في كل مرة تحمل فيها هاتفك أثناء المشي ثم تتحقق من عدد خطواتك، هذا ليس سحرًا. بل هي مستشعرات هاتفك التي تقوم بعملها بهدوء. يحدث الشيء نفسه عندما تدير هاتفك بشكل جانبي لمشاهدة فيديو على YouTube، وتتحول الشاشة تلقائيًا إلى الوضع الأفقي. يفهم جهازك على الفور أنه تم تدويره ويضبط نفسه. كل هذا ممكن بفضل تلك المستشعرات الصغيرة المدمجة في هاتف Android الخاص بك. لا يمكنك رؤيتها، وربما لا تفكر فيها أبدًا، لكنها تقوم بعملها باستمرار من أجلك. تنقسم هذه المستشعرات بشكل عام إلى ثلاث فئات: الحركة والموقع والمستشعرات البيئية. تعمل هذه المستشعرات معًا على تغذية التطبيقات بمعلومات دقيقة حتى يبدو كل شيء سلسًا وذكيًا.
تتتبع مستشعرات الحركة حركات مثل الخطوات أو الاهتزازات أو الإمالة. تفهم مستشعرات الموقع اتجاه هاتفك وموضعه. تقيس المستشعرات البيئية أشياء مثل مستويات الإضاءة، وفي بعض الحالات، ضغط الهواء. هذه هي الطريقة التي يتم بها ضبط سطوع شاشتك تلقائيًا عندما تخرج إلى الخارج، أو كيف تسجل تطبيقات اللياقة البدنية نشاطك بدقة. ما أدهشني هو مقدار ما يحدث خلف الكواليس دون أن ندرك ذلك. لم أكن أعرف حتى أن بعض هذه المستشعرات موجودة على جهاز Pixel 10 Pro الخاص بي، ومع ذلك فهي تحسن المهام اليومية. بمجرد أن تبدأ في ملاحظة ما يفعلونه، ستدرك أن هاتفك أكثر وعيًا بمحيطه مما كنت تعتقد.
أين تختبئ هذه المستشعرات بالضبط؟
المستشعرات الصامتة التي لا تفوت أي حركة
مقاييس التسارع والجيروسكوبات عبارة عن مكونات مادية صغيرة مدمجة بشكل دائم في الأجهزة الداخلية لهاتفك. هذه الأجزاء صغيرة جدًا ويتم دمجها مباشرة في اللوحة الأم أثناء التصنيع. في معظم الهواتف الذكية، يتم دمج كلا المستشعرين في شريحة واحدة تسمى وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU). عادةً ما يتم وضع الشريحة بالقرب من المعالج الرئيسي حتى تتمكن من إرسال البيانات المتعلقة بالحركة بسرعة دون تأخير. تتتبع وحدة القياس بالقصور الذاتي باستمرار الحركة والدوران والإمالة والتسارع. هذه هي الطريقة التي يعرف بها هاتفك على الفور متى تقوم بقلبه بشكل جانبي أو اهتزازه أو تحريكه أثناء المشي.
نظرًا لأن وحدة IMU تعمل في الوقت الفعلي، يمكن للتطبيقات مثل أدوات تتبع اللياقة البدنية، وأدوات الملاحة، وحتى الألعاب الاستجابة لحركاتك على الفور. يقرأ المعالج بيانات المستشعر هذه ويترجمها إلى إجراءات، مثل حساب الخطوات أو تعديل اتجاه الشاشة. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن هذه المستشعرات، يمكنك التحقق منها باستخدام تطبيقات التشخيص مثل CPU-X. يسرد هذا التطبيق مكونات الأجهزة المكتشفة في هاتفك، بما في ذلك مستشعرات الحركة والموضع.
ما الدور الذي تلعبه هذه المستشعرات في هاتفك؟
عندما يتم ملاحظة كل قلبة، نقرة، وسقوط
يعتقد معظم الناس أن هذه المستشعرات تقوم فقط بتدوير الشاشة أو حساب الخطوات. في الواقع، فإنها تتعامل مع أكثر من ذلك بكثير. على سبيل المثال، عندما تهز هاتفك للتراجع عن جملة مكتوبة، يكتشف مقياس التسارع الحركة المفاجئة ذهابًا وإيابًا ويرسل هذه الإشارة إلى النظام. عندما تقلب هاتفك ووجهه لأسفل لإسكات مكالمة واردة، تتعرف المستشعرات على التغيير في الاتجاه وتشغل وظيفة كتم الصوت. أثناء لعب ألعاب السباق، يعمل إمالة هاتفك إلى اليسار أو اليمين مثل عجلة القيادة لأن مستشعرات الحركة تقيس باستمرار زاوية واتجاه حركتك.
كما أنها تلعب دورًا رئيسيًا في التصوير الفوتوغرافي. عندما ترتجف يديك قليلًا أثناء التقاط صورة، تكتشف المستشعرات تلك الحركات الصغيرة. ثم يعوض الهاتف عنها من خلال ميزات التثبيت، مما يساعد على تقليل التشويش. في بعض الحالات، يمكن لهذه المستشعرات حتى اكتشاف الحركات المفاجئة والقوية مثل السقوط الصعب، مما قد يؤدي إلى تشغيل ميزات الطوارئ على الأجهزة. من الناحية الفنية، فإن مقياس التسارع نفسه عبارة عن هيكل ميكانيكي صغير جدًا معلق داخل شريحة. عندما يتحرك هاتفك، يتحول الهيكل أو ينثني. تولد الحركة إشارات كهربائية صغيرة، والتي يحولها الهاتف إلى بيانات تسارع قابلة للقياس. وهو يعمل جنبًا إلى جنب مع جيروسكوب، الذي يتتبع على وجه التحديد الحركة الدورانية، مثل الالتواء أو الدوران. معًا، يقدمان معلومات دقيقة حول كيفية تحرك هاتفك في الفضاء. لذلك، في حين أن هذه المكونات صغيرة جدًا وغير مرئية لك، إلا أنها تعمل بهدوء على تشغيل العديد من الميزات الذكية والمتجاوبة التي تستخدمها كل يوم.
إذا كنت ترغب في الارتقاء بمستوى اهتمامك التقني إلى المستوى التالي، يتيح لك هذا التطبيق الاستفادة من كل مستشعر تقريبًا موجود داخل هاتفك الذكي. يوفر الوصول إلى بيانات في الوقت الفعلي من مكونات مثل مقياس التسارع، والجيروسكوب، والمقياس المغناطيسي، والبارومتر، والمستشعرات المدمجة الأخرى التي تشغل جهازك كل يوم. يمكنك أن ترى كيف يكتشف هاتفك الحركة، ويقيس الإمالة والدوران، ويتتبع التغيرات في ضغط الهواء، أو يستجيب للمجالات المغناطيسية.
يمكن لطلاب الفيزياء استخدامه بشكل أفضل لفهم المفاهيم. يمكن للباحثين الاعتماد عليه لجمع البيانات بسرعة، وإذا كنت ببساطة شخصًا يستمتع بمعرفة كيفية عمل الأشياء، فإنه يمنحك تقديرًا أعمق للتكنولوجيا الموجودة في يدك.
يا Houston، لقد وجدنا المزيد من المستشعرات
هاتفك الذكي هو أكثر بكثير من مجرد شاشة وكاميرا وجهاز مراسلة. هذه المستشعرات المخفية تعمل باستمرار، ومعظم الناس بالكاد يلاحظون مدى فائدتها. كلها تساعد في المهام اليومية مثل التدوير التلقائي لشاشتك، وضبط السطوع بناءً على ظروف الإضاءة، وتتبع الخطوات، ولكن إمكاناتها الفعلية تتجاوز ذلك بكثير.
بالإضافة إلى المهام الروتينية، يمكن لهذه المستشعرات مراقبة التغيرات البيئية، وقياس الحركة والاتجاه، وحتى دعم التجارب العلمية الصغيرة دون أي أجهزة إضافية. في الواقع، يمكن لهاتفك حتى أن يعمل كجهاز كشف عن المعادن بسبب مقياس المغناطيسية الذي يستشعر المجالات المغناطيسية من حولك. يمكنه استشعار تغيرات الارتفاع باستخدام مقياس الضغط الجوي، وتتبع التسارع، والاستجابة للتغيرات الطفيفة في الحركة.
الحقيقة هي أننا بالكاد نخدش سطح ما يمكن لهواتفنا فعله حقًا. بمجرد أن تفهم ما هو موجود في ذلك الجهاز النحيف في يدك، فإنه يبدأ في الظهور وكأنه أداة قوية تنتظر من يستكشفها.
