移動(dòng)設(shè)備里的硬件功能

　　如果你想做好移動(dòng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，你得首先搞清楚移動(dòng)設(shè)備的基本屬性。

　　知道移動(dòng)設(shè)備有哪些能力才能駕馭這些能力并創(chuàng)造出優(yōu)雅的體驗(yàn)。

　　在移動(dòng)設(shè)備里，常見(jiàn)可以被利用的硬件包括：話筒、GPS、距離感應(yīng)器、環(huán)境光感應(yīng)器、影像傳感器、磁阻傳感器、重力感應(yīng)器、方向感應(yīng)器、加速感應(yīng)器、三軸陀螺儀、RFID、NFC、裸眼3D、溫度計(jì)、震動(dòng)感應(yīng)器等

　　在移動(dòng)設(shè)備里，常見(jiàn)可以被利用的硬件包括：話筒、GPS、距離感應(yīng)器、環(huán)境光感應(yīng)器、影像傳感器、磁阻傳感器、重力感應(yīng)器、方向感應(yīng)器、加速感應(yīng)器、三軸陀螺儀、RFID、NFC、裸眼3D、溫度計(jì)、震動(dòng)感應(yīng)器等等。

　　話筒

　　原理：記錄/輸出聲音，進(jìn)行頻譜分析最后以不同形式輸出/輸入

　　擴(kuò)展應(yīng)用：語(yǔ)音輸入、語(yǔ)音指令、聽(tīng)音辯曲、游戲等

　　代表實(shí)例：語(yǔ)音搜索、導(dǎo)航儀、Shazam、Midomi SoundHound、IntoNow、Ocarina（塤）

　　GPS

　　原理：由24顆工作衛(wèi)星組成，使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星， 測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置

　　擴(kuò)展應(yīng)用：定位（關(guān)于定位更詳細(xì)的介紹可以參照之前的文章“移動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)之常見(jiàn)定位方式”）

　　代表實(shí)例：各類地圖應(yīng)用、LBS相關(guān)應(yīng)用

　　磁阻傳感器（方位傳感器）

　　原理：將感受到的地磁信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出給用戶使用

　　擴(kuò)展應(yīng)用：輔助導(dǎo)航

　　代表實(shí)例：指南針、地圖的羅盤模式

　　GPS與磁阻傳感器的對(duì)比

　　二者不會(huì)相互干擾

　　磁阻傳感器不接收GPS信號(hào)，是GPS的補(bǔ)充

　　受到地磁的影響，因此磁阻傳感器需要經(jīng)常進(jìn)行校正

　　距離傳感器

　　原理：一般都在手機(jī)聽(tīng)筒的兩側(cè)或者凹槽中，通過(guò)發(fā)射特別短的光脈沖，并測(cè)量此光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來(lái)的時(shí)間，通過(guò)測(cè)時(shí)間來(lái)計(jì)算與物體之間的距離

　　擴(kuò)展應(yīng)用：接打電話的時(shí)候進(jìn)行屏幕亮度及開(kāi)關(guān)觸屏的調(diào)節(jié)

　　代表實(shí)例：進(jìn)距離傳感器屏幕鎖、微信自動(dòng)切換聽(tīng)筒/揚(yáng)聲器模式

　　環(huán)境光傳感器

　　原理：感應(yīng)出使用環(huán)境的光線強(qiáng)度，再根據(jù)外界環(huán)境的光線強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)

　　擴(kuò)展應(yīng)用：屏幕亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)、鍵盤燈自動(dòng)調(diào)節(jié)

　　代表實(shí)例：屏幕亮度調(diào)節(jié)、閱讀模式切換

　　影像感應(yīng)器（攝像頭）

　　原理：將光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)

　　擴(kuò)展應(yīng)用：拍照/錄像、條碼/二維碼識(shí)別、圖像識(shí)別/人臉識(shí)別、動(dòng)作捕捉/體感技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

　　代表實(shí)例：我查查、名片全能王、quick拍、蝶千尋、（AR相關(guān)應(yīng)用可參見(jiàn)“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及其擴(kuò)展應(yīng)用”）

　　重力感應(yīng)器

　　原理：手機(jī)重力感應(yīng)指的是手機(jī)內(nèi)置重力搖桿芯片，利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，感受手機(jī)在變換姿勢(shì)時(shí)，重心的變化，使手機(jī)光標(biāo)變化位置。重力感應(yīng)器所能測(cè)的是手機(jī)來(lái)自不同軸面的重力，是直線的。

　　擴(kuò)展應(yīng)用：橫豎屏切換、設(shè)備的正反朝向判斷

　　代表實(shí)例：橫豎屏自動(dòng)切換（部分手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)在查看相冊(cè)的時(shí)候會(huì)自動(dòng)根據(jù)拍照的時(shí)候是橫屏or豎屏進(jìn)行橫豎自動(dòng)切換）、甩動(dòng)翻頁(yè)/換歌、來(lái)電翻轉(zhuǎn)、重力球游戲

　　方向感應(yīng)器

　　原理：一般手機(jī)的上的方向感應(yīng)器是感應(yīng)水平面上的方位角、旋轉(zhuǎn)角和傾斜角的。可以檢測(cè)手機(jī)處于正豎、倒豎、左橫、右橫，仰、俯狀態(tài)

　　擴(kuò)展應(yīng)用：飛行類游戲

　　代表實(shí)例：飛行類游戲、賽車類游戲

　　加速感應(yīng)器

　　原理：敏感元件將測(cè)點(diǎn)的加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。加速感應(yīng)器能感應(yīng)到加速度和方向

　　擴(kuò)展應(yīng)用：加速度感應(yīng)、力量大小和方向感應(yīng)。（在很多電腦里也內(nèi)置有加速度感應(yīng)器，基本應(yīng)用場(chǎng)景就是當(dāng)電腦跌落的時(shí)候保護(hù)硬盤不受損）

　　代表實(shí)例：求簽類應(yīng)用、保齡球類游戲（Super Ball Escape）、垂釣類游戲

　　三軸陀螺儀

　　原理：?jiǎn)屋S的只能測(cè)量一個(gè)方向的量，也就是一個(gè)系統(tǒng)需要三個(gè)陀螺儀，而3軸的一個(gè)就能替代三個(gè)單軸的。三軸陀螺儀能同時(shí)測(cè)定6個(gè)方向的位置，移動(dòng)軌跡，加速度。三軸陀螺儀最大的作用就是“測(cè)量角速度，以判別物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以也稱為運(yùn)動(dòng)傳感器“，換句話說(shuō)，這東西可以讓我們的iPhone知道自己”在哪兒和去哪兒“

　　擴(kuò)展應(yīng)用：感受手機(jī)在各個(gè)角度上的變化、感知設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、輔助GPS定位

　　代表實(shí)例：itouch等的定位、測(cè)量（ iSetSquare ）、游戲（ Gyroblox、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)2、 sensor mouse ）

　　重力感應(yīng)、方向感應(yīng)、加速感應(yīng)、三軸陀螺儀

　　重力感應(yīng)，只能感應(yīng)到不同軸面的力，是基于直線的感知；

　　方向感應(yīng)器，基于平面的感知；

　　加速度傳感器，能感應(yīng)加速度和方向；加速力可以是常量G也可以是變量，所以加速度感應(yīng)的范圍要比重力感應(yīng)器大。也有些手機(jī)上說(shuō)到加速度感應(yīng)器，實(shí)際上就是重力感應(yīng)器。

　　iPhone4里的重力感應(yīng)器和加速度感應(yīng)器是同一個(gè)設(shè)備，叫三軸陀螺儀。能夠感應(yīng)設(shè)備在X、Y、Z三軸方向上的重力和加速度，得出來(lái)的是運(yùn)動(dòng)軌跡；

　　震動(dòng)感應(yīng)器

　　原理： 壓電陶瓷可以把震動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)

　　擴(kuò)展應(yīng)用：設(shè)備喚醒、心跳、脈搏監(jiān)測(cè)、測(cè)謊儀

　　代表實(shí)例：暫無(wú)

　　RFID（非接觸式射頻識(shí)別）

　　原理：在物體貼上RFID標(biāo)簽，當(dāng)物體進(jìn)入到讀寫(xiě)器的作用范圍內(nèi)時(shí)，能夠讀取到標(biāo)簽中的相關(guān)信息。RFID分為2個(gè)部分：標(biāo)簽（射頻卡），讀寫(xiě)器。標(biāo)簽分為主動(dòng)標(biāo)簽（主動(dòng)發(fā)送信號(hào)），被動(dòng)標(biāo)簽（接收信號(hào)）

　　擴(kuò)展應(yīng)用：室內(nèi)定位、電子機(jī)票、物流分拆

　　代表實(shí)例：手機(jī)錢包、一體化檢票平臺(tái)

　　二維碼

　　原理：用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息。在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來(lái)表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過(guò)圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理。

　　二維碼不一定都是黑白相間的，實(shí)際上它的顏色可以被改變；二維碼有較強(qiáng)的識(shí)別性，當(dāng)遮蓋面積不超過(guò)30%的時(shí)候仍然可以被識(shí)別。

　?。ū热邕@張二維碼就是改變顏色增加了個(gè)性化內(nèi)容的，and，還可以參考我的微博頭像）

　　擴(kuò)展應(yīng)用：打開(kāi)相關(guān)鏈接、簽到、支付、名片

　　代表實(shí)例：支付寶條碼支付、我查查

　　NFC

　　原理：由RFID及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來(lái)，在單一芯片上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的功能，能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)交換。這項(xiàng)技術(shù)最初只是RFID技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡(jiǎn)單合并，現(xiàn)在已經(jīng)演變成一種短距離無(wú)線通信技術(shù)。

　　但是NFC芯片有雙向的讀寫(xiě)功能，而RFID的id tag只讀；NFC要求的距離比FRID要近很多。

　　擴(kuò)展應(yīng)用：身份確認(rèn)（簽到）、電子鑰匙、電子票務(wù)、介紹地標(biāo)

　　代表實(shí)例：簽到、刷卡、移動(dòng)支付

　　RFID、二維碼、NFC

　　NFC和目前通用的RFID協(xié)議兼容，脫胎于RFID

　　RFID主要應(yīng)用于目標(biāo)識(shí)別（單向），NFC主要實(shí)現(xiàn)設(shè)備間通訊（可雙向）

　　NFC要求的距離比FRID要近很多

　　NFC的本質(zhì)是通訊，本身不承載數(shù)據(jù)

　　NFC需要電力，類似藍(lán)牙

　　二維碼是單方面的信息讀取

　　二維碼承載字母，數(shù)字，ASCII碼，且有字符數(shù)量不超過(guò)3000個(gè)

　　二維碼需要去對(duì)準(zhǔn)讀取設(shè)備，而NFC只需要靠近，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)

　　裸眼3D

　　原理：簡(jiǎn)單的說(shuō)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(shù)有很多，目前在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的主要是夏普的視差屏障（parallaxbarrier）技術(shù)液晶屏

　　擴(kuò)展應(yīng)用：游戲、地圖和導(dǎo)航、視頻瀏覽、3D照片瀏覽

　　代表實(shí)例：Google3D地圖、earth3D

　　溫度計(jì)

　　原理： 通過(guò)熱敏感探頭實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。

　　不過(guò)， 只能測(cè)試環(huán)境溫度，無(wú)法測(cè)量物體溫度，比如無(wú)法測(cè)量體溫。測(cè)量體溫等需要紅外測(cè)溫裝置，目前不易裝入手機(jī)。 另外，易受到機(jī)器溫度影響，測(cè)溫不是很準(zhǔn)

　　擴(kuò)展應(yīng)用：測(cè)量環(huán)境溫度、體溫監(jiān)測(cè)、疾病預(yù)報(bào)、生活服務(wù)（穿衣指導(dǎo)）

　　代表實(shí)例：暫無(wú)

　　當(dāng)然，其實(shí)還有最普通的Wifi、紅外、藍(lán)牙等基礎(chǔ)硬件設(shè)備的使用也可以有不一樣的交互體驗(yàn)比如Bump等，這里不再贅述。