傳感器組合可以實(shí)現更加智能的移動(dòng)設備

有時(shí)候智能手機看起來(lái)顯得很笨。比如下面這個(gè)例子：辦公室里坐了很多員工，每位都在專(zhuān)心地做他或她自己的工作。此時(shí)此刻，一首突然響起的流行音樂(lè )——剛好離開(kāi)辦公室去外面就餐的同事的手機鈴音打破了這里的寧靜。手機就放在桌子上，拼命地振動(dòng)，慢慢地滑向桌子邊緣，迫使旁邊的同事跳起來(lái)把手機移到安全的位置。

這種情況對辦公室人員來(lái)是非常惱火的，很容易讓他們分心。

乍看起來(lái)，一部智能手機如此的不聰明似乎有些奇怪——畢竟智能手機通常都非常了解自己所處的周?chē)h(huán)境。

事實(shí)上，我們還需要增加一些元件，并對各種傳感器的輸出進(jìn)行仔細的組合，才能讓一臺移動(dòng)設備自動(dòng)執行合適的通知功能。本文概述了一個(gè)可以提供這種能力的軟硬件框架，它充分利用了許多移動(dòng)設備中已有的功能。

智能手機中豐富的傳感器陣列

智能手機中已經(jīng)配備有許多傳感器。有些傳感器可以直接支持智能通知：

·嵌入在顯示屏中的接近傳感器可以檢測到手機是否靠近用戶(hù)的耳朵。當靠近用戶(hù)耳朵時(shí)，它可以通知手機關(guān)閉顯示屏及其觸摸敏感性。

·環(huán)境光線(xiàn)傳感器可以幫助系統根據環(huán)境光線(xiàn)的強度調整顯示屏的亮度。先進(jìn)的環(huán)境光線(xiàn)傳感器將數字顏色檢測和接近檢測結合在一起，可以實(shí)現更加復雜的顯示管理。

·加速度計可以判定屏幕的方向，以便屏幕上顯示的內容作出合適的旋轉以配合橫屏或豎屏模式。

·麥克風(fēng)可以檢測環(huán)境噪聲的大小。

就目前的配置而言，每個(gè)傳感器都被分配一個(gè)主要的功能，一般不用于其它功能。加速度計是其中一個(gè)例外，它也被用于游戲應用中，用于支持玩家的用戶(hù)界面。

對環(huán)境的部分感知

目前智能手機中的傳感器陣列具有部分的智能事件通知能力，比如來(lái)電、短信和電子郵件。舉例來(lái)說(shuō)，智能手機中的環(huán)境光線(xiàn)傳感器和加速度計可以檢測手機是否處于靜止狀態(tài)和明亮的環(huán)境中(是太陽(yáng)光還是人造光源)。這意味著(zhù)智能手機不在用戶(hù)身上(如果手機在口袋里，顯示屏上應該不會(huì )照射到環(huán)境光線(xiàn))。這也意味著(zhù)可以自動(dòng)取消振動(dòng)功能。

但用戶(hù)通知可以做得比這智能得多，而且只需增加少量元器件即可。

舉例來(lái)說(shuō)，當手機面朝下放在桌子上時(shí)，環(huán)境光線(xiàn)傳感器將無(wú)法正常工作。為了讓智能手機能同時(shí)看到兩個(gè)方向，需要安裝兩個(gè)環(huán)境光線(xiàn)傳感器，一個(gè)在手機前面，一個(gè)在手機背面。這樣不管手機處于什么位置都能使用環(huán)境光線(xiàn)信息。

同樣對接近檢測也可以這么處理：在手機背面增加第二個(gè)接近傳感器。傳感器模塊可以將接近和環(huán)境光線(xiàn)檢測功能結合在一起，因此在手機背面只需增加一個(gè)器件。如果使用顏色傳感器/接近傳感器模塊，那么這個(gè)器件就能真實(shí)地測量環(huán)境光線(xiàn)的色溫，進(jìn)而分辨出是人造光(表明手機在室內)還是太陽(yáng)光(表明手機在室外)。

智能通知還需要有關(guān)環(huán)境噪聲大小的信息。這要求來(lái)自麥克風(fēng)的檢測輸入，再加上數字信號處理來(lái)判斷手機附近的聲音大小。將麥克風(fēng)的輸出幅度轉換為噪聲音量測量值可以在專(zhuān)門(mén)的傳感器接口中實(shí)現，避免使用手機的主應用處理器的運算資源。

智能通知系統中需要的最后一個(gè)硬件是環(huán)境溫度傳感器。對溫度敏感的元件(比如PT100電阻)加上信號處理就能幫助移動(dòng)設備確定周?chē)諝獾臏囟?。應謹慎選取它在電路板上的位置，盡量減小手機本身發(fā)熱對它的影響。測量的絕對精度不是很重要：它的功能只是指示手機是否靠近用戶(hù)身體。

現在就可以把這些不同的輸入組合起來(lái)，產(chǎn)生手機必須向用戶(hù)提供通知那一刻所處環(huán)境的統一視圖(見(jiàn)圖1)。換句話(huà)說(shuō)，各種測量值必須都饋送給一個(gè)統一的算法，從而從大量可能的環(huán)境(每種環(huán)境都有自己的一組特征量)中做出正確的選擇。

圖1：可以根據各種類(lèi)型的傳感器輸入信息搭建出當前的環(huán)境。