苹果风风雨雨十年路 细数iPhone传感器“黑科技”

　　【中国智能制造网 技术前沿】iPhone之所以强大，除了具有强大的计算能力和iOS操作系统，很重要的一点就是采用了各种先进的传感器，采集周边的数据。接下来笔者就按时间顺序讲解iPhone上所采用的传感器，带你领略苹果的黑科技。　　
　　近一段时间笔者把苹果这十年的iPhone发布会都看了一遍，目的只有一个，就是研究iPhone在传感器使用上的演进。所谓传感器，就是能够感知周围环境并输出电信号的元器件。像麦克风，就是一个能够感知周围声音的传感器，而摄像头就是视觉传感器。
　　
　　人通过耳朵、眼睛、皮肤、鼻子等感知周围的刺激，进而做出决策，智能设备同样如此。笔者认为iPhone之所以强大，除了具有强大的计算能力和iOS操作系统，很重要的一点就是采用了各种先进的传感器，采集周边的数据。接下来我就按时间顺序讲解iPhone上所采用的传感器，带你领略苹果的黑科技。
　　
　　一、iPhone2G（2007）
　　
　　多点触控屏幕
　　
　　2007年初，苹果对外发布了它们的新产品iPhone，在这之前，iPod已经非常普及，许多人都在设想苹果的手机会是什么样子，有人将iPod的触控滚轮PS为老式电话的拨号盘，等iPhone真正展现到大家眼前时，还是惊呆了。这款手机竟然没有实体按键！
　　
　　当然，没有实体按键的智能手机之前也有，但需要配置一只笔，因为采用的是电阻屏幕，灵敏度是个问题。iPhone的屏幕采用了电容屏幕，反应灵敏，并且支持多点触控，通过十个手指就可以很的操作。就连产品发布后，许多人还在怀疑打字的时候会不会太痛苦，你现在低头看看自己的手机，就知道现在已经不是个问题了。多点触控屏幕，让iPhone有了触觉。
　　
　　近距离传感器在iPhone的正面，有一个近距离传感器，通过红外线感应，可以检测到人脸与手机屏幕的距离，如果非常贴近，就会将屏幕关掉，这样既能省电，又能避免脸部触碰产生的误操作。
　　
　　光度传感器
　　
　　在正面还有个光度传感器，可以获取到周边的光亮强度，这样就可以智能的调节屏幕亮度了。
　　
　　加速度传感器
　　
　　加速度传感器用来感知手机的运动情况，它的原理就像在一个盒子里装个铁球，由于重力的作用，如果转动盒子的方向，各个侧面收到的铁球的压力是不同的，以此来判断盒子的朝向。
　　
　　基于加速度传感器，iPhone可以实现横屏时，内容自动转成宽屏显示。近距离传感器、光度传感器再加上加速度传感器，一下子让iPhone的智能化水平远远超出了当时的半吊子智能手机，更别提功能机了。
　　
　　200万像素摄像头
　　
　　iPhone一代配备了200万像素的摄像头，这并不高，我2007年买的诺基亚7500也是200万像素。但拍照效果，并不是只有像素所决定的。
　　
　　每个像素就像一个坑，每个坑里能够吸收到光线情况是有差异的（我在iPhone5S部分会更详细讲解）。再加上苹果的高清屏幕，拍出来的照片，就是更加好看。
　　
　　麦克风
　　
　　有了麦克风，就可以听到声音了，iPhone有了耳朵。
　　
　　湿度传感器（并不是真正的传感器）
　　
　　每代iPhone都有湿度传感器，主要是监测iPhone是否浸水。它只是湿度试纸，如果浸水，就会变红色，苹果店会拒绝维修。
　　
　　经网友指正，这东西叫浸液指示器，隐藏在充电口、耳机口、卡槽等位置，并不是标准的传感器，但能起到感知环境的作用。
　　
　　2G/Wi-Fi/蓝牙
　　
　　iPhone一代只支持2G信号，像手机信号就是电磁波。其实我们看到的光也是电磁波，听到这句话可能文科生已经晕了，有兴趣可以重学一下高中物理，我中文系毕业的媳妇年初的时候就在网上买了一套高中物理教材。
　　
　　不同的信号，需要不同的接收器进行解码操作。2G信号接收器，就是一个可以感知2G电磁波的“眼睛”。有了Wi-Fi传感器，就可以连接Wi-Fi了，没错，Wi-Fi信号也是电磁波。蓝牙也是接收某一频段电磁波的传感器。
　　
　　许多专业人士或网友并不同意将这些信号接收设备归为传感器，它们只是信号接收装置，并没有一个把一种物理量转变为光电量的过程。
　　
　　而我认为正是有了这些装置，才让手机能够“感知”到这些信号。像人体虽然笼罩在各种无线信号之下，但却不能感知。我这种归类方法大家不要当成专业划分，权当促进思考的手段吧。
　　
　　二、iPhone3G（2008）
　　
　　3G
　　
　　在iPhone二代，增加了对3G信号的支持，在上网速度上，有了比较大的飞跃。
　　
　　GPS
　　
　　有了GPS传感器，可以通过卫星信号，定位手机的当前位置。同样，专业人士不认为GPS是传感器。
　　
　　三、iPhone3GS（2009）
　　
　　300万像素摄像头
　　
　　iPhone三代把摄像头升级到了300万像素，并且增加了视频录制功能。
　　
　　磁力传感器
　　
　　有了GPS，虽然能够定位，但是无法辨别方向。只有你拿着手机朝一个方向走上20米，才能通过位移估算你的方向，但这还是不够。在卫星信号不好的地方，定位的偏差可能都有几百米，这种估算的方向完全不可信。
　　
　　有了磁力传感器就不一样了，就是手机有了指南针，打开地图，我们不只是知道当前位置，还会知道我们当前的手机朝向，再也不用看着太阳辨别方向了（这种古老的技术，我发现周围许多人都无法掌握）。
　　
　　四、iPhone4（2010）
　　
　　陀螺仪
　　
　　你应该打过陀螺，也见过独轮电动平衡车，这两种东西都利用了一种物理原理。就是转动的物体，会沿着轴心方向保持稳定。转动的陀螺即使被碰一下，还是会晃动几下回到稳定朝下。而陀螺仪还有个特性就是可以通过转动位移，来计算出转动加速度。
　　
　　虽然在iPhone一代中通过加速度传感器可以感知到手机的倾斜，但无法很好的计算手机的旋转，特别在玩一些赛车游戏的时候，你无法实现手机晃动灵敏的控制方向盘。
　　
　　有了陀螺仪就不一样了，乔布斯在现场演示了一个拆积木的游戏，通过手机旋转，可以从不同的角度去拆积木。乔布斯还在后把这五种智能的传感器都放在一起，可见他对传感器是情有独钟。
　　
　　这里要补充的是iPhone手机用的陀螺仪并不是这种旋转轮子式的机械陀螺，而是一种微机电结构的，通过转动时的电容变化量来测定角速度，再配合加速度计传感器，来计算姿态。
　　
　　内部温度传感器
　　
　　iPhone4上还有个温度传感器，并不是为了测外部温度，主要是为了监测手机本身是否过热。手机温度过热时，会提示关机一段再开机。
　　
　　500万像素摄像头
　　
　　摄像头升级到了500万像素，拍照效果更好。这里要说的是，iPhone的闪光灯，会根据周围的环境亮度，来决定闪光灯到底要多亮，而不是一视同仁，避免过爆的问题。
　　
　　30万像素前置摄像头
　　
　　终于有了前置摄像头，可以看到对方的脸了。
　　
　　双麦克风
　　
　　在手机的顶部耳机插口旁边，又增加了一个麦克风，这是干嘛的？我后面会讲。
　　
　　iPhone4是乔布斯后一次亲自发布，之后一年去世。在科技与人文的交叉口，目前还没有第二个人。罗永浩在3年前曾经尝试过，但只能站在UI和段子的交叉口。