Tại sao điện thoại của chúng ta lại có nhiều loại cảm biến như thế? Chức năng của chúng cụ thể ra sao? Nếu thiếu chúng thì chiếc điện thoại sẽ trở thành như thế nào?

So với những chiếc điện thoại di động của khoảng chục năm trở về trước, vốn chỉ dùng để đáp ứng hai nhu cầu cơ bản là nghe và gọi, thì những chiếc điện thoại thông minh chúng ta đang sử dụng ngày nay quả là một công cụ vạn năng. Một trong những thành phần biến chiếc điện thoại của chúng ta trở thành công cụ đa năng như vậy, chính là hệ thống các loại cảm biến được đặt trong máy.

Vậy bạn đã biết trong một chiếc điện thoại thông minh có bao nhiêu loại cảm biến hay chưa? Chức năng cụ thể của từng loại cảm biến là gì? Tại sao chiếc điện thoại của bạn có thể đếm được một ngày bạn đi bộ bao nhiêu bước? Hãy cũng chúng tôi tìm hiểu và "mổ xẻ" những loại cảm biến thường được gặp trong những chiếc điện thoại thông minh thôi.

Cảm biến gia tốc - Accelerometer

 

Bitmoji trong Snapchat sử dụng thông tin từ cảm biến gia tốc

Cảm biến gia tốc phụ trách việc đo đạc các chuyển động theo trục. Loại cảm biến này có thể được tìm thấy ở tất cả các chiếc điện thoại thông minh hiện tại, cũng như trong các thiết bị kiểm tra sức khỏe. Cũng chính nhờ cảm biến gia tốc mà chiếc điện thoại của bạn có thể đếm được một ngày bạn đi bộ tổng cộng bao nhiêu bước chân.

Bên cạnh đó cảm biến gia tốc còn có trách nhiệm thông báo cho các ứng dụng điện thoại biết rằng, bạn đang cầm điện thoại như thế nào, quay đi đâu, chỉ hướng nào - những thông tin tương đối quan trọng trong thời điểm các ứng dụng tương tác thực tế đang bắt đầu bùng nổ.

Nhìn chung, cảm biến gia tốc gắn liền với hầu hết các chức năng tương đối cơ bản của điện thoại: từ việc xoay ngang, xoay dọc màn hình tùy theo tư thế cầm máy của người sử dụng, đến việc thông báo tốc độ hiện tại của bạn trên ứng dụng lái xe. Có thể nói đây là một trong những cảm biến quan trọng nhất của một chiếc điện thoại di động.

Cảm biến con quay hồi chuyển - Gyroscope

 

Cảm biến con quay hồi chuyển - ứng dụng trong việc chụp ảnh 360 độ

Con quay hồi chuyển - lần đầu tiên xuất hiện trên chiếc iPhone 4 - là một loại cảm biến hỗ trợ cho accelerometer trong việc xác định vị trí chính xác của chiếc điện thoại trong không gian. Ví dụ dễ nhận thấy nhất về ứng dụng của cảm biến con quay hồi chuyển chính là việc bạn nghiêng màn hình để bẻ lái khi chơi các trò chơi đua xe trên điện thoại di động.

Khác với cấu tạo của con quay hồi chuyển ngoài đời thực, cảm biến con quay hồi chuyển là một MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems - hệ vi điện cơ) - hay nói cách khác là một phiên bản siêu nhỏ được gắn liền trên bảng mạch của điện thoại.

Trước khi iPhone 4 mở đầu cho sự phổ biến của cảm biến con quay hồi chuyển vào năm 2010, chúng ta khó lòng có thể tìm được một chiếc điện thoại nào có thể xác định một cách chính xác những chuyển động nhỏ của mình trong không gian như vậy. Còn bây giờ thì chắc tìm một chiếc điện thoại thông minh không có gyroscope thì còn khó hơn cả lên trời.

Cảm biến từ kế - Magnetometer

 

Nhờ có cảm biến từ kế mà chúng ta có thể sử dụng điện thoại của mình thay cho la bàn

Hoàn thiện "bộ ba cảm biến" dùng để xác định vị trí vật lý của một chiếc điện thoại trong không gian là cảm biến từ kế. Giống như một chiếc kim chỉ nam thông thường, cảm biến này đảm nhận việc đo đạc từ trường trong không gian, từ đó xác định giúp bạn hướng Nam là hướng nào.

Cảm biến từ kế được sử dụng nhiều nhất trong các ứng dụng bản đồ, phối hợp với cảm biến gia tốc và hệ thống định vị toàn cầu. Nhờ vậy mà ứng dụng có thể xác định chính xác vị trí của bạn trên bản đồ thế giới, giúp việc chỉ đường trở nên chính xác và dễ dàng hơn.

Hệ thống định vị toàn cầu - GPS

 

Ứng dụng bản đồ sử dụng GPS

Nếu không có sự tồn tại của hệ thống định vị toàn cầu, ắt hẳn mỗi khi ra khỏi nhà chúng ta vẫn cần phải cầm theo một tấm bản đồ giấy nếu như không muốn bị lạc đường.

Về nguyên lý hoạt động, thiết bị GPS trong điện thoại sẽ nhận tín hiệu từ vệ tinh để xác định vị trí của bạn ở trên Trái Đất. Quá trình này không tiêu tốn lưu lượng data - vậy nên kể cả khi bạn ở một nơi không có sóng điện thoại, cũng không có mạng Wi-fi - bạn vẫn có thể xác định được vị trí chính xác của mình trong ứng dụng bản đồ.

Tuy không tiêu tốn lưu lượng data, nhưng quá trình tính toán vị trí cũng như liên lạc với vệ tinh của thiết bị GPS vẫn tương đối hao pin. Chính vì lý do này mà khi điện thoại của bạn chuyển sang chế độ tiết kiệm pin, thiết bị GPS cũng sẽ không hoạt động. Đây cũng là nguyên nhân mà các thiết bị di động cỡ nhỏ như smartwatch không sử dụng được hệ thống định vị toàn cầu.

Trên thực tế GPS không phải là phương pháp duy nhất để có thể xác định vị trí của điện thoại trên bản đồ. Một phương pháp khác cũng được sử dụng là dựa vào sóng điện thoại để xác định khoảng cách từ người dùng đến với các trạm phát sóng, từ đó xác định vị trí của điện thoại. Hầu hết các chiếc điện thoại di động bây giờ đều kết hợp GPS với phương pháp nói trên để có thể trả ra vị trí chính xác nhất cho người sử dụng.

Và nhiều loại cảm biến khác nữa

 

Nếu không có cảm biến ánh sáng, chúng ta cũng sẽ không có tùy chỉnh này trong điện thoại

Bên cạnh bốn loại cảm biến tương đối quan trọng được nhắc đến ở trên, trong mỗi chiếc điện thoại thông minh mà bạn đang sử dụng còn có nhiều loại cảm biến khác nữa. Chẳng hạn như trong mỗi chiếc iPhone còn có cả cảm biến khí áp (barometer) dùng để đo áp suất không khí - từ đó giúp xác định những thay đổi của thời tiết, hay xác định bạn đang ở độ cao bao nhiêu.

Cảm biến tiệm cận (proximity sensor) cũng là một loại cảm biến khác hết sức phổ biến ở những chiếc điện thoại di động. Cảm biến này được đặt ở góc trên của điện thoại, cùng với một đèn LED hồng ngoại để nhận biết khi nào chúng ta đang đặt điện thoại ở gần tai, từ đó giúp thiết bị tự động tắt màn hình khi đang nói chuyện điện thoại.

Cảm biến ánh sáng (ambient light sensor) đảm nhận chức năng đúng như tên gọi của mình, đó là xác định điều kiện ánh sáng trong phòng để từ đó điều chỉnh độ sáng màn hình cho phù hợp (nếu như bạn thiết lập chức năng tự động điều chỉnh độ sáng màn hình trong điện thoại).

Và cũng giống như các công nghệ khác được sử dụng cho các thiết bị di động, các loại cảm biến cũng càng ngày càng nhỏ hơn, thông minh hơn, chính xác hơn, cũng như tiết kiệm pin hơn. Nếu không có những loại cảm biến kể trên, có lẽ những chiếc điện thoại của chúng ta sẽ khó lòng trở nên "thông minh" được như hiện tại.

Nguồn: Genk.vn