Роль последней
может выполнять параметр какого-либо
компонента электрической цепи (емкость
конденсатора, индуктивность катушки,
сопротивление резистора) или электрическое
напряжение (ток), определенный параметр
которого, однозначно соответствует
неэлектрической величине. При
преобразовании процессов чаще всего
достигается соответствие между
мгновенными значениями электрического
напряжения (тока) и мгновенными значениями
неэлектрического процесса. Значения
электрических величин и параметры
напряжения (тока) измеряются с помощью
радиоэлектронных или электрических
средств измерений. Рассматриваемые
методы обладают многими достоинствами.
К ним можно отнести:

 возможность
осуществления дистанционных измерений
(в том числе на сильно удаленных объектах
и объектах, недоступных для присутствия
экспериментатора);

 ускорение измерений;

 возможность
непрерывного измерения значений или
характеристик процесса;

 высокую чувствительность
измерительных средств;

 хорошие предпосылки
для автоматизации измерений;

 упрощение обработки
результатов измерений и т.п.

В данной курсовой работе приводится
описание прибора для измерения отклонения
толщины диэлектрической ленты от
образцового значения на основе емкостного
измерительного преобразователя.

Как включить браслет

Устройства от разных производителей наделены многочисленными опциями, поэтому фитнес-браслет не просто стильный аксессуар для создания образа, а функциональный девайс, обеспечивающий выполнение отдельных задач.

Как включить фитнес-браслет

Устройство включиться автоматически сразу же после подзарядки, обычно никаких клавиш нажимать не надо, но зависимо от конструктивного исполнения модели может быть предусмотрена кнопка включения.

Перед тем как настраивать девайс, требуется зарядить его посредством кабеля, док-станции (предлагается в комплектации). Способы могут отличаться в зависимости от модели. Одни имеют зарядную капсулу, извлекаемую из ремешка при зарядке, в других снимается часть ремешка, где спрятаны контакты, в отдельных моделях USB внедряется в саму конструкцию браслета и кабель для подключения не требуется.

Как работает фитнес-браслет

Ещё один важный момент – принцип работы устройства. В смарт-браслетах предусмотрены датчики, реагирующие на определённые показатели. Путём подсчётов полученных данных, например, при вычислении скорости движения, замеров пульса и периода активности, девайс может подсчитать количество потраченных калорий или длительность сна.

Благодаря синхронизации со смартфоном поступившие данные можно наблюдать в приложении. При этом следует учитывать и совместимость модели браслета с платформой.

Принцип определения пульса фитнес-браслетом

Как правильно носить фитнес-браслет, на какой руке

Спорт-трекеры оснащены функционалом, подразумевающим измерение физиологических показателей и степени активности пользователя. Так, чтобы снизить погрешности показаний устройства, нужно следовать некоторым правилам ношения браслета. Однозначно сказать, на каком из запястий надо носить трекер, нельзя, поскольку у каждого человека ведущей может быть как правая, так и левая рука. Здесь всё дело в активности, отслеживаемой браслетом и принимаемой при подсчётах результатов измерений.

Правильно носить фитнес-браслет на руке, которая менее активна. Это связано с тем, как работает устройство. Например, при подсчёте шагов замеряются взмахи руки, а не движения ног, так что шагомер может засчитать и жестикуляцию, осуществляемую сидя. Ведущая рука двигается чаще, поэтому, надев браслет на неё, можно получить результаты, не соответствующие действительности

Что касается таких опций, как измерение пульса, давления или ЭКГ – здесь важно, чтобы запястье было расслабленным, тогда как работа мышц активной руки, чаще находящейся в напряжении, может искажать замеры

Важно знать не только на какой руке, но и как носить фитнес-браслет. Если для простых устройств с шагомером не принципиально, как закреплён трекер, то для тех, что с опциями измерения пульса, давления, ЭКГ, этот момент важен

Подобные девайсы оснащают светодиодом, который просвещает кожу и мышцы, в то время как светочувствительным датчиком может определяться уровень наполненности сосудов. Для точности результатов трекер должен закрепляться на расстоянии 2-3 см от сгиба кисти, поскольку его нахождение ближе к ладони усложняет сканирование сосудов, чем впоследствии обуславливается погрешность показаний.

Как пользоваться фитнес-браслетом

После настройки смарт-устройства его закрепляют на руке. Трекер будет вести счёт шагам, и отправлять информацию в приложение. При наличии экрана данные можно просмотреть и с устройства.

Перед пробежкой следует активировать соответствующий режим или применить приложение Runtastic. Спорт-трекет измерит пульс и расстояние, преодолённое пользователем, а при значительной нагрузке сообщит о финале тренировки.

У каждого устройства свои особенности и набор функций. От этого напрямую зависит и стоимость. Чтобы использовать все возможности трекера, необходимо связать его со смартфоном или иным девайсом.

МАГНИТО́МЕТР

МАГНИТО́МЕТР, прибор для измерения характеристик магнитного поля и магнитных свойств объектов и материалов. Некоторые М. имеют спец. названия в зависимости от измеряемой величины: эрстедметры измеряют напряжённость магнитного поля, градиентометры и вариометры – изменения напряжённости в пространстве и времени, инклинаторы и деклинаторы – направление вектора напряжённости, тесламетры – величину магнитной индукции. М. измеряют также следующие характеристики объектов и материалов: магнитную проницаемость и магнитную восприимчивость (мю-метры и каппа-метры), коэрцитивную силу (коэрцитиметры), поток магнитной индукции (веберметры или флюксметры), магнитный момент, кривые намагничивания, потери на гистерезис и др. Часто магнитометрич. датчики используются при косвенных измерениях немагнитных величин.

Функции и характеристики

У смарт-браслетов бывает разное количество функций, в зависимости от того, для чего устройство предназначено, кто его выпустил и сколько оно стоило. Существуют следующие варианты:

Уведомления о звонках и смс. Эта функция заставляет браслет вибрировать каждый раз, когда на телефон владельцу кто-нибудь позвонит или придет смс. Очень удобно для пожилых людей, которые плохо слышат, а также для тех, кто большую часть времени проводит на работе и учебе, где громкие звонки не приветствуются.
Выход в интернет. Эта функция встречается у дорогих бизнес-моделей, с большим экраном и соответствующей ценой. Позволяет скачивать развлекательные приложения, просматривать веб-страницы, читать книги и отвечать на электронные письма. Позволяет практически полностью заменить сотовый телефон.
Отслеживание основных показателей тела. Полезно для людей с заболеваниями и для спортсменов — браслет фиксирует частоту пульса, показатели артериального давления, температуру тела. Очень удобно проверять, как действуют на организм упражнения, или смотреть, не пора ли срочно принимать таблетки.
Подсчет калорий. Позволяет внести в специальный раздел программы съеденную пищу и одновременно подсчитать, сколько калорий было получено, а сколько – сожжено. Хорошая функция для людей, которые следят за своим весом.
Вспомогательные функции для ориентирования на местности. У простых моделей это только компас, по которому можно минимально сориентироваться, например, в лесу. У более продвинутых — навигатор, по которому можно следить за собственным местоположением и выстраивать маршруты из точки А в точку Б.
Часы.
Позволяют посмотреть, сколько времени, плюс – часто оснащены секундомером.
Умный будильник. Позволяет просыпаться с комфортом, в ту фазу сна, которая для этого лучше всего предназначена. Если верить производителям, помогает высыпаться, даже если спать требуемые восемь часов не получается. Большой плюс будильника — он бесшумный. Очень полезная вещь для людей, которым нужно рано вставать на работу, а вот семью будить совсем не хочется.
Проигрыватель музыки. Позволяет проигрывать музыку со смартфона, встречается в дорогих моделях. Иногда умеет дополнительные полезные вещи — например, мешать плейлист или выключаться через определенное время.

Именно из-за обилия функций очень важно тщательно выбирать подходящую модель — большинство из них имеют конкретное назначение, и нет смысла тратить деньги на что-то более дорогое и разностороннее

Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Датчик значительно расширяет возможности смартфона. Ниже перечислены основные функции, за которые он отвечает.

Автоматическая смена ориентации экрана при повороте девайса.
Управление игровым процессом при помощи наклонов.
Реагирование устройства на определенные жесты, и выполнение соответствующих действий (смена музыкального трека, отключение будильника или отклонение звонка). Примеры жестов: постукивание по корпусу или его встряхивание, переворот смартфона экраном вниз.
Определение и визуальная демонстрация изменений положения человека в пространстве через навигационные приложения (Google Карты и др.).
Возможность отслеживания физической активности. Классический пример – подсчет пройденной дистанции при помощи шагометра.

Как выглядит акселерометр в телефоне

Акселерометр в телефоне выглядит как обычный чип. В зависимости от модели смартфона может на вид незначительно отличаться. Принцип работы представить себе проще на примере механического варианта: в нём есть массивный элемент, закреплённый упругими подвесами, давление на которые можно измерить. В зависимости от задачи, подвесов может быть от одного до трёх.

Электронный акселерометр вместо массивного тела использует набор проводников, которые могут двигаться под воздействием ускорения и изменять напряжённость поля вокруг себя. По показаниям напряжённости можно определить, в какую сторону сдвинулись проводники и какое движение корпуса вызвало этот сдвиг. Комплексный датчик, включающий гироскоп, может иметь больше осей – до шести.

Вот так выглядит акселерометр в телефоне.

Трёхосный акселерометр довольно точно определяет как положение тела в пространстве в каждый момент, так и его изменение. При этом он постоянно собирает и отправляет информацию о давлении на подвесы. Что это даёт? Так, например, датчик акселерометра в телефоне помогает не только определить положение корпуса устройства в пространстве, но и скорость, с которой вы перемещаетесь, и сотрясения, производимые вашими шагами, и намеренные встряхивания смартфона.

Именно поэтому, повернув корпус телефона, вы наблюдаете, как картинка на экране тоже поворачивается. Именно поэтому вы можете в гоночной игре рулить, используя смартфон или геймпад как рулевое колесо. Именно поэтому фитнес-трекер умеет подсчитывать ваши шаги или отслеживать качество сна.

Как узнать, есть ли акселерометр в телефоне

Практически во всех смартфонах и планшетах, выпущенных в эпоху Android и iOS, этот датчик есть. Даже в самом первом айфоне, выпущенном в 2007 году, и в первом Samsung Galaxy S, вышедшем в 2010-м.

Если вы сомневаетесь, есть ли он в вашем устройстве, то просто почитайте официальное описание. В ранних Андроид-смартфонах поворот экрана не обязательно включался по умолчанию, поэтому, если вы повернули свой телефон и дисплей не отреагировал, это ещё ни говорит об отсутствии акселерометра. Вероятнее всего, что он отключен в настройках телефона. Найдите похожую иконку, как на рисунке ниже и активируйте.

Функции акселерометра и их применение

Наличие данного датчика в смартфоне является достаточно полезной функцией, поскольку с его помощью удается повысить комфортность использования устройства.

Человек, который успел ощутить всю прелесть телефона с акселерометром, уже не сможет использовать устаревшие модели, не имеющие G-сенсора, в силу отсутствия важных функций, являющихся уже привычными в современном мире.При подсчёте шагов смартфон также обращается к данным, получаемым от акселерометра.

Что не так с фитнес-трекерами?

Итак, современные фитнес-браслеты умеют измерять множество показателей здоровья, при этом технологии постоянно развиваются. Что же может пойти не так?

Одна из основных претензий к трекерам активности, доступным обычному пользователю, касается того, насколько точны их измерения. С подсчетом шагов браслеты справляются неплохо, но с более сложными функциями, включая пульсометр, возникают трудности.

Но иногда точности устройств не хватает и для бытового использования. В 2018 году один из калифорнийских суд рассмотрел коллективный иск покупателей браслетов Fitbit: истцы заявили, что гаджеты «крайне неточны и часто не могут измерять пульс вовсе». Их иск, впрочем, отклонили.

Иногда низкая точность измерений — следствие самой конструкции фитнес-браслета. Например, световой сигнал, позволяющий регистрировать пульс, очень слаб: помехи, возникающие из-за движения, гораздо сильнее и часто заглушают его. Чтобы получить более точные результаты, алгоритмы приложений могут просто не учитывать данные, записанные во время активных тренировок (а ведь это как раз самое интересное!).

Неточное измерение пульса возможно даже во время ходьбы, в этом убедилась группа ученых из Великобритании, Португалии и Грузии. Участники этого опыта надевали по четыре одинаковых фитнес-браслета — по два на каждое запястье — и после «прогулки» по беговой дорожке получали четыре заметно разных графика.

Производители трекеров часто позиционируют их как инструмент, который поможет изменить образ жизни и добиться определенных целей — например, сбросить лишний вес. Увы, исследования показывают, что этот инструмент работает далеко не всегда. Например, в 2016 году ученые эксперимента с участием около 800 жителей Сингапура. Добровольцы носили трекер-подвеску в течение года. Оказалось, что они посвящали физкультуре в среднем на полчаса в неделю больше, чем люди из контрольной группы. Впрочем, это никак не отразилось на их здоровье: их масса тела и показатели давления спустя год в среднем не изменились.

Не добились желаемого и большинство из 470 участников исследования, проведенного в Питтсбургском университете.

Что умеют современные фитнес-браслеты

Самый простой трекинг активности — подсчет пройденного расстояния. Для этого даже не нужно специальное устройство, достаточно приложения-шагомера, использующего встроенный акселерометр смартфона.

Другая важная функция, измерение пульса, появилась благодаря технологии фотоплетизмографии. С ее помощью можно отслеживать кровоток, наблюдая, как меняется объем сосудов. Для этого трекер пропускает сквозь кожу свет с помощью небольшого светодиода на поверхности гаджета, прилегающей к коже. Затем оптический датчик регистрирует, сколько света поглотили ткани организма и кровь, а сколько отразилось обратно. Кровь поглощает свет интенсивнее, чем окружающие ткани. Когда сосуд расширяется и сужается из-за сокращений сердца, меняется и количество света, отраженного от кожи. На основании этих колебаний можно вычислить, как меняется частота сердечных сокращений при физических нагрузках — во время ходьбы или интенсивной тренировки.

Фитнес-трекеры отслеживают и ежедневный расход энергии, эта функция пригодится тем, кто считает потребленные и потраченные калории. Сначала приложение, совместимое с браслетом, рассчитывает показатели основного обмена.

Этой энергии хватает, чтобы температура тела не опускалась заметно ниже нормальных 36,6° C, а все основные системы организма работали без перебоев, обеспечивая дыхание, кровообращение, химические реакции в клетках и постоянный синтез гормонов. Чтобы примерно рассчитать этот показатель, достаточно знать возраст, пол, вес и рост человека. К цифрам основного обмена приложение прибавляет количество калорий, «сгоревших» во время прогулок, пробежек и тренировок. Этот показатель тоже рассчитывается приблизительно — к проблеме точности измерений мы еще вернемся.

Еще один важный датчик современных трекеров — термометр. Он поможет вовремя заметить необычное повышение температуры: например, она может подняться, если тренировка окажется слишком интенсивной.

Некоторые трекеры обещают контролировать и качество вашего сна. Для этого используется тот же прибор, что отвечает за измерение числа шагов, — встроенный акселерометр фитнес-браслета. Характер движений позволяет узнать, сколько времени человек проводит во сне, часто ли просыпается и быстро ли может заснуть вновь после пробуждения.

Функция, которая вызывает много вопросов у потенциальных покупателей фитнес-браслетов, — контроль уровня стресса. Каким образом гаджет считывает реакцию тела на повышенную нагрузку, в том числе психологическую? Обычно за «мониторинг стресса» при помощи браслета отвечает один из его основных датчиков — пульсометр. С его помощью трекер измеряет степень вариабельности сердечного ритма (ВСР). Длительность интервала между двумя ударами сердца в норме немного меняется от цикла к циклу. Низкая вариабельность, то есть равномерные интервалы между ударами, может говорить о высокой нагрузке на сердце и сосуды.

Как работает, и как можно использовать

Чтобы понять, как действует акселерометр в фитнес-браслете и что это такое, нужно изучить механизм действия классического устройства. Мало кто знает, что оно состоит из пружины, подвижной массы и демпфера.

Основной деталью конструкции является подвижная масса, которая прикреплена к упругому элементу. Пружина крепится к неподвижной поверхности. С противоположной стороны находится демпфер, который подавляет колебания груза.

Акселерометры в фитнес-браслетах бывают разные, но чаще всего применяются емкостные и пьезоэлектрические.

Мало кто знает, как работает емкостный датчик и что это такое. При движении устройства груз давит на пластину, расположенную ближе. При сближении чувствительных элементов увеличивается емкость конденсатора. Микропроцессор производит обработку полученной информации и сигнализирует о движении.

В пьезоэлектрических устройствах вместо пластин применяется кристалл. Во время движения гаджета груз сжимает чувствительный элемент, и он создает разность потенциалов. Микроконтроллер регистрирует изменения.

Акселерометр в фитнес-браслете выглядит как миниатюрный чип, который расположен на плате устройства. Внутри него находится подвижная масса, а выглядит он как небольшой черный квадрат.

Принцип его работы не отличается от стандартного: когда меняется положение подвижной массы, то производится замер уровня смещения. Потом полученная информация преобразуется в электрический сигнал. Это наиболее простой пример работы G-сенсора.

Акселерометр в фитнес-браслете применяют во время ходьбы или бега, чтобы контролировать пройденную дистанцию. Умное устройство помогает подсчитать примерное количество шагов, ступенек. Несмотря на то, что результаты далеко не всегда точны, полученная информация поможет корректировать уровень активности и повысить результаты тренировок.

Не существует фитнес-браслетов, которые определят количество шагов без ошибки. На протяжении дня пользователь совершает непредсказуемые для гаджета движения (например, управление авто, поглощение пищи), которые он ошибочно воспринимает как шаги. К тому же, все люди имеют свой стиль хождения, поэтому нет единого алгоритма, который учитывает особенности походки и точно отличает шаги от других движений. Обычно погрешность находится в пределах от -30 до +10%.

В смартфонах акселерометры позволяют управлять героями из видеоигр или их транспортными средствами. Также датчик помогает менять ориентацию картинки или текста. В авиации G-сенсор обеспечивает работу навигационной системы, а в промышленности он используется в качестве устройства, которое преобразует постоянное низкое напряжение в переменное.

Настройка и калибровка акселерометра

Если датчик работает неправильно или с запозданием, например, автоматический поворот экрана притормаживает, то можно попробовать исправить этот дефект калибровкой с использованием специальных утилит. Рассмотрим калибровку датчика с помощью приложения GPS Status & Toolbox, установить которую можно из официального каталога Google Play.

Установите приложение и запустите его.
Перейдите в меню программы, нажав на три горизонтальные полоски в левом верхнем углу, и выберите пункт «Калибровка акселерометра».
Приложение предложит положить телефон на ровную, горизонтальную поверхность и нажать на кнопку «Откалибровать».
О завершении процесса приложение сообщит соответствующим уведомлением внизу экрана.

На сегодня во всех смартфонах и планшетах имеется датчик ускорения, даже в самых дешевых моделях, разве что лишь в самых древних аппаратах его может не быть. Можно сказать, что акселерометр – это один из самых важных элементов современных мобильных устройств.

Как выполнить калибровку акселерометра

Данный датчик является одним из самых полезных, ведь с его помощью определяется ориентация устройства в пространстве, да и многое игры используют данный сенсор для управления, к примеру, для контроля автомобиля на трассе. Если по каким-то причинам он работает не корректно вам стоит выполнить следующие действия. Для выполнения данного действия вам потребуется программа GPS Status & Toolbox.

Скачиваем, устанавливаем и запускаем приложение.
Теперь необходимо положить смартфон/планшет на ровную поверхность, чтобы в дальнейшем откалибровать датчик как можно правильнее. Значения наклона должны приравниваться к нулю, как показано на скриншоте.
Нажимаем на левый верхний угол и попадаем в основное меню, где необходимо выбрать раздел «Калибровка акселерометра».
Убедитесь в том, что устройство лежит на идеально ровной поверхности и выберете пункт «Откалибровать».
Практически мгновенно программа выполнит необходимые действия, а на экране устройства появится надпись «Акселерометр откалиброван».

Как проверить наличие данного сенсора в смартфоне?

Если у вас iPhone, то сделать это проще всего. У моделей 4 версии и выше этот датчик присутствует. Но если вы используете гаджет на Android, то все сложнее, ведь устройств и производителей с этой операционной системой намного больше. Проверить можно следующими способами:

Ознакомившись с инструкцией или техническими характеристиками гаджета на сайте;
Протестировать устройство приложением или утилитами Aida64 и AnTuTu или использовать программу Sensor Kinetics, тестирующую работоспособность каждого датчика устройства.

Несмотря на размер, этот датчик придает смартфонам еще больше возможностей, поэтому он устанавливается практически во все мобильные устройства.

Наличие беспроводных интерфейсов

Выше упоминалось, что в «спортивных» браслетах не будет лишним наличие GPS. Однако не стоит забывать и о других модулях — Bluetooth, Wi-Fi и NFC.

Касательно последнего датчика все просто. В России продаются устройства с NFC, однако бесконтактная оплата в них, как правило, недоступна. Однако есть исключения. Пример — Mi Smart Band 4 NFC от Xiaomi с поддержкой бесконтактной оплаты подключенными картами Mastercard. По отзывам владельцев гаджета, эта опция в трекере действительно работает, однако не со всеми картами и возникают определенные сложности в настройке. Возможно, в ближайшем будущем появятся и другие устройства с этой функцией. Если она для вас важна, заранее уточняйте у продавца (или самостоятельно), будет ли работать оплата через NFC в выбранном браслете.

Наличие Bluetooth и Wi-Fi – это во многом дополнительный источник расхода батареи, но стоит понимать, что собранные данные выгружаются и обрабатываются в приложениях, которые устанавливаются на смартфон. Без этого работа трекера сильно ограничена, а значит, обойтись без модулей беспроводного соединения невозможно. В большинстве случаев для синхронизации используется Bluetooth.

Wi-Fi синхронизация позволяет выгружать данные в облако и просматривать информацию о результате своих тренировок на ПК (при условии, что девайс имеет такой функционал). Стоит понимать, что Wi-Fi – это удел дорогих девайсов и не самое распространенное явление.

1. Принцип работы оптических гироскопов

Прежде всего, целесообразно отметить, что описываемые ниже приборы называют гироскопами
в значительной степени условно: только потому, что решаемая ими задача – измерение
абсолютной угловой скорости объекта – традиционно решалась и решается с помощью
гироскопических устройств.

Принцип работы оптических гироскопов основывается на
обнаруженном в начале века французским ученым Саньяком эффекте интерференции
волн оптического диапазона, движущихся по   и против   направления движения
замкнутого контура. Для пояснения существа работы рассмотрим движение двух
когерентных волн 1 и 2 (рис.45) по замкнутому контуру К, вращающемуся вместе
с источником   и приемником волн П вокруг оси, перпендикулярной плоскости
контура, с угловой скоростью u. Выделим малый участок АВ контура длиною   D и определим время Dt₁ (Dt₂) прохождения его волной 1 (2) с учетом
вращения контура. Для определения    Dt₁
имеем уравнение

где
слева – полный путь, пройденный волной за время Dt₁, C – скорость волны, справа – длина участка и
дополнительный путь, обусловленный вращением контура.

Из этого уравнения, полагая C >>ur,

Для
Dt₂, очевидно, получим

Из этих двух соотношений вытекает, что разность во
времени прохождения участка АВ волнами 1 и 2 составляет

где DS – площадь
фигуры ОАВ. Суммируя теперь по всем элементарным участкам, для разности
времен прихода в П фронтов волн 1 и 2 получим

(64)

ЗдесьS – площадь, ограничиваемая контуром К.

Различие во времени прихода фронтов означает, что в один и тот же момент
времени волны 1 и 2 в П сдвинуты по фазе на величину

где
¦ – частота излучения.

Наконец, наличие угловой скорости основания проявляется в точке П и как
разность частот 1 и 2 волн. Действительно, за время однократного
прохождения контура (длину его обозначим L), т.е. за время, равное в первом
приближении L/C, периодов волны 2 пройдет в П больше, чем периодов волны 1 на
величину (Т – длительность периода)

(t₁–t₂)T-1=f(t₁–t₂).

Следовательно, разность частот

D¦=L-1C¦(t₁–t₂)=(4SlL)u. (66)

Таким образом,
измерение угловой скорости с помощью описанной схемы сводится к измерению в
приемнике разности времен прихода одинаковых фаз встречных волн, либо к
измерению разности фаз или рассогласования частот встречных волн. При этом,
как следует из приведенных формул, для повышения чувствительности прибора
следует увеличивать площадь, охватываемую контуром, и использовать высокочастотное
излучение. По второй причине в приборах используется световое излучение с
длиной волны l»0,6 мкм.

Назначение и возможности детских смарт-часов

Детям смарт-часы нужны для обеспечения их безопасности. Производители предлагают широкий выбор специализированных моделей для ношения детьми и людьми пожилого возраста. Устройства выполнены в привлекательном удобном дизайне, функционал упрощен. В оснащении таких гаджетов есть слот для SIM-карты и GPS-модуль. В синхронизации со смартфоном родителя часы передают координаты местонахождения ребенка, маршрут его передвижений, что дает возможность взрослым контролировать, где он бывает. В любой момент ребенок может позвонить маме или папе и попросить о помощи. Также родители могут позвонить и дать ценное указание.

В детских смарт-часах встречается такая полезная функция как «зона безопасности». Смысл ее состоит в настройке границ некоторого пространства (двор, придомовая территория, например), покидать которое ребенку родители запрещают. При нарушении границ часы отправят на смартфон родителя СМС. Есть и другие полезные возможности.

Настройка круга лиц, которые могут дозвониться на часы ребенка.
Функция скрытого обратного звонка (родители могут настроить часы на автодозвон на смартфон и слушать, что происходит в окружении ребенка, не привлекая внимание сигналами входящих звонков);
Датчик снятия устройства с руки. Часы мгновенно реагируют сигналом на смартфон родителя, когда девайс по каким-то причинам снимается с руки.

Акселерометр в смартфоне

Акселерометр, что это такое в телефоне и по какому принципу он работает?

Первоначальные акселерометры имели крупные размеры, не позволяющие внедрить устройство в миниатюрный корпус мобильника.

Специалисты решили создать миниатюрный чип с инертной массой внутри, которая и отслеживает ускорение с фиксацией данных об изменениях местоположения объекта.

Общий алгоритм работы мобильного акселерометра не отличается от основного принципа работы оригинального устройства.

Современные гаджеты также укомплектовываются этим небольшим, но очень удобным механизмом. Акселерометр в смартфоне или в планшете позволяет сохранять важные данные, измеряет уровень смещения от уровня состояния покоя, отслеживает активность человека, а также распознает и демонстрирует расположение в пространстве.

Другие важные функции акселерометра в мобильном телефоне:

измерение количества шагов (шагометр);
обеспечивает удобное управление путем мгновенного реагирования на смену положения устройства;
переворачивает экран при смене положения, создавая наиболее комфортные условия для эксплуатации гаджета.

К слову, большинство современных смартфонов также укомплектовываются гироскопом.

Гироскоп в телефоне обеспечивает гаджет функцией изменения ориентации устройства с книжной на альбомную в зависимости от его расположения. Первый гироскопический датчик в мобильной индустрии был установлен в Айфон 4.

Новые возможности телефона покорили пользователей и эту идею вскоре подхватили и другие компании-производители. Во многих современных смартфонах уже функционирует акселерометр и гироскоп, улучшающие функциональность гаджета.

Применение акселерометров в смартфонах

В эпоху диджитализации акселерометр в смартфоне – это must-have, без которого функциональность устройства будет неполноценной. Между прочим, компания Apple интегрировала его во все свои устройства iPhone, iPad и iPod еще с 4-го поколения.

Рассмотрим основные моменты, для чего же используется акселерометр в мобильных устройствах.

Изменение ориентации мобильного приложения. Цифровые помощники, аудио-, видеоплееры управляют пользовательским интерфейсом мобильного приложения с помощью акселерометра. Он регулирует ориентацию контента, делая его удобным для пользователя.
Поскольку акселерометр в смартфоне фиксирует движение, он используется как шагомер для подсчета шагов и скорости движения. Это позволяет детально анализировать, сколько сожжено калорий, сколько пройдено километров, с какой скоростью движется объект и т. д. Датчик широко используется в приложениях для здоровья и фитнеса, а также в спортивных.
В некоторых устройствах акселерометр используют как датчик наклона, чтобы устранить дрожание камеры при съемке, управлять смартфоном жестами (например, перевернуть смартфон, чтобы отключить звук входящего звонка), играть в аркадные игры, контролируя скорость движения при помощи угла наклона устройства, и т. д.

Игровая навигация

В навигационных приложениях – определяет положение объекта в пространстве, скорость его движения и даже топографию местности.

Приложение для трекинга движения

В экстренных ситуациях (при падении гаджета) автоматически включает систему защиты. Например, некоторые смартфоны «прячут» выдвигающуюся селфи-камеру если распознают резкую потерю высоты.

Задумывались ли вы, что такое простое устройство, как акселерометр, – неотъемлемая часть навигационных приборов в авиации и космонавтике? Спидометры, видеорегистраторы, смарт-часы, промышленное оборудование, информационные технологии – все эти гаджеты и оборудование также работают с устройствами, в компоновке которых присутствуют акселерометры.

При необходимости датчик акселерометра можно отключить с помощью меню настроек. Это может понадобиться в том случае, когда функция поворота экрана не нужна или мешает выполнению определенных задач.

Интересно, что непосредственно за угол наклона устройства отвечает другой датчик – гироскоп. Он фиксирует данные о положении смартфона относительно земной поверхности. Как правило, гироскоп идет в паре с акселерометром и дополняет данные до шестиосевой системы координат.