Apps en sensors

Apps en mobiele toestellen

Sensoren en SOC's (system on a chip) in een smartphone.

Een elektronisch apparaat zet signalen uit de omgeving(geluid, licht, warmte ...) om in elektrische signalen (spanningen, stromen ...). Om informatie uit de werkelijkheid â€˜waar te nemenâ€™, beschikt een elektronisch toestel over sensoren. Een smartphone is zo'n voorbeeld van een elektronisch apparaat dat is uitgerust met een hele resem sensoren.

Anders dan een website, kan een app die je op een mobiel toestel installeert, toegang vragen tot informatie van het bestandssysteem (bijvoorbeeld je foto's, berichten...), maar ook toegang vragen tot de diverse aanwezige sensoren. De app moet hiervoor wel goedkeuring vragen, maar weinig mensen doen de moeite om alle gebruiksvoorwaarden na te lezen.

Verschillen tussen een browser en een mobiele app.

Bewegingssensoren

Bewegingssensoren detecteren de beweging, versnelling en rotatie langs de drie assen van het coÃ¶rdinatensysteem van het toestel. Dit zijn de sensoren waarmee uw smartphone het aantal stappen dat u zet, de richting van uw pad en het kantelen bij het spelen van een spel kan meten.
Enkele voorbeelden van bewegingssensoren zijn versnellingsmeters, zwaartekrachtsensoren, gyroscopen, enzovoort.
Elke smartphone heeft een 3-dimensionaal coÃ¶rdinatenstelsel. Op basis van dit systeem detecteren en registreren sensoren in je smartphone veranderingen in real-time.
De X-as loopt langs de breedte van het toestel. De Y-as loopt langs de lengte van het toestel. De Z-as loopt door het toestel.

Positiesensoren

Positiesensoren registreren de fysieke locatie van het toestel. Ze doen dit door de coÃ¶rdinaten van de telefoon te identificeren - waarbij ze de wereld om hen heen als referentiekader nemen en de oriÃ«ntatie ervan in de driedimensionale ruimte. Telefoons gebruiken ze voor navigatie, detectie van schermoriÃ«ntatie en nog veel meer.
Voorbeelden van positiesensoren zijn nabijheidssensoren, GPS en magnetometers.

Omgevingssensoren

Omgevingssensoren detecteren belangrijke veranderingen in de omgeving van uw smartphone. Dit zijn bijvoorbeeld veranderingen in de verlichting, druk, temperatuur, het aanpassen van de helderheid wanneer de automatische helderheid is ingeschakeld, de temperatuur van het scherm, het meten van de luchtdruk, en nog veel meer.

Versnellingsmeter

Een versnellingsmeter registreert de beweging van uw toestel langs de drie assen van het coÃ¶rdinatenstelsel. De X-as meet de beweging van uw toestel van links naar rechts, de Y-as meet de beweging langs boven en onder (inclusief zwaartekracht), en de Z-as meet de beweging voorwaarts en achterwaarts.

Met de gegevens die worden verkregen door de beweging van je toestel te meten, wordt de versnelling berekend. Deze informatie wordt vervolgens door apps gebruikt om richting, oriÃ«ntatie en snelheid te bepalen. Een fitness-app meet bijvoorbeeld de richting en het tempo van je ochtendjogging.

Gyroscoop

Een gyroscoop meet de rotatie langs de drie assen van het coÃ¶rdinatensysteem van het toestel. Hij detecteert de exacte meting van de rotatie van uw telefoon in radialen per seconde. Eenvoudig gezegd meet een versnellingsmeter de lineaire beweging en een gyroscoop de hoekbeweging. Beide gecombineerd maken functies zoals automatische rotatie mogelijk, en ze worden gebruikt voor bewegingsgevoelige games zoals Temple Run of Asphalt 9.

Magnetometer

Een magnetometer meet de oriÃ«ntatie van je telefoon aan de hand van het magnetisch veld van de aarde. Deze sensor is essentieel voor navigatie- en kompasapps, omdat hij je telefoon helpt de richting te bepalen en de kaart dienovereenkomstig aan te passen.

GPS

Net als een magnetometer is een Global Positioning System (GPS) een sensor met antennes die helpt bij de navigatie. Het ontvangt continu signalen van satellieten die helpen de afgelegde afstand en de locatie van uw telefoon te berekenen. Wanneer een signaal wordt ontvangen, registreert de GPS-sensor een locatie. Afhankelijk van het tijdsverschil tussen twee signalen wordt de afstand berekend. Navigatie-apps gebruiken zowel GPS als magnetometer om locatie en richting te bepalen.

Omgevingslichtsensor

Omgevingslichtsensoren meten de intensiteit van het licht rond het toestel. Deze sensoren detecteren de veranderingen in helderheid van de omgeving en registreren de intensiteit ervan. Als de functie voor automatische helderheid is ingeschakeld, helpen de gegevens van de omgevingslichtsensor om de helderheid van het scherm aan te passen aan het licht in de kamer. Automatische helderheid is een handige functie, maar als u de helderheid handmatig wilt wijzigen, kunt u deze uitschakelen.

Nabijheidssensor

Nabijheidssensoren detecteren hoe dicht een bepaald object zich bij uw telefoon bevindt. Een snel voorbeeld hiervan is dat het scherm van uw telefoon wordt uitgeschakeld wanneer u opneemt en een oproep beantwoordt. Dit helpt de batterij te sparen en voorkomt per ongeluk tikken tijdens telefoongesprekken. In dit voorbeeld werken nabijheidssensoren door de afstand tussen het scherm en uw oor te meten, en wanneer de afstand gelijk is aan een ingestelde waarde, wordt het scherm uitgeschakeld voordat uw oor het scherm raakt.

Hall-sensor

Een Hall-sensor lijkt veel op een nabijheidssensor, maar detecteert veranderingen in de magnetische velden rond het apparaat. Wanneer hij een verandering in het magnetische veld detecteert, stuurt hij deze gegevens naar de processor, waardoor het scherm van de telefoon wordt uitgeschakeld. Deze sensor wordt specifiek gebruikt om de magneten in flip-covers te detecteren.
Wanneer u de flip cover sluit, komt de magneet dicht bij het toestel en verstoort het magnetische veld rond het toestel. Hierdoor schakelt de processor het scherm uit. Als de cover open is, wordt het magnetische veld weer normaal, en wordt het scherm weer ingeschakeld.

Biometrische sensoren

Biometrische sensoren gebruiken fysieke kenmerken voor identificatie en worden meestal gebruikt voor beveiligingsdoeleinden. Aangezien fysieke kenmerken zoals vingerafdrukken, irissen en gezichten uniek zijn voor een persoon, biedt het gebruik ervan voor identiteitsverificatie een betere bescherming.
Enkele van de biometrische sensoren in uw mobiele telefoon zijn:

Vingerafdrukscanner: Deze sensor gebruikt een capacitief oppervlak om elektrische signalen te genereren op basis van de ribbels van uw vinger wanneer u uw vinger op de scanner plaatst.
Iris Sensor: Deze sensor gebruikt onzichtbaar infrarood licht om het patroon van uw iris vast te leggen en te detecteren.

Atmosferische sensoren

Atmosferische sensoren detecteren verschillende aspecten van de omgeving van uw toestel, zoals atmosferische druk, omgevingstemperatuur, luchtvochtigheid, enz. Atmosferische sensoren omvatten:

Thermometer: Deze meet de temperatuur van het toestel en zijn omgeving.
Barometer: Deze meet de luchtdruk in de omgeving. Aangezien de druk toeneemt met de hoogte, identificeert de barometer uw hoogte door de op uw telefoon geregistreerde druk te vergelijken met die van het dichtstbijzijnde weerstation.
Luchtvochtigheidssensoren: Deze sensoren meten de luchtvochtigheid van uw omgeving. Deze meet de temperatuur van het toestel en zijn omgeving.

Camera, microfoon, LIDAR

Ook de camera en de microfoon zijn in wezen sensoren, maar ze behoeven weinig verdere uitleg. Nieuwer in dit rijtje is een LIDAR-scanner.

LiDAR staat voor Light Detection and Ranging. Het is een techniek waarmee een apparaat de omgeving kan scannen en zo afstanden tot objecten kan berekenen. In zelfrijdende autoâ€™s wordt dit vaak gebruikt in combinatie met andere technieken, zoals radar.

LiDAR maakt gebruik van kleine onzichtbare lasers. Door de weerkaatsing tegen een object, meet het apparaat hoe lang het duurt voordat het licht gereflecteerd wordt. Op basis hiervan wordt dan een berekening gemaakt van de afstand tot een object. Vandaar dat dit ook wel time-of-flight (ToF) genoemd wordt: de tijd waarmee het licht door de lucht â€˜vliegtâ€™. De NASA maakt ook gebruik van LiDAR voor Mars-landingen.