移动智能终端中传感器种类及功能调研

移动终端发展概述概述随着智能手机在全球市场地位地提高，中国作为一个巨大地市场，其对智能手机地需求也日益增加.从年至年，中国智能手机地销量持续高速增长.年，中国整体手机市场销量达亿部，同比增长.结合经济情况及智能机换机潮流等因素，预计年中国整体手机市场销量同比增长，达亿部；智能手机销量达亿部，占整体手机市场销量地一半以上.文档收集自网络，仅用于个人学习智能移动终端发展趋势功能趋势终端智能化是建立在强大地和开放地操作系统基础之上地，可以运用各种运用程序，接入到云端地服务中去.在智能化地大趋势下，终端地发展呈现三个趋势，一是综合化，二是专业化，三是多样化.综合化表现在个人手持终端，融合“手机、数码相机、音乐播放器、电子书、掌上电脑（）”等各种功能；专业化表现在各种行业终端以及专业功能数字设备，如电子书等；多样化则表现在多种形态地个人、家庭、行业终端支撑以百万计业务发展.其中传感器正是很多功能实现地一个基础，很多功能都是利用传感器再加软件才得以实现.文档收集自网络，仅用于个人学习（）市场趋势移动互联网时代，智能手机市场地竞争已是白热化状态，为了抢占更多地市场份额，全球各大厂商纷纷将目光转移向亚洲国家；而包括中国、印度、泰国在内地亚洲市场，也正逐渐出现巨大地发展潜力.据预计，从年到年，印度智能手机出货量将增长近倍.文档收集自网络，仅用于个人学习传感器传感器地概述传感器（英文名称：）是一种检测装置，能感受到被测量地信息，并能将检测感受到地信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式地信息输出，以满足信息地传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求.它是实现自动检测和自动控制地首要环节.文档收集自网络，仅用于个人学习传感器地特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业地改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为世纪新地经济增长点.微型化是建立在微电子机械系统（）技术基础上地，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器.文档收集自网络，仅用于个人学习业内流传着这样一句话，“每一个背后都是一个数以百亿地产业”.文档收集自网络，仅用于个人学习事实上，从产品地发展路线图来看，每一步都与传感器密不可分.第一代可以自动调整画面至横向或纵向显示，让加速度计得到普遍采用；采用电子罗盘用于导航；以及第一代则为运动感测地陀螺仪创造出一个新市场.文档收集自网络，仅用于个人学习因此，在谈到下一代移动终端时，传感器地作用不能被忽略.产品将更复杂化在地带动下，以陀螺仪、加速计、压力传感器为代表地传感器得到了快速地发展，而随着应用种类地不断丰富和功能地提高，一台移动终端设备上需要地传感感测功能越来越多.这使得传感器所能处理地应用场景，远远要高于消费者单独把当成一个通信工具，或者当成一个媒体娱乐工具要更复杂.文档收集自网络，仅用于个人学习由于传感器逐渐受到青睐，因此在硬件上增加传感器，对终端产品地研发是一个很大地挑战.以无线干扰为例，目前手机本身处理无线信号已经很复杂了，既要解决，又要解决，所以在增加支持这样地能力地传感器时就要充分考虑干扰地问题.文档收集自网络，仅用于个人学习传统地做法是，核心芯片只是作为通道存在，在收到信号后传递给上层应用，所以通道很简单，但是这样就会增加终端设计地复杂度，因为后者需要解决如何利用接口、接口不够用怎么办，以及上层软件如何处理地问题.文档收集自网络，仅用于个人学习目前，一些芯片厂商正在试图改变这一过程，用于降低开发地复杂程度.资深产品经理王宇飞表示，高通地做法是通过芯片内拥有独立计算能力地专用处理单元，解决上述问题.而从目前地使用情况来看，“我觉得这些应用已经成熟了”.文档收集自网络，仅用于个人学习不过，对于最终地终端厂商来说，其在设计产品概念时就已经考虑了应当加载何种传感器，虽然会增加工作量，但是因为很多是可以并行开发地，所以并不会延长产品地研发周期.文档收集自网络，仅用于个人学习种类仍在增加虽然传感器本身地种类十分丰富，但是其整体来看还是一个新兴产业.一方面，多种传感器集成化地发展逐渐受到青睐.不过，也有业内人士认为，虽然集成化会带来开发地便利，但是会牺牲灵活性.然而，不可否认地是，移动终端地发展与传感器捆绑在了一起，轴加速计、轴陀螺仪、麦克风、立体声波等传感器已成为标准配备.文档收集自网络，仅用于个人学习另一方面，从传感器在终端上地使用，开发更多地还是用麦克风地听觉和用摄像头地视觉及一些简单地传感器.对于未来，多数受访者表示，压力传感器、光学图像传感器将应用得更加广泛，如室内导航、拍摄防抖等.文档收集自网络，仅用于个人学习王宇飞称：“传感器地种类可能会增加，但更为关键地是传感器之间地应用形式，尤其是在软件上地技术，会变得更加智能.”文档收集自网络，仅用于个人学习一些公开资料显示，年，加速度计将继续保持上升地态势，陀螺仪附带率将从提升至，地磁计附带率将上升至；湿度传感器将首次出现在手机参考设计中.文档收集自网络，仅用于个人学习这也说明了，移动终端在满足现有地硬件功能之外，还可以通过增加不同种类地传感器使其自身增加新地功能，从而实现更多地用户需求.文档收集自网络，仅用于个人学习不过，通信产品规划总监刘刚表示，虽然目前从技术上这样地传感器能够投入生产，但是是不是适合在手机上应用，“这还是一个时间问题”.文档收集自网络，仅用于个人学习应用需要找到平衡虽然有理由相信随着传感器种类地增加，温感、体感、脑波控制、指纹识别、人脸识别这些技术已经不用再从科幻电影中寻找，但是只有当这些技术足够成熟和便宜，并在移动终端上普及，才能够体现出其商业价值，进而影响到下一代终端地设计.文档收集自网络，仅用于个人学习这就像技术一样，当有行业内诸多企业地参与，其才能够成为革新支付领域业务模式地关键技术.此外，在医疗健康领域，医生可以通过手机上地传感器及时了解患者地身体变化，改变现有体检地模式，在智能建筑领域，通过室内定位了解人群密度来调节某一区域地温度，这些应用地场景地出现，使得诸多业内人士发现在这个领域内其实还有很多传统是可以被颠覆地.文档收集自网络，仅用于个人学习传感器地分类按工作原理划分：光电式传感器光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要地地位.它是利用光电器件地光电效应和光学原理制成地，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数地测量.文档收集自网络，仅用于个人学习电势型传感器电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数地测量.文档收集自网络，仅用于个人学习电荷传感器电荷传感器是利用压电效应原理制成地，主要用于力及加速度地测量.半导体传感器半导体传感器是利用半导体地压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成，主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体地测量.文档收集自网络，仅用于个人学习电学式传感器电学式传感器是非电量电测技术中运用范围较广地一种传感器，常用地有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器.文档收集自网络，仅用于个人学习磁学式传感器磁学式传感器是利用铁磁物质地一些物理效应制成地，主要用于位移、转矩等参数地测量.谐振式传感器谐振式传感器是利用改变电或机械地固有参数来改变谐振频率地原理制成地，主要用来测量压力.电化学式传感器电化学式传感器是以离子导电为基础制成地，根据其电特性地形成不同，电化学传感器可分为电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱式传感器和电解式传感器等.电化学式传感器主要用于分析气体、液体或液体地固体成分、液体地酸碱度、电导率及氧化还原电位等参数地测量.文档收集自网络，仅用于个人学习按被测物理量传感器类型可划分为：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等.文档收集自网络，仅用于个人学习按照其用途传感器类型可划分为：压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、热敏传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、震动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等.文档收集自网络，仅用于个人学习智能终端中传感器种类及实现地功能目前市场上存在很多智能手机，可以说随时随地都可以看见人们拿着智能手机在手上玩，有看电子书、有看电视地、有导航地、有听音乐地....为什么现在地手机功能能这么地强大，其实很大一部分是由于传感器地发展，由于传感器地出现使得很多运用都加入到了手机里面.文档收集自网络，仅用于个人学习市面上地手机品牌有很多，市场占有率大一点地手机有、三星、、索尼、摩托罗拉，其实国产也有很多智能手机也在逐步地占据一定地市场份额，比如说华为、联想、步步高、、酷派、中兴等.文档收集自网络，仅用于个人学习中运用地传感器及实现地功能：一直都是大家所关心地一款手机，有很多果粉，是因为苹果公司做产品非常认真细致，之所以能够打破传统手机地按键格局，以最简约地方式实现最强大地功能.其产品除基本通信功能外，输入、输出界面无非是大胆采用传感器罢了，如采用电容式触摸传感器代替传统按键；采用可见光传感器来自动控制显示屏地亮度以适应光照环境变化及人眼地舒适度；采用红外接近传感器来判断接听电话时与人脸地接近，以关闭触摸功能，防止误动作；采用加速度传感器来判别手机地旋转、倒置状态，以使画面做相应翻转.....文档收集自网络，仅用于个人学习电容触摸传感器美国专利商标局向苹果公司授予了“滑动解锁”手势地专利.这一技术最先出现在第一代中，不过目前很多产品都在使用这一技术.全触摸屏可以说是地最大特色，其采用地是电容式触摸屏.文档收集自网络，仅用于个人学习电容式触摸屏与传统地电阻式触摸屏有很大地区别，电阻式触摸屏在工作时每次只能判断一个触电，如果触控点在两个以上，就不能做出正确地判断了，所以电阻式触摸屏仅适用于点击、拖拽等一些简单动作地判断.而电容式触摸屏地多点触控，则可以讲用户地触摸分解为采集多点信号及判断信号意义两个工作，完成对复杂动作地判断.文档收集自网络，仅用于个人学习相比传统地电阻式触摸屏，电容式触摸屏地优势主要有一下几个方面：操作新奇.电容式触摸屏支持多点触控，操作更加直观、更具趣味性.不易误触.由于电容式触摸屏需要感应到人体电流，只有人体才能对其进行操作，用其他物体触碰时并不会有所反应，所以基本避免了误触地可能性.文档收集自网络，仅用于个人学习、耐用度高.比起电阻式触摸屏，电容式触摸屏在防尘、防水、耐磨等方面有更好地表现.作为目前主流地触摸屏技术，电容式触摸屏虽然有界面华丽、多点触控、只对人体感应等优势，但与此同时，它也有一下几点缺点：文档收集自网络，仅用于个人学习精度不高.由于技术原因，电容式触摸屏地精度比起电阻式触摸屏还有所欠缺.而且只能使用手指进行输入，在小屏幕上还很难实现辨识比较复杂地手写输入.文档收集自网络，仅用于个人学习易受环境影响.温度和湿度等环境发生改变时，也会引起电容式触摸屏地不稳定甚至漂移.例如用户在使用地同时将身体靠近屏幕就可能引起漂移，甚至在拥挤地人群中操作也会引起漂移.这主要是由于电容式触摸屏技术地工作原理所致，虽然用户地手指距离屏幕更近，但屏幕附近还有很多体积远大于手指地电场同时作用，这样就会影响到触摸位置地判断.文档收集自网络，仅用于个人学习成本偏高.此外，当前电容式触摸屏在触控板帖附到面板地步骤中还存在一定地技术难度，良品率并不高，所以无形中也增加了电容式触摸屏地成本.文档收集自网络，仅用于个人学习因此，电容触摸传感器使得现在地手机及各种手持终端地屏幕得到了大大地提高，使得用户有了更好地体验.之前地电阻式触摸屏地手机终端，基本每部终端地底部都配备有一根塑料地笔，这就是电阻式触摸屏和电容式触摸屏地区别，电阻式触摸屏必须用硬物才能点地了，而电容式触摸屏就不一样了，只需用手指头触摸就可以操作，这就使得现在地手持终端操作越来越方便了.其次就是，电阻式触摸屏终端地用户没有很多地游戏可以体验，也许就只能玩玩魔法寿司、对对碰这种单调地游戏了.由于电容式触摸屏地出现，现在手机中地游戏可谓是眼花缭乱，因为电容式触摸屏比电阻式触摸屏更加灵敏了，反应更加迅速，现在地主流电容式触摸屏都是支持多点触控地.这就使得用户有了更加震撼地体验，比如水果忍者这款游戏，以前地电容式触摸屏只允许一个手指头在屏幕上切，而现在可以同时支持几个人一起在同一部手机上面进行操作.还有很多游戏都是由于电容式触摸屏地发展而开发出来地.所以说电容触摸传感器技术地发展使用户有了更多地体验.文档收集自网络，仅用于个人学习角加速度传感器（陀螺仪）不管还是，大家对其界面能够根据摆放角度进行切换及各种炫酷有趣地重力感应游戏印象深刻，这写功能都要归功于角加速度传感器.文档收集自网络，仅用于个人学习角加速度传感器又称为陀螺仪，陀螺仪实现技术有机械式与光学（红外线、雷射）式，第六项地加速度传感器比较能感测平移性，但对于物体有个轴心，进行角度性地移动，则其感应效果不如陀螺仪好，所以许多运用多半是混合使用加速度传感器与陀螺仪，而今也从善如流.不过，确实是率先使用陀螺仪地手机.文档收集自网络，仅用于个人学习陀螺仪是用于测量角度或者维持方向地设备，基于角动量守恒原理.陀螺仪都是三轴定位，内置地陀螺仪可以在个轴上感知运动，可以说一直在技术上处于领先地位.小时候玩过陀螺仪地都知道，陀螺在一定地速度下，就能一直保持一个竖直地方向.采用了微型地，电子化地震动陀螺仪，也叫微机陀螺仪.文档收集自网络，仅用于个人学习陀螺仪又叫角速度传感器，是不同于加速度计（）地，它地测量物理量是偏移，倾斜时地转动角速度.在手机上，仅用加速度计没办法测量或者重构出完整地动作，测不到转动地动作地，只能检测轴向地线性动作.而后根据动作，可以对手机做相应地操作！目前，陀螺仪在消费类产品上，最成功地运用当属在地游戏（）中作体感游戏手柄，去实现对游戏地控制.让游戏者只要手持手柄，就可以通过自己地动作控制屏幕上地游戏视频，做打乒乓球、网球等运动类游戏，或者转动手柄，你就可以玩驾车地视频游戏.其次，是空中鼠标（飞行鼠标），通过在你空中移动鼠标，既能控制到屏幕上地光标做上下、左右地灵活移动.文档收集自网络，仅用于个人学习首先，大家都知道地是，旋转地陀螺是很稳定地，这是陀螺仪地工作原理.手机如果改变了姿态，陀螺仪在那一瞬间不会改变姿态（牛顿第一定律），陀螺仪和支撑它地平面或悬挂它地支架在空间位置关系就会发生改变.传感器就会记录这个变化，并相应地使手机做出反应.文档收集自网络，仅用于个人学习根据这个原理，手机陀螺仪主要有大用途.导航.陀螺仪自发明开始，就用于导航，先是德国人将其运用在、火箭上，因此，如果配合，手机地导航能力将达到前所未有地水准.实际上，目前很多专业手持式上也装了陀螺仪，如果手机上装了相应地软件，其导航能力绝不亚于目前很多船舶、飞机上用地导航仪.例如，导航、高德导航、凯立德导航、百度地图、导航犬等都是利用了角加速度传感器这一原理才得以实现其强大地导航功能地.文档收集自网络，仅用于个人学习可以配合手机上地摄像头使用，比如手机拍照防抖功能，这会让手机地拍照摄像能力得到很大地提升.因为我们在生活中确实碰到多很多次这种情形，当我们拍照时，手突然抖动一下导致拍出地照片很模糊，所以每次拍照都得保持手机不动地状态，这就给人们带来了很多不便，特别是在人们想抓拍地时候，这个功能就显得十分重要了.不过现在市面上地手机防抖这个功能做地还不是非常完善，功能并没有那么强大，所以还需要继续优化和利用好这个角加速度传感器.文档收集自网络，仅用于个人学习各类游戏地传感器，比如飞行游戏、体育游戏，甚至包括一些第一视角类射击游戏，陀螺仪完整检测游戏者手地位移，从而实现各种游戏操作效果.有关这点，想必用过任天堂地兄弟会有很深地感受.文档收集自网络，仅用于个人学习可以用作输入设备，陀螺仪相当于一个立体鼠标，这个功能和第三大用途中地游戏传感器很类似，甚至可以认为是同一种类型.文档收集自网络，仅用于个人学习也是未来最有前景和运用范围地用途.下面重点说说，那就是可以帮助手机实现很多增强现实性地功能.增强现实是近期才冒出来地概念，和虚拟现实一样，是计算机地一种运用.大意是可以通过手机或者电脑地处理能力，让人们对现实中地一些物体有更深地了解.如果大家不理解，可以举例子说明一下，前面有一个大楼，用手机摄像头对准它，马上就可以在屏幕上得到这座大楼地相关参数，比如大楼地高度、宽度、海拔，如果连接到数据库，甚至可以得到这座大楼地楼主、建设时间、现在地用途、可容纳人数、内部结构等一系列数据.文档收集自网络，仅用于个人学习红外接近传感器几年前，手机融合一种新功能.当人们将手机贴近耳部开始打电话时，手机会自动检测到这个贴近地动作，并自动关闭手机背光和触摸屏键盘，达到节能和防止误操作地目地.为了实现这一设计，中采用了一种名为“接近传感器”地光传感器产品，它对接近其他物体地动作“感知”能力，过去在航天航空和工业领域有较为广泛地运用.在实现了小型化和低功耗之后，它成功地进入到了消费电子领域.文档收集自网络，仅用于个人学习目前接近传感器在手持终端中地运用还是比较单调地，一般地终端中地接近传感器就是用来在通话地时候为了防止误碰，当你通话地时候把手机靠近耳朵进行通话时屏幕会自己关闭，当你手机离开耳朵时屏幕又会自动点亮，用户就可以对屏幕进行操作.记得我以前用地一台摩托罗拉，在显示设置里面有一项口袋检测这个选项，其意思就是当你没有自己关屏地情况下把手机放口袋里面了，屏幕不会自己关闭，就会造成很多不必要地麻烦，比如说误打别人地电话，所以利用口袋检测可以避免很多麻烦，只要手机检测到了靠近身体了就会自动锁屏，其实这也是接近传感器地作用.我现在使用地华为这款手机里面有一项功能就是当有电话进来时只要把手机靠近耳朵就会自动接通，还有就是当你打开某个联系人时想拨打其电话就只要拿起手机靠近耳朵就会自动拨打其电话，这也是接近传感器实现地功能.文档收集自网络，仅用于个人学习其实接近传感器远不止这些功能，还有很多运用时有待于挖掘地.可以利用接近传感器来控制音乐地声音地大小，当你把手机靠近身体时接近传感器接收到信号就会自动调节音乐地声音，当手机远离身体时音量又会自动调大来，这样就省去了用户自己手动调节地过程，使得手机更加智能化了，同时也达到了省电地目地.文档收集自网络，仅用于个人学习还可以利用接近传感器来控制手机中地听筒和扬声器地自动切换功能，想必很多人都有这样地经历吧，当你在打电话地时候，有个电话号码需要记录一下地时候而又没有纸笔地情况下就必须用手机来记录，当你把手机离开耳朵来记录电话号码时又听不到对方说话了，所以很多时候就需要用户自己切换到扬声器来听对方报号码了，如果在接近传感器地帮助下可以自动切换至扬声器地话就省事方便多了，根据手机距离人耳地距离实现听筒和扬声器之间地自动切换.当然具体地实现过程应该根据现实生活中人们需求来制定和进行设计，真正地实现智能终端地智能化和人性化了.文档收集自网络，仅用于个人学习环境光传感器环境光传感器并不是一个创新产品.在几十年前，人们就开始利用光敏电阻和光电二极管来实现对环境光地检测.但随着这些年人们对绿色节能以及产品智能化地关注，环境光传感器获得了越来越多地运用.环境光传感器在中起到两个作用：一方面，它可以根据周围光线情况自动调节显示屏地背光亮度，降低产品地功耗.另一方面，环境光传感器有助于显示器提供柔和地画面.当环境亮度较高时，使用环境光传感器地液晶显示器会自动调成高亮度，当外界环境较暗时，显示器就会调低亮度.文档收集自网络，仅用于个人学习目前，市场上地每款智能终端都已经具备了这项光感功能，即会随着光线地改变而自动调节显示屏地亮度，以达到让用户体验更好地视觉效果，同时在如今智能终端越来越智能地情况下手机电池越来越凸显了，环境光传感器地使用可以很好地达到节能地目地.文档收集自网络，仅用于个人学习方向传感器手机方向传感器是指，安装在手机上用于检测手机本身处于何种方向状态地部件，而不是通常理解地指南针功能.文档收集自网络，仅用于个人学习手机方向传感器功能可以检测手机处于正竖、倒竖、横竖、右横、仰、俯状态.具有方向检测功能地手机具有使用更方便、更具人性化特点.例如，手机旋转后，屏幕图像可。