| 文章描述:在行動裝置裡,常見可以被利用的硬體包括:話筒、GPS、距離感應器、環境光線感應器、影像感應器、磁阻感應器、重力感應器、方向感應器、加速感應器、三軸陀螺儀、RFID、NFC、裸眼3D、溫度計、震動感應器等等. |
在行動裝置裡,常見可以被利用的硬體包括:話筒、GPS、距離感應器、環境光線感應器、影像感應器、磁阻感應器、重力感應器、方向感應器、加速感應器、三軸陀螺儀、RFID、NFC、裸眼3D、溫度計、震動感應器等等
如果你想獵殺一隻虎你得首先搞清楚了虎的習性與弱點,不然就好比是繡花枕頭的屠龍術。同樣的道理,如果你想做好移動產品的設計,你得首先搞清楚行動裝置的基本屬性。知道行動裝置有哪些能力才能駕馭這些能力並創造出優雅的體驗。
在行動裝置裡,常見可以被利用的硬體包括:話筒、GPS、距離感應器、環境光線感應器、影像感應器、磁阻感應器、重力感應器、方向感應器、加速感應器、三軸陀螺儀、RFID、NFC、裸眼3D、溫度計、震動感應器等等。
話筒
- 原理:記錄/輸出聲音,進行頻譜分析最後以不同形式輸出/輸入
- 擴充應用:語音輸入、語音指令、聽音辯曲、遊戲等
- 代表執行個體:語音搜尋、導航儀、Shazam、Midomi SoundHound、IntoNow、Ocarina(塤)
GPS
- 原理:由24顆工作衛星組成,使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛星, 測量出已知位置的衛星到使用者接收機之間的距離,然後綜合多顆衛星的資料就可知道接收機的具體位置
- 擴充應用:定位(關於定位更詳細的介紹可以參照之前的文章“移動產品設計之常見定位方式”)
- 代表執行個體:各類地圖應用、LBS相關應用
磁阻感應器(方位感應器)
- 原理:將感受到的地磁資訊轉換為數字訊號輸出給使用者使用
- 擴充應用:輔助導航
- 代表執行個體:指南針、地圖的羅盤模式
GPS與磁阻感應器的對比
- 二者不會相互幹擾
- 磁阻感應器不接收GPS訊號,是GPS的補充
- 受到地磁的影響,因此磁阻感應器需要經常進行校正
距離感應器
- 原理:一般都在手機耳機的兩側或者凹槽中,通過發射特別短的光脈衝,並測量此光脈衝從發射到被物體反射回來的時間,通過測時間來計算與物體之間的距離
- 擴充應用:接打電話的時候進行螢幕亮度及開關觸屏的調節
- 代表執行個體:進距離感應器螢幕鎖、微信自動切換耳機/擴音器模式
環境光線感應器
- 原理:感應出使用環境的光線強度,再根據外界環境的光線強度進行調節
- 擴充應用:螢幕亮度自動調節、鍵盤燈自動調節
- 代表執行個體:螢幕亮度調節、閱讀模式切換
影像感應器(網路攝影機)
- 原理:將光線轉變成電荷,通過模數轉換器晶片轉換成數字訊號
- 擴充應用:拍照/錄影、條碼/二維碼識別、Image Recognition/Face Service、動作捕捉/體感技術、增強現實
- 代表執行個體:我查查、名片全能王、quick拍、蝶千尋、(AR相關應用可參見“增強現實及其擴充應用”)
重力感應器
- 原理:手機重力感應指的是手機內建重力搖杆晶片,利用壓電效應實現,感受手機在變換姿勢時,重心的變化,使手機游標變化位置。重力感應器所能測的是手機來自不同軸面的重力,是直線的。
- 擴充應用:橫豎屏切換、裝置的正反朝向判斷
- 代表執行個體:橫豎屏自動切換(部分手機可以實現在查看相簿的時候會自動根據拍照的時候是橫屏or豎屏進行橫豎自動切換)、甩動翻頁/換歌、來電翻轉、重力球遊戲
方向感應器
- 原理:一般手機的上的方向感應器是感應水平面上的方位角、旋轉角和傾斜角的。可以檢測手機處於正豎、倒豎、左橫、右橫,仰、俯狀態
- 擴充應用:飛行類遊戲
- 代表執行個體:飛行類遊戲、賽車類遊戲
加速感應器
- 原理:敏感元件將測點的加速度訊號轉換為相應的電訊號。加速感應器能感應到加速度和方向
- 擴充應用:加速度感應、力量大小和方向感應。(在很多電腦裡也內建有加速度感應器,基本應用情境就是當電腦跌落的時候保護硬碟不受損)
- 代表執行個體:求籤類應用、保齡球類遊戲(Super Ball Escape)、垂釣類遊戲
三軸陀螺儀
- 原理:單軸的只能測量一個方向的量,也就是一個系統需要三個陀螺儀,而3軸的一個就能替代三個單軸的。三軸陀螺儀能同時測定6個方向的位置,移動軌跡,加速度。三軸陀螺儀最大的作用就是“測量角速度,以判別物體的運動狀態,所以也稱為動作感應器“,換句話說,這東西可以讓我們的iPhone知道自己”在哪兒和去哪兒“
- 擴充應用:感受手機在各個角度上的變化、感知裝置運動狀態、輔助GPS定位
- 代表執行個體:itouch等的定位、測量( iSetSquare )、遊戲( Gyroblox、現代戰爭2、 sensor mouse )
重力感應、方向感應、加速感應、三軸陀螺儀
- 重力感應,只能感應到不同軸面的力,是基於直線的感知;
- 方向感應器,基於平面的感知;
- 加速度感應器,能感應加速度和方向;加速力可以是常量G也可以是變數,所以加速度感應的範圍要比重力感應器大。也有些手機上說到加速度感應器,實際上就是重力感應器。
- iPhone4裡的重力感應器和加速度感應器是同一個裝置,叫三軸陀螺儀。能夠感應裝置在X、Y、Z三軸方向上的重力和加速度,得出來的是運動軌跡;
震動感應器
- 原理: 壓電陶瓷可以把震動轉化為電訊號
- 擴充應用:裝置喚醒、心跳、脈搏監測、測謊儀
- 代表執行個體:暫無
RFID(非接觸式射頻識別)
- 原理:在物體貼上RFID標籤,當物體進入到讀寫器的作用範圍內時,能夠讀取到標籤中的相關資訊。RFID分為2個部分:標籤(射頻卡),讀寫器。標籤分為主動標籤(主動發送訊號),被動標籤(接收訊號)
- 擴充應用:室內地圖、電子機票、物流分拆
- 代表執行個體:手機錢包、一體化檢票平台
二維碼
- 原理:用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面(二維方向上)分布的圖形記錄資料符號資訊。在代碼編製上巧妙地利用構成電腦內部邏輯基礎的“0”、“1”位元流的概念,使用若干個與二進位相對應的幾何形體來表示文字數值資訊,通過圖象輸入裝置或光電掃描裝置自動識讀以實現資訊自動處理。
二維碼不一定都是黑白相間的,實際上它的顏色可以被改變;二維碼有較強的識別性,當遮蓋面積不超過30%的時候仍然可以被識別。
(比如這張二維碼就是改變顏色增加了個人化內容的,and,還可以參考我的微博頭像)
- 擴充應用:開啟相關連結、簽到、支付、名片
- 代表執行個體:支付寶條碼支付、我查查
NFC
- 原理:由RFID及互聯互連技術整合演變而來,在單一晶片上結合感應式讀卡機、感應式卡片和點對點的功能,能在短距離內與相容裝置進行識別和資料交換。這項技術最初只是RFID技術和網路技術的簡單合并,現在已經演變成一種短距離無線通訊技術。
但是NFC晶片有雙向的讀寫功能,而RFID的id tag唯讀;NFC要求的距離比FRID要近很多。
- 擴充應用:身份確認(簽到)、電子鑰匙、電子票務、介紹地標
- 代表執行個體:簽到、刷卡、移動支付
RFID、二維碼、NFC
- NFC和目前通用的RFID協議相容,脫胎於RFID
- RFID主要應用於目標識別(單向),NFC主要實現裝置間通訊(可雙向)
- NFC要求的距離比FRID要近很多
- NFC的本質是通訊,本身不承載資料
- NFC需要電力,類似藍芽
- 二維碼是單方面的資訊讀取
- 二維碼承載字母,數字,ASCII碼,且有字元數量不超過3000個
- 二維碼需要去對準讀取裝置,而NFC只需要靠近,識別工作無須人工幹預
裸眼3D
- 原理:簡單的說就是不使用偏振鏡(3D電影常用),在平面顯示出3D立體效果。目前裸眼3D技術有很多,目前在手機上實現應用的主要是夏普的視差屏障(parallaxbarrier)技術液晶屏
- 擴充應用:遊戲、地圖和導航、視頻瀏覽、3D照片瀏覽
- 代表執行個體:Google3D地圖、earth3D
溫度計
- 原理: 通過熱敏感探頭實現溫度測量。
不過, 只能測試環境溫度,無法測量物體溫度,比如無法測量體溫。測量體溫等需要紅外測溫裝置,目前不易裝入手機。 另外,易受到機器溫度影響,測溫不是很准
- 擴充應用:測量環境溫度、體溫監測、疾病預報、生活服務(穿衣指導)
- 代表執行個體:暫無
當然,其實還有最普通的Wifi、紅外、藍芽等基礎硬體裝置的使用也可以有不一樣的互動體驗比如Bump等,這裡不再贅述。
另外,因為是學文科的,所以這篇文章有很多地方我個人的理解並不是很到位,歡迎懂行的你批評指正。