Что такое гироскоп на телефоне: Что такое гироскоп в телефоне?

Содержание

Что такое гироскоп в телефоне?

Современные мобильные устройства оснащаются большим количеством интересных функций и модулей. Одним из таких является гироскоп, и если совсем недавно устройство было диковинной новинкой в девайсе, то сегодня оно используется повсеместно и удивить наличием такой функции современного пользователя сложно. И хотя часть потребителей находят гироскоп весьма полезным изобретением, некоторые все же предпочитают сразу отключить его. Устройство еще называют гиродатчиком.

ЧТО ТАКОЕ ГИРОСКОП


Гироскоп представляет собой устройство, реагирующее на изменения углов ориентации тела, на которое оно устанавливается. В качестве самого элементарного примера можно привести детскую игру – юлу. Прибор был изобретен И. Боненбергером (немецкий математик и астроном) в далеком 1817-м, однако, существует информация о том, что ученый создал свое детище несколько раньше – в 1813-м. Происхождение самого слова древнегреческое и состоит из двух слов: γῦρος – «круг» и σκοπέω – «смотрю». Гиродатчик используется во многих серьезных сферах науки и техники – судоходстве, космонавтике, авиации, в производстве техники бытового назначения, игрушек, и, конечно же, мобильных телефонов. В большинстве моделей телефонов Хайскрин гироскоп присутствует.

НЕ ПУТАТЬ С АКСЕЛЕРОМЕТРОМ


Среди пользователей есть мнение, что гироскоп – это тот же акселерометр, и функции, соответственные. Но это не так – назначение последнего заключается в отслеживании поворотов агрегата в пространстве. Гироскоп же фиксирует перемещения телефона в пространстве, скорость перемещения, определяет стороны света. В целом можно сказать, что функционал у этих двух устройств схож и гиродатчик – это как бы улучшенный акселерометр. Последний отвечает за повороты дисплея, а гироскоп за передвижения в 3-х плоскостях. Актуально наличие гироскопа для использования различных приложений.


ФУНКЦИИ ГИРОСКОПА В СМАРТФОНЕ

Применение гиродатчика в смартфонах открыло абсолютно новые, неизведанные, захватывающие возможности. Современный пользователь сумеет по достоинству оценить функционал этого устройства в своем девайсе. К примеру, элементарным встряхиванием телефона можно отвечать на звонки, просматривать фото, изображения, переворачивать странички в электронной книге, в плеере можно переключить песню. Невероятно удобен гиродатчик в калькуляторе: портретное использование его позволяет выполнять минимальное количество функций – поделить, умножить, сложить, вычесть. Но, как только пользователь повернет телефон на девяносто градусов калькулятор автоматически перейдет в другой режим – на дисплее смартфона появится расширенный функционал с массой дополнительных действий.

Помимо простых функций специалисты нашли для гороскопа применение и в различных видах программного обеспечения. В некоторых операционках встряхивание телефона запускает обновление Bluetooth. Нашлось место для гиродатчика и в работе специфических программ, которые предназначаются для измерения углов наклона и уровня. Очень удобен гироскоп, когда необходимо определить местоположение пользователя на незнакомой местности.
При помощи GPS-навигации можно использовать карту, которая при любом повороте человека менять свое направление в ту же сторону, то есть, если пользователь повернут лицом к озеру, это автоматически отобразится на карте, если повернется спиной к водоему – произойдут изменения и на карте. Такой помощник значительно упрощает ориентирование на местности и станет чрезвычайно полезным для людей, увлеченных активными видами отдыха.

К сожалению, не обошлось и без минусов из-за которых некоторые пользователи предпочитают отказаться от использования гироскопа в своем смартфоне и попросту отключить его. К таким недостаткам можно отнести то, что некоторые приложения реагируют на изменения положения в пространстве с небольшим опозданием. В качестве примера можно рассмотреть чтение лежа электронной книги с мобильного устройства: если пользователь при этом будет менять свою позу, то гиродатчик и приложение, связанное с устройством, также будут менять ориентацию странички. Это доставляет определенные неудобства.

КТО И КАК ИСПОЛЬЗУЕТ ГИРОСКОП ЧАЩЕ ВСЕГО


Конечно же это геймеры. Именно они по достоинству оценят наличие гироскопов в смартфонах. Наличие данного устройства в девайсе превращает процесс игры в совершенно иное качество – картинка становится более реалистичной. В основном это гонки, шутеры, симуляторы. В шутерах выстрел необходимо осуществить при помощи нажатия и для того, чтобы навести прицел, необходимо изменить положение телефона, а камера в игрушке повернется вслед за девайсом, в гонках входы в повороты на виртуальном авто настолько реалистичны, что по ощущениям это можно сравнить с ездой на реальном авто.

Магазин мобильных телефонов
Каталог смартфонов Highscreen

Что такое гироскоп в смартфоне и как он работает

Сейчас все смартфоны оснащены как минимум одним датчиком, а чаще всего несколькими. Самыми распространенными стали датчики приближения, освещения и движения. Большинство смартфонов оснащены акселерометром, реагирующим на перемещение устройства в двух или максимум в трех плоскостях. Для полноценного взаимодействия с гарнитурой виртуальной реальности нужен гироскоп, который определяет движения в любом направлении.

Гироскоп в смартфоне – это микроэлектромеханический преобразователь угловых скоростей в электрический сигнал. Другими словами этот датчик рассчитывает изменение угла наклона относительно оси при повороте устройства.

Гироскоп относится к микроэлектромеханическим системам (МЭМС), которые совмещают в себе механическую и электронную часть. Подобные чипы имеют размеры порядка пары миллиметров или меньше.

Как работает гироскоп

Обычный гироскоп состоит из инерционного предмета, который быстро вращается вокруг своей оси. Тем самым он сохраняет свое направление, а смещение контролируемого объекта измеряется по изменению положения подвесов. В смартфоны такой волчок явно не поместиться, вместо него используется МЭМС.

Преобразование механического движения в электрический сигнал

В самом простом одноосевом гироскопе есть две подвижные массы, двигающиеся в противоположных направлениях (на картинке изображены синим цветом).

Как только прикладывается внешняя угловая скорость, на массу действует сила Кориолиса, которая направлена перпендикулярно их движению (отмечена оранжевым цветом).

Под действием силы Кориолиса происходит смещение масс на величину пропорциональную прикладываемой скорости. Изменение положения масс меняет расстояние между подвижными электродами (роторами) и неподвижными (статорами), что приводит к изменению емкости конденсатора и соответственно напряжения на его обкладках, а это уже электрический сигнал. Вот такие множественные сигналы и распознаются гироскопом MEMS, определяя направление и скорость движения.

Вычисление ориентации смартфона

Микроконтроллер получает сведения о напряжении и преобразует их в угловую скорость в данный момент. Величину угловой скорости можно определять с заданной точностью, например до 0,001 градусов в секунду. Чтобы определить насколько градусов вокруг оси повернули устройство, необходимо мгновенную скорость умножить на время между двумя показаниями датчика. Если использовать трехосевой гироскоп, то получим данные о поворотах относительно всех трех осей, то есть таким образом определить ориентацию смартфона в пространстве.

Здесь стоит отметить, что для получения значений углов, необходимо интегрировать первоначальные уравнения, в которые входят угловые скорости. При каждом интегрировании увеличивается погрешность. Если вычислять положение только при помощи гироскопа, то со временем рассчитываемые значения станут некорректными.

Поэтому в смартфонах для точного определения ориентации в пространстве необходимы данные еще и акселерометра. Этот датчик измеряет линейное ускорение, но не реагирует на повороты. Оба датчика способны полностью описать все виды движения. Основное преимущество гироскопа над акселерометром в том, что он реагирует на движение в любом направлении.

Зачем нужен гироскоп в смартфоне

Повышенное внимание этому датчику оказывается последние пару лет, когда активно начали развиваться игры и приложения виртуальной реальности.

Для взаимодействия пользователя с виртуальной реальностью программе необходимо точно определить положение человека в пространстве. Сейчас даже в самых бюджетных смартфонах установлен акселерометр, но его показания сопровождаются шумами, и датчик не реагирует на повороты и движения в горизонтальной плоскости. Следовательно, для полного погружения в виртуальную реальность в смартфоне обязательно должен быть гироскоп и акселерометр.

Как узнать есть ли в смартфоне гироскоп

Обычно в характеристиках смартфона указано, какие в нем есть датчики. Если же вы сомневаетесь в правдивости информации, то помогут специальные программы. Например, Sensor Box for Android показывает информацию о всех встроенных датчиках. Гироскоп в нем обозначен как Gyroscope. Есть и другие способы, которые мы описывали в этой статье.

Гироскоп в телефоне: что это и зачем нужно? Гироскоп в планшете — что это

  • 4поделились
  • 0Facebook
  • 4Twitter
  • 0VKontakte
  • 0Odnoklassniki

Функциональные возможности современных мобильных телефонов давно вышли за рамки совершения звонков и обмена текстовыми сообщениями SMS. Смартфон сегодня это универсальный гаджет, начиненный всевозможными сенсорами. Имеются во многих моделях и специфические датчики, с помощью которых телефон может определять свое положение в пространстве. Примером таких чувствительных устройств являются гироскоп и акселерометр.

Типичные гироскопы и алгоритмы их работы

Наиболее известными производителями гироскопов на сегодняшний день являются фирмы Futaba , JR-Graupner , Ikarus , CSM , Robbe , Hobbico и т.д.

Теперь рассмотрим режимы работы, которые используются в большинстве выпускаемых гироскопов (всякие необычные случаи рассмотрим потом отдельно).

Гироскопы со стандартным режимом работы

В этом режиме гироскоп демпфирует угловые перемещения модели. Такой режим достался нам в наследство от механических гироскопов. Первые пьезогироскопы отличались от механических в основном датчиком. Алгоритм работы остался неизменным. Суть его сводится к следующему: гироскоп измеряет скорость поворота и выдает коррекцию к сигналу с передатчика, чтобы замедлить вращение, насколько это возможно. Ниже дается пояснительная блок-схема.

Как видно из рисунка, гироскоп пытается подавить любое вращение, в том числе и то, которое вызвано сигналом с передатчика. Чтобы избежать такого побочного эффекта, желательно на передатчике задействовать дополнительные микшеры, чтобы при отклонение ручки управления от центра, чувствительность гироскопа плавно уменьшалась. Такое микширование может быть уже реализовано внутри контроллеров современных гироскопов (чтобы уточнить, есть оно или нет — посмотрите характеристики устройства и руководство по эксплуатации).

Регулировка чувствительности реализуется несколькими способами:

  1. Дистанционная регулировка отсутствует. Чувствительность задается на земле (регулятором на корпусе гироскопа) и не меняется во время полета.
  2. Дискретная регулировка (dual rates gyro). На земле задается два значения чувствительности гироскопа (двумя регуляторами). В воздухе можно выбирать нужное значение чувствительности по каналу регулирования.
  3. Плавная регулировка. Гироскоп выставляет чувствительность пропорционально сигналу в регулирующем канале.

В настоящее время практически все современные пьезогироскопы имеют плавную регулировку чувствительности (а о механических гироскопах можно уже смело забыть). Исключение составляют только базовые модели некоторых производителей, где чувствительность устанавливается регулятором на корпусе гироскопа. Дискретная регулировка необходима только с примитивными передатчиками (где нет дополнительного пропорционального канала или нельзя выставить длительности импульсов в дискретном канале). В этом случае в канал регулирования гироскопа можно включить небольшой дополнительный модуль, который будет выдавать заданные значения чувствительности в зависимости от положения тумблера дискретного канала передатчика.

Если говорить о достоинствах гироскопов, реализующих только «стандартный» режим работы, то можно отметить, что:

  • Такие гироскопы имеют довольно низкую цену (вследствие простоты реализации)
  • При установке на хвостовую балку вертолета, новичкам проще выполнять полеты по кругу, так как за балкой можно особенно не следить (балка сама разворачивается по ходу движения вертолета).

Недостатки:

  • В недорогих гироскопах термокомпенсация сделана недостаточно хорошо. Необходимо вручную выставлять «ноль», который может сместиться при изменении температуры воздуха.
  • Приходится применять дополнительные меры по устранению эффекта подавления гироскопом управляющего сигнала (дополнительное микширование в канале управления чувствительности или увеличение расхода рулевой машинки).

Вот довольно известные примеры описанного типа гироскопов:

При выборе рулевой машинки, которая будет подключаться к гироскопу, следует отдавать предпочтение более быстрым вариантам. Это позволит добиться большей чувствительности, без риска, что в системе возникнут механические автоколебания (когда из-за перерегулирования рули начинают сами двигаться из стороны в сторону).

Гироскопы с режимом удержания направления

В этом режиме стабилизируется угловое положение модели. Для начала маленькая историческая справка. Первой фирмой, которая сделала гироскопы с таким режимом, была CSM. Режим она назвала Heading Hold. Поскольку название было запатентовано, другие фирмы стали придумывать (и патентовать) свои собственные названия. Так возникли марки «3D», «AVSC» (Angular Vector Control System) и другие. Такое многообразие может повергнуть новичка в легкое замешательство, но на самом деле, никаких принципиальных различий в работе таких гироскопов нет.

И еще одно замечание. Все гироскопы, которые имеют режим Heading Hold, поддерживают также и обычный алгоритм работы. В зависимости от выполняемого маневра, можно выбирать тот режим гироскопа, который больше подходит.

Итак, о новом режиме. В нем гироскоп не подавляет вращение, а делает его пропорциональным сигналу с ручки передатчика. Разница очевидна. Модель начинает вращаться именно с той скоростью, с которой нужно, независимо от ветра и других факторов.

Посмотрите блок-схему. По ней видно, что из управляющего канала и сигнала с датчика получается (после сумматора) разностный сигнал ошибки, который подается на интегратор. Интегратор же меняет сигнал на выходе до тех пор, пока сигнал ошибки не будет равен нулю. Через канал чувствительности регулируется постоянная интегрирования, то есть скорость отработки рулевой машинки. Разумеется, вышеприведенные объяснения весьма приблизительны и обладают рядом неточностей, но ведь мы собираемся не делать гироскопы, а применять их. Поэтому нас гораздо больше должны интересовать практические особенности применения подобных устройств.

Достоинства режима Heading Hold очевидны, но хочется особо подчеркнуть плюсы, которые проявляются при установке такого гироскопа на вертолет (для стабилизации хвостовой балки):

  • на вертолете начинающий пилот в режиме висения может практически не управлять хвостовым винтом
  • отпадает необходимость в микшировании шага хвостового винта с газом, что несколько упрощает предполетную подготовку
  • триммирование хвостового винта можно производить без отрыва модели от земли
  • становится возможным выполнение таких маневров, которые раньше были затруднены (например, полет хвостом вперед).

Для самолетов применение данного режима тоже может быть оправдано, особенно на некоторых сложных 3D-фигурах вроде «Torque Roll».

Вместе с тем следует отметить, что каждый режим работы имеет свои особенности, поэтому использование Heading Hold везде подряд не является панацеей. При выполнении обычных полетов на вертолете, особенно новичками, использование функции Heading Hold может привести к потере управления. Например, если не управлять хвостовой балкой при выполнении виражей, то вертолет опрокинется.

В качестве примеров гироскопов, которые поддерживают режим Heading Hold, можно привести следующие модели:

Переключение между стандартным режимом и Heading Hold производится через канал регулировки чувствительности. Если менять длительность управляющего импульса в одну сторону (от средней точки), то гироскоп будет работать в режиме Heading Hold, а если в другую — то гироскоп перейдет в стандартный режим. Средная точка — когда длительность канального импульса равна примерно 1500 мкс; то есть, если бы мы подключили на этот канал рулевую машинку, то она установилась бы в среднее положение.

Отдельно стоит затронуть тему применяемых рулевых машинок. Для того, чтобы добиться максимального эффекта от Heading Hold, нужно ставить рулевые машинки с повышенной скоростью работы и очень высокой надежностью. При повышении чувствительности (если скорость отработки машинки позволяет), гироскоп начинает перекладывать сервомеханизм очень резко, даже со стуком. Поэтому машинка должна иметь серьезный запас прочности, чтобы долго прослужить и не выйти из строя. Предпочтение стоит отдавать так называемым «цифровым» машинкам. Для самых современных гироскопов разрабатывают даже специализированные цифровые сервомашинки (например, Futaba S9251 для гироскопа GY601). Помните, что на земле, из-за отсутствия обратной связи от датчика вражений, если не принять дополнительных мер, то гироскоп обязательно выведет рулевую машинку в крайнее положение, где она станет испытывать максимальную нагрузку. Поэтому если в гироскоп и рулевую машинку не встроены функции ограничения хода, то рулевая машинка должна уметь выдерживать большие нагрузки, чтобы не выйти из строя еще на земле.

Датчики окружающих условий

Датчик освещенности (Light sensor)

Этот сенсор автоматически регулирует яркость экрана, устанавливая наиболее подходящее значение в зависимости от условий освещения вокруг. Если гаджет находится в темном помещении, то яркость дисплея уменьшается, чтобы лишний раз не раздражать глаза. В результате чего можно не только повысить комфорт при работе, но и увеличить время работы от батареи. В то же время при использовании устройства в солнечную погоду, яркость будет выше, для того чтобы информация с экрана была хорошо читаема.

Специализированные самолетные гироскопы

Для применения в самолетах с целью стабилизации крена начали выпускать специализированные гироскопы. От обычных они отличаются тем, что имеют еще один канал внешней команды.

При управлении каждого элерона отдельным серво, самолетчики с компьютерной аппаратурой задействуют функцию флаперонов. Микширование происходит на передатчике. Однако контроллер самолетного гироскопа на модели автоматически определяет синфазное отклонение обоих каналов элеронов и не мешает ему. А противофазное отклонение задействуется в петле стабилизации крена — в ней присутствуют два сумматора и один датчик угловой скорости. Других отличий нет. Если элероны управляются от одного серво, то специализированный самолетный гироскоп не нужен, сгодится и обычный. Самолетные гироскопы делают фирмы Hobbico, Futaba и другие.

Касаясь применения гироскопов на самолете, нужно отметить, что нельзя использовать режим Heading Hold на взлете и посадке. Точнее, в тот момент, когда самолет касается земли. Это потому, что когда самолет находится на земле, он не может накрениться или повернуть, поэтому гироскоп выведет рули в какое-нибудь крайнее положение. А при отрыве самолета от земли (или сразу после посадки), когда модель имеет большую скорость, сильное отклонение рулей может сыграть злую шутку. Поэтому настоятельно рекомендуется использовать гироскоп на самолетах в стандартном режиме.

В самолетах эффективность рулей и элеронов пропорциональна квадрату скорости полета самолета. При широком диапазоне скоростей, что характерно для сложного пилотажа, необходимо компенсировать это изменение регулированием чувствительности гироскопа. Иначе при разгоне самолета система перейдет в автоколебательный режим. Если же задать сразу низкий уровень эффективности гироскопа, то на малых скоростях, когда он особенно нужен, от него не будет должного эффекта. На настоящих самолетах такое регулирование делает автоматика. Возможно, скоро так будет и на моделях. В некоторых случаях переход в автоколебательный режим органа управления полезен — при очень низких скоростях полета самолета. Многие наверное видели, как на МАКС-2001 «Беркут» С-37 показывал фигуру «харриер». Переднее горизонтальное оперение при этом работало в автоколебательном режиме. Гироскоп в канале крена позволяет делать самолет «несваливаемым на крыло». Подробнее о работе гироскопа в режиме стабилизации тангажа самолетов можно почитать в известной монографии И. В.Остославского «Аэродинамика самолета».

Признаки поломки гироскопа

Один из явных признаков поломки — не работает автоповорот экрана. Если вы заметили подобную проблему, то необходимо исключить вероятность ошибки. В некоторых приложениях изображение не переворачивается автоматически, например, при просмотре видео. Нельзя считать поломкой и задержки разворота до 1-2 секунд.

Признаками поломки являются следующие случаи:

  • изображение не переворачивается вне приложений;
  • самопроизвольные изменения положения изображения;
  • ошибки рабочего стола при развороте или же отказ действия.

В том случае, если айфон не подвергался физическому воздействию, то велика вероятность программной ошибки. В этом случае достаточно обновить прошивку или операционную систему. С решением программных ошибок пользователь сможет справиться самостоятельно. Иногда помогает откат системы, калибровка, удаление лишних приложений или использование дополнительных программ.

В противном случае необходимо обратиться для замены детали в сервисный центр, так как самостоятельно отремонтировать гироскоп после удара невозможно.

Особенности акселерометра

Акселерометр – это, если можно так сказать, способность планшета или телефона переворачивать изображение на экране. Акселерометр больше всего применяется при «серфинге» сайтов. Страницы сайтов обычно делают для прямоугольных мониторов, читать информацию с планшета становиться не совсем удобно, тут-то и понадобиться акселерометр, переверните ваш планшет, сайт сам примет доброжелательный вид и сразу станет удобно воспринимать информацию находящиеся на сайте.

Первый реагирует на изменение положения, а второй на линейное ускорение. Благодаря таким свойствам планшет или телефон точно реагирует на тонкие движение и изменение положения.

Починка гироскопа в сервисном центре Total Apple

Проведение ремонта трудно назвать быстрым. Необходимо провести полную экспертизу устройства и монитора. По результатам диагностики в сервисном центре Total Apple заменят микросхему на плате. Подобные операции проводятся только при помощи специализированного оборудования, а также требуют особого внимания. После успешной замены на деталь действует трехлетняя гарантия. При заполнении формы на сайте вы получаете скидку в размере 5%.

Функциональные возможности современных мобильных телефонов давно вышли за рамки совершения звонков и обмена текстовыми сообщениями SMS. Смартфон сегодня это универсальный гаджет, начиненный всевозможными сенсорами. Имеются во многих моделях и специфические датчики, с помощью которых телефон может определять свое положение в пространстве. Примером таких чувствительных устройств являются гироскоп и акселерометр.

Новое время

На фотографии сверху можно увидеть мобильное приложение, имитирующее акселерометр.

Современное строение акселерометров позволяет связывать их с бортовым компьютером в автомобилях, поездах, самолетах и ракетах. Таким образом, получается абсолютная целостная система. Ее основной задачей является анализ измерения показателя ускорения. Впоследствии компьютером дается соответствующая команда о корректировке работы, при этом увеличивается или уменьшается скорость движения.

На данный момент использование датчика акселерометра вышло за пределы транспортной индустрии. Данное устройство также стало устанавливаться и в мобильные телефоны, но при этом в немного другой форме. Именно о современной вариации уменьшенного прибора и пойдет речь далее.

Что такое гироскоп и для чего он нужен, принцип работы

Начнем с того, что гироскоп – это механическое или электромеханическое устройство, способное определять собственный угол наклона относительно земной поверхности. Если сравнивать его с другими подобными устройствами, изобретен он был относительно поздно, а именно в 1817 году. Основной элемент конструкции гироскопа представляет собой вращающийся вокруг вертикальной оси ротор-волчок, причем его ось может изменять положение в пространстве, а скорость вращения волчка значительно превышает скорость поворота оси его вращения. Благодаря этому волчок всегда сохраняет свое положение независимо от действующих на него извне сил, в чём и заключается весь принцип работы гироскопа.

Первоначально это нехитрое устройство использовалось в качестве учебного пособия. Практическое применение ему нашли только спустя 60 лет, когда инженер Обри додумался устанавливать его в торпеды для стабилизации их курса. Сегодня это полезное изобретение, будучи многократно усовершенствованным, широко применяется в самых разных механизмах. Для точного определения положения в пространстве гироскопы используются в морских судах, самолетах, космических аппаратах, ракетах, симуляторах, радиоуправляемых устройствах вроде квадрокоптеров и, конечно же, в смартфонах.

Видео

Или технологией Bluetooth был чем-то необычным. Теперь же все эти функции стали привычными, а некоторые из них даже успели устареть. Производители добавляют в свои модели новые возможности, одна из которых — гироскоп в телефоне. Что же он из себя представляет, как применяется?

Гироскоп и акселерометр

Многие люди часто путают эти два понятия. Давайте разберёмся.

Акселерометр, или G-сенсор — устройство, которое отслеживает изменение положения девайса относительно своей оси — например, повороты влево-вправо, на себя и от себя.

Гироскоп в телефоне позволяет регистрировать не только эти действия, но и любые перемещения устройства в пространстве, а также фиксировать скорость перемещения. Поэтому можно считать его улучшенным акселерометром.

Принцип действия гироскопа

Устройство представляет собой диск, который закреплён на двух подвижных рамках. Он быстро вращается. При изменении положения этих рамок, диск не сдвигается с места. Если постоянно поддерживать вращение, например, с помощью электромотора, то можно с точностью определить положение объекта, на котором установлен гироскоп. Это может быть использовано и для определения сторон света.

Варианты применения

Ещё в девятнадцатом веке гироскоп использовался военно-морскими силами и гражданскими судами, так как с помощью него можно было наиболее точно определить стороны света. Ещё он нашёл своё применение в авиации и ракетной технике.

Гироскоп
iPhone 4
В Айфоне конструкция прибора немного отличается от классической, поскольку она выполнена на основе микроэлектромеханического датчика. Принцип же действия остаётся прежним.

Гироскоп в телефоне имеет очень большую сферу применения. Безусловно, в первую очередь это разнообразные игры, использующие данную технологию. Наиболее популярные среди них — гоночные симуляторы и шутеры. Для примера: в шутерах используется так называемая «дополненная реальность» — выстрелы производятся с помощью нажатия, а для того, чтобы прицелиться, нужно изменить положение смартфона — камера в игре передвинется точно так же.

Кроме игровой индустрии, гироскоп применяется в разнообразном программном обеспечении. С его помощью доступ к различным функциям становится гораздо удобнее. Например, в некоторых операционных системах при встряхивании устройства происходит обновление Bluetooth. Ещё эта технология применяется в ряде специфических приложений, служащих для измерения угла наклона (уровня).

Мобильная индустрия в последнее время развивается всё быстрее и быстрее. Ещё недавно гироскоп в телефоне был модной новинкой, а теперь он используется повсеместно и считается привычной деталью любого смартфона. Возможно, всего через несколько лет появится новое поколение устройств, позволяющих проецировать изображение на любую точку пространства, ведь наука идёт вперёд семимильными шагами. Пока же мы можем только строить предположения по этому поводу и искать способы применения тем технологиям, которые уже изобретены.

Сейчас все смартфоны оснащены как минимум одним датчиком, а чаще всего несколькими. Самыми распространенными стали датчики приближения, освещения и движения. Большинство смартфонов оснащены акселерометром, реагирующим на перемещение устройства в двух или максимум в трех плоскостях. Для полноценного взаимодействия с гарнитурой виртуальной реальности нужен гироскоп, который определяет движения в любом направлении.

Гироскоп в смартфоне – это микроэлектромеханический преобразователь угловых скоростей в электрический сигнал. Другими словами этот датчик рассчитывает изменение угла наклона относительно оси при повороте устройства.

Гироскоп относится к микроэлектромеханическим системам (МЭМС), которые совмещают в себе механическую и электронную часть. Подобные чипы имеют размеры порядка пары миллиметров или меньше.

Обычный гироскоп состоит из инерционного предмета, который быстро вращается вокруг своей оси. Тем самым он сохраняет свое направление, а смещение контролируемого объекта измеряется по изменению положения подвесов. В смартфоны такой волчок явно не поместиться, вместо него используется МЭМС.

Преобразование механического движения в электрический сигнал

В самом простом одноосевом гироскопе есть две подвижные массы, двигающиеся в противоположных направлениях (на картинке изображены синим цветом). Как только прикладывается внешняя угловая скорость, на массу действует сила Кориолиса, которая направлена перпендикулярно их движению (отмечена оранжевым цветом).

Под действием силы Кориолиса происходит смещение масс на величину пропорциональную прикладываемой скорости. Изменение положения масс меняет расстояние между подвижными электродами (роторами) и неподвижными (статорами), что приводит к изменению емкости конденсатора и соответственно напряжения на его обкладках, а это уже электрический сигнал. Вот такие множественные сигналы и распознаются гироскопом MEMS, определяя направление и скорость движения.

Вычисление ориентации смартфона

Микроконтроллер получает сведения о напряжении и преобразует их в угловую скорость в данный момент. Величину угловой скорости можно определять с заданной точностью, например до 0,001 градусов в секунду. Чтобы определить насколько градусов вокруг оси повернули устройство, необходимо мгновенную скорость умножить на время между двумя показаниями датчика. Если использовать трехосевой гироскоп, то получим данные о поворотах относительно всех трех осей, то есть таким образом определить ориентацию смартфона в пространстве.

Здесь стоит отметить, что для получения значений углов, необходимо интегрировать первоначальные уравнения, в которые входят угловые скорости. При каждом интегрировании увеличивается погрешность. Если вычислять положение только при помощи гироскопа, то со временем рассчитываемые значения станут некорректными.

Поэтому в смартфонах для точного определения ориентации в пространстве необходимы данные еще и акселерометра. Этот датчик измеряет линейное ускорение, но не реагирует на повороты. Оба датчика способны полностью описать все виды движения. Основное преимущество гироскопа над акселерометром в том, что он реагирует на движение в любом направлении.

Как устроен гироскоп в смартфоне, отличие гироскопа от акселерометра

Естественно, гироскоп в смартфоне существенно отличается в плане конструкции от классических гироскопов, хотя и служит той же цели. Механическая энергия в нём преобразуется в электрическую, формирующую последовательность битов – бинарный код, лежащий в основе всех компьютерных программных систем. Никаких вращающихся волчков в гироскопах электронных устройств, разумеется, нет, они слишком малы для этого. Вместо них используется подвижные массы вещества, смещение которых вызывает изменение электрической емкости конденсаторов, регистрируемое микропроцессором.

Вместо конденсаторов могут использоваться вырабатывающие ток пьезокристаллы, особенно часто встречающиеся в определяющих положение в пространстве датчиках другого типа – акселерометрах. Конструктивно акселерометры очень похожи на гироскопы, в них также имеется подвижный элемент – специальный грузик, смещение которого при наклоне устройства оказывает воздействие на пьезокристалл. Таким образом, скорость и давление преобразуются в электрический сигнал, обрабатываемый соответствующим образом микропроцессором. Итак, некоторое представление о том, что это такое гироскоп в смартфоне вы, надеемся, получили.

И вот еще пару моментов. И гироскопы, и акселерометры являются инерционными МЭМС-датчиками, отличаясь, однако, принципом получения данных. Если гироскоп определяет только угол наклона по отношению к земной поверхности, то акселерометр может измерять линейное ускорение, то есть перемещение по горизонтали относительно земли. На практике в смартфонах и прочих устройствах нередко устанавливаются оба датчика, которые прекрасно дополняют друг друга. Теперь давайте посмотрим, как узнать есть ли гироскоп в телефоне.

Недостатки

Но наличие в смартфоне гироскопа может обернуться минусом, да таким, что отдельные пользователи стараются сразу же отключить функциональный модуль. Речь идет о реакции некоторых приложений на изменения положения сотового телефона в пространстве со значительным запозданием.

Сравнительным недостатком наличия гироскопа в смартфоне выступают неудобства, которые способны возникать при чтении электронной книги. Если пользователь произвольно меняет позу, датчик тут же преобразит ориентацию странички в соответствующей плоскости. Подобные моменты обычно вызывают раздражение.

Как проверить наличие гироскопа в телефоне

Мы уже знаем, для чего нужен гироскоп в смартфоне, но как проверить его наличие на том или ином мобильном устройстве. Гироскоп используется всеми приложениями, регистрирующими наклон устройства – навигационными и строительными программами, 3D-играми, средствами просмотра 3D-панорамного контента, поворачивающим экран встроенным ПО и так далее. Но поддержка этих функций еще не означает, что указанный датчик в телефоне есть, ведь выше мы уже отмечали, что отчасти его может заменить акселерометр.

Если вы хотите узнать, интегрирован ли гироскоп в гаджет или нет, зайдите на официальный сайт производителя устройства, найдите там вашу модель и изучите ее технические характеристики. Есть и более быстрый способ получить нужную информацию. Установите на смартфон бесплатное приложение-бенчмарк AnTuTu Bеnchmаrk

, в разделе «Мое устройство» оно выводит список всех датчиков, среди которых будут данные и о гироскопе. Если напротив пункта «Гироскоп» вместо его названия указано «Не поддерживается», значит, датчик на устройстве отсутствует.

В качестве альтернативы можно воспользоваться другим приложением – Sеnsor Sеnse. В отличие от AnTuTu Bеnchmаrk, кроме списка датчиков оно еще выводит все их показания. Ставим программу и смотрим, есть ли в списке гироскоп. Если нет, то нет его и на устройстве.

Стоит также обратить внимание еще на один замечательный программный инструмент – AIDA64

, предоставляющий полный набор сведений о конфигурации устройства. Какие сенсоры есть на борту можно просмотреть на вкладке «Датчики». Если в списке будет значиться гироскоп, можно быть уверенным, что в телефоне он установлен.

Другие

Датчик отпечатка пальца

Этот сенсор не входит ни в одну категорию, тем не менее, он есть и его можно встретить на бизнес-устройствах. Конечно, планшетов с биометрическим датчиком пока совсем немного, но если он есть в гаджете, то пользователь может спокойно хранить данные, не переживая, что конфиденциальная информация будет украдена конкурентами. Для того чтобы отпечаток пальца стал своеобразным паролем для входа, необходимо системе его точно распознать. Поэтому в первую очередь владельцу устройства нужно провести пальцем в зоне биометрического сенсора, чтобы уникальный узор на поверхности пальца был считан и записан, а впоследствии мог быть сравнен с образцом. Только в этом случае система покажет, совпадает отпечаток с шаблоном или нет, и даст «зеленый свет» зарегистрированному пользователю.

Включение/отключение и калибровка гироскопа на Андроиде

Как правило, гироскоп в телефонах является самостоятельным датчиком, с программными настройками никак не связанным. Гироскоп либо есть, и он всегда включен, либо его нет, но тогда и ни о каком включении/отключении датчика не может быть и речи. Правда, пользователи часто спрашивают, как включить гироскоп на Андроиде, но этот вопрос исходит из недопонимания принципа его взаимодействия с программной частью устройства. Можно включить и отключить функции акселерометра, например, автоповорот экрана, но это опять же никак напрямую не связано с гироскопом.

То же самое касается калибровки гироскопа, отрегулировать программно можно лишь акселерометр. Встроенными средствами самой ОС это сделать вряд ли получится, для этих целей нужно использовать специальные утилиты вроде Accelerometer Calibration Free. Тут всё очень просто – мобильное устройство укладывается на ровную поверхность, а когда показывающий равновесие красный шарик окажется ровно в , нажимается кнопка «Calibrate».

В общем, если в сети вам попадется информация на тему как откалибровать гироскоп на Андроид, знайте, что речь идет о настройке акселерометра.

Однажды я наблюдал разговор двух друзей, точнее подруг:

А: О, знаешь, у меня новый смартфон, в нем есть даже встроенный гироскоп

Б: Аа, да, я тоже скачала себе, поставила гироскоп на месяц

А: Эмм, ты точно уверена, что это гироскоп?

Б: Да, гироскоп для всех знаков зодиака.

Чтобы таких диалогов в мире стало чуть меньше, предлагаем узнать, что такое гироскоп и как он работает.

Датчики положения

Барометр (Barometer)

Наравне с акселерометром, гироскопом и некоторыми другими сенсорами в планшете может встретиться и барометр. Это название возникло от древнегреческих слов βάρος — «тяжесть» и μετρέω — «измеряю». Несомненно, если барометр находится в планшете, то речь здесь идет не о механическом или ртутном устройстве, а об электронном. Этот датчик пригоден для измерения атмосферного давления. Что это дает? Обладая информацией о давлении воздуха, можно спрогнозировать погоду.

Для устройств с таким датчиком предусмотрен ряд приложений. Одним из них является Barometer Pro. Эта программа является, по сути, виджетом рабочего стола, она не только профессионально измеряет атмосферное давление, но и показывает замеры на графике по дням и по часам.

В частности, для планшета Google Nexus 7 подходит сторонняя программа SyPressure (барометр+альтиметр). Изначально при измерении давления мы видим данные в гектопаскалях, но если кликнуть по цифрам, вы получите данные в других единицах измерения. Например, нам привычней воспринимать информацию о давлении в миллиметрах ртутного столба. На скриншотах можно увидеть и те, и другие данные.

Гироскоп: история, определение

Гироскоп – прибор, имеющий свободную ось вращения и способный реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором он установлен. При вращении гироскоп сохраняет свое положение неизменным.

Само слово происходит от греческих gyreuо

– вращаться и
skopeo
– смотреть, наблюдать. Впервые термин гироскоп был введен
Жаном Фуко
в 1852 году, но изобрели прибор раньше. Это сделал немецкий астроном
Иоганн Боненбергер
в 1817 году.

Представляют собой вращающиеся с высокой частотой твердые тела. Ось вращения гироскопа может изменять свое направление в пространстве. Свойствами гироскопа обладают вращающиеся артиллерийские снаряды, винты самолетов, роторы турбин.

Простейший пример гироскопа – волчок

или хорошо всем известная детская игрушка юла. Тело, вращающееся вокруг определенной оси, которая сохраняет положение в пространстве, если на гироскоп не действуют какие-то внешние силы и моменты этих сил. При этом гироскоп обладает устойчивостью и способен противостоять воздействию внешней силы, что во многом определяется его скоростью вращения.

Например, если мы быстро раскрутим юлу, а потом толкнем ее, она не упадет, а продолжит вращение. А когда скорость волчка упадет до определенного значения, начнется прецессия – явление, когда ось вращения описывает конус, а момент импульса волчка меняет направление в пространстве.

Гиромагнитный компас (гирокомпас)

Гиромагнитный – это прибор, главным механизмом которого является гироскоп. С его помощью определяют курс самолета или морского судна относительно истинного – географического меридиана. Преимущества гирокомпаса перед магнитным собратом состоят в том, что на его показания в гораздо меньшей степени влияют электромагнитные поля, окружающий корпусной и перемещаемый металл. К тому же гирокомпас отличает высокая точность в условиях маневрирования.

ГИРОСКОП навигационный прибор, основным элементом которого является быстро вращающийся ротор, закрепленный так, что ось его вращения может поворачиваться. Три степени свободы (оси возможного вращения) ротора гироскопа обеспечиваются двумя рамками карданова подвеса. Если на такое устройство не действуют внешние возмущения, то ось собственного вращения ротора сохраняет постоянное направление в пространстве. Если же на него действует момент внешней силы, стремящийся повернуть ось собственного вращения, то она начинает вращаться не вокруг направления момента, а вокруг оси, перпендикулярной ему (прецессия).

В хорошо сбалансированном (астатическом) и достаточно быстро вращающемся гироскопе, установленном на высокосовершенных подшипниках с незначительным трением, момент внешних сил практически отсутствует, так что гироскоп долго сохраняет почти неизменной свою ориентацию в пространстве. Поэтому он может указывать угол поворота основания, на котором закреплен. Именно так французский физик Ж. Фуко (1819-1868) впервые наглядно продемонстрировал вращение Земли. Если же поворот оси гироскопа ограничить пружиной, то при соответствующей установке его, скажем, на летательном аппарате, выполняющем разворот, гироскоп будет деформировать пружину, пока не уравновесится момент внешней силы. В этом случае сила сжатия или растяжения пружины пропорциональна угловой скорости движения летательного аппарата. Таков принцип действия авиационного указателя поворота и многих других гироскопических приборов. Поскольку трение в подшипниках очень мало, для поддержания вращения ротора гироскопа не требуется много энергии. Для приведения его во вращение и для поддержания вращения обычно бывает достаточно маломощного электродвигателя или струи сжатого воздуха. Применение.

Гироскоп чаще всего применяется как чувствительный элемент указывающих гироскопических приборов и как датчик угла поворота или угловой скорости для устройств автоматического управления. В некоторых случаях, например в гиростабилизаторах, гироскопы используются как генераторы момента силы или энергии.
См. также
МАХОВИК . Основные области применения гироскопов — судоходство, авиация и космонавтика (см. ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ). Почти каждое морское судно дальнего плавания снабжено гирокомпасом для ручного или автоматического управления судном, некоторые оборудованы гиростабилизаторами. В системах управления огнем корабельной артиллерии много дополнительных гироскопов, обеспечивающих стабильную систему отсчета или измеряющих угловые скорости. Без гироскопов невозможно автоматическое управление торпедами. Самолеты и вертолеты оборудуются гироскопическими приборами, которые дают надежную информацию для систем стабилизации и навигации. К таким приборам относятся авиагоризонт, гировертикаль, гироскопический указатель крена и поворота. Гироскопы могут быть как указывающими приборами, так и датчиками автопилота. На многих самолетах предусматриваются гиростабилизированные магнитные компасы и другое оборудование — навигационные визиры, фотоаппараты с гироскопом, гиросекстанты. В военной авиации гироскопы применяются также в прицелах воздушной стрельбы и бомбометания. Гироскопы разного назначения (навигационные, силовые) выпускаются разных типоразмеров в зависимости от условий работы и требуемой точности. В гироскопических приборах диаметр ротора составляет 4-20 см, причем меньшее значение относится к авиационно-космическим приборам. Диаметры же роторов судовых гиростабилизаторов измеряются метрами.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Гироскопический эффект создается той же самой центробежной силой, которая действует на юлу, вращающуюся, например, на столе. В точке опоры юлы о стол возникают сила и момент, под действием которых ось вращения юлы отклоняется от вертикали, а центробежная сила вращающейся массы, препятствуя изменению ориентации плоскости вращения, вынуждает юлу вращаться и вокруг вертикали, сохраняя тем самым заданную ориентацию в пространстве. Таким вращением, называемым прецессией, ротор гироскопа отвечает на приложенный момент силы относительно оси, перпендикулярной оси его собственного вращения. Вклад масс ротора в этот эффект пропорционален квадрату расстояния до оси вращения, поскольку чем больше радиус, тем больше, во-первых, линейное ускорение и, во-вторых, плечо центробежной силы. Влияние массы и ее распределения в роторе характеризуется его «моментом инерции», т.е. результатом суммирования произведений всех составляющих его масс на квадрат расстояния до оси вращения. Полный же гироскопический эффект вращающегося ротора определяется его «кинетическим моментом», т.е. произведением угловой скорости (в радианах в секунду) на момент инерции относительно оси собственного вращения ротора. Кинетический момент — векторная величина, имеющая не только численное значение, но и направление. На рис. 1 кинетический момент представлен стрелкой (длина которой пропорциональна величине момента), направленной вдоль оси вращения в соответствии с «правилом буравчика»: туда, куда подается буравчик, если его поворачивать в направлении вращения ротора. Прецессия и момент силы тоже характеризуются векторными величинами. Направление вектора угловой скорости прецессии и вектора момента силы связано правилом буравчика с соответствующим направлением вращения.
См. также
ВЕКТОР .
ГИРОСКОП С ТРЕМЯ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
На рис. 1 дана упрощенная кинематическая схема гироскопа с тремя степенями свободы (тремя осями вращения), причем направления вращения на ней показаны изогнутыми стрелками. Кинетический момент представлен жирной прямой стрелкой, направленной вдоль оси собственного вращения ротора. Момент силы прикладывается нажатием пальца так, что он имеет составляющую, перпендикулярную оси собственного вращения ротора (вторую силу пары создают вертикальные полуоси, закрепленные в оправе, которая связана с основанием). Согласно законам Ньютона, такой момент силы должен создавать кинетический момент, совпадающий с ним по направлению и пропорциональный его величине. Поскольку же кинетический момент (связанный с собственным вращением ротора) фиксирован по величине (заданием постоянной угловой скорости посредством, скажем, электродвигателя), это требование законов Ньютона может быть выполнено только за счет поворота оси вращения (в сторону вектора внешнего момента силы), приводящего к увеличению проекции кинетического момента на эту ось. Этот поворот и есть прецессия, о которой говорилось ранее. Скорость прецессии возрастает с увеличением внешнего момента силы и убывает с увеличением кинетического момента ротора.
Гироскопический указатель курса.
На рис. 2 показан пример применения трехстепенного гироскопа в авиационном указателе курса (гирополукомпасе). Вращение ротора в шарикоподшипниках создается и поддерживается струей сжатого воздуха, направленной на рифленую поверхность обода. Внутренняя и наружная рамки карданова подвеса обеспечивают полную свободу вращения оси собственного вращения ротора. По шкале азимута, прикрепленной к наружной рамке, можно ввести любое значение азимута, выровняв ось собственного вращения ротора с основанием прибора. Трение в подшипниках столь незначительно, что после того как это значение азимута введено, ось вращения ротора сохраняет заданное положение в пространстве, и, пользуясь стрелкой, скрепленной с основанием, по шкале азимута можно контролировать поворот самолета. Показания поворота не обнаруживают никаких отклонений, если не считать эффектов дрейфа, связанных с несовершенствами механизма, и не требуют связи с внешними (например, наземными) средствами навигации.
ДВУХСТЕПЕННЫЙ ГИРОСКОП
Во многих гироскопических приборах используется упрощенный, двухстепенный вариант гироскопа, в котором наружная рамка трехстепенного гироскопа устранена, а полуоси внутренней закрепляются непосредственно в стенках корпуса, жестко связанного с движущимся объектом. Если в таком устройстве единственная рамка ничем не ограничена, то момент внешней силы относительно оси, связанной с корпусом и перпендикулярной оси рамки, заставит ось собственного вращения ротора непрерывно прецессировать в сторону от этого первоначального направления. Прецессия будет продолжаться до тех пор, пока ось собственного вращения не окажется параллельной направлению момента силы, т.е. в положении, при котором гироскопический эффект отсутствует. На практике такая возможность исключается благодаря тому, что задаются условия, при которых поворот рамки относительно корпуса не выходит за пределы малого угла. Если прецессия ограничивается только инерционной реакцией рамки с ротором, то угол поворота рамки в любой момент времени определяется проинтегрированным ускоряющим моментом. Поскольку момент инерции рамки обычно сравнительно мал, она слишком быстро реагирует на вынужденное вращение. Имеются два способа устранить этот недостаток.
Противодействующая пружина и вязкостный демпфер.
Датчик угловой скорости. Прецессию оси вращения ротора в направлении вектора момента силы, направленного вдоль оси, перпендикулярной оси рамки, можно ограничить пружиной и демпфером, воздействующими на ось рамки. Кинематическая схема двухстепенного гироскопа с противодействующей пружиной представлена на рис. 3. Ось вращающегося ротора закреплена в рамке перпендикулярно оси вращения последней относительно корпуса. Входной осью гироскопа называется направление, связанное с основанием, перпендикулярное оси рамки и оси собственного вращения ротора при недеформированной пружине. Момент внешней силы относительно опорной оси вращения ротора, приложенный к основанию в тот момент времени, когда основание не вращается в инерциальном пространстве и, следовательно, ось вращения ротора совпадает со своим опорным направлением, заставляет ось вращения ротора прецессировать в сторону входной оси, так что угол отклонения рамки начинает увеличиваться. Это эквивалентно приложению момента силы к противодействующей пружине, в чем состоит важная функция ротора, который в ответ на возникновение входного момента силы создает момент силы относительно выходной оси (рис. 3). При постоянной входной угловой скорости выходной момент силы гироскопа продолжает деформировать пружину, пока создаваемый ею момент силы, воздействующий на рамку, не заставит ось вращения ротора прецессировать вокруг входной оси. Когда скорость такой прецессии, вызванной моментом, создаваемым пружиной, сравняется с входной угловой скоростью, достигается равновесие и угол рамки перестает изменяться. Таким образом, угол отклонения рамки гироскопа (рис. 3), указываемый стрелкой на шкале, позволяет судить о направлении и угловой скорости поворота движущегося объекта. На рис. 4 показаны основные элементы указателя (датчика) угловой скорости, ставшего в настоящее время одним из самых обычных авиакосмических приборов.
Вязкостное демпфирование.
Для гашения выходного момента силы относительно оси двухстепенного гироузла можно использовать вязкостное демпфирование. Кинематическая схема такого устройства представлена на рис. 5; она отличается от схемы на рис. 4 тем, что здесь нет противодействующей пружины, а вязкостный демпфер увеличен. Когда такое устройство поворачивается с постоянной угловой скоростью вокруг входной оси, выходной момент гироузла заставляет рамку прецессировать вокруг выходной оси. За вычетом эффектов инерционной реакции (с инерцией рамки связано в основном лишь некоторое запаздывание отклика) этот момент уравновешивается моментом сил вязкостного сопротивления, создаваемым демпфером. Момент демпфера пропорционален угловой скорости вращения рамки относительно корпуса, так что выходной момент гироузла тоже пропорционален этой угловой скорости. Поскольку этот выходной момент пропорционален входной угловой скорости (при малых выходных углах рамки), выходной угол рамки увеличивается по мере того, как корпус поворачивается вокруг входной оси. Стрелка, движущаяся по шкале (рис. 5), указывает угол поворота рамки. Показания пропорциональны интегралу угловой скорости вращения относительно входной оси в инерциальном пространстве, и поэтому устройство, схема которого представлена на рис. 5, называется интегрирующим двухстепенным гиродатчиком. На рис. 6 изображен интегрирующий гиродатчик, ротор (гиромотор) которого заключен в герметично запаянный стакан, плавающий в демпфирующей жидкости. Сигнал угла поворота плавающей рамки относительно корпуса вырабатывается индукционным датчиком угла. Положение поплавкового гироузла в корпусе задает датчик момента в соответствии с поступающими на него электрическими сигналами. Интегрирующие гиродатчики обычно устанавливают на элементах, снабженных сервоприводом и управляемых выходными сигналами гироскопа. При таком расположении выходной сигнал датчика момента можно использовать как команду на поворот объекта в инерциальном пространстве.
См. также
ГИРОКОМПАС .
ЛИТЕРАТУРА
Ригли У., Холлистер У., Денхард У. Теория, проектирование и испытания гироскопов. М., 1972 Бабаева Н.Ф. Гироскопы. Л., 1973 Поплавский М.А. Теория гироскопов. Киев, 1986

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество . 2000 .

С некоторых пор выяснилось, что гироскоп является очень важным датчиком. И весьма печально, что об его отсутствии производители смартфонов скромно умалчивают на своих презентациях. К счастью, узнать о наличии или отсутствии гироскопа можно как до покупки устройства, так и после. Как это сделать — рассказано в сегодняшней статье.

Но сначала давайте разберемся с тем, чем именно является гироскоп. Также мы постараемся выяснить, настолько ли важной деталью он считается. И лишь после этого мы расскажем вам о том, как проверить его наличие.

Полноценный гироскоп по своей форме похож на юлу или волчок. Он обладает подставкой, диском-ротором, шпилькой и несколькими обручами. Его конструкция выполнена таким образом, что диск всегда находится в одном положении, за что следует поблагодарить силу тяжести.

В смартфон невозможно установить классический гироскоп, так как он имеет слишком крупные размеры. Поэтому вместо него используется специальный датчик, построенный на основе микроэлектромеханической системы. Его ширина варьируется от 5 до 10 мм, а высота не превышает 5 мм. Однако и такие габариты кажутся некоторым производителям смартфонов чересчур большими, в связи с чем частенько они отказываются от установки гироскопа.

Виды гироскопов

Существует множество видов гироскопов: двух

и
трехстепенные
(разделение по степеням свободы или возможным осям вращения),
механические
,
лазерные
и
оптические
гироскопы (разделение по принципу действия).

Рассмотрим самый распространенный пример — механический роторный гироскоп

. По сути это волчок, вращающийся вокруг вертикальной оси, которая поворачивается вокруг горизонтальной оси и в свою очередь закреплена в еще одной раме, поворачивающейся уже вокруг третьей оси. Как бы мы не поворачивали волчок, он всегда будет находится именно в вертикальном положении.

Принцип действия оборудования

Гироскоп представляет собой волчок, вращающийся вокруг оси. Благодаря способности демонстрировать устойчивое положение во время движения, он используется для определения положения в пространстве и изменения угловой скорости. Существует несколько разновидностей: они различаются между собой по принципу действия (оптические или механические) и количеству степеней свободы. Если говорить о моделях, которые устанавливаются в смартфоны, то это обычно вибрационные гиродатчики. В этом устройстве есть две массы, которые перемещаются в противоположные стороны. В тот момент, когда появляется угловая скорость, на массу воздействует сила Кориолиса, вектор которой направлен перпендикулярно движению массы. В результате воздействия этой силы происходит смещение, что приводит к изменению расстояния между подвижными и неподвижными электронами и, как следствие, к смене емкости конденсатора. Эти электронные сигналы впоследствии обрабатываются процессором.

Наличие гиродатчика в смартфоне – это не просто прихоть, такой аппарат открывает перед обладателем гаджета множество дополнительных возможностей:

  • прием вызовов простым встряхиванием аппарата,
  • стабилизация камеры во время съемок,
  • управление приложениями при помощи поворотов устройства,
  • ориентация положения головы в виртуальной реальности.

Применение гироскопов

Благодаря своим свойствам гироскопы находят очень широкое применение. Они используются в системах стабилизации космических аппаратов, в системах навигации кораблей и самолетов, в мобильных устройствах и игровых приставках, а также в качестве тренажеров.

Интересует, как такой прибор может поместиться в современный мобильный телефон и зачем он там нужен? Дело в том, что гироскоп помогает определить положение устройства в пространстве и узнать угол отклонения. Конечно, в телефоне нет непосредственно вращающегося волчка, гироскоп представляет собой микроэлектромеханическую систему (МЭМС), содержащую микроэлектронные и микромеханические компоненты.

Как это работает на практике? Представим, что вы играете в любимую игру. Например, гонки. Чтобы повернуть руль виртуального автомобиля не нужно нажимать никаких кнопок, достаточно лишь изменить положение своего гаджета в руках.

Как видим, гироскопы – удивительные приборы, обладающие полезными свойствами. Если вам понадобится решить задачу на расчет движения гироскопа в поле внешних сил, обращайтесь к специалистам студенческого сервиса , которые помогут вам справится с ней быстро и качественно!

Статьи и Лайфхаки

Содержание :

Любой современный телефон оснащен несколькими датчиками. Как правило, это , расстояния, магнитометрический датчик, термальный датчик ускорения, и гироскоп (гиродатчик).

Все они относятся к группе МЕМS – микроэлектромеханические системы. Вовсе не обязательно, что весь этот набор присутствует в каждом смартфоне, но во многих. Попробуем детально рассмотреть, что такое гироскоп в телефоне и чем он отличается от акселерометра.

Название произошло от двух древнегреческих слов, которые переводятся как «круг» и «смотрю».

Бытует заблуждение, что гиродатчик – и есть акселерометр. Нет, это не так. Их функции, конечно, схожи, но приборы все-таки разные. Разберем почему.

Как это работает

Общий алгоритм работы не слишком отличается от изначального прибора. Чип встраивался по принципу неподвижной конструкции с прикрепленными проводниками. Находящаяся внутри инертная масса, подвергаясь ускорению, изменяет свое местонахождение в пространстве. Благодаря этому сдвигу устройство получает данные обо всех изменениях местоположения. Отходящие от устройства проводники находились между контактами, снимающими показания счетчика.

По причине крайне малого размера всех деталей чипа производство деталей производится без вмешательства человека — только автоматизированные конвейеры.

Стоит отметить, что акселерометр в смартфоне – это деталь, позволяющая сохранять важные данные. К примеру, при нахождении устройства в полете (падение или перекидывание) прибор определяет это состояние и отдает команду о блокировке самых хрупких деталей, отвечающих за запись данных. Например, так происходит с записывающей головкой жесткого диска ноутбука.

Однако в современных гаджетах можно встретить не только акселерометр, но и гироскоп.

Функции гироскопа в телефоне

Гиродатчик – сенсорный датчик, фиксирующий положение объекта в пространстве относительно трех плоскостей, а акселерометр – это прибор, который измеряет проекцию кажущегося ускорения.
Так, если акселерометр в телефоне отвечает, в основном, за поворот изображения дисплея, то гиродатчик – за мелкие движения в любой плоскости.

И конечно, если в мобильном устройстве присутствуют оба эти датчика, то чувствительность к самым мелким и быстрым движениям (наклонам, поворотам) намного увеличивается.

Что такое гироскоп в телефоне понятно, а для чего он нужен? Использование гиродатчика в смартфоне открыло перед пользователями совершенно новые и интересные возможности. И пионерами здесь стали владельцы iPhone.

Например, простым встряхиванием можно ответить на входящий звонок, листать картинки или страницы электронной книги, можно менять прослушиваемый трек на следующий, ставить паузу и запускать вновь.

При встряхивании iPhone открывается меню, в котором можно выбрать отмену последнего действия или возврат последнего отмененного.

Краткий экскурс в историю

Гироскоп — изобретение французского ученого Леона Фуко. Прототип, согласно принципу работы которого функционируют современные устройства, использовался физиком в целях отслеживания особенностей суточного вращения планеты.

Инновационные гироскопы используются не только для отслеживания специфики колебания различных тел. В наши дни основным назначением прибора является определение углов отклонения предметов по отношению к плоскостям. Для чего нужен гироскоп в смартфоне? Комбинирование такого модуля с акселерометром открывает возможность для отслеживания движений телефона в трехмерном пространстве.

Впервые средство сотовой связи с таким модулем на борту представила компания Apple. Случилось это в ходе презентации модели смартфона iPhone 4. Впоследствии инновационному решению стали подражать самые различные разработчики телефонов.

Кто и как использует гироскоп в телефоне

Главный пользователь этого сенсора – это, конечно, геймер. Его наличие переводит процесс игры в другое качество. С ним можно управлять не только поворотами, но и скоростью поворотов.
Любое движение героя на дисплее становится более точное, реалистичное. Этот датчик совершенно необходим для гонок, стрелялок, симуляторов и т.д.

Именно он помогает нацелить пушку, повернуть руль автомобиля или управлять вертолетом. С его помощью прыгают пингвины, злые акулы и другая живность.

И вообще, наличие этого сенсора делает пользование смартфоном намного приятнее и удобнее.

гироскоп плюс APK — российского рынка Андроид

мод это аббревиатура от модификации слова, это изменение или расширение программы игры. Некоторые разработчики будут модифицировать оригинальный APP в игровой части набора данных, как персонажи одежды, внешний вид, звук, оружие, инструменты, карты и т.д., и даже написать новую историю задачи, так что модифицированная игра, чтобы произвести значительные изменения, чтобы улучшить игру и сопротивление играть. Эта игра, кажется, безвыходная ситуация будет достигнуто за счет мощной силы мод, получил избранного пользователя.

Как установить гироскоп плюс APK мод на устройстве

1) Найти меню “безопасность” в настройках Вашего смартфона и выберите “управление устройством”. Поставить галочку напротив “неизвестные источники”. Это как разрешить устанавливать приложения не только из Play Маркет.

3) найти этот файл через менеджер файлов вашего телефона/планшета и нажмите на него.

4) В новом окне нажмите кнопку “установить” и следуйте рекомендациям приложения. Некоторые приложения может потребоваться доступ к функциям смартфона, как подключение к интернету или доступ к вашей странице facebook, если приложение имеет дело с ними правильно работать.

5) большинство приложений требуют кэш, кроме простой установки

Кэш-это дополнительный файл обновления, который обычно идет с .apk файл и имеет важное значение для функции приложения. Размер кэша может достигать нескольких ГБ, особенно в случае если вы устанавливаете игру

6)Если приложение, которое вы собираетесь установить требует кэш, вы должны распаковать в папку с файлом .obb в директорию SD / Android / OBB. Если вы пытаетесь установить игру от компании Gameloft, каталог будет SD / Gameloft / игры /. Если вы распакованы кэш в неправильную директорию, приложение будет работать, но потребует для загрузки дополнительных файлов.

Гироскоп в телефоне – что это и для чего нужен

Гироскоп в телефоне — что это? Если вы также задаетесь этим вопросом, как и многие пользователи, то эта статья для вас. В ней мы поговорим о том, что такое гироскоп в смартфоне, зачем он нужен, и как узнать есть ли данный прибор на вашем устройстве.

Что такое гироскоп

Современные смартфоны снабжены целым рядом различных датчиков. Практически каждое устройство оснащено регулятором освещения, движения, приближения. Кроме этих приборов большинство современных телефонов имеют на своем борту акселерометр, который способен реагировать на перемещение смартфона в двух- или же трехмерной плоскости. Тем не менее для того, чтобы мобильный девайс мог полноценно ориентироваться в пространстве, в нем должен быть установлен гироскоп.

Гироскоп в телефоне – это микроэлектромеханическая система, которая способна превращать угловые скорости в электрические сигналы. Проще говоря, это прибор, благодаря которому можно определить, на сколько градусов телефон наклонился относительно оси. Гироскоп представлен в современных смартфонах в виде небольшого чипа. Как правило, размер прибора составляет пару миллиметров, а то и меньше.

Зачем нужен гироскоп

Что такое гироскоп в телефоне разобрались, но для каких целей он используется? Этот прибор имеет целый ряд применений. Чаще всего датчик ориентации используют в игровой индустрии. На просторах Плэй Маркета можно найти кучу приложений, которые основаны на использовании гироскопа. Гонки, шутеры, симуляторы – благодаря датчику ориентации эти игры становятся реалистичнее и интереснее.

Кроме этого, гироскопы получили широкое применение в области GPS-навигации. Благодаря данному прибору карты стали по-настоящему интерактивными. Теперь навигационные приложения отслеживают не только ваше месторасположение, но и поворот тела. К примеру, если вы стоите лицом к лесу, то это обязательно отобразиться на карте. Если же вы измените положение своего тела на 180 градусов, то соответствующие изменения произойдут и в навигационном приложении. Те, кто хоть раз пользовались сервисами по типу Google Maps, понимают, что благодаря гироскопу ориентироваться на местности становиться значительно легче.

Порой разработчики привязывают к гироскопу определенный функционал. К примеру, в некоторых моделях чтобы ответить на звонок или же перелистнуть страницу электронной книжки достаточно слегка встряхнуть телефон. А в некоторых случаях гироскоп отвечает за активацию функции Bluetooth.

Есть ли гироскоп на телефоне?

Чтобы определить есть ли гироскоп на вашем телефоне достаточно взглянуть на характеристики устройства. Просто вбейте в Гугл название своего смартфона и почитайте его технические параметры. Если же вы не знаете какая у вас модель телефона, то в таком случае есть альтернативный способ. Проверить наличие гироскопа на телефоне можно, воспользовавшись специальными мобильными утилитами. Благо, на просторах Плэй Маркета подобных программ пруд пруди. Рассмотрим же как проверить гироскоп через Gyroscope Test:

  1. В Плэй Маркете скачайте и установите приложение Gyroscope Test. Данная программа распространяется совершенно бесплатно.
  2. После того как утилита установится на ваш смартфон, запустите ее. Программа запросит доступ к куки файлам. Предоставляем приложению эти данные.
  3. Затем мобильная утилита проанализирует приборы, которые установлены на вашем телефоне. После этого приложение подготовит отчет. С его помощью вы можете узнать есть ли на вашем устройстве гироскоп.

Как вам статья?

Мне нравится1Не нравится

Задать вопрос

Что такое гироскоп в телефоне и для чего он нужен?

Смартфоны наделены массой различных датчиков, например, датчиком приближения, освещенности или гироскопом. И если название датчика приближения говорит само за себя, то слово гироскоп многим пользователям неизвестно от слова вообще. Давайте же узнаем, что это за датчик в смартфоне и для чего он используется. И начнем мы с небольшого экскурса в историю, которая весьма интересна.

Что это такое?

Гироскоп представляет из себя устройство, которое реагирует на изменение углов ориентации тела, на котором оно установлено, относительно инерциальной системы отсчета. Выглядит гироскоп так:

Считается, то гироскоп был изобретен в далеком 1817 году Иоанном Боненбергером немецким математиком и астрономом. Главной частью гироскопа был вращающийся массивный шар в кардановом подвесе. К слову, другой математик, француз Симеон Дени Пуассон, упоминает Боненбергера как создателя гироскопа еще в 1813 году, а это говорит о том, что гироскоп был придуман еще раньше. Чуть позже, в 1832 году, американец Уолтер Р. Джонсон придумал гироскоп с вращающимся диском. Интересно, что само название гироскоп было придумано уже французским физиком, механиком и астрономом Жаном Бернаром Леоном Фуко.

Но мы говорим сегодня о смартфонах, а в этом случае гироскоп выглядит совсем иначе он представляет из себя крошечный датчик, который можно найти внутри корпуса устройства. Примерно такой:

Кстати, впервые гироскоп в смартфоне использовался в iPhone от Apple, а уже после стал чуть ли не обязательным требованием для остальных устройств.

Зачем нужен гироскоп в смартфоне?

Гироскоп в смартфоне позволяет фиксировать объект в пространстве относительно трех плоскостей (измерение угловых скоростей относительно одной или нескольких осей).

Гироскоп используется во многих случаях. К примеру, в играх. Вспомните автомобильные гонки, когда управляете автомобилем с помощью изменения положения смартфона в пространстве за это в том числе стоит поблагодарить гироскоп.

Применяется он и в других случаях. Так, гироскоп позволяет ответить на звонок, просто подняв телефон со стола система фиксирует изменение устройства в пространстве. Или сменить трек в плеере с помощью встряхивания смартфона.

Важно отметить, что гироскоп работает совместно с другими датчиками, в том числе акселерометром, который измеряет проекцию кажущегося ускорения. Это тоже датчик и тоже небольшой:

Несмотря на то, что функции обоих датчиков схожи, сами датчики путать нельзя.

Загрузка…

что это и зачем нужно? Как узнать есть ли в смартфоне гироскоп

Статьи и Лайфхаки

Содержание :

Любой современный телефон оснащен несколькими датчиками. Как правило, это , расстояния, магнитометрический датчик, термальный датчик ускорения, и гироскоп (гиродатчик).

Все они относятся к группе МЕМS – микроэлектромеханические системы. Вовсе не обязательно, что весь этот набор присутствует в каждом смартфоне, но во многих. Попробуем детально рассмотреть, что такое гироскоп в телефоне и чем он отличается от акселерометра.

Название произошло от двух древнегреческих слов, которые переводятся как «круг» и «смотрю».

Бытует заблуждение, что гиродатчик – и есть акселерометр. Нет, это не так. Их функции, конечно, схожи, но приборы все-таки разные. Разберем почему.

Функции гироскопа в телефоне

Гиродатчик – сенсорный датчик, фиксирующий положение объекта в пространстве относительно трех плоскостей, а акселерометр – это прибор, который измеряет проекцию кажущегося ускорения.

Так, если акселерометр в телефоне отвечает, в основном, за поворот изображения дисплея, то гиродатчик – за мелкие движения в любой плоскости.

И конечно, если в мобильном устройстве присутствуют оба эти датчика, то чувствительность к самым мелким и быстрым движениям (наклонам, поворотам) намного увеличивается.

Что такое гироскоп в телефоне понятно, а для чего он нужен? Использование гиродатчика в смартфоне открыло перед пользователями совершенно новые и интересные возможности. И пионерами здесь стали владельцы iPhone.

Например, простым встряхиванием можно ответить на входящий звонок, листать картинки или страницы электронной книги, можно менять прослушиваемый трек на следующий, ставить паузу и запускать вновь.

При встряхивании iPhone открывается меню, в котором можно выбрать отмену последнего действия или возврат последнего отмененного.

Кто и как использует гироскоп в телефоне


Главный пользователь этого сенсора – это, конечно, геймер. Его наличие переводит процесс игры в другое качество. С ним можно управлять не только поворотами, но и скоростью поворотов.

Любое движение героя на дисплее становится более точное, реалистичное. Этот датчик совершенно необходим для гонок, стрелялок, симуляторов и т.д.

Именно он помогает нацелить пушку, повернуть руль автомобиля или управлять вертолетом. С его помощью прыгают пингвины, злые акулы и другая живность.

И вообще, наличие этого сенсора делает пользование смартфоном намного приятнее и удобнее.

Привет всем, уважаемые пользователи лучшего мобильного портала Trashbox. Сегодняшняя шестая по счёту статья из рубрики «Как это работает» посвящается гироскопу. Если вам не известно, что это такое – данная статья для вас. Давайте же узнаем, что такое гироскоп и как это работает. Самое интересное под катом .

Гироскоп (в переводе значит «вращение» или «смотреть») – устройство, имеющее способность измерения изменения углов ориентации связанного с ним тела относительно инерциальной системы координат. В настоящее время известно два типа гироскопов: механический и оптический. По режиму действия гироскопы делятся на: датчики угловой скорости и указатели направления. Однако, одно устройство может работать одновременно в разных режимах в зависимости от типа управления.

Что касается механических гироскопов, то из них больше всех известен роторный гироскоп – это твёрдое тело, которое быстро вращается и ось которого способна изменять ориентацию в пространстве. Скорость вращения гироскопа при этом существенно превышает скорость поворота оси его вращения. Основным свойством данного гироскопа является способность сохранения в пространстве неизменного направления оси вращения при отсутствии какого-либо воздействия на неё внешних сил. Основная часть роторного гироскопа – быстро-вращающийся ротор, имеющий несколько степеней свободы (осей возможного вращения).

Принцип работы

Принцип работы гироскопа заключается в грузиках, которые вибрируют на плоскости с частотой скорости умноженной на перемещение. При повороте гироскопа возникает так называемое Кориолисово ускорение. Если вы пропускали физику в школе или не знаете, то у всех тел есть единое свойство – при вращении они сохраняют свою ориентацию относительно направления силы тяжести. По сути, гироскоп – это волчок, который вращается вокруг вертикальной оси, закреплённый в раме, которая способна поворачиваться вокруг горизонтальной оси, и в свою очередь закреплена в другой раме, которая может поворачиваться вокруг третьей оси. Таким образом, можно придти к выводу: как бы мы не поворачивали волчок, он всегда имеет возможность всё равно находиться в вертикальном положении. Датчики снимают сигнал, как волчок ориентирован относительно рам, а процессор считывает, как рамы в этом случае должны быть расположены относительно силы тяжести.

Гироскопы применяются в технике. Они используются в виде компонентов как в системах навигации (авиагоризонт, гирокомпас и т. п.), так и в системах ориентации и стабилизации космических аппаратов. Что касается той самой системы стабилизации, то она бывает трёх типов: система силовой стабилизации (используется на двухстепенных гироскопах), система индикаторно-силовой стабилизации (также на двухстепенных гироскопах) и система индикаторной стабилизации (на трёхстепенных гироскопах).

А теперь поподробнее об этих трёх основных типах. Система силовой стабилизации: для стабилизации вокруг каждой оси требуется один гироскоп. Сама стабилизация осуществляется непосредственно гироскопом, а также двигателем разгрузки. В начале действует гироскопический момент, а потом уже подключается двигатель разгрузки. Система индикаторно-силовой стабилизации: для стабилизации также требуется один гироскоп. Стабилизация осуществляется только двигателями разгрузки, но в начале появляется небольшой гироскопический момент. И последняя – система индикаторной стабилизации: для стабилизации вокруг двух осей нужен один гироскоп. Стабилизация осуществляется только двигателями разгрузки.

Использование гироскопа в мобильных устройствах

Давайте же затронем тему использования гироскопа в мобильных устройствах и игровых приставках. В настоящее время в большинстве смартфонов используется так называемый МЭМС-акселерометр. Будучи датчиком ускорения, в покойном состоянии он видит только один вектор – вектор всемирной силы тяготения, который всегда направлен к центру Земли. По разложениям вектора на чувствительные оси датчика без каких-либо затруднений вычисляется угловое положение устройства в пространстве. Также разложение вектора может показать, что датчик неспособен определить разворот устройства по углу курса, то есть поворот влево или вправо при поставленном на ребро смартфоне – проекция вектора на курс всегда равняется нулю. Впервые игровой контроллер, умеющий определять своё положение в пространстве, был выпущен компанией Nintendo – Wii Remote для игровой приставки Wii, и в нём используется только трёхмерный акселерометр.

Кроме того, гироскоп стал применяться и в игровых контроллерах. Например, Sixaxis для SONY PlayStation третьего поколения и Wii MotionPlus для Nintendo Wii. В обоих игровых контроллерах используются два дополняющих друг друга пространственных сенсора: гироскоп, а также акселерометр. Также в новейших контроллерах, кроме акселерометра, используется дополнительный пространственный сенсор – гироскоп. Если привести работу гироскопа в других вещах, то существуют игрушки на основе гироскопа. Самыми банальными примерами являются йо-йо и волчок или в народе его называют «юла». Волчки же отличаются от гироскопов тем, что не имеют ни одной неподвижной точки.

В других сферах также есть применение гироскопу – их целый список. Гироскоп используется в приборах навигации в самолётах и космических аппаратах, в оружии (пуля при стрельбе закручивается, это придаёт ей гораздо большую устойчивость и повышает точность стрельбы), колёса велосипеда или подобного устройства работают как гироскопы – это не даёт ездоку упасть. Таким образом, любой вращающийся предмет можно назвать гироскопом – он противодействует отклонению оси вращения.

Функциональные возможности современных мобильных телефонов давно вышли за рамки совершения звонков и обмена текстовыми сообщениями SMS. Смартфон сегодня это универсальный гаджет, начиненный всевозможными сенсорами. Имеются во многих моделях и специфические датчики, с помощью которых телефон может определять свое положение в пространстве. Примером таких чувствительных устройств являются гироскоп и акселерометр.

Что такое гироскоп и для чего он нужен, принцип работы

Начнем с того, что гироскоп – это механическое или электромеханическое устройство, способное определять собственный угол наклона относительно земной поверхности. Если сравнивать его с другими подобными устройствами, изобретен он был относительно поздно, а именно в 1817 году. Основной элемент конструкции гироскопа представляет собой вращающийся вокруг вертикальной оси ротор-волчок, причем его ось может изменять положение в пространстве, а скорость вращения волчка значительно превышает скорость поворота оси его вращения. Благодаря этому волчок всегда сохраняет свое положение независимо от действующих на него извне сил, в чём и заключается весь принцип работы гироскопа.

Первоначально это нехитрое устройство использовалось в качестве учебного пособия. Практическое применение ему нашли только спустя 60 лет, когда инженер Обри додумался устанавливать его в торпеды для стабилизации их курса. Сегодня это полезное изобретение, будучи многократно усовершенствованным, широко применяется в самых разных механизмах. Для точного определения положения в пространстве гироскопы используются в морских судах, самолетах, космических аппаратах, ракетах, симуляторах, радиоуправляемых устройствах вроде квадрокоптеров и, конечно же, в смартфонах.

Как устроен гироскоп в смартфоне, отличие гироскопа от акселерометра

Естественно, гироскоп в смартфоне существенно отличается в плане конструкции от классических гироскопов, хотя и служит той же цели. Механическая энергия в нём преобразуется в электрическую, формирующую последовательность битов – бинарный код, лежащий в основе всех компьютерных программных систем. Никаких вращающихся волчков в гироскопах электронных устройств, разумеется, нет, они слишком малы для этого. Вместо них используется подвижные массы вещества, смещение которых вызывает изменение электрической емкости конденсаторов, регистрируемое микропроцессором.

Вместо конденсаторов могут использоваться вырабатывающие ток пьезокристаллы, особенно часто встречающиеся в определяющих положение в пространстве датчиках другого типа – акселерометрах. Конструктивно акселерометры очень похожи на гироскопы, в них также имеется подвижный элемент – специальный грузик, смещение которого при наклоне устройства оказывает воздействие на пьезокристалл. Таким образом, скорость и давление преобразуются в электрический сигнал, обрабатываемый соответствующим образом микропроцессором. Итак, некоторое представление о том, что это такое гироскоп в смартфоне вы, надеемся, получили.

И вот еще пару моментов. И гироскопы, и акселерометры являются инерционными МЭМС-датчиками, отличаясь, однако, принципом получения данных. Если гироскоп определяет только угол наклона по отношению к земной поверхности, то акселерометр может измерять линейное ускорение, то есть перемещение по горизонтали относительно земли. На практике в смартфонах и прочих устройствах нередко устанавливаются оба датчика, которые прекрасно дополняют друг друга. Теперь давайте посмотрим, как узнать есть ли гироскоп в телефоне.

Как проверить наличие гироскопа в телефоне

Мы уже знаем, для чего нужен гироскоп в смартфоне, но как проверить его наличие на том или ином мобильном устройстве. Гироскоп используется всеми приложениями, регистрирующими наклон устройства – навигационными и строительными программами, 3D-играми, средствами просмотра 3D-панорамного контента, поворачивающим экран встроенным ПО и так далее. Но поддержка этих функций еще не означает, что указанный датчик в телефоне есть, ведь выше мы уже отмечали, что отчасти его может заменить акселерометр.

Если вы хотите узнать, интегрирован ли гироскоп в гаджет или нет, зайдите на официальный сайт производителя устройства, найдите там вашу модель и изучите ее технические характеристики. Есть и более быстрый способ получить нужную информацию. Установите на смартфон бесплатное приложение-бенчмарк AnTuTu Bеnchmаrk , в разделе «Мое устройство» оно выводит список всех датчиков, среди которых будут данные и о гироскопе. Если напротив пункта «Гироскоп» вместо его названия указано «Не поддерживается», значит, датчик на устройстве отсутствует.

В качестве альтернативы можно воспользоваться другим приложением – Sеnsor Sеnse. В отличие от AnTuTu Bеnchmаrk, кроме списка датчиков оно еще выводит все их показания. Ставим программу и смотрим, есть ли в списке гироскоп. Если нет, то нет его и на устройстве.

Стоит также обратить внимание еще на один замечательный программный инструмент – AIDA64 , предоставляющий полный набор сведений о конфигурации устройства. Какие сенсоры есть на борту можно просмотреть на вкладке «Датчики». Если в списке будет значиться гироскоп, можно быть уверенным, что в телефоне он установлен.

Включение/отключение и калибровка гироскопа на Андроиде

Как правило, гироскоп в телефонах является самостоятельным датчиком, с программными настройками никак не связанным. Гироскоп либо есть, и он всегда включен, либо его нет, но тогда и ни о каком включении/отключении датчика не может быть и речи. Правда, пользователи часто спрашивают, как включить гироскоп на Андроиде, но этот вопрос исходит из недопонимания принципа его взаимодействия с программной частью устройства. Можно включить и отключить функции акселерометра, например, автоповорот экрана, но это опять же никак напрямую не связано с гироскопом.

То же самое касается калибровки гироскопа, отрегулировать программно можно лишь акселерометр. Встроенными средствами самой ОС это сделать вряд ли получится, для этих целей нужно использовать специальные утилиты вроде Accelerometer Calibration Free. Тут всё очень просто – мобильное устройство укладывается на ровную поверхность, а когда показывающий равновесие красный шарик окажется ровно в центре «прицела», нажимается кнопка «Calibrate».

В общем, если в сети вам попадется информация на тему как откалибровать гироскоп на Андроид, знайте, что речь идет о настройке акселерометра.

Современные смартфоны оснащены множеством датчиков, которые не только садят аккумулятор, но и постоянно отслеживают состояние телефона и делают пользование им значительно удобнее. Сегодня мы разберёмся с таким датчиком, как гироскоп в телефоне, что это , зачем он нужен и где пригождается.

Немного истории

Самым примитивным примером гироскопа может стать детский волчок или юла. Именно они наглядно визуализируют принцип действия датчика.

Общественности прибор был впервые представлен немецким учёным в области математики и астрономии И. Боненбергером. Хотя в некоторых научных документах указано, что на самом деле изобретение было сделано тремя годами раньше.

Первая компания, которая применила датчик в своём устройстве, Apple. Именно iPhone первыми смогли похвастаться подобным оснащением. Сегодня почти каждый имеет гироскоп. Уточнить его наличие можно в технической документации к устройству. Как правило, в характеристиках устройства в разделе датчиков находится полная информация о наличии приборов. Если по каким-то причинам кажется, что информация недостоверная можно установить дополнительный софт, например, Sensor Box for Android. Программа показывает .

Гироскоп в телефоне, что это?

Фактически это специальный чип, расположенный внутри устройства. Чтобы его увидеть придётся разобрать смартфон, так как он скрыт от глаз пользователей. Он распознает и анализирует положение гаджета в окружающем пространстве и вычисляет углы его размещения.

Помимо смартфонов, подобные датчики успешно зарекомендовали себя и в других сферах деятельности человека: авиация, судоходство, космонавтика. Также можно встретить подобные датчики в некоторых приборах и бытовой технике.

Функции гироскопа в смартфоне

Внедрение технологии позволило реализовать новые возможности для мобильных устройств. Разберёмся что именно берёт на себя гироскоп и какие функции выполняет в современных гаджетах.


Технология помогает ориентироваться на местности с большей точностью. Исходя из описанных функций, гироскоп удобная и нужная в смартфоне вещь.

Есть, конечно, и некоторые нюансы, портящие впечатление от пользования датчиком. Ряд приложений могут потерять часть быстродействия и медленнее реагировать на команды пользователя при включённом гироскопе. Также может наблюдаться ненужный отклик датчика, например, когда владелец смартфона лёжа читает книгу и переворачивается на другой бок. Но это погрешности незначительны и устраняются путём временного отключения датчика.


Многие, отвечая на вопрос, гироскоп в телефоне, что это , искренне полагают, будто он и акселерометр – это либо идентичные устройства, либо вовсе разные названия одной технологии. На самом деле оба этих суждения ложны. Эти датчики фиксируют положение смартфона в пространстве, но в разных плоскостях. Акселерометр призван отследить повороты, гироскоп же имеет значительно больше возможностей:

  • не только повороты, но и перемещение устройства в пространстве;
  • определение сторон света, то есть функции компаса;
  • скорость перемещения в пространстве.

То есть гироскоп фиксирует перемещения прибора сразу в трёх плоскостях. Отсюда и большие возможности смартфонов, оснащённых датчиком. А если устройство совмещает оба прибора, то это делает его ещё более функциональным.

Где чаще используется

Итак, мы немного разобрались с вопросом, что такое гироскоп в телефоне . Теперь постараемся наглядно привести примеры его наиболее частого использования.

По статистике, на практике устройство, оснащённое гироскопом, приходится по душе любителям поиграть в мобильные игры. Гироскоп меняет принцип игры в лучшую сторону. Помимо того, что картинка получается более качественной, а сам процесс игры интерактивным и захватывающим. Если раньше для смены положения персонажа приходилось водить пальцами по экрану и нажимать на определённые зоны, то сейчас достаточно повернуть в пространстве сам гаджет, датчик захватит положение и интерпретирует его в игре. В зависимости от угла поворота смартфона сменяется и угол поворота персонажа. В итоге получается почти виртуальная реальность. В шутерах гироскоп очень удобен для прицела. Также датчик активно используется в различных симуляторах.

Ещё одна категория пользователей, которая не обошла датчик стороной – представители усложнённых профессий, в которых требуется точный расчёт и измерения. Например, автослесарь может определить расположение детали, просто приложив к ней телефон. В строительной отрасли таким же образом отслеживаются несущие конструкции на предмет ровного расположения. При этом информация о градусе наклона выводится прямо на экран смартфона и отличается удивительной точностью.

В качестве вывода, хочется отметить, что гироскоп – очень удобное и практичное изобретение. Благодаря ему мобильные устройства имеют значительно больше доступных возможностей, которые облегчают и упрощают их использование. Телефон, оснащённый датчиком способен выступать в качестве измерительного прибора, навигатора, компаса и т. д. Также позволяет выполнять частичное управление системой, не касаясь экрана, особенно удобно последнее в период зимы, когда не очень хочется снимать варежки, чтобы ответить на звонок или сменить текущую мелодию. Кроме того, производители постоянно сокращают энергозатратность датчика, что позволяет использовать его без заметного расхода заряда аккумулятора.

Или технологией Bluetooth был чем-то необычным. Теперь же все эти функции стали привычными, а некоторые из них даже успели устареть. Производители добавляют в свои модели новые возможности, одна из которых – гироскоп в телефоне. Что же он из себя представляет, как применяется?

Гироскоп и акселерометр

Многие люди часто путают эти два понятия. Давайте разберёмся.

Акселерометр, или G-сенсор – устройство, которое отслеживает изменение положения девайса относительно своей оси – например, повороты влево-вправо, на себя и от себя.

Гироскоп в телефоне позволяет регистрировать не только эти действия, но и любые перемещения устройства в пространстве, а также фиксировать скорость перемещения. Поэтому можно считать его улучшенным акселерометром.

Принцип действия гироскопа

Устройство представляет собой диск, который закреплён на двух подвижных рамках. Он быстро вращается. При изменении положения этих рамок, диск не сдвигается с места. Если постоянно поддерживать вращение, например, с помощью электромотора, то можно с точностью определить положение объекта, на котором установлен гироскоп. Это может быть использовано и для определения сторон света.

Варианты применения

Ещё в девятнадцатом веке гироскоп использовался военно-морскими силами и гражданскими судами, так как с помощью него можно было наиболее точно определить стороны света. Ещё он нашёл своё применение в авиации и ракетной технике.

Гироскоп iPhone 4

В Айфоне конструкция прибора немного отличается от классической, поскольку она выполнена на основе микроэлектромеханического датчика. Принцип же действия остаётся прежним.

Гироскоп в телефоне имеет очень большую сферу применения. Безусловно, в первую очередь это разнообразные игры, использующие данную технологию. Наиболее популярные среди них – гоночные симуляторы и шутеры. Для примера: в шутерах используется так называемая «дополненная реальность» – выстрелы производятся с помощью нажатия, а для того, чтобы прицелиться, нужно изменить положение смартфона – камера в игре передвинется точно так же.

Кроме игровой индустрии, гироскоп применяется в разнообразном программном обеспечении. С его помощью доступ к различным функциям становится гораздо удобнее. Например, в некоторых операционных системах при встряхивании устройства происходит обновление Bluetooth. Ещё эта технология применяется в ряде специфических приложений, служащих для измерения угла наклона (уровня).

Мобильная индустрия в последнее время развивается всё быстрее и быстрее. Ещё недавно гироскоп в телефоне был модной новинкой, а теперь он используется повсеместно и считается привычной деталью любого смартфона. Возможно, всего через несколько лет появится новое поколение устройств, позволяющих проецировать изображение на любую точку пространства, ведь наука идёт вперёд семимильными шагами. Пока же мы можем только строить предположения по этому поводу и искать способы применения тем технологиям, которые уже изобретены.

Что такое гироскоп в камере. Гироскоп в телефоне – что это такое и как работает. Как определить, есть ли гироскоп в смартфоне

Однажды я наблюдал разговор двух друзей, точнее подруг:

А: О, знаешь, у меня новый смартфон, в нем есть даже встроенный гироскоп

Б: Аа, да, я тоже скачала себе, поставила гироскоп на месяц

А: Эмм, ты точно уверена, что это гироскоп?

Б: Да, гироскоп для всех знаков зодиака.

Чтобы таких диалогов в мире стало чуть меньше, предлагаем узнать, что такое гироскоп и как он работает.

Гироскоп: история, определение

Гироскоп – прибор, имеющий свободную ось вращения и способный реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором он установлен. При вращении гироскоп сохраняет свое положение неизменным.

Само слово происходит от греческих gyreuо – вращаться и skopeo – смотреть, наблюдать. Впервые термин гироскоп был введен Жаном Фуко в 1852 году, но изобрели прибор раньше. Это сделал немецкий астроном Иоганн Боненбергер в 1817 году.

Представляют собой вращающиеся с высокой частотой твердые тела. Ось вращения гироскопа может изменять свое направление в пространстве. Свойствами гироскопа обладают вращающиеся артиллерийские снаряды, винты самолетов, роторы турбин.

Простейший пример гироскопа – волчок или хорошо всем известная детская игрушка юла. Тело, вращающееся вокруг определенной оси, которая сохраняет положение в пространстве, если на гироскоп не действуют какие-то внешние силы и моменты этих сил. При этом гироскоп обладает устойчивостью и способен противостоять воздействию внешней силы, что во многом определяется его скоростью вращения.

Например, если мы быстро раскрутим юлу, а потом толкнем ее, она не упадет, а продолжит вращение. А когда скорость волчка упадет до определенного значения, начнется прецессия – явление, когда ось вращения описывает конус, а момент импульса волчка меняет направление в пространстве.


Виды гироскопов

Существует множество видов гироскопов: двух и трехстепенные (разделение по степеням свободы или возможным осям вращения), механические , лазерные и оптические гироскопы (разделение по принципу действия).

Рассмотрим самый распространенный пример – механический роторный гироскоп . По сути это волчок, вращающийся вокруг вертикальной оси, которая поворачивается вокруг горизонтальной оси и в свою очередь закреплена в еще одной раме, поворачивающейся уже вокруг третьей оси. Как бы мы не поворачивали волчок, он всегда будет находится именно в вертикальном положении.

Применение гироскопов

Благодаря своим свойствам гироскопы находят очень широкое применение. Они используются в системах стабилизации космических аппаратов, в системах навигации кораблей и самолетов, в мобильных устройствах и игровых приставках, а также в качестве тренажеров.

Интересует, как такой прибор может поместиться в современный мобильный телефон и зачем он там нужен? Дело в том, что гироскоп помогает определить положение устройства в пространстве и узнать угол отклонения. Конечно, в телефоне нет непосредственно вращающегося волчка, гироскоп представляет собой микроэлектромеханическую систему (МЭМС), содержащую микроэлектронные и микромеханические компоненты.

Как это работает на практике? Представим, что вы играете в любимую игру. Например, гонки. Чтобы повернуть руль виртуального автомобиля не нужно нажимать никаких кнопок, достаточно лишь изменить положение своего гаджета в руках.


Как видим, гироскопы – удивительные приборы, обладающие полезными свойствами. Если вам понадобится решить задачу на расчет движения гироскопа в поле внешних сил, обращайтесь к специалистам студенческого сервиса , которые помогут вам справится с ней быстро и качественно!

Содержание

Мобильные телефоны с каждым годом становятся сложнее. Чтобы пересчитать количество всех датчиков, встроенных в современные смартфоны, может не хватить пальцев обеих рук. Гироскоп в телефоне – что это за сенсор, как он работает, каково его применение, можно ли отключить этот прибор? Эти вопросы будут рассмотрены для тех, кто хочет хорошо разбираться в своем смартфоне.

Что такое гироскоп

Юла, она же волчок – известная игрушка. Она при быстром вращении сохраняет устойчивость на одной точке опоры. Это незамысловатое устройство является простейшим примером гироскопа – приспособления, реагирующего на изменения углов ориентации тела, на котором оно установлено, в трех плоскостях. Термин впервые использовал французский физик и математик Жан Фуко.

Гироскопы классифицируют по количеству степеней свободы и по принципу действия (механические и оптические). Вибрационные гиродатчики, подвид механических, широко используются в мобильных устройствах. Применение GPS-навигации отодвинуло на второй план изначальную функцию гироскопов – помощь при ориентации на местности, но эта технология все еще незаменима в современных моделях телефонов.

Отличие от акселерометра

На современных мобильных гаджетах часто установлены оба эти прибора. Ключевое отличие гироскопа от акселерометра и других сенсоров заключается в самом принципе работы данных аппаратов. Первый определяет собственный угол наклона относительно земли, а второй способен измерять линейное ускорение. Преимущество акселерометра – знание ускорения позволяет точно вычислить расстояние, на которое было перемещено устройство.

На практике оба прибора могут как заменять, так и дополнять друг друга. Фактически и тот, и тот лишь регистрируют положение относительно земной поверхности. Как и гироскоп, акселерометр может передавать сведения об ускорении смартфону, на который он установлен.Часто используются оба датчика; они хорошо взаимодействуют. В таблице зафиксированы ключевые особенности приборов.

Принцип работы­

Простыми словами, гироскоп – это волчок, быстро вращающийся вокруг вертикальной оси, закрепленный на раме, которая способна поворачиваться вокруг горизонтальной оси, и закреплена на другой раме, которая поворачивается вокруг третьей оси. Как бы мы ни поворачивали волчок, он всегда имеет возможность все равно находиться в вертикальном положении. Датчики снимают сигнал, как волчок ориентирован относительно рам, а процессор получает информацию и считывает с высокой точностью, как рамы в этом случае должны быть расположены относительно силы тяжести.

Что такое гироскоп в смартфоне

Современные мобильные устройства в большинстве своем оснащены гироскопами. Их еще называют гиродатчиками. Этот элемент смартфона работает на постоянной основе, автономно, не требует калибровки. Этот прибор не нужно включать, но в некоторых телефонах есть функция отключения с целью экономии энергии. Выполнен он в виде микроэлектромеханической схемы, расположенной под корпусом смартфона.

Для чего нужен

Внедрение технологии гиродачиков в мобильные девайсы существенно расширило их функционал и добавило новый способ управления устройствами. Например, простое встряхивание телефона позволит ответить на входящий звонок. Изменение ориентации экрана с помощью наклонов смартфона тоже реализовано благодаря гиродатчикам; этот прибор обеспечивает стабилизацию камеры. В приложении «Калькулятор» простой поворот экрана на 90 градусов открывает дополнительные функции программы.

Гиродатчик очень упростил пользование встроенными в смартфон картами. Если человек повернет свой девайс «лицом» к, скажем, конкретной улице, то это отобразится на карте с высокой точностью. Хороший смартфон с гироскопом обеспечивает пару интересных возможностей для мобильного гейминга. Управление виртуальным автомобилем становится невероятно реалистичным, когда для вождения машины используются повороты смартфона. В технологиях виртуальной реальности с помощью гиродатчиков отслеживаются повороты головы.

Как работает гироскопический датчик

В гиродатчике есть две массы, двигающиеся в противоположных направлениях. Когда появляется угловая скорость, на массу действует сила Кориолиса, направленная перпендикулярно их движению. Происходит смещение масс на величину, пропорциональную прикладываемой скорости. Меняется расстояние между подвижными и неподвижными электродами, что приводит к изменению емкости конденсатора и напряжению на его обкладках, а это уже электрический сигнал. Такие электронные сигналы и распознаются гиродатчиком.

Как узнать, есть ли гироскоп в смартфоне

Простой способ – ознакомиться с характеристиками девайса на официальном сайте производителя. Если гиродатчик имеется – это обязательно будет указано. Некоторые производители умалчивают о том, есть ли гироскоп на телефоне, не желая тратить на него место. Их можно понять – все сейчас стремятся сделать телефон легче и тоньше. В таких случаях помогут сторонние приложения.

На YouTube есть целый раздел видео, которые можно поворачивать на 360 градусов. Если у вас поддерживается возможность управления таким видео через повороты смартфона, значит работает гироскоп. Еще можно установить приложение AnTuTu Benchmark, которое проводит полную диагностику вашего устройства. Там вы найдете строку о наличии или отсутствии гироскопа.

В каких телефонах есть гироскоп

Первым смартфоном, в котором был установлен гиродатчик, является Iphone 4. Покупатели позитивно отнеслись к такому нововведению и с тех пор телефоны с гироскопом начали заполнять рынок. Все последующие версии смартфонов Apple были оборудованы гиродатчиками. Владельцам андроид-устройств в этом плане немного сложнее, благо, о наличии датчика можно спросить у консультанта перед покупкой, или проверить самому. Гироскоп в телефоне – это важный бонус.

Видео

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

Статьи и Лайфхаки

Содержание :

Любой современный телефон оснащен несколькими датчиками. Как правило, это , расстояния, магнитометрический датчик, термальный датчик ускорения, и гироскоп (гиродатчик).

Все они относятся к группе МЕМS – микроэлектромеханические системы. Вовсе не обязательно, что весь этот набор присутствует в каждом смартфоне, но во многих. Попробуем детально рассмотреть, что такое гироскоп в телефоне и чем он отличается от акселерометра.

Название произошло от двух древнегреческих слов, которые переводятся как «круг» и «смотрю».

Бытует заблуждение, что гиродатчик – и есть акселерометр. Нет, это не так. Их функции, конечно, схожи, но приборы все-таки разные. Разберем почему.

Функции гироскопа в телефоне

Гиродатчик – сенсорный датчик, фиксирующий положение объекта в пространстве относительно трех плоскостей, а акселерометр – это прибор, который измеряет проекцию кажущегося ускорения.

Так, если акселерометр в телефоне отвечает, в основном, за поворот изображения дисплея, то гиродатчик – за мелкие движения в любой плоскости.

И конечно, если в мобильном устройстве присутствуют оба эти датчика, то чувствительность к самым мелким и быстрым движениям (наклонам, поворотам) намного увеличивается.

Что такое гироскоп в телефоне понятно, а для чего он нужен? Использование гиродатчика в смартфоне открыло перед пользователями совершенно новые и интересные возможности. И пионерами здесь стали владельцы iPhone.

Например, простым встряхиванием можно ответить на входящий звонок, листать картинки или страницы электронной книги, можно менять прослушиваемый трек на следующий, ставить паузу и запускать вновь.

При встряхивании iPhone открывается меню, в котором можно выбрать отмену последнего действия или возврат последнего отмененного.

Кто и как использует гироскоп в телефоне


Главный пользователь этого сенсора – это, конечно, геймер. Его наличие переводит процесс игры в другое качество. С ним можно управлять не только поворотами, но и скоростью поворотов.

Любое движение героя на дисплее становится более точное, реалистичное. Этот датчик совершенно необходим для гонок, стрелялок, симуляторов и т.д.

Именно он помогает нацелить пушку, повернуть руль автомобиля или управлять вертолетом. С его помощью прыгают пингвины, злые акулы и другая живность.

И вообще, наличие этого сенсора делает пользование смартфоном намного приятнее и удобнее.

Или технологией Bluetooth был чем-то необычным. Теперь же все эти функции стали привычными, а некоторые из них даже успели устареть. Производители добавляют в свои модели новые возможности, одна из которых – гироскоп в телефоне. Что же он из себя представляет, как применяется?

Гироскоп и акселерометр

Многие люди часто путают эти два понятия. Давайте разберёмся.

Акселерометр, или G-сенсор – устройство, которое отслеживает изменение положения девайса относительно своей оси – например, повороты влево-вправо, на себя и от себя.

Гироскоп в телефоне позволяет регистрировать не только эти действия, но и любые перемещения устройства в пространстве, а также фиксировать скорость перемещения. Поэтому можно считать его улучшенным акселерометром.

Принцип действия гироскопа

Устройство представляет собой диск, который закреплён на двух подвижных рамках. Он быстро вращается. При изменении положения этих рамок, диск не сдвигается с места. Если постоянно поддерживать вращение, например, с помощью электромотора, то можно с точностью определить положение объекта, на котором установлен гироскоп. Это может быть использовано и для определения сторон света.

Варианты применения

Ещё в девятнадцатом веке гироскоп использовался военно-морскими силами и гражданскими судами, так как с помощью него можно было наиболее точно определить стороны света. Ещё он нашёл своё применение в авиации и ракетной технике.

Гироскоп iPhone 4

В Айфоне конструкция прибора немного отличается от классической, поскольку она выполнена на основе микроэлектромеханического датчика. Принцип же действия остаётся прежним.

Гироскоп в телефоне имеет очень большую сферу применения. Безусловно, в первую очередь это разнообразные игры, использующие данную технологию. Наиболее популярные среди них – гоночные симуляторы и шутеры. Для примера: в шутерах используется так называемая «дополненная реальность» – выстрелы производятся с помощью нажатия, а для того, чтобы прицелиться, нужно изменить положение смартфона – камера в игре передвинется точно так же.

Кроме игровой индустрии, гироскоп применяется в разнообразном программном обеспечении. С его помощью доступ к различным функциям становится гораздо удобнее. Например, в некоторых операционных системах при встряхивании устройства происходит обновление Bluetooth. Ещё эта технология применяется в ряде специфических приложений, служащих для измерения угла наклона (уровня).

Мобильная индустрия в последнее время развивается всё быстрее и быстрее. Ещё недавно гироскоп в телефоне был модной новинкой, а теперь он используется повсеместно и считается привычной деталью любого смартфона. Возможно, всего через несколько лет появится новое поколение устройств, позволяющих проецировать изображение на любую точку пространства, ведь наука идёт вперёд семимильными шагами. Пока же мы можем только строить предположения по этому поводу и искать способы применения тем технологиям, которые уже изобретены.

Существует огромное количество изобретений, которые характеризуются длинной и весьма богатой историей использования в различных приборах и устройствах. Часто можно услышать название чего-либо, но даже не иметь представления о том, для чего оно предназначено. Именно так и возникает вопрос, что такое гироскоп? Стоит в нем разобраться.

Основное определение

Гироскоп представляет собой навигационный прибор, в котором в качестве основного элемента используется быстро вращающийся ротор, закрепленный таким образом, чтобы его ось вращения поворачивалась. Две рамки карданова подвеса обеспечивают три степени свободы. При отсутствии каких-либо внешних воздействий на устройство ось собственного вращения ротора сохраняет в пространстве постоянное направление. Если на него оказывает воздействие момент внешней силы, которая стремится повернуть ось собственного вращения, то она начинает свое движение не вокруг направления момента, а вокруг оси, находящейся перпендикулярно по отношению к нему.

Особенности устройства

Если говорить о том, что такое гироскоп, то стоит отметить, что в качественно сбалансированном и достаточно быстро вращающемся приборе, установленном на высокосовершенных подшипниках, с малым трением практически отсутствует момент внешних сил, поэтому устройство способно сохранять свою ориентацию в пространстве почти неизменной. Поэтому он способен указывать угол поворота основания, на котором его закрепили. Именно так впервые было наглядно продемонстрировано французским физиком Ж. Фуко. Если ограничить поворот оси специальной пружиной, то при установке прибора на который выполняет разворот, гироскоп будет деформировать пружину до тех пор, пока момент внешней силы не уравновесится. В данном случае сила растяжения или сжатия пружины будет пропорциональна угловой скорости движения летательного аппарата. По такому принципу работает авиационный указатель поворота и многие другие гироскопические приборы. Так как в подшипниках создается очень малое трение, чтобы поддерживать вращение ротора гироскопа, не требуется больших затрат энергии. Обычн, для его приведения в движения, а также для поддержания этого движения достаточно электродвигателя малой мощности либо струи сжатого воздуха.

Гироскоп: применение

Чаще всего этот прибор используется в качестве чувствительного элемента для указывающих гироскопических приборов, а также в качестве датчика угла поворота или угловой скорости для устройств, работающих под автоматическим управлением. В некоторых случаях гироскоп может послужить в качестве генератора энергии или момента силы.

На текущий момент принцип работы гироскопа позволяет активно использовать его в авиации, судоходстве и космонавтике. Почти у каждого морского судна дальнего плавания имеется гирокомпас для автоматического или ручного управления судном, а в некоторых используются и гиростабилизаторы. Система управления огнем корабельной артиллерии обычно оснащается множеством дополнительных гироскопов, которые предназначены для обеспечения стабильной системы отсчета или для измерения угловых скоростей.

Если вам понятно, что такое гироскоп, то следует понимать, что без него просто немыслимо автоматическое управление торпедами. Вертолеты и самолеты тоже обязательно оборудуются этими приспособлениями для того, чтобы давать надежную информацию о деятельности систем навигации и стабилизации. К таким приборам можно отнести авиагоризонт, гироскопический указатель поворота и крена, гировертикаль. Если рассматривать вертолет с гироскопом, то тут этот прибор может служить как в качестве указывающего устройства, так и в качестве датчика автопилота. Многие самолеты оснащены гиростабилизированными и прочим оборудованием – фотоаппаратами с гироскопами, гиросектантами, навигационными визирами. В военной авиации активно используются гироскопы в качестве составных элементов в прицелах бомбометания и воздушной стрельбы.

Применение в современных гаджетах

Итак, если рассматривать, что такое гироскоп, то следует заметить, что этот прибор активно используется не только в указанных ранее сферах. Современные смартфоны и планшеты оснащены массой дополнительных функций и модулей, при этом некоторые оказываются очень даже полезными, а иные могут мешать комфортному использованию устройства, раздражая пользователей. Одним из них является гироскоп в телефоне, что это становится понятно, когда вы будете пользоваться своим аппаратом. С одной стороны, он оказывается очень даже полезным, хотя с другой – большинство пользователей предпочитают просто отключать его.

что это?

Сначала необходимо определиться с тем, что это за устройство и каким функционалом оно характеризуется. Итак, гироскоп в телефоне – что элемент необходим для определения того, как ориентирован прибор в пространстве. В некоторых случаях этот датчик можно применить для защиты отдельных элементов устройства от падения в будущем. Фактически данный датчик предназначен для определения смены положения, а при наличии акселерометра – и ускорения при падении. Затем информация передается вычислительному блоку гаджета. При наличии определенного программного обеспечения прибор принимает решение о том, как ему следует реагировать далее на изменения, произошедшие с ним.

Для чего еще он нужен?

Итак, если с вопросом, что такое гироскоп, становится все понятно, то остается выяснить, зачем его используют в телефонах. Защита внутренностей тут не является единственной задачей. В сочетании с разнообразным софтом на него ложится целый ряд различных функций. К примеру, смартфон может использоваться для игр, в которых управление осуществляется посредством наклонов, встряхивания или поворотов прибора. Подобное управление позволяет сделать игры поистине увлекательными, благодаря чему они пользуются повышенным спросом.

Можно отметить, что продукция компании “Эппл” оснащается гироскопами, и они играют весьма значимую роль, так как к ним привязана работа многих приложений. Под него специально разработали режим, получивший название CoverFlow. Существует очень большое количество приложений, работающих в данном режиме, однако можно остановиться на нескольких, наиболее наглядно демонстрирующих его. К примеру, если на iPhone использовать калькулятор, то в портретном положении пользователю будут доступны только простые действия, а именно: сложение, вычитание, деление и умножение. Но при повороте устройства на 90 градусов все изменится. Калькулятор при этом переключается в расширенный режим, то есть инженерный, в котором функций будет доступно гораздо больше.

Если вам понятно, как работает гироскоп, то следует отметить, что его функции могут использоваться и для определения собственного местоположения на местности.

Можно просматривать на таком приборе карту местности с применением GPS-навигации, и в этом случае карта всегда будет поворачиваться в ту сторону, куда направлен ваш взгляд. Поэтому, если вы стоите лицом, к примеру, к речке, то это отобразится на карте, а если повернетесь, то изменится и положение карты. Благодаря этому ориентирование на местности значительно упрощается и может стать достаточно полезно людям, увлеченным активным отдыхом.

Проблемы с гироскопом в телефоне

Можно сказать и о недостатках, присущих гироскопам. Очень часто их отключают из-за того, что программы реагируют на изменение положения в пространстве с некоторым запозданием. К примеру, если вы решили почитать, лежа на диване, с экрана смартфона или планшета, то гироскоп и программа, связанная с ним, будут менять ориентацию страницы каждый раз, когда вы будете поворачиваться или смените позу. Это причиняет много неудобств, так как очень редко устройство способно правильно интерпретировать положение в пространстве, а ситуация усугубляется из-за запоздалой реакции программы.

Современные разновидности

Первые гироскопы были механическими. Этот вид устройств используется и сейчас, но с некоторыми усовершенствованиями, позволяющими сделать их более полезными. На данный момент существует лазерный гироскоп, который лишен недостатков, свойственным механическим. И именно такой прибор используется в современной технике.

Вопрос: Как установить гироскоп на Android?

Итак, как использовать VR без гироскопа…

  • Android-устройство с рутированным доступом.
  • Xposed Framework.
  • Включите неизвестный источник в настройках безопасности.
  • Перейдите в раздел загрузок в приложении установки xposed.
  • Найдите VirtualSensor.
  • Тогда скачайте и установите. После установки для активации этого модуля xposed перезагрузите устройство Android.

Как починить гироскоп на Android?

Шаги

  1. Откройте меню настроек Samsung. Вы можете найти приложение «Настройки» в списке приложений.
  2. Нажмите «Движение».
  3. Нажмите «Дополнительные настройки».
  4. Нажмите Калибровка гироскопа.
  5. Положите устройство на ровную поверхность.
  6. Нажмите «Калибровать».
  7. Дождитесь завершения калибровочного теста.

Нужен ли гироскоп в смартфоне?

Акселерометр может измерять линейное ускорение относительно системы отсчета.Теперь вопрос в том, зачем нам гироскоп, если у нас уже есть акселерометр. Акселерометр измеряет только линейное ускорение устройства, тогда как гироскоп измеряет его ориентацию.

Что такое датчик гироскопа в android?

Акселерометры в мобильных телефонах используются для определения ориентации телефона. Гироскоп, или для краткости гироскоп, добавляет дополнительное измерение к информации, поступающей от акселерометра, отслеживая вращение или скручивание.

Нужен ли гироскоп для VR?

Большинство приложений виртуальной реальности используют датчик гироскопа телефона, который предоставляет пользователям сферический обзор виртуального мира на 360 градусов. Есть некоторые приложения, которые будут работать, даже если на вашем телефоне нет гироскопа, например «Демо Space VR для картона. ”Подходит для устройств без гироскопа. Магнит в гарнитуре Cardboard, скорее всего, будет

Как мне откалибровать Google Maps на Android?

Если луч вашей синей точки широкий или направлен в неправильном направлении, вам необходимо откалибровать компас.

  • На телефоне или планшете Android откройте приложение Google Maps.
  • Нарисуйте цифру 8, пока компас не откалиброван.
  • Луч должен стать узким и указывать в правильном направлении.

Как исправить калибровку на моем Android?

В зависимости от устройства и версии Android расположение этого параметра может отличаться, но в большинстве случаев его можно найти, выбрав «Меню»> «Настройки»> «Язык и клавиатура»> «Сенсорный ввод»> «Ввод текста».В разделе Точность касания пальцем коснитесь либо Инструмент калибровки, либо Сбросить калибровку.

Есть ли в телефонах гироскопы?

Акселерометры в мобильных телефонах используются для определения ориентации телефона. Гироскоп, или для краткости гироскоп, добавляет дополнительное измерение к информации, поступающей от акселерометра, отслеживая вращение или скручивание. Когда вещи вращаются вокруг оси, они имеют так называемую угловую скорость.

Что делает гироскоп?

Гироскоп – это устройство, которое использует гравитацию Земли для определения ориентации.Его конструкция состоит из свободно вращающегося диска, называемого ротором, установленного на оси вращения в центре большего и более устойчивого колеса.

Как выглядит телефонный гироскоп?

Механический гироскоп, подобный показанному слева, использует вращающийся ротор в центре для обнаружения изменений ориентации. В iPhone 4 используется микроскопическая электронная версия вибрационного гироскопа, называемая гироскопом MEMS.

Можно ли установить гироскоп в Android?

В большинстве приложений AR используется датчик гироскопа телефона, но, к сожалению, на большинстве смартфонов Android от низкого до среднего уровня датчик гироскопа не установлен, поэтому возможности дополненной реальности на этих устройствах сильно уменьшились.Но не волнуйтесь, вы можете включить гироскоп на любом телефоне Android.

Что такое датчик гироскопа?

Гироскопические датчики, также известные как датчики угловой скорости или датчики угловой скорости, представляют собой устройства, измеряющие угловую скорость. Проще говоря, угловая скорость – это изменение угла поворота в единицу времени. Угловая скорость обычно выражается в градусах в секунду (градусы в секунду).

Что такое гироскоп и как он работает?

Как работает гироскоп. Когда вещи вращаются вокруг оси, они имеют так называемую угловую скорость.Обратите внимание, что ось z гироскопа ниже совпадает с осью вращения колеса. Если вы прикрепите датчик к колесу, показанному выше, вы можете измерить угловую скорость оси z гироскопа.

Могу ли я смотреть VR на моем телефоне?

Все телефоны Android обладают ключом к просмотру виртуальной реальности. Хотя это может быть и низкосортная виртуальная реальность, дело в том, что это все еще VR. Когда на вашем телефоне Android есть средство просмотра VR, вы можете свободно смотреть и смотреть по всему миру видео в формате 360 градусов.

Может ли мой телефон работать с виртуальной реальностью?

Если ваш телефон поддерживает это приложение, ваш телефон будет поддерживать гарнитуру виртуальной реальности. Чтобы быть уверенным, вы также можете протестировать с другими сторонними приложениями, такими как SensorBox, EZE VR и VR Checker. С помощью этих двух методов вы можете легко проверить, поддерживает ли ваш телефон гарнитуры VR.

Работают ли гарнитуры VR с любым телефоном?

Samsung Gear VR работает с самыми популярными телефонами Android – Samsung Galaxy S и Galaxy Note – и предлагает одни из лучших доступных мобильных VR-игр, включая Minecraft и Land’s End.Однако он совместим только с Samsung Galaxy S6, S6 Edge, S6 Edge +, S7, S7 Edge, S8, S8 +, Note 8, S9 или S9 +.

Как откалибровать аккумулятор Android?

Метод 1

  1. Полностью разрядите телефон, пока он не выключится.
  2. Включите его снова и дайте ему выключиться.
  3. Подключите телефон к зарядному устройству и, не включая его, дайте ему зарядиться, пока на экране или светодиодном индикаторе не отобразится 100 процентов.
  4. Отключите зарядное устройство.
  5. Включите телефон.
  6. Отключите телефон и перезагрузите его.

Как откалибровать экран Android?

Чтобы вручную откалибровать трубку, выполните следующие действия:

  • На главном экране нажмите клавишу Меню.
  • Нажмите «Настройки».
  • Прокрутите и коснитесь «Настройки телефона».
  • Нажмите Калибровка.
  • Нажимайте все перекрестия, пока не появится сообщение «Калибровка завершена.
  • Нажмите «Да», чтобы сохранить настройки калибровки.

Как показать компас на Google Maps Android?

шагов

  1. Откройте Google Maps на вашем Android. Найдите крошечный значок карты с надписью «Карты» на главном экране или в панели приложений.
  2. Нажмите кнопку местоположения. Он находится в правом нижнем углу карты и выглядит как сплошной черный круг внутри большего круга с перекрестием.
  3. Нажмите кнопку компаса.
  4. Найдите букву «N» на компасе.

Как откалибровать клавиатуру Android?

Как откалибровать ввод с клавиатуры в HTC One A9

  • На главном экране коснитесь значка «Все приложения».
  • Прокрутите и коснитесь Настройки.
  • Прокрутите и коснитесь «Язык и клавиатура».
  • Нажмите HTC Sense Input.
  • Нажмите «Дополнительно».
  • Коснитесь инструмента калибровки.
  • Введите предложенное предложение.

Что такое калибровка гироскопа?

Если вы обнаружите, что ваш телефон не очень хорошо реагирует на ваши жесты движения, и вы отрегулировали чувствительность жестов (если применимо), вам может потребоваться калибровка гироскопа в телефоне.Датчик гироскопа позволяет вашему телефону рассчитывать движение телефона.

Как сбросить сенсорный экран Android?

Если ваш сенсорный экран не имеет физических повреждений, но внезапно перестает реагировать на ваши прикосновения, это может быть вызвано проблемами программного обеспечения.

  1. Перезагрузите устройство Android.
  2. Извлеките карту памяти и SIM-карту.
  3. Перевести устройство в безопасный режим.
  4. Восстановление заводских настроек устройства Android в режиме восстановления.
  5. Калибровка сенсорного экрана на Android с приложениями.

Какое использование гироскопа в мобильных телефонах?

Акселерометр: Акселерометры в мобильных телефонах используются для определения ориентации телефона. Гироскоп, или для краткости гироскоп, добавляет дополнительное измерение к информации, поступающей от акселерометра, отслеживая вращение или скручивание.

В каких телефонах есть гироскоп?

В телефонах Android есть гироскоп, а в iPhone 4 он есть. Есть около 200 телефонов.

*** Телефоны:

  • HTC Sensation.
  • HTC Sensation XL.
  • HTC Evo 3D.
  • HTC One S.
  • HTC One X.
  • Huawei Ascend P1.
  • Huawei Ascend X (U9000)
  • Huawei Honor (U8860)

Есть ли в телефонах акселерометры?

Данные акселерометра обрабатываются вместе с данными гироскопа и магнитометра для определения движения и ориентации телефона в пространстве. Три датчика часто объединяются в один блок, называемый IMU.Когда телефон приводится в движение из неподвижного состояния, это ускорение.

Что такое пара гироскопа?

гироскопическая пара. [‚Jī · rə′skäp · ik ′ kəp · əl] (машиностроение) Поворачивающий момент, противодействующий любому изменению наклона оси вращения гироскопа.

Чем полезны гироскопы?

Основная причина, по которой они, кажется, бросают вызов гравитации, – это эффективный крутящий момент, приложенный к вращающемуся диску, который влияет на его вектор углового момента. Влияние силы тяжести на плоскость вращающегося диска заставляет ось вращения «отклоняться».

Каков принцип работы гироскопа?

Гироскоп работает по принципу изменения углового момента в направлении крутящего момента. при этом маховик вращается с угловой скоростью ωs против часовой стрелки. Теперь крутящий момент из-за веса маховика находится в положительном направлении оси y.

Фото в статье «Википедия» https://en.wikipedia.org/wiki/Conexant

Гироскоп – AWARE

Датчик гироскопа измеряет скорость или вращение в рад / с вокруг осей x, y и z устройства.Вращение положительное против часовой стрелки; то есть наблюдатель, смотрящий из некоторого положительного положения по оси x, y или z на устройство, расположенное в исходной точке, сообщит о положительном вращении, если устройство будет вращаться против часовой стрелки. Это стандартное математическое определение положительного вращения, которое не совпадает с определением крена, используемым датчиком ориентации.

Стандартные гироскопы

предоставляют необработанные данные о вращении без какой-либо фильтрации или коррекции шума и дрейфа (смещения).На практике шум и дрейф гироскопа вносят ошибки, которые необходимо компенсировать. Обычно вы определяете дрейф (смещение) и шум, отслеживая другие датчики, такие как датчик силы тяжести или акселерометр.

Система координат определяется относительно экрана телефона в его ориентации по умолчанию (лицом к пользователю). Оси не меняются местами при изменении ориентации экрана устройства. Ось X горизонтальна и направлена ​​вправо, ось Y вертикальна и направлена ​​вверх, а ось Z направлена ​​к внешней стороне лицевой стороны экрана.В этой системе координаты за экраном имеют отрицательную ось Z. Кроме того, естественная ориентация устройства не всегда является книжной , поскольку естественная ориентация для многих планшетных устройств – альбомная . Дополнительную информацию можно найти в официальной документации по системе координат датчиков Android.

  • Aware_Preferences. STATUS_GYROSCOPE : истина или ложь для активации или деактивации датчика акселерометра.
  • Aware_Preferences. FREQUENCY_ GYROSCOPE : недетерминированная частота в микросекундах (зависит от возможностей и ресурсов аппаратного датчика). Вы также можете использовать константу задержки датчика SensorManager.
  • Gyroscope.ACTION_AWARE_GYROSCOPE : новые данные, записанные в провайдере.
    • Gyroscope.EXTRA_DATA : записанные данные в виде ContentValues.
    • Gyroscope.EXTRA_SENSOR : информация датчика.
  • Гироскоп.ACTION_AWARE_GYROSCOPE_LABEL : присвоить метку записанным данным.
    • Gyroscope.EXTRA_LABEL : желаемая метка.

Датчик гироскопа

Содержит возможности аппаратного датчика мобильного устройства.

Gyroscope_Sensor.CONTENT_URI
content: //com.aware.provider.gyroscope/sensor_gyroscope

Поле таблицы Тип поля Описание
_id ЦЕЛОЕ первичный ключ, с автоматическим увеличением
отметка времени НАСТОЯЩИЙ миллисекунды unixtime с 1970 года
device_id ТЕКСТ Устройство оповещения UUID
double_sensor_maximum_range НАСТОЯЩИЙ Максимально возможное значение датчика
double_sensor_minimum_delay НАСТОЯЩИЙ Минимальная задержка выборки в микросекундах
имя_сенсора ТЕКСТ Название датчика
double_sensor_power_ma НАСТОЯЩИЙ Потребляемая мощность датчика в мА
double_sensor_resolution НАСТОЯЩИЙ Разрешение сенсора в единицах сенсора
тип_сенсора ТЕКСТ Тип датчика
датчик_вендор ТЕКСТ Производитель датчика
sensor_version ТЕКСТ Номер версии датчика

Данные гироскопа

Содержит необработанные данные датчика.

Gyroscope_Data.CONTENT_URI
content: //com.aware.provider.gyroscope/gyroscope

Поле таблицы Тип поля Описание
_id ЦЕЛОЕ первичный ключ, с автоматическим увеличением
отметка времени НАСТОЯЩИЙ миллисекунды unixtime с 1970 года
device_id ТЕКСТ Устройство оповещения UUID
double_values_0 НАСТОЯЩИЙ значение оси X
double_values_1 НАСТОЯЩИЙ значение оси Y
двойное_значение_2 НАСТОЯЩИЙ значение оси Z
точность ЦЕЛОЕ Уровень точности датчика (см. SensorManager)
этикетка ТЕКСТ Настраиваемая этикетка.Полезно для калибровки данных или прослеживаемости


Гироскоп измеряет скорость, с которой устройство вращается вокруг каждой из трех пространственных осей, как показано на рисунке.

Для получения более подробной информации обратитесь к официальной документации iOS Motion Event.

  • Gyroscope.ACTION_AWARE_GYROSCOPE : новые данные, записанные в провайдере.
    • Gyroscope.EXTRA_DATA : записанные данные в виде ContentValues.

Данные гироскопа

Содержит необработанные данные датчика.

Поле таблицы Тип поля Описание
_id ЦЕЛОЕ первичный ключ, с автоматическим увеличением
отметка времени НАСТОЯЩИЙ миллисекунды unixtime с 1970 года
device_id ТЕКСТ Устройство оповещения UUID
double_values_0 НАСТОЯЩИЙ значение оси X
double_values_1 НАСТОЯЩИЙ значение оси Y
двойное_значение_2 НАСТОЯЩИЙ значение оси Z
точность ЦЕЛОЕ Этот столбец не поддерживается в iOS
этикетка ТЕКСТ Настраиваемая этикетка.Полезно для калибровки данных или прослеживаемости

Три оси гироскопа на смартфонах.

Хромоту можно охарактеризовать как болезненные беспорядочные движения, которые связаны с опорно-двигательной системой и приводят к отклонению животного от нормальной походки или позы. Хромота считается одной из основных проблем со здоровьем и благополучием овцеводства в Великобритании, что приводит к серьезным экономическим проблемам и снижает общую продуктивность фермы. Согласно отчету ADAS за 2013 год под названием «Экономическое влияние вопросов здоровья и благополучия говядины, крупного рогатого скота и овец в Англии», каждая хромая овца стоит 89 фунтов стерлингов.80 из-за ухудшения кондиции тела, процента окота, скорости роста и снижения плодовитости. Таким образом, раннее обнаружение хромоты устраняет негативное влияние хромоты и увеличивает шанс благоприятного исхода лечения. Развитие носимых сенсорных технологий дает возможность дистанционно контролировать изменения в поведении или движениях животных, которые связаны с хромотой. Целью этого тезиса было оценить осуществимость и доступность предлагаемого подхода к интеллектуальному анализу данных (SLDM) для обнаружения ранних признаков хромоты у овец путем анализа данных, полученных с установленного носимого датчика движения в ошейнике на шее овцы, путем исследования наиболее экономически эффективные факторы, которые способствуют обнаружению хромоты в рамках всего процесса интеллектуального анализа данных, включая; частота дискретизации сенсора, методы сегментации, размер окна, извлеченные признаки, методы выбора признаков и применимый алгоритм классификации.Во время выгула овец на протяжении всего процесса сбора данных распознаются три класса (классы здоровой, легкой и тяжелой хромоты). Данные об овцах были собраны с использованием трех различных сенсорных приложений (Sheep Tracker, SensoDuino, SensorLog), которые собирают данные о перемещениях овец с разной частотой дискретизации 10, 5 и 4 Гц. Были получены различные данные зондирования в измерениях X, Y и Z; однако в данном исследовании рассматриваются только показания акселерометра, гироскопа и ориентации. Агрегированы четыре набора данных овец, каждый из которых включает 31, 10, 18 и 7 овец.В работе, проведенной в этой диссертации, оценивается эффективность ансамблевых классификаторов (Bagging, Boosting или RusBoosting) с использованием трех различных методов проверки (5-кратная, задержка 0,3 и предложенный один “ Разделение на одну овцу ”) по сравнению с тремя частотами выборки. (10, 5, 4 Гц), два подхода к сегментации (FNSW и FOSW), три метода выбора функций (ReliefF, GA и RF) и три размера окна (10, 7, 5 сек.). Многообещающие результаты точности прогнозирования хромоты достигаются по большинству комбинаций (3 частоты дискретизации, два метода сегментации, 3 размера окна, 183 извлеченных признака, 3 метода выбора признаков, 3 модели классификации ансамбля и 3 метода проверки модели).Однако самая высокая точность была обнаружена при использовании классификатора ансамбля Bagging 88,92% с F-оценкой 87,7%, 91,1%, 88,2% для классов звуковой ходьбы, легкой ходьбы и тяжелой ходьбы, соответственно. Результаты получены с использованием 5-кратной перекрестной проверки в окне 10 секунд для данных овец, собранных с частотой дискретизации 10 Гц, с использованием только показаний аппаратного датчика акселерометра и расчетных показаний ориентации. Количество выбранных функций составляет 46, оптимизированных GA с использованием дерева CHAID в качестве функции пригодности.И наоборот, самая низкая точность прогноза 56,25% с F-оценкой (63,4% звуковая ходьба, 51,9% легкая ходьба, 48,8% тяжелая ходьба) регистрируется, когда ансамбль RusBoosting применяется с использованием 5-кратной перекрестной проверки в течение 10 секунд для окна. набор данных, собранный на частоте 4 Гц. частота выборки. Итак, основные результаты исследования рекомендуют, чтобы частота дискретизации 10 Гц была достаточной для сбора данных о перемещениях овец, в то время как лучший метод сегментации – FOSW, поскольку 20% точек данных распределяются между двумя последовательными окнами. Принимая во внимание, что предпочтительное количество точек данных (перемещений овец) для предварительной обработки составляет около 100, что достигается за 10 секунд.применяется размер окна или размер окна 7 секунд. Кроме того, 20 функций, выбранных RF из 183, могут показать хорошие результаты точности по сравнению со всем набором извлеченных функций. Хотя этот метод выбора функций GA имеет более медленное время выполнения, чем RF, конкурентная точность прогнозирования может быть достигнута, если выбранные функции GA были переданы в классификатор. Наконец, только данные датчика ускорения могут принять решение об хромой овце. Таким образом, для принятия решений не требуется никаких дополнительных аппаратных датчиков, таких как гироскоп; кроме того, функции датчика ориентации могут быть непосредственно получены из Acc, которые больше всего способствуют обнаружению хромоты.Поскольку в этом исследовании определены наиболее рентабельные факторы, эта практика тем временем может быть применима для фермеров, заинтересованных сторон и производителей, поскольку еще не разработан датчик для обнаружения хромой овцы. Таким образом, междисциплинарный характер проведенных исследований открывает разнообразные возможности для применения дальнейших исследований для разработки различных подходов к интеллектуальному анализу данных и практических наборов датчиков для выявления ранних признаков хромоты овец для повышения производительности фермерских хозяйств и процветания овцеводства в Великобритании.

Как работает датчик гироскопа в мобильном телефоне?

Датчик гироскопа может использоваться в качестве системы, используемой для поддержания контрольной траектории или поддержания стабильности в навигации, стабилизаторах и т. Д. Аналогичным образом, смартфон включает гироскоп или гироскопический датчик для определения угловой скорости и скорости. Короче говоря, благодаря чувствительности гироскопа мы можем играть во все мобильные игры с датчиками движения на наших телефонах, планшетах и ​​т. Д. Также можно просматривать 360-градусные видео или изображения на смартфоне. Когда мы переключаем телефон из-за наличия гироскопа, изображение или видео перемещаются.

Работа датчика гироскопа

Датчики гироскопа могут измерять движение цели, а также определять угловую скорость. Датчики гироскопа в бытовой электронике сочетаются с датчиками акселерометра для более мощного и точного определения движения.

В зависимости от направления доступны три типа измерения угловой скорости. Рыскание – горизонтальные повороты сферы сверху на плоской поверхности. Шаг – вертикальное вращение, если смотреть со лба, горизонтальное, если смотреть со лба объекта.

Типы гироскопических датчиков

Гироскопические датчики бывают различных форм и характеристик и разных размеров.

Высокоточные, надежные и миниатюрные устройства разрабатываются с развитием технологий. Интеграция датчика гироскопа позволила более точные измерения ориентации и движения в трехмерной среде. Гироскопы с различными характеристиками часто доступны в разных размерах.

Датчики гироскопа делятся на маленькие и большие в зависимости от их размеров.Кольцевой лазерный гироскоп и волоконно-оптический гироскоп, жидкостной гироскоп и вибрационный гироскоп классифицируются в гироскопе как иерархии от больших к меньшим.

Реализация программного обеспечения гироскопа

Графический пользовательский интерфейс для определения движения Гироскоп смартфона предоставляет интерфейс, который позволяет пользователю наклонять телефон и выбирать меню и т. Д. Для перехода вверх и вниз по списку контактов вы можете слегка отклонить значок Телефон. Смартфон позволяет различными жестами активировать предустановленные команды.Например, вы можете встряхнуть телефон, чтобы заблокировать его. Гироскоп – это датчик, который также может обеспечивать наведение, но более точный. Функция камеры Android Picture Sphere может определить, насколько и в каком направлении был повернут телефон с помощью этого датчика. Он также используется картой звездного неба Google, чтобы определить, на какое созвездие указывает телефон.
Автоответчик / навигация по веб-сайту Гироскопический датчик на вашем телефоне ответит на ваш телефон или откроет веб-сайт с установленными командами, такими как вращение, осторожное встряхивание телефона два-три раза и т. Д.
Стабилизация изображения Стабилизация изображения – одно из приложений гироскопа на вашем смартфоне, которое не влияет на качество изображения из-за дрожания руки. Телефон записывает движения при нажатии спуска затвора, чтобы можно было делать более четкие снимки. Влияние вибрации на изображения и видео будет удалено.
Навигация GPS-inert Если служба или сеть отсутствуют, GPS позволяет вам перемещать автомобиль через гироскоп по туннелям или подводным дорогам.
Мощная игра Motion Sensing Гироскоп стал краеугольным камнем игр с движением с выпуском iPhone 4. Это помогает разработчику отслеживать игру с помощью обнаружения действий. Это поможет вам управлять автомобилем в игре, самолетом и т. Д., Используя телефон в качестве рулевого колеса. Игра воспроизводит моменты вашего телефона и, таким образом, управляет играми с ощущением движения.

Использование ядра датчика гироскопа в устройстве смартфона

Как упоминалось ранее, датчик гироскопа позволяет выполнять многие действия, такие как встряхивание телефона, чтобы отменить записанный контент, для выполнения различных действий пользователя.

Когда телефон поворачивается, датчик гироскопа отвечает за авторотацию дисплея и вид на экране.

Одна из основных реализаций гироскопа – это возможность плавного вращения и выполнения нескольких команд с трехмерными движениями в играх.

Гироскоп может обеспечить точное движение в рамках функциональности приложения. Это позволяет пользователю выполнять большинство задач по перемещению системы.

Гироскоп фиксирует угловое движение в шести измерениях.Это означает, что мобильные приложения, созданные с использованием датчика гироскопа, обеспечат увлекательный пользовательский интерфейс, а не отсутствие датчика.

Приложения датчика гироскопа в смартфоне

Сегодня большинство мобильных приложений работают лучше, когда датчик гироскопа находится в телефоне. Например, недавно известная игра Pokemon Go показала, как дополненная реальность улучшает игровой процесс, но дополненная реальность была бы невозможна без гироскопического датчика. Если на вашем телефоне нет отличного гироскопического датчика, вы можете активировать его на любом телефоне Android с помощью модуля GyroEmuXposed.

Android-приложения с использованием гироскопического датчика Best

  • Andro Sensor
  • Wi-Fi Analyzer
  • Metal Sniffer
  • Clinometer
  • Light Meter
  • Free Smart Thermometer
  • Sound Meter
  • Heart Rate Monitor
  • Physics Toolbox Sensor Suite

iPhone Приложения, использующие гироскопический датчик в лучшую сторону

Гироскопический датчик Лучшие смартфоны

Гироскопический датчик сегодня является неотъемлемым компонентом каждого смартфона, а датчик гироскопа – один из лучших смартфонов.

  • iPhone X
  • iPhone 8
  • Samsung Galaxy 8
  • LG V20
  • Sony Experia XZ
  • Google Pixel
  • One Plus 5T

Как определить, что датчик гироскопа находится в вашем телефоне или нет

Это это простой. Это очень просто. Выполните следующие основные шаги:

  1. Откройте приложение YouTube
  2. Включите воспроизведение видео в формате 360 °

Если вы найдете способ воспроизвести его в виртуальной реальности, у него нет гироскопа для всех остальных ваших камер.

или

Вы можете установить только приложение Sensor Box из магазина Google Play, и это приложение покажет вам датчик, доступный на вашем телефоне.

Заключение

С каждым днем ​​создается все больше и больше приложений с датчиком гироскопа. Однако в области сенсоров Augmented Ready с гироскопом в смартфонах сделано очень много достижений. Мы с нетерпением ждем того, что происходит!

Акселерометры, гироскопы и магнитометры | Voler Systems

Accelero

метра, гироскопы и магнитометры могут использоваться для измерения движения.Они упакованы так же, как и другие интегральные схемы, и могут иметь аналоговые или цифровые выходы. Они широко используются в смартфонах, игровых устройствах, камерах и многих других приложениях. Panasonic, Robert Bosch GmbH, InvenSense, Seiko Epson, Sensonor, STMicroelectronics, Freescale Semiconductor и Analog Devices являются крупными производителями.

В акселерометрах
  • MEMS используется гибкая силиконовая структура, которая работает как пружина и определяет деформацию для измерения величины ускорения.Три отдельные структуры ориентированы под прямым углом друг к другу, чтобы определять направление и величину в любом направлении.
  • В гироскопах
  • MEMS для определения скорости вращения используется вибрирующая конструкция, а не вращающееся колесо обычных вращающихся гироскопов.
  • Магнитометры измеряют ориентацию, определяя направление магнитного поля Земли.

Большим преимуществом этих стандартных датчиков является то, что они объединены на одном кристалле, что делает их чрезвычайно простыми в использовании.Теперь вы можете получить один чип с тремя акселерометрами, тремя гироскопами и магнитометром примерно за 5 долларов. Эта тенденция к созданию мультисенсорных чипов будет продолжаться и позволит значительно снизить стоимость каждого отдельного сенсора.

Недавние проекты

Voler помогает командам выбрать подходящий акселерометр, гироскоп и магнитометр для их применения. Вот несколько недавних реализованных нами проектов.

Управление движением в носимом устройстве

Программное обеспечение: Тестирование обнаружения движения для носимых устройств

Управление движением в реабилитационном устройстве

Проекты управления движением

Программное обеспечение для комплексного управления движением в хирургическом столе

Управление движением для медицинских устройств

Дополнительные ресурсы

Как работают гироскопы

Лучшие телефоны Android с гироскопом / акселерометром

Если вы купите Android-смартфон с гироскопом и акселерометром, вы получите модель, которую можно использовать многократно.Мобильный телефон Android с гироскопом – это не просто модель с компасом, но в этом случае вы получаете устройство, которое также необходимо для приложений VR. Смартфон с гироскопом помогает смартфону обнаруживать перепады высот и движения.

Как можно найти смартфон с гироскопом и акселерометром и какими возможностями обладает такой мобильный телефон с гироскопом, вы можете увидеть в следующих строках. Если вы ищете лучшие Android-смартфоны с гироскопом, вы найдете рейтинг выше и подробные тесты каждого Android-смартфона ниже.

Что такое датчик гироскопа в смартфоне Android?

Многие смартфоны Android (а также самолеты) имеют встроенный датчик гироскопа, который также называют гироскопом. Он позволяет очень точно определять ориентацию вашего мобильного телефона (север, запад, юг, восток).

В приложении Google Maps, например, вы можете видеть, куда указывает ваш Android-смартфон (гироскоп), пока вы определяете свое местоположение (с помощью GPS). Как именно это работает?

Как работает датчик гироскопа в смартфоне Android?

  • Гироскоп состоит из небольшого колеса, которое вращается в небольшой сферической рамке.Снаружи это немного похоже на волчок в круглой клетке.
  • Когда колесо не вращается, оно ведет себя как любой другой объект, удерживаемый на земле своим весом.
  • Однако, если колесо вращается очень быстро, волчок сохранит свое положение, даже если вы поднимете его только с одной стороны, как показано на видео выше.
  • Поскольку гироскоп является постоянным ориентиром, вы можете определить, как движется объект, содержащий гироскоп.

В мобильном телефоне технология гироскопа реализована в гораздо меньшем масштабе в виде датчика.

Преимущества смартфонов Android с гироскопом и акселерометром

Если у вас есть Android-смартфон с гироскопом, есть следующие преимущества:

  • Приложения могут использовать гироскоп для управления игрой, например, наклоняя или наклоняя мобильный телефон.
  • Навигация и позиционирование с гироскопом намного точнее и надежнее, чем без него. Например, в поддерживаемых приложениях вы можете увидеть, в каком направлении указывает ваш телефон.

Итак, если вы часто используете свой мобильный телефон Android для навигации, вам стоит обратить внимание на встроенный гироскоп.

Примечание. Существуют приложения, моделирующие работу гироскопа с помощью данных GPS. Однако эта технология не так надежна, как настоящий гироскоп. Если в вашем телефоне есть гироскоп, вы можете узнать об этом в техническом паспорте соответствующего производителя. Например, LG G2 Mini (LTE) имеет гироскоп; у Moto G4 Play их нет.

Первое место в рейтинге: Huawei P30 Pro

  • Лучшая производительность
  • Высокое качество
  • Длительное время работы от аккумулятора
  • Только цена, но производительность никогда не бывает дешевой

Смартфон Huawei P30 – устройство из более дорогого сегмента Android-смартфонов.Сегодня мы внимательно рассмотрели продукт и посмотрели, соответствует ли он его требованиям.

Оборудование

Оснащение P30 можно охарактеризовать как обширное и привлекательное. Особенно привлекательным оказался 5,1-дюймовый LTPS-дисплей Full-HD с разрешением 432 ppi, что соответствует разрешению 1920 x 1080 пикселей. Устройство также оснащено быстрым восьмиядерным процессором Kirin 960 с 4 Гб оперативной памяти. Пользователю доступно в общей сложности 64 ГБ памяти. Однако память может быть расширена до 256 ГБ.За убедительную фотосессию отвечает 20-мегапиксельная монохромная + 12-мегапиксельная RGB камера Leica-Dual. Здесь также возможна запись видео 4K. Мы присуждаем 4,5 из 5 звезд.

Рейтинги

Отзывы Amazon о P30 исключительно положительные. Часто обозреватели указывали на технические аспекты телефона, которые вполне убедительны. Процессор должен обеспечивать бесперебойную работу, а также выполнение требовательных к производительности приложений. Обработка материала также неоднократно называлась очень хорошей, при этом особо отмечалось, что она должна напоминать качество обработки iPhone.Некоторые пользователи отрицательно сообщали о стабильности Bluetooth-соединения с радиоприемниками или другими Bluetooth-совместимыми устройствами. Мы присуждаем 4,5 из 5 звезд.

В настоящее время эту модель можно приобрести за 640 долларов в интернет-магазине Amazon. P30 от Hauwei можно охарактеризовать как действительно хорошо оборудованный Android-смартфон с датчиком гироскопа и акселерометром. Это достаточно дорогой продукт, но мы думаем, что цена разумная. Мы присуждаем 4 звезды из 5.

Вердикт

В целом, можно не сомневаться, что Huawei P30 – действительно хороший смартфон.Техническое оборудование обычно находится в центре внимания обзоров Amazon и мотивирует нас давать очень четкие рекомендации к покупке. Мы считаем, что продукт очень хорошо подходит для потенциальных покупателей с более высоким бюджетом. Мы присуждаем 4,5 из 5 звезд на основе отзывов клиентов и обзоров продуктов.

Второе место в рейтинге: Samsung Galaxy S10

  • Отличная производительность
  • Хорошая камера
  • Высокая скорость
  • Меньше бесплатного хранилища из-за программного обеспечения Samsung

Тонкий Samsung Galaxy S8 в цвете Midnight Black имеет разрешение 1440 x 2960 пикселей, закругленные края, 64 ГБ и камеру 8 МП.Следующий текст раскрывает, что еще может сделать это привлекающее внимание.

Оборудование

По заявлению производителя, тонкий Samsung Galaxy S8 в цвете Midnight Black – это уникальный, элегантно изогнутый и симметричный объект. Он поставляется с основной камерой на 12 МП и фронтальной камерой на 8 МП с разрешением 1440 x 2960 пикселей с дисплеем Infinity. Новая система распознавания радужной оболочки глаза обеспечивает надежную проверку пользователя. Благодаря Smart Switch можно взять с собой большое количество файлов при переходе на смартфоны Android с датчиком гироскопа и акселерометром.Мощный 10-нм процессор работает быстро и эффективно.

Память может быть расширена на 256 ГБ. Благодаря сертификации IP68 устройство защищено от пыли и воды. Samsung Galaxy S8 (6,8 x 0,8 x 14,9 см; 154 г) в цвете Midnight Black поставляется с гарнитурой, зарядным адаптером, кабелем для передачи данных, USB-адаптером, слотом и руководством. Мы присуждаем 5 из 5 звезд.

Рейтинги

Для клиентов Amazon Galaxy 8S очень благородно лежит в руке благодаря хорошему весу, округлой форме, удобной для рук форме и ощущению стекла.По словам заказчиков, камеры обеспечивают великолепное изображение: высокое разрешение, насыщенные цвета, резкость как бритва. Спектакль проходит на высшем уровне.

Недостатком фантастического дизайна является уязвимость, несмотря на обложку и т. Д., Из-за чего многие пользователи недовольны. Распознавание лиц хорошее, но картинку наверняка обмануть. Большой проблемой является расположение датчика отпечатков пальцев и то, что через некоторое время становятся очевидными недостатки, такие как проблемы с фокусировкой камеры или проблемы с выводом звука.

128 ГБ – это много, поэтому вряд ли вам доступно меньше. Аккумулятор установлен прочно. Покупатели не советуют покупать, если у вас есть Galaxy S10, потому что «апгрейд» не стоит, устройства очень похожи. Мы присуждаем 5 звезд из 5 возможных.

Использование

Для клиентов Amazon Galaxy 8S очень благородно лежит в руке благодаря хорошему весу, округлой форме, удобной для рук форме и ощущению стекла. По словам заказчиков, камеры обеспечивают великолепное изображение: высокое разрешение, насыщенные цвета, резкость как бритва.Спектакль проходит на высшем уровне.

Недостатком фантастического дизайна является уязвимость, несмотря на обложку и т. Д., Из-за чего многие пользователи недовольны. Распознавание лиц хорошее, но картинку наверняка обмануть. Большой проблемой является расположение датчика отпечатков пальцев и то, что через некоторое время становятся очевидными недостатки, такие как проблемы с фокусировкой камеры или проблемы с выводом звука.

64 ГБ – это много, поэтому вряд ли заметно, что у вас доступно меньше.Аккумулятор установлен прочно. Покупатели не советуют покупать, если у вас есть Galaxy S10, потому что «апгрейд» не стоит, устройства очень похожи. Мы присуждаем 5 звезд из 5 возможных.

Цена

В настоящее время эту модель можно приобрести на Amazon за 430 долларов. Отличная цена при отличной производительности – соотношение цена / качество очень хорошее. Мы присуждаем 5 из 5 звезд.

Вердикт

Смартфон

Super Android с датчиком гироскопа и акселерометром с функциональностью и великолепным дизайном.Ясная рекомендация покупать по хорошей цене, иначе S10 может быть лучшим выбором. Мы присуждаем 5 из 5 звезд на основании отзывов клиентов и обзоров продуктов.

Третий рейтинг: LG G8

  • Хорошее программное обеспечение
  • Отличная камера
  • Яркий дисплей

Производитель LG Electronics снабдил свой смартфон G8 5,3-дюймовым сенсорным дисплеем и достаточно большой внутренней памятью.Мы смогли изучить, какие еще функции продукта интегрированы в этот смартфон, и изложить их на бумаге в небольшом отчете.

Оборудование

Этот смартфон G8 оснащен сенсорным дисплеем с диагональю 13,5 см и 32 ГБ встроенной памяти, как упоминалось выше. Также видно, что этот Android-гироскоп и акселерометр Smartphone Titan имеет 4 ГБ оперативной памяти, что вместе с четырехъядерным процессором Qualcomm Snapdragon 820 обеспечивает достаточную производительность и удовольствие во время работы.

Смартфон G8 оснащен 16-мегапиксельной основной камерой и 8-мегапиксельной дополнительной камерой с углом обзора 135 °. В дополнение к оборудованию датчик отпечатков пальцев, технологии подключения 4G-LTE, 3G, WLAN и Bluetooth, а также мощный аккумулятор для продолжительности разговора до 18 часов. Мы присуждаем 4,5 из 5 звезд.

Рейтинги

То, что вы можете прочитать в отзывах покупателей интернет-магазина Amazon об этом смартфоне G8 от производителя LG Electronics, явно находится в положительной и удовлетворенной области.

Начиная с уже очень большой внутренней памяти, которую можно дополнительно расширить до 2 Терабайт, она плавно переходит в высокую производительность, четкий дисплей и хорошее обращение с продуктом. Мы присуждаем 4,5 из 5 звезд.

Цена

В настоящее время эту модель можно приобрести на Amazon за 600 долларов.

Но поскольку этот продукт в настоящее время доступен в онлайн-магазине Amazon по сниженной более чем на 50% цене, соотношение между ценой и производительностью выглядит намного лучше.Потому что сумма данных о продукте, функций и, конечно же, положительных отзывов клиентов намного превышает текущую сниженную цену. Мы присуждаем 4 из 5 звезд.

Вердикт

Если учесть, что этот смартфон с гироскопом и акселерометром Android приходит к покупателю со скидкой более чем на 50%, а затем посмотреть на его отличные функции и выдающуюся производительность, то определенно стоит посмотреть и купить этот продукт. Мы присуждаем 4,5 из 5 звезд на основе отзывов клиентов и обзоров продуктов.

Четвертое место в рейтинге: Sony Xperia 1 (J9110)

  • Технология камеры с 5-кратным увеличением
  • Расширяемое хранилище
  • Отличная производительность
  • Быстрая разрядка аккумулятора при использовании 2 SIM-карт

С Sony Xperia 1 пользователи могут получать не только высококачественные изображения, но и лучшее качество звука от устройства.К тому же ни вода, ни пыль не повредят устройству.

Конечно, это лишь некоторые из особенностей смартфона с датчиком гироскопа Android и акселерометром, которые отличают Sony Xperia 1. Все эти функции устройства будут рассмотрены более подробно ниже.

Оборудование

Согласно заявлению производителя, смартфон с датчиком гироскопа Android и акселерометром оснащен не только 5,2-дюймовым IPS-дисплеем Full HD со встроенной технологией BRAVIA TV, но и основной камерой на 23 мегапикселя с очень быстрой автофокусировкой 0.03 секунды. Sony также оснастила устройство 5-мегапиксельной фронтальной камерой и 25-миллиметровым широкоугольным объективом.

Кроме того, вы можете использовать 32 ГБ встроенной памяти, которую можно увеличить до 200 ГБ. Музыка может воспроизводиться оптимально с помощью звука высокого разрешения и цифрового шумоподавления. Мы присуждаем 4 звезды из 5.

Рейтинги

Согласно заявлениям покупателей на Amazon, время автономной работы до двух дней – это очень хорошо. Однако, по мнению нескольких клиентов, срок службы батареи можно значительно сократить, если использовать несколько SIM-карт.

По словам клиентов, пользователи могут использовать несколько разных SIM-карт в своем мобильном телефоне, например, чтобы иметь возможность использовать его в личных и деловых целях. Мы присуждаем 4 звезды из 5.

Цена

В настоящее время вы можете приобрести эту модель за 700 долларов в интернет-магазине Amazon. Цена на смартфон от Sony вместе с предлагаемыми услугами находится в обычном рыночном диапазоне. Мы присуждаем 4 из 5 звезд.

Вердикт

В целом Sony Xperia 1 – отличный телефон, позволяющий быстро делать фотографии.Также очень хорошо использовать несколько SIM-карт (например, для личных и / или деловых целей), хотя это сократит время автономной работы. Мы присуждаем 4 из 5 звезд на основании отзывов клиентов и обзоров продуктов.

Пятое место в рейтинге

: HTC U12 Plus

  • Отличная производительность
  • Тонкий дизайн
  • Хорошая камера

HTC U12 Plus – это смартфон среднего класса с гироскопом и акселерометром на базе Android, дизайн которого требует некоторого привыкания.Мы внимательно посмотрели на продукт и составили о нем четкое мнение. Особенно важным для нас было соотношение цены и качества.

Оборудование

Основными особенностями U12 Plus, несомненно, являются 5,2-дюймовый дисплей Full HD и процессор Qualcomm Snapdragon 630. Кроме того, встроена камера, поддерживающая запись видео 4K, что особенно полезно для владельцев телевизоров 4K.

Также включены наушники HTC USonic, получившие высокую оценку в нескольких журналах за их чистый звук.Телефон снабжен задней панелью из акрилового стекла, поэтому его можно назвать визуально привлекательным. Мы присуждаем 4 звезды из 5.

Рейтинги

На Amazon покупатели U12 Plus обычно оставляют хорошие отзывы. Часто обозреватели хвалят корпус и внешний вид телефона. Технически смартфон считается посредственным по цене. Здесь было отмечено, что уже доступны более дешевые смартфоны с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

Считается, что камера дает очень хорошие снимки при условии достаточного окружающего освещения. Это касается как фото, так и видео. Многие обозреватели отметили, что телефон полезен только тем покупателям, которые хотят иметь новый Android 8.0 и, таким образом, получать выгоду от Android One. Мы присуждаем 4 звезды из 5.

Цена

В настоящее время эту модель можно приобрести за 495 долларов в интернет-магазине Amazon. Вы можете отнести U12 Plus к категории смартфонов средней ценовой категории.

На наш взгляд, это вполне приемлемое соотношение цены и качества.Тем не менее, мы должны отметить, что некоторые более дешевые модели здесь намного лучше. Мы присуждаем 3,5 звезды из 5 возможных.

Вердикт

В целом, на наш взгляд, U12 Plus можно назвать хорошим решением среднего класса. Это особенно актуально, если вы хотите иметь доступ к Android 8.0. Поэтому мы рекомендуем покупку. Мы присуждаем 4 из 5 звезд на основании отзывов клиентов и обзоров продуктов.

Шестое место в рейтинге: Честь 20

  • Отличная цена
  • Хорошая производительность
  • Хорошая камера
  • Объектив камеры довольно далеко выступает из корпуса

Honor 20 обещает обширное оснащение по цене начального уровня.Мы внимательно изучили продукт, чтобы убедиться, что он предлагает привлекательное соотношение цены и качества.

Оборудование

Несмотря на невысокую цену, характеристики сенсора Android Gyroscope и акселерометра смартфона можно охарактеризовать как действительно привлекательные. Дисплей Full HD с диагональю 5,5 дюйма особенно убедителен, что делает просмотр видео или игры на смартфоне особенно приятным. Встроенная 12-мегапиксельная основная камера также обеспечивает кристально чистые фотографии, которые очень хорошо отображаются на дисплее.

Дополнительные функции: отсек для двух SIM-карт и встроенный датчик отпечатков пальцев. Также можно отметить аккумулятор, которого должно хватить на два дня непрерывной работы. Мы присуждаем 4 звезды из 5.

Рейтинги

Отзывы о Honor 20 на Amazon читаются очень положительно. Более 1000 рецензентов дали средний рейтинг 4,7 из 5 звезд, часто уделяя особое внимание техническим аспектам телефона. Телефон должен быть достаточно технически оснащенным и без проблем справляться с многозадачностью.

Камера также была охарактеризована как очень хорошая и идеальная для фотосъемки с праздников, что также послужило поводом для некоторых рекомендаций. Единственным минусом было то, что линзы камеры на задней панели довольно сильно выступают, что требует использования крышки. Мы присуждаем 4 из 5 звезд.

Цена

В настоящее время эту модель можно приобрести за 299 долларов в интернет-магазине Amazon. По цене Honor 20 можно охарактеризовать как действительно привлекательный. Мы считаем, что есть еще много предложений, и покупатели могут рассчитывать на очень привлекательное соотношение цены и качества.Особенно это касается технических аспектов устройства. Мы присуждаем 4,5 из 5 звезд.

Вердикт

В целом, Honor 20 – очень хороший смартфон и оптимальный вариант между хорошими характеристиками и привлекательной ценой. Мы считаем, что это неизменно хороший продукт, и поэтому можем дать четкую рекомендацию к покупке. Мы присуждаем 4 из 5 звезд на основании отзывов клиентов и обзоров продуктов.

Седьмое место в рейтинге: Samsung Galaxy Note 10

  • Высокая скорость работы
  • Накопитель с возможностью расширения
  • Большой экран

Согласно информации производителя, элегантные бесшовные модели 16.Дисплей Infinity с диагональю 5 см / 6,3 дюйма в Samsung Galaxy Note 8 позволяет пользователям эффективно работать в режиме многозадачности и дает им больше свободы для реализации собственных идей. Более подробную информацию о продукте можно найти в следующем тексте.

Оборудование

Samsung Galaxy Note 8 оснащен большим 6,3-дюймовым дисплеем Infinity и улучшенным S-Pen с тонким чувствительным к давлению наконечником и широким набором функций. Двойная камера демонстрирует качества профессиональной камеры.Оснащенная телеобъективом и широкоугольным объективом, основная камера на 12 МП с большой диафрагмой позволяет делать яркие и четкие снимки даже при слабом освещении.

Благодаря сертификации IP68 датчик гироскопа Android и смартфон с акселерометром защищены от влаги и пыли. Благодаря мощному восьмиядерному процессору 10 нм, 6 ГБ памяти и емкости аккумулятора 3300 мАч, Galaxy Note 8 (0,9 x 7,5 x 16,3 см; 195 г) в цвете Midnight Black делает все возможное. В комплекте идет быстрое зарядное устройство, гарнитура AKG, USB-адаптер, запасные насадки для S-Pen, небольшой инструмент.Мы присуждаем 5 из 5 звезд.

Рейтинги

Samsung Galaxy Note 8 оснащен большим 6,3-дюймовым дисплеем Infinity и улучшенным S-Pen с тонким чувствительным к давлению наконечником и широким набором функций. Двойная камера демонстрирует качества профессиональной камеры. Оснащенная телеобъективом и широкоугольным объективом, основная камера на 12 МП с большой диафрагмой позволяет делать яркие и четкие снимки даже при слабом освещении.

Благодаря сертификации IP68 смартфон защищен от влаги и пыли.Благодаря мощному восьмиядерному процессору 10 нм, 6 ГБ памяти и емкости аккумулятора 3300 мАч, Galaxy Note 8 (0,9 x 7,5 x 16,3 см; 195 г) в цвете Midnight Black делает все возможное. В комплекте идет быстрое зарядное устройство, гарнитура AKG, USB-адаптер, запасные насадки для S-Pen, небольшой инструмент. Мы присуждаем 5 из 5 звезд.

Покупатели на Amazon с большим энтузиазмом относятся к Samsung Galaxy Note 8, и, по мнению клиентов, прирост производительности абсолютно заметен, Note 8 «работает» буквально, без каких-либо задержек, структура страниц во время серфинга, получение электронных писем – все идет быстрее, чем когда-либо прежде.Приемные характеристики тоже намного лучше.

Наушники AKG приняты хорошо: звук очень хороший, качество изготовления оставляет желать лучшего. Камера с оптическим стабилизатором изображения работает невероятно профессионально: по мнению заказчиков, живой фокус работает отлично, и любой компетентный, но «невежественный» зритель скажет: «Фотография определенно сделана на SLR».

Покупатели ожидали от смартфона Android высокого класса с датчиками гироскопа и акселерометром новейшего поколения немного большей емкости аккумулятора или, по крайней мере, заменяемого аккумулятора.Мы присуждаем 5 звезд из 5 возможных.

Цена

В настоящее время эту модель можно приобрести за 460 долларов в интернет-магазине Amazon. Много денег за большую производительность – хорошее соотношение цена / качество. Мы присуждаем 4 из 5 звезд.

Вердикт

Galaxy Note 8 от Samsung – устройство высокого класса, без каких-либо больших «если» и «но». Покупка рекомендуется. Мы присуждаем 5 из 5 звезд на основании отзывов клиентов и обзоров продуктов. В настоящее время на Amazon мы находим 160 отзывов клиентов, которые в среднем дают 4.2 звезды.

Как работают датчики смартфонов Android?

Датчики гироскопа и акселерометр в телефонах Android

Гироскопы или гироскопы – это устройства, которые измеряют или поддерживают вращательное движение. Гироскопы MEMS (микроэлектромеханическая система) – это небольшие недорогие датчики, измеряющие угловую скорость. Единицы угловой скорости измеряются в градусах в секунду (° / с) или оборотах в секунду (RPS). Угловая скорость – это просто измерение скорости вращения.

Гироскопы

, аналогичные описанным выше, могут использоваться для определения ориентации и используются в большинстве автономных навигационных систем. Например, если вы хотите сбалансировать робота, можно использовать гироскоп для измерения вращения из сбалансированного положения и отправки поправок на двигатель.

Когда вещи вращаются вокруг оси, они имеют так называемую угловую скорость. Поворотное колесо можно измерять в оборотах в секунду (RPS) или градусах в секунду (° / s).

Если вы подключите датчик к колесу, показанному выше, вы можете измерить угловую скорость оси z гироскопа.Две другие оси не измеряли вращение.

Представьте, что колесо вращается один раз в секунду. У него будет угловая скорость 360 градусов в секунду. Также важно направление вращения колеса. По часовой стрелке вокруг оси или против часовой стрелки?

Гироскоп MEMS с тремя осями, подобный показанному выше (ITG-3200), может измерять вращение вокруг трех осей: x, y и z. Некоторые гироскопы бывают в одноосных и двухосных версиях, но трехосный гироскоп в одном чипе меньше, дешевле и популярнее.

Гироскопы часто используются для объектов, которые не очень быстро вращаются. Самолеты (надеюсь) не вращаются. Вместо этого они поворачиваются на несколько градусов вокруг каждой оси. Обнаруживая эти небольшие изменения, гироскопы помогают стабилизировать полет самолета. Также обратите внимание, что ускорение или линейная скорость самолета не влияет на измерения гироскопа. Гироскопы измеряют только угловую скорость.

Как гироскоп MEMS определяет угловую скорость?

Гироскопический датчик в MEMS крошечный (от 1 до 100 микрометров, размер человеческого волоса).Когда гироскоп вращается, небольшая резонансная масса смещается при изменении угловой скорости. Это движение преобразуется в очень слабые электрические сигналы, которые могут усиливаться и считываться микроконтроллером хоста.

Как правильно выбрать датчик гироскопа для смартфонов Android

При выборе датчика необходимо учитывать множество спецификаций. Вот некоторые из самых важных:

  • Диапазон измерения или весь диапазон шкалы – это максимальная угловая скорость, которую может прочитать гироскоп.Подумайте о том, что вы измеряете. Вам нужно измерить вращение проигрывателя, которое очень медленно, или прялки, которое может быть очень быстрым?
  • Чувствительность измеряется в мВ на градус в секунду (мВ / ° / с). Не пугайтесь странного измерения этого значения. Он определяет, насколько изменяется напряжение при заданной угловой скорости. Например, если вы укажете гироскоп с чувствительностью 30 мВ / ° / с, а выходной сигнал изменится на 300 мВ, вы повернули гироскоп на 10 ° / с.Хорошее правило: по мере увеличения чувствительности диапазон уменьшается. Взгляните, например, на техническое описание гироскопа LPY503.
  • Смещение: Как и в случае с любым другим датчиком, измеренные вами значения содержат некоторые ошибки или отклонения. Вы можете определить наклон гироскопа, измерив выходную мощность, когда гироскоп все еще неподвижен. Хотя вы можете подумать, что вы увидите 0 °, когда гироскоп все еще неподвижен, выходные данные всегда показывают небольшую ненулевую ошибку. Эти ошибки иногда называют дрейфом смещения или нестабильностью смещения.На смещение сильно влияет температура сенсора. Чтобы свести к минимуму источник ошибки, большинство гироскопов имеют встроенный датчик температуры. Таким образом, вы можете считывать температуру датчика и корректировать изменения, зависящие от температуры. Чтобы исправить эти ошибки, гироскоп необходимо откалибровать. Обычно это делается, удерживая датчик в неподвижном состоянии и устанавливая все показания в вашем коде на ноль.

В чем разница между датчиком гироскопа и акселерометром в смартфонах Android?

Основное различие между двумя устройствами простое: одно может определять вращение, другое – нет.В некотором смысле акселерометр может измерять ориентацию неподвижного объекта по отношению к поверхности Земли. При ускорении в определенном направлении акселерометр не может различить ускорение и ускорение свободного падения. Если учесть это препятствие при использовании акселерометра в самолете, акселерометр быстро потеряет свою привлекательность.

Гироскоп сохраняет свою эффективность, измеряя скорость вращения вокруг определенной оси. При измерении скорости вращения вокруг оси крена самолета он определяет фактическое значение до тех пор, пока объект не стабилизируется.Следуя основным принципам углового момента, гироскоп помогает определять ориентацию. Для сравнения, акселерометр измеряет линейное ускорение на основе вибраций.

Типичный двухосный акселерометр показывает направление силы тяжести в самолете, смартфоне, автомобиле или другом устройстве. Для сравнения: гироскоп предназначен для определения углового положения на основе принципа пространственной жесткости. Несмотря на схожее предназначение, применение различных устройств сильно различается.Например, гироскоп используется для навигации на беспилотных самолетах, компасах и больших лодках, что в конечном итоге способствует стабильности навигации. Акселерометры также широко используются в областях машиностроения, машиностроения, мониторинга оборудования, мониторинга зданий и сооружений, навигации, транспорта и даже бытовой электроники.

Девять самых распространенных сенсоров в смартфонах

Компоненты, постоянно выполняющие измерения в фоновом режиме, также могут быть использованы неправильно.Это потому, что они предоставляют данные, которые позволяют глубже понять частную жизнь пользователей *. Чтобы определить риски злоупотреблений, необходимо взглянуть на области применения и задачи отдельных датчиков.

  • Датчик приближения :
    Датчик приближения определяет, например, находится ли устройство близко к уху. В этом случае экран необходимо выключить, чтобы ухо не вызвало непреднамеренных действий, таких как завершение телефонного разговора.Этот датчик незаменим и доступен в любом устройстве. Его диапазон составляет от тридцати сантиметров до одного метра. В этом диапазоне он определяет, есть ли что-нибудь перед экраном и на каком расстоянии.
  • Датчик яркости :
    Регулирует яркость экрана. Например, он устанавливает максимальную яркость экрана при солнечном свете и минимизирует ее в темноте для экономии заряда аккумулятора. Старые или простые мобильные телефоны не поддерживают эту автоматическую функцию.
  • Датчик наклона :
    Этот датчик важен не только для игр, которые частично управляются путем наклона или изменения их поведения. В сочетании с другими датчиками он также необходим для поворота экрана при наклоне телефона.
  • Датчик гироскопа / вращения :
    Этот датчик измеряет вращение смартфона вокруг его осей. Таким образом, экран может быть установлен в альбомный или портретный формат, в зависимости от его положения.Камера тоже. Этот датчик также используется для стабилизации изображения при съемке.
  • Датчик ускорения :
    Измеряет изменение скорости смартфона. Таким образом, смартфон вместе с датчиком наклона и гироскопом определяет изменение положения. Этот датчик также важен для навигации, например для определения положения между двумя сигналами GPS или в случае плохого приема GPS. Датчик наклона, гироскоп и датчик ускорения также активно используются в играх.
  • Датчик GPS :
    Этот датчик используется для позиционирования и навигации. Он определяет местоположение на основе спутниковых сигналов. В закрытых помещениях не работает или работает плохо. Во многих устройствах датчик принимает сигналы не только от американских спутников GPS, но и от российской спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС. Пользователи * извлекают выгоду из этого, потому что, если спутники GPS в данный момент недоступны, определение местоположения по-прежнему работает, при условии, что спутники ГЛОНАСС могут быть использованы.
  • Датчик магнитного поля / компас :
    Также важно для навигации и позиционирования, чтобы узнать, где находятся четыре стороны света и в каком направлении смартфон в данный момент движется или удерживается. Это также координирует линию обзора с ориентацией карты. Для многих приложений виртуальной и дополненной реальности также требуется датчик магнитного поля.
  • Термометр
    Необходимо контролировать температуру батареи и процессора, чтобы предотвратить перегрев и повреждение.Самый простой способ сделать это – измерить температуру смартфона. Это также можно использовать для приблизительного определения температуры окружающей среды.
  • Вольтметр :
    Для определения уровня заряда аккумулятора в мобильных телефонах используется простой вольтметр. Он также используется во время зарядки для переключения устройства в режим зарядки.

Дополнительные датчики в смартфонах Android

Кроме того, некоторые устройства содержат другие датчики, например, электромагнитный датчик.Этот датчик нужен всем, кому нужна складная защитная крышка для своего телефона, которая активирует экран при открытии. Это необходимо для того, чтобы мобильный телефон регистрировал, открыта или закрыта защитная крышка с магнитным замком.

В некоторых приборах также есть барометр. Новые устройства могут измерять давление воздуха. Таким образом, мобильные телефоны становятся метеорологическими станциями. Смартфон также знает высоту, на которой он находится. Точность составляет около одного метра, поэтому также можно определить, на каком этаже находится человек.

Модели Samsung Galaxy имеют дополнительный датчик влажности. Это позволяет оптимизировать прогноз погоды. Устройство также определяет, проникла ли вода внутрь.

Биометрические датчики, такие как датчики отпечатков пальцев или сканеры радужной оболочки глаза, также становятся все более распространенными.

Какой датчик у моего смартфона Android?

С помощью различных приложений вы можете определить, какие датчики доступны в вашем собственном мобильном телефоне. Их данные также можно прочитать.Поиск в соответствующем магазине приложений с помощью датчика ключевых слов предоставляет обширный выбор. Например, мы рекомендуем песочницу App Sensors с открытым исходным кодом и без рекламы, которая также доступна в альтернативном App Store F-Droid.

На некоторых устройствах Android доступ к датчикам также можно получить через скрытое тестовое меню. Для этого выберите код « # # 4636 # # » на клавиатуре телефона, и откроется меню. Но будьте осторожны, иногда здесь могут быть изменены настройки телефона, влияющие на работу устройства.

Данные датчиков в смартфонах Android могут определять местоположение

Apps могут легко получить доступ к встроенным датчикам смартфона. Никакой специальной авторизации не требуется, и пользователи не информируются о доступе. Поставщики операционных систем Google и Apple по умолчанию считывают данные измерений встроенных датчиков. Исключение составляют камера, микрофон, GPS и датчик отпечатков пальцев, для которых требуется специальное разрешение.

Для одиночного датчика это не проблема.Однако в сочетании с другими данными эти показания могут иметь очень большое значение. Например, в сентябре 2017 года исследователи из американского университета Princton представили приложение PinMe, которое позволило им определять точное местоположение мобильного телефона без доступа к GPS или другим функциям, защищенным авторизацией.

Демонстрационное приложение объединяет данные датчиков, такие как ускорение, направление по компасу или давление воздуха, с общедоступной информацией, такой как местоположение ближайших сетей WLAN, карты или профиль высоты страны.

Приложение не только определяет, где вы находитесь, но и определяет, как передвигаться, например, в самолете. Теоретически датчики могут сказать вам гораздо больше, например, кладете ли вы устройство в карман или держите его в руке, или выпили ли вы слишком много алкоголя, потому что тогда ваши движения меняются.

Среди прочего, исследователи из Princton хотели использовать свою работу, чтобы показать, насколько важно, чтобы производители операционных систем, в первую очередь Google и Apple, лучше защищали доступ к датчикам.

Тем временем нескольким исследовательским группам даже удалось угадать PIN-код для блокировки экрана на основе данных сенсора. Для этого приложение считывает датчики движения, пока пользователь вводит PIN-код, чтобы обнаруживать малейшие изменения в движении, вызванные вводом текста или прокруткой. Например, нажатие кнопки 1 на левом краю телефона слегка наклоняет телефон влево.

Ученые из Сингапура и Германии в конце 2017 года представили алгоритм, который позволил им угадать 4-значный PIN-код за 83.7 процентов случаев (по 20 попыток) только из-за незащищенных данных датчика.

В апреле 2017 года исследователи из Ньюкасла, Великобритания, представили аналогичную атаку, в ходе которой подготовленная веб-страница запрашивает данные датчиков из браузера смартфона и, таким образом, угадывает введенный PIN-код. Это работает, потому что веб-браузеры также получают доступ к датчикам и передают данные на веб-сайты по запросу.

Датчики

для Интернета

Используйте Generic Sensor API, чтобы получить доступ к датчикам на устройстве, таким как акселерометры, гироскопы
и магнитометры.

• Обновлено

Сегодня данные датчиков используются во многих приложениях для конкретных платформ, чтобы обеспечить такие варианты использования, как иммерсивные игры, отслеживание фитнеса и дополненная или виртуальная реальность. Было бы здорово преодолеть разрыв между приложениями, ориентированными на платформу, и веб-приложениями? Войдите в API универсального датчика для Интернета!

Что такое API универсального датчика? #

Generic Sensor API – это набор интерфейсов, которые предоставляют сенсорные устройства веб-платформе.API состоит из базового интерфейса Sensor и набора конкретных классов датчиков, построенных на его основе. Наличие базового интерфейса упрощает процесс реализации и спецификации конкретных классов датчиков. Например, взгляните на класс Gyroscope . Он супер крошечный! Основные функции задаются базовым интерфейсом, а Gyroscope просто расширяет его тремя атрибутами, представляющими угловую скорость.

Некоторые классы датчиков взаимодействуют с реальными аппаратными датчиками, такими как, например, классы акселерометра или гироскопа.Они называются датчиками низкого уровня. Другие датчики, называемые датчиками слияния, объединяют данные от нескольких датчиков низкого уровня, чтобы предоставить информацию, которую в противном случае необходимо было бы вычислить сценарию. Например, датчик AbsoluteOrientation предоставляет готовую к использованию матрицу вращения четыре на четыре, основанную на данных, полученных от акселерометра, гироскопа и магнитометра.

Вы могли подумать, что веб-платформа уже предоставляет данные датчиков, и вы абсолютно правы! Например, события DeviceMotion и DeviceOrientation предоставляют данные датчика движения.Так зачем нам новый API?

По сравнению с существующими интерфейсами Generic Sensor API предоставляет большое количество преимуществ:

  • Generic Sensor API – это инфраструктура датчиков, которую можно легко расширить с помощью новых классов датчиков, и каждый из этих классов сохранит общий интерфейс. Клиентский код, написанный для одного типа датчика, может быть повторно использован для другого с очень небольшими изменениями!
  • Датчик можно настроить. Например, вы можете установить частоту дискретизации, подходящую для вашего приложения.
  • Вы можете определить, доступен ли датчик на платформе.
  • Показания датчика имеют высокоточные временные метки, что обеспечивает лучшую синхронизацию с другими действиями в вашем приложении.
  • Модели данных датчиков и системы координат четко определены, что позволяет поставщикам браузеров реализовывать совместимые решения.
  • Интерфейсы на основе Generic Sensor не привязаны к DOM (то есть они не являются объектами навигатора или окна ), и это открывает будущие возможности для использования API в сервис-воркерах или его реализации в автономных средах выполнения JavaScript, таких как как встроенные устройства.
  • Аспекты безопасности и конфиденциальности являются высшим приоритетом для Generic Sensor API и обеспечивают гораздо лучшую безопасность по сравнению с более старыми API-интерфейсами датчиков. Есть интеграция с Permissions API.
  • Автоматическая синхронизация с координатами экрана доступна для акселерометра , гироскопа , LinearAccelerationSensor , AbsoluteOrientationSensor , RelativeOrientationSensor и Magnetometer .

Совместимость с браузером #

Generic Sensor API поддерживается Google Chrome начиная с версии 67.Большинство браузеров на основе Chromium, таких как Microsoft Edge, Opera или Samsung Internet, также поддерживают этот API. Для других браузеров см. Могу ли я использовать. Обратите внимание, что API универсального датчика может быть полифиллированным.

Доступные API универсального датчика #

На момент написания есть несколько датчиков, с которыми вы можете поэкспериментировать.

Датчики движения:

  • Акселерометр
  • гироскоп
  • LinearAccelerationSensor
  • AbsoluteOrientationSensor
  • RelativeOrientationSensor
  • GravitySensor

датчики окружающей среды:

  • AmbientLightSensor (за флагом # enable-generic-sensor-extra-classes в Chromium.)
  • Магнитометр (За флагом # enable-generic-sensor-extra-classes в Chromium.)

Обнаружение функций #

Обнаружение функций аппаратных API-интерфейсов является сложной задачей, поскольку вам необходимо определить, браузер поддерживает рассматриваемый интерфейс, и , имеет ли устройство соответствующий датчик. Проверить, поддерживает ли браузер интерфейс, несложно. (Замените Accelerometer любым другим интерфейсом, упомянутым выше.)

  if («Акселерометр» в окне) {
}

Для получения действительно значимого результата обнаружения функции вам также необходимо попытаться подключиться к датчику. Этот пример показывает, как это сделать.

  пусть акселерометр = ноль; 
попробуйте {
акселерометр = новый акселерометр ({частота: 10});
accelerometer.onerror = (event) => {
if (event.error.name === 'NotAllowedError') {
console.log ('Разрешение на доступ к датчику было отказано.');
} else if (event.error.name === 'NotReadableError') {
console.log ('Невозможно подключиться к датчику.');
}
};
accelerometer.onreading = (e) => {
console.log (e);
};
accelerometer.start ();
} catch (error) {
if (error.name === 'SecurityError') {
console.log ('Создание датчика было заблокировано политикой разрешений.');
} else if (error.name === 'ReferenceError') {
console.log ('Датчик не поддерживается агентом пользователя.');
} else {ошибка выброса
;
}
}

Polyfill #

Для браузеров, которые не поддерживают Generic Sensor API, доступен polyfill.Полифилл позволяет загружать только соответствующие реализации датчиков.

  
импорт {Gyroscope, AbsoluteOrientationSensor} из './src/motion-sensors.js';


const гироскоп = новый гироскоп ({частота: 15});
const ориентация = новый AbsoluteOrientationSensor ({частота: 60});

Что это за датчики? Как я могу их использовать? #

Датчики – это область, в которой может потребоваться краткое введение. Если вы знакомы с датчиками, вы можете сразу перейти к разделу практического программирования.В противном случае давайте подробно рассмотрим каждый поддерживаемый датчик.

Акселерометр и датчик линейного ускорения #

Измерения датчика акселерометра

Датчик акселерометра измеряет ускорение устройства, на котором размещен датчик, по трем осям (X, Y и Z). Этот датчик является инерционным датчиком, что означает, что когда устройство находится в линейном свободном падении, общее измеренное ускорение будет 0 м / с 2 , а когда устройство лежит на столе, ускорение в направлении вверх (ось Z ) будет равняться силе тяжести Земли, т.е.е. g ≈ +9,8 м / с 2 , поскольку он измеряет силу стола, толкающего устройство вверх. Если вы толкнете устройство вправо, ускорение по оси X будет положительным или отрицательным, если устройство будет ускоряться справа налево.

Акселерометры могут использоваться для таких вещей, как подсчет шагов, определение движения или простая ориентация устройства. Довольно часто измерения акселерометра комбинируются с данными из других источников для создания термоядерных датчиков, таких как датчики ориентации.

Датчик LinearAccelerationSensor измеряет ускорение, приложенное к устройству, на котором установлен датчик, без учета силы тяжести. Когда устройство находится в состоянии покоя, например, лежа на столе, датчик будет измерять ускорение ≈ 0 м / с 2 по трем осям.

Датчик силы тяжести #

Пользователи уже могут вручную получать показания, близкие к показаниям датчика силы тяжести, вручную проверяя показания акселерометра и LinearAccelerometer , но это может быть обременительно и зависит от точности предоставленных значений. этими датчиками.Такие платформы, как Android, могут обеспечивать показания силы тяжести как часть операционной системы, что должно быть дешевле с точки зрения вычислений, обеспечивать более точные значения в зависимости от оборудования пользователя и быть более простым в использовании с точки зрения эргономики API. GravitySensor возвращает эффект ускорения вдоль осей X, Y и Z устройства, вызванный силой тяжести.

Гироскоп #

Измерения датчика гироскопа

Датчик Гироскоп измеряет угловую скорость в радианах в секунду вокруг местных осей X, Y и Z устройства.Большинство потребительских устройств имеют механические (MEMS) гироскопы, которые представляют собой инерционные датчики, которые измеряют скорость вращения на основе инерционной силы Кориолиса. Гироскопы MEMS склонны к дрейфу, вызванному гравитационной чувствительностью датчика, которая деформирует внутреннюю механическую систему датчика. Гироскопы колеблются на относительно высоких частотах, например, 10 кГц, и поэтому могут потреблять больше энергии по сравнению с другими датчиками.

Датчики ориентации #

Измерения абсолютного датчика ориентации

Датчик AbsoluteOrientationSensor – это датчик слияния, который измеряет вращение устройства относительно системы координат Земли, а RelativeOrientationSensor предоставляет данные, представляющие вращение устройства, на котором размещены датчики движения, относительно в стационарную опорную систему координат.

Все современные фреймворки 3D JavaScript поддерживают кватернионы и матрицы вращения для представления вращения; однако, если вы используете WebGL напрямую, OrientationSensor удобно имеет как свойство quaternion , так и метод populateMatrix () . Вот несколько фрагментов:

three.js

  let torusGeometry = new THREE.TorusGeometry (7, 1.6, 4, 3, 6.3); 
let material = new THREE.MeshBasicMaterial ({color: 0x0071c5});
пусть тор = новые ТРИ.Сетка (torusGeometry, материал);
scene.add (torus);


const sensorAbs = новый AbsoluteOrientationSensor ();
sensorAbs.onreading = () => torus.quaternion.fromArray (sensorAbs.quaternion);
sensorAbs.start ();


const sensorRel = новый RelativeOrientationSensor ();
let rotationMatrix = new Float32Array (16);
sensor_rel.onreading = () => {
sensorRel.populateMatrix (RotationMatrix);
torus.matrix.fromArray (RotationMatrix);
}; Датчик
Кат.Начните();

BABYLON

  const mesh = new BABYLON.Mesh.CreateCylinder ('mesh', 0.9, 0.3, 0.6, 9, 1, scene); 
const sensorRel = новый RelativeOrientationSensor ({частота: 30});
sensorRel.onreading = () => mesh.rotationQuaternion.FromArray (sensorRel.quaternion);
sensorRel.start ();

WebGL

  
let modMatrix = new Float32Array ([1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1]) ;
const sensorAbs = новый AbsoluteOrientationSensor ({частота: 60}); Датчик
Абс.onreading = () => sensorAbs.populateMatrix (modMatrix);
sensorAbs.start ();


gl.uniformMatrix4fv (modMatrixAttr, false, modMatrix);

Датчики ориентации позволяют использовать различные варианты использования, такие как иммерсивные игры, дополненная и виртуальная реальность.

Дополнительные сведения о датчиках движения, расширенных вариантах использования и требованиях см. В документе с пояснением датчиков движения.

Синхронизация с координатами экрана #

По умолчанию показания пространственных датчиков разрешаются в локальной системе координат, которая привязана к устройству и не учитывает ориентацию экрана.

Система координат устройства

Тем не менее, во многих случаях использования, таких как игры или дополненная и виртуальная реальность, требуется, чтобы показания датчика были разрешены в системе координат, которая вместо этого привязана к ориентации экрана.

Система координат экрана

Раньше переназначение показаний датчика на координаты экрана нужно было реализовать в JavaScript. Такой подход неэффективен, а также значительно увеличивает сложность кода веб-приложения; веб-приложение должно отслеживать изменения ориентации экрана и выполнять преобразования координат для показаний датчиков, что нетривиально для углов Эйлера или кватернионов.

Generic Sensor API обеспечивает гораздо более простое и надежное решение! Локальная система координат настраивается для всех определенных классов пространственных датчиков: Акселерометр , Гироскоп , LinearAccelerationSensor , AbsoluteOrientationSensor , RelativeOrientationSensor и Magnetometer . Передавая опцию referenceFrame конструктору объекта датчика, пользователь определяет, будут ли возвращенные показания разрешаться в координатах устройства или экрана.

  
const sensorRelDevice = new RelativeOrientationSensor ();


const sensorRelScreen = новый RelativeOrientationSensor ({referenceFrame: 'screen'});

Давайте кодируем! #

Generic Sensor API очень прост и удобен в использовании! Интерфейс датчика имеет методы start (), и stop (), для управления состоянием датчика и несколько обработчиков событий для получения уведомлений об активации датчика, ошибках и новых доступных показаниях.Конкретные классы датчиков обычно добавляют свои специфические атрибуты чтения к базовому классу.

Среда разработки #

Во время разработки вы сможете использовать датчики через localhost . Если вы разрабатываете для мобильных устройств, настройте переадресацию портов для своего локального сервера, и все готово!

Когда ваш код будет готов, разверните его на сервере, поддерживающем HTTPS. Страницы GitHub обслуживаются по протоколу HTTPS, что делает его отличным местом для публикации ваших демонстраций.

Вращение 3D-модели #

В этом простом примере мы используем данные с датчика абсолютной ориентации для изменения кватерниона вращения 3D-модели. Модель – это экземпляр класса three.js Object3D , который имеет свойство quaternion . Следующий фрагмент кода из демонстрации ориентации телефона иллюстрирует, как датчик абсолютной ориентации может использоваться для поворота 3D-модели.

  function initSensor () {
sensor = new AbsoluteOrientationSensor ({frequency: 60});
датчик.onreading = () => model.quaternion.fromArray (sensor.quaternion);
sensor.onerror = (event) => {
if (event.error.name == 'NotReadableError') {
console.log ('Датчик недоступен.');
}
};
sensor.start ();
}

Ориентация устройства будет отражена в 3D вращении модели в сцене WebGL.

Датчик обновляет ориентацию 3D-модели

Punchmeter #

Следующий фрагмент кода извлечен из демонстрации перфоратора, иллюстрирующий, как датчик линейного ускорения может быть использован для расчета максимальной скорости устройства в предположении, что он изначально лежит неподвижно. .

  this.maxSpeed ​​= 0; 
this.vx = 0;
this.ax = 0;
this.t = 0;

this.accel.onreading = () => {
let dt = (this.accel.timestamp - this.t) * 0,001;
this.vx + = ((this.accel.x + this.ax) / 2) * dt;

let speed = Math.abs (this.vx);

if (this.maxSpeed ​​<скорость) {
this.maxSpeed ​​= скорость;
}

this.t = this.accel.timestamp;
this.ax = this.accel.x;
};

Текущая скорость рассчитывается как приближение к интегралу функции ускорения.

Измерение скорости удара

В некоторых случаях вам не требуется физическое устройство для работы с Generic Sensor API. Chrome DevTools отлично поддерживает имитацию ориентации устройства.

Имитация ориентации устройства с помощью Chrome DevTools

Конфиденциальность и безопасность #

Показания датчиков представляют собой конфиденциальные данные, которые могут подвергаться различным атакам со стороны вредоносных веб-страниц. Реализации API универсальных датчиков накладывают несколько ограничений для снижения возможных рисков безопасности и конфиденциальности.Эти ограничения должны быть приняты во внимание разработчиками, которые намерены использовать API, поэтому кратко их перечислим.

Только HTTPS #

Поскольку Generic Sensor API – мощная функция, браузер разрешает ее только в защищенных контекстах. На практике это означает, что для использования Generic Sensor API вам потребуется доступ к своей странице через HTTPS. Во время разработки вы можете сделать это через http: // localhost, но для производства вам понадобится HTTPS на вашем сервере. См. Подборку «Надежно и надежно», чтобы узнать о лучших практиках и рекомендациях.

Интеграция политики разрешений #

Интеграция политики разрешений в Generic Sensor API контролирует доступ к данным датчиков для кадра.

По умолчанию объекты Sensor могут быть созданы только в пределах основного кадра или субкадров того же происхождения, что предотвращает несанкционированное считывание данных датчиков iframe с перекрестным происхождением. Это поведение по умолчанию можно изменить, явно включив или отключив соответствующие функции, управляемые политикой.

В приведенном ниже фрагменте показано предоставление доступа к данным акселерометра iframe с разными источниками. Это означает, что теперь там можно создавать объекты Accelerometer или LinearAccelerationSensor .