導(dǎo)讀：很多時候我們都會被一些巧妙的、充滿創(chuàng)意的交互設(shè)計所打動，例如微信的搖一搖，Bump的碰一下交換名片等。它們的設(shè)計者是如何想到這樣的設(shè)計的呢？搖一搖和Bump都離不開傳感器，傳感器是實現(xiàn)這些功能所依賴的基礎(chǔ)。或許深入根源就能得到不一樣的啟示。
作為一個資深的App玩家與移動互聯(lián)網(wǎng)愛好者，很多時候我們都會被一些巧妙的、充滿創(chuàng)意的交互設(shè)計所打動，你不得不佩服設(shè)計者的絕妙思維，甚至有時都會為一些設(shè)計心跳加速乃至拍案而起！例如微信的搖一搖，Bump的碰一下交換名片等等，這些都是飽含創(chuàng)意的絕妙之作！那么它們的設(shè)計者是如何想到這樣的設(shè)計的呢？我們又該如何從中學(xué)習(xí)？也許我在下面介紹的會是一種可能的思路。
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搖一搖和Bump等優(yōu)秀的設(shè)計都是離不開一種叫做傳感器的裝置的，它們是實現(xiàn)這些功能所依賴的基礎(chǔ)，因此我覺得開發(fā)者們有必要從人機(jī)交互設(shè)計的根源處進(jìn)行思考，或許深入根源就能得到不一樣的啟示。
傳感器（transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。國標(biāo)GB7665-87對傳感器的定義是： “能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。我們的手機(jī)中，早就裝備了各種各樣的微型傳感器，因此有必要充分利用這些傳感器給我們帶來的價值！以下將簡要介紹幾類常見的傳感器。
重力傳感器
工作原理：重力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來工作的。所謂的壓電效應(yīng)就是 “對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外，還將改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場，這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng) ”。
重力傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產(chǎn)生電壓，只要計算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。
簡單來說是測量內(nèi)部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個方向的分力大小，來判定水平方向。通過對力敏感的傳感器，感受手機(jī)在變換姿勢時，重心的變化，使手機(jī)光標(biāo)變化位置從而實現(xiàn)選擇等功能。
應(yīng)用案例：手機(jī)橫豎屏幕切換、翻轉(zhuǎn)靜音、平衡球、各種射擊、賽車游戲等。
重力傳感器可謂是我們最熟悉的傳感器了，一些非智能機(jī)上也有安裝，基于重力傳感器創(chuàng)造的各種應(yīng)用與游戲也非常的多，可以說重力傳感器已經(jīng)被充分開發(fā)了，但是我們?nèi)匀荒芸匆姼鞣N基于重力傳感器的創(chuàng)意層出不窮，因此只要肯動腦子、有創(chuàng)意，它還是非常值得開發(fā)者關(guān)注的。
加速度傳感器
工作原理：加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。因此其的范圍比重力感應(yīng)器要大，但是一般在手機(jī)被提到的加速度感應(yīng)器時，一般就是指重力感應(yīng)器。
應(yīng)用案例：微信搖一搖、 Bump、甩動切歌等
其實我一直都沒搞懂加速度傳感器和重力傳感器的區(qū)別，一直認(rèn)為類似微信搖一搖的功能都是基于重力感應(yīng)器實現(xiàn)的，思來想去終于想明白一點了，微信應(yīng)該是基于加速度感應(yīng)器的，因為如果你只把手機(jī)翻轉(zhuǎn)的話是搖不出來的，只有在手機(jī)上產(chǎn)生了一定的加速度才能實現(xiàn)功能。
從Bump、微信搖一搖等的成功我們就能看出加速度傳感器應(yīng)用的廣泛性以及重要性，相信以后此類充滿創(chuàng)意的功能會越來越多。
距離傳感器
工作原理：距離傳感器是利用測時間來實現(xiàn)測距離的原理，以檢測物體的距離的一種傳感器。 工作原理：通過發(fā)射特別短的光脈沖，并測量此光脈沖從發(fā)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。
應(yīng)用案例：打電話時手機(jī)靠近臉部，屏幕背景燈熄滅，離開時背景燈點亮并解鎖屏幕。
據(jù)我所知的情況而言，距離傳感器的應(yīng)用場景似乎還不是很多，最廣為人知的也就是這個打電話時的自動開關(guān)燈功能了，但這并不意味著它沒有更大的用途，只是尚未得到充分的開發(fā)，因此這里存在的機(jī)會還很多。
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光線感應(yīng)器
工作原理：光電感應(yīng)器是由兩個組件即投光器及受光器所組成，利用投光器將光線由透鏡將之聚焦，經(jīng)傳輸而至受光器之透鏡，再至接收感應(yīng)器，感應(yīng)器將收到之光線訊號轉(zhuǎn)變成電器信號，此電信訊號更可進(jìn)一步作各種不同的開關(guān)及控制動作，其基本原理即對投光器受光器間之光線做遮蔽之動作所獲得的信號加以運用以完成各種自動化控制。
應(yīng)用案例：自動調(diào)整屏幕亮度功能等
目前，與距離傳感器相似，光線傳感器似乎也為得到廣泛的開發(fā)，我們最熟悉應(yīng)用場景也就是根據(jù)光線強(qiáng)度自動調(diào)整屏幕亮度以適應(yīng)人眼等，但是我堅信它應(yīng)該有更廣泛的應(yīng)用。例如，在游戲中就可以用上光線傳感器，當(dāng)手機(jī)從光亮處轉(zhuǎn)移到黑暗處可以觸發(fā)某種機(jī)制，變換場景等，我相信這會是非常有前景的。
三軸陀螺儀
工作原理：同時測定6個方向的位置，移動軌跡，加速。單軸的只能測量一個方向的量，也就是一個系統(tǒng)需要三個陀螺儀，而3軸的一個就能替代三個單軸的。3軸的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好，是激光陀螺的發(fā)展趨勢。
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(tài)，所以也稱為運動傳感器”，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”（where they are or where they’re going）！
應(yīng)用案例：目前主要應(yīng)用在一些大型手機(jī)射擊游戲中，如現(xiàn)代戰(zhàn)爭3、狂野飆車等。
三軸陀螺儀目前還屬于比較高端的傳感器，除了iPhone等高端機(jī)型外，大部分的智能機(jī)上都還未配備。目前的應(yīng)用也一般常見于射擊與競速游戲以及定位功能等。雖然目前的應(yīng)用尚不廣泛，但是三軸陀螺儀未來的市場絕對不可小視，一旦此傳感器被廣泛配備，必然又會產(chǎn)生一系列的基于三軸陀螺儀的優(yōu)秀應(yīng)用以及功能等，聰明的開發(fā)者可以未雨綢繆，備戰(zhàn)未來的市場。
電子羅盤
工作原理：電子羅盤，也叫數(shù)字指南針，是利用地磁場來定北極的一種方法。古代稱為羅經(jīng)，現(xiàn)代利用先進(jìn)加工工藝生產(chǎn)的磁阻傳感器為羅盤的數(shù)字化提供了有力的幫助?，F(xiàn)在一般有用磁阻傳感器和磁通門加工而成的電子羅盤。
應(yīng)用案例：各種指南針以及導(dǎo)航軟件、地圖等
雖然電子羅盤目前被廣泛應(yīng)用于各類導(dǎo)航軟件及地圖等，但其應(yīng)用種類范圍還是相對狹窄的，在其指南功能之外鮮有應(yīng)用案例，因此我認(rèn)為它是值得繼續(xù)深入挖掘的。很多人可能會覺得它也就僅限于指示方向這點功能了，其實不然，只要我們轉(zhuǎn)換思路，擴(kuò)展思維就可以想到更多的應(yīng)用場景。例如，在游戲中，你可以設(shè)置當(dāng)手機(jī)朝向南方時會有什么效果，當(dāng)手機(jī)轉(zhuǎn)向北方時又會有什么效果等等，這不比僅僅是在手機(jī)上滑來滑去有趣多了嗎？
未來可能增加的傳感器：
熱傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、紫外線傳感器、壓力傳感器等
鑒于目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，我們的手機(jī)上配備的傳感器雖然已經(jīng)有不少種類了，但是遠(yuǎn)未達(dá)到能夠滿足我們所有需求的水平。
據(jù)說有的女性手機(jī)上配有專門的紫外線傳感器可以檢測紫外線強(qiáng)度，而一些軍用手機(jī)上則配備了溫度傳感器、濕度傳感器等以便用于軍事目的。在未來，也許用于手機(jī)上的熱傳感器、壓力傳感器乃至氣味傳感器等也都會陸續(xù)面世，這都不是天方夜譚。
我相信在不久的將來這些尚未普及的傳感器都會陸續(xù)被裝進(jìn)我們的手機(jī)中，而我們的生活也將在這些傳感器的輔助下變得更加的便捷。在未來，也許一部小小的手機(jī)就會具備人的全部感官功能乃至超越人類的感知范圍，能夠像人類一樣對外界做出感應(yīng)，以更加貼近人類的方式成為名符其實的人類助手。當(dāng)然，也許那時候手機(jī)已經(jīng)不叫手機(jī)了。
以上我列舉了部分比較常見的傳感器，一方面是為那些不甚了解的人做個簡要介紹，使他們以后能夠更加了解移動設(shè)備的工作原理。而更主要的是想啟發(fā)移動開發(fā)者們，要想做出精彩有創(chuàng)意的應(yīng)用，一個重要的手段就是從根源入手。多關(guān)注一下那些支撐表面功能的基礎(chǔ)硬件設(shè)備，以此為中心發(fā)散思維，或許有助于你創(chuàng)造出Bump、搖一搖這種令人拍案叫絕的好點子！真心希望這篇文章能夠?qū)δ銈冇兴鶐椭Ｍ麌鴥?nèi)開發(fā)者創(chuàng)造出更多的精彩應(yīng)用。
以上對傳感器的介紹分析可能存在不準(zhǔn)確的地方，如果有，歡迎指正。(作者：Steve)
