هناك الكثير من الحساسات في موبايلك، ولكن ما هي وكيف تعمل؟

كيف تغيّر الشاشة من سطوعها أوتوماتيكياً؟ بل كيف يعرف الموبايل أنك أدرته ليقلب لك الشاشة؟ كل ذلك بفضل العديد من الحساسات sensors الموجودة ضمن هذه الأجهزة الصغيرة. وسنشرح في هذه المقالة أهم الحساسات الموجودة في موبايلك وكيف تعمل.

1. مستشعر الضوء المحيط Ambient Light Sensor

يعد هذا الحساس مسؤولاً عن ميزة هامة موجودة في موبايلات الأندرويد والآيفون (وحتى بعض اللابتوبات الحديثة) وتُدعى بـ”السطوع التلقائي.” فهذا المستشعر يتيح اكتشاف ظروف الإضاءة المحيطة بك وضبط سطوع الشاشة بناءً على ذلك.

وببساطة فإن هذا المستشعر يستقبل كل الأشعة الضوئية الموجودة حولك، ويستخدم ذلك لتقدير ظروف الإضاءة في المكان الذي تتواجد فيه. ومن ثم يرسل هذه المعلومة إلى الشاشة التي تخفت أو تضيء لتناسب ذلك.

فإذا كنت متواجداً في منطقة مظلمة ستخفت الإضاءة، وإذا كنت واقفاً في الشمس مثلاً فستزداد الإضاءة.

يوجد هذا المستشعر عادةً في الوجه الأمامي من الموبايل على الحافة العلوية، بالقرب من الكاميرا الأمامية. لذلك إذا قمت بتغطيته بيدك فسيظن المستشعر أن الضوء خافت وبالتالي تخفت إضاءة الشاشة وفقاً لذلك، وبالعكس إذا عرّضت هذا المستشعر لإضاءة عالية.

تطوّر هذا المستشعر كثيراً مع الزمن. حتى أن أجهزة Google Pixel تضم ميزة السطوع المتكيف Adaptive Brightness، والتي تستخدم تقنية الذكاء الاصطناعي لتحلل وتتعلم كيف تقوم بتعديل سطوع شاشتك لتقوم بذلك عنك.

كما أن بعض أجهزة شركة آبل تحتوي على ما يُدعى بـTrue Tone. وهذا يستخدم مجموعة إضافية من المستشعرات لتعديل درجة الحرارة اللونية للشاشة لتناسب محيطك.

2. مقياس التسارع Accelerometer

وهو من أكثر المستشعرات أهمية وشهرة في أجهزة الموبايل. ويعتقد الكثير أنه مسؤول فقط عن تدوير الشاشة عند تدوير الموبايل، ولكن ذلك أحد مهامه فقط، وهو جزء من مجموعة مستشعرات للقيام بذلك.

يكتشف مقياس التسارع إذا كان لوحده أي حركة في الموبايل. وهو يكتشف الحركة بالمستويات الثلاثة، أي للأعلى والأسفل، وإلى اليمين واليسار، وإلى الأمام والخلف. أي أنه يكتشف أي حركة في الموبايل، وهكذا يستطيع موبايلك حساب عدد خطواتك.

إذاً فهو يكتشف أي حركة بالنسبة للأرض، ولكنه لا يعرف تماماً اتجاه هذه الحركة. ولذلك فإنه لا يستطيع لوحده معرفة إن قمت بتدوير موبايلك أم لا. بل يقوم بذلك بالتعاون مع مستشعرين آخرين هما الجيروسكوب Gyroscope ومقياس المغناطيسية Magnetometer. وسنتحدث عنهما تالياً.

3. الجيروسكوب Gyroscope

هو المستشعر الثاني المسؤول عن معرفة تدوير الموبايل. فهو يستخدم لقياس مقدار الزاوية التي قمت بتدوير موبايلك فيها وفي أي اتجاه.

ولكن بما أننا نحرك هواتفنا المحمولة باستمرار، فإن هناك الكثير من المعلومات الواردة إلى هذا المستشعر والصادرة عنه. وهذا يسبب انحرافاً فيها  ومع الوقت تتراكم هذه المعلومات وتؤدي إلى عدم دقة فيها.

وهنا يأتي دور مستشعر السرعة لتصحيح هذه المعلومات والتكامل مع مستشعر الجيروسكوب لحساب حركات الجهاز. ولكن هناك مستشعر ثالث ضروري لتدوير الشاشة.

4. مقياس المغناطيسية Magnetometer

وهو يعمل كبوصلة تماماً، إذ يدلك على اتجاه الشمال. وإذا كان موبايلك يحتوي على بوصلة فهو يحتوي على مقياس المغناطيسية.

فهو يكشف الاتجاه الذي يتحرّك به هاتفك نسبة للأرض. وبدمج المعلومات التي يقدمها هذا المستشعر مع المستشعرين السابقين يكون لدينا معلومات دقيقة عن موقع الجهاز وحركته واتجاهها. بحيث يصحح كل مستشعر فيهم معلومات الآخر لتكون النتيجة النهائية دقيقة فعلاً.

5. قارئ بصمة الإصبع

هناك 3 أنواع من قارئات بصمة الأصابع، وهي البصرية واللتي تعمل باللمس والتي تعمل بالأمواج فوق الصوتية. فالمستشعرات البصرية هي عبارة عن كاميرا تقرأ بصمة الإصبع، وهذه من السهل خداعها والتلاعب بها.

بينما القارئ الذي يعمل باللمس فهو يعتمد على ماسحات إلكترونية تعمل باللمس. وهو مشابه تماماً للأزرار التي تعمل باللمس وليس الكبس. وهذا النوع من المستشعرات أفضل من البصرية السابق ولكنه ليس الأفضل على الإطلاق.

فالأفضل هو القارئ الذي يعمل بالأمواج فوق الصوتية. وهذا القارئ يستخدم أمواجاً فوق صوتية للتعرّف على النتوءات والحواف الموجودة في بصمة إصبعك. ومن الصعب حقاً -إن لم يكن من المستحيل- خداع هذه المستشعرات. ولذلك فهي موجودة غالباً في الأجهزة الحديثة جداً.

أما المستشعرات الموجودة في الشاشة أو تحتها فهي بصرية أو فوق صوتية.

6. حساس الأشعة تحت الحمراء

إذا لم يكن موبايلك يمتلك قارئ بصمة، فمن المحتمل أنه يملك حساساً للاشعة الحمراء للتعرّف على الوجه. وهذه هي الطريقة التي تعتمد عليها أجهزة الآيفون لتحديد الهوية.

يستخدم هذا المستشعر أشعة تحت حمراء لرسم خريطة لوجهك بالأبعاد الثلاثة عن طريق مجموعة من النقاط. وهذه الأشعة تحت الحمراء ضرورية جداً لأنها تعمل حتى في الظلام التام، لأنها ليست ككاميرا عادية.

وفي كل مرة تحاول فيها فتح موبايلك يقوم هذا الحساس بمسح وجهك ويقارنه بالخريطة التي سجّلها أول مرة. وإذا كان موافقاً لها يفتح قفل الموبايل.

7. GPS

من المستشعرات المعروفة جيداً. وهو اختصار لنظام تحديد المواقع العالمي Global Positioning System. وهو يستخدم لمعرفة موقعك بدقة، وهذه المعلومة تستخدم من قبل بعض التطبيقات وغيرها من الأدوات في موبايلك.

كيف يعمل هذا المستشعر؟ يستقبل الـGPS معلومات وترددات صوتية من الأقمار الصناعية. وعندما يستقبل معلومات من أكثر من قمر صناعي يصبح قادراً على حساب مكانك بدقة وفق خواص المثلثات. ولهذا السبب قد يكون غير دقيق جداً داخل البيوت والمباني. وكل ذلك يتم من دون استهلاك أي بيانات أو أي تكلفة.

تستخدم الأجهزة الذكية اليوم المعلومات التي يوفرها الـGPS إلى جانب معلومات أخرى كقوة إشارة برج الشبكة والشبكات اللاسلكية لتحديد الموقع بدقة أكبر.

8. LiDAR

هو مستشعر موجود في أجهزة الآيفون والآيبود الحديثة. ويستخدم لقياس المسافة بين هذا المستشعر والأشياء الأخرى في الغرفة. وتقيس ذلك عن طريق حساب الزمن الذي تحتاجه الأشعة الضوئية التي يصدرها للارتداد والعودة إليه. إذاً فآلية عمله مشابهة للرادار ولكنه يستخدم أشعة ضوئية وليس راديوية.

والميزة التي يتفوّق فيها هذا المستشعر على الرادار هو أنه أفضل في البيئات الصغيرة، كالمنزل أو الغرف لقياس البعد عن الأثاث وغير ذلك.

يستخدم هذا المستشعر لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد وتحسين الواقع المعزز والعثور على AirTag. كما أنه يمكن القيام بالكثير من الأمور بواسطته.

9. مستشعر القرب

على غرار المستشعر السابق يقوم هذا الحساس بقياس المسافة بينك وبين الأشياء. فهو يصدر ضوءاً لا يمكن رؤيته ويحسب المدة التي يحتاجها ليرتد ويعود إلى المستشعر.

ولكن الغرض من هذا المستشعر مختلف، فهو يستخدم غالباً لمعرفة الوقت المناسب لإطفاء الشاشة. كما هو الحال عند تقريب الهاتف من أذنك لإجراء مكالمة أو لسماع تسجيل صوتي مرسل إليك في الواتساب، أو عندما تضعه في جيبك والشاشة تعمل مثلاً.

هناك الكثير من المستشعرات الأخرى

كانت هذه بعض وأهم الحساسات الموجودة في موبايلك. إلا أن هناك الكثير من الحساسات الأخرى التي تقوم بالكثير من الوظائف الهامة. وكما ترى فإن كثيراً منهم يعملون جنباً إلى جنب لأداء مهام تبدو سهلة ولكنها في الحقيقة معقدة. فالهاتف الموجود في جيبك هو عبارة عن مجموعة معقدة من الحساسات والمعالجات التي تقوم بالكثير من العمليات ليعمل موبايلك بالطريقة التي تحبها. فهي بالحق أجهزة ذكية.

المصدر: MakeUseOf

اقرأ أيضاً: لماذا سمي نظام التشغيل الأندرويد بهذا الاسم؟ وما هي قصة نظام التشغيل هذا