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雷锋。本文作者是桑文峰，厕神数据的创始人兼首席执行官，百度大数据部前技术经理。
最近，我观看了苹果过去十年的iphone会议，目的只有一个，那就是研究iphone传感器使用的演变。传感器是能够感知周围环境并输出电信号的部件。像麦克风一样，它是一个可以感知周围声音的传感器，而相机是一个视觉传感器。
人们通过耳朵、眼睛、皮肤、鼻子等感知周围的刺激。，然后做出决定，智能设备也是如此。我认为iphone之所以强大是因为它有强大的计算能力和ios操作系统，使用各种先进的传感器来收集外围数据非常重要。接下来，我将按时间顺序解释iphone上使用的传感器，并向您展示苹果的黑色技术。
I. iphone 2g(2007年)
多点触摸屏
2007年初，苹果发布了他们的新产品iphone。在那之前，ipod非常受欢迎。许多人都在想象苹果的手机会是什么样子。一些人认为ipod的触摸轮ps是老式电话的拨号盘。当iphone真的出现在每个人面前时，他们仍然惊呆了。这款手机没有实体按钮！
当然，没有物理按钮的智能手机以前也存在，但笔需要配置，因为使用了电阻屏幕，灵敏度是个问题。iphone的屏幕是电容式屏幕，反应灵敏，支持多点触控。它可以用十个手指精确地操作。即使在产品发布后，许多人仍然怀疑打字是否会太痛苦。如果你现在低头看你的手机，你会知道它不再是一个问题。多点触摸屏给了iphone一种触感。
接近传感器(接近传感器)
在iphone的正面，有一个接近传感器，它可以通过红外感应检测脸部和手机屏幕之间的距离。如果距离很近，屏幕会关闭，这样可以省电，避免因触摸脸部而导致的误操作。
亮度传感器(环境光传感器)
前面还有一个亮度传感器，可以获取周边的亮度，这样屏幕的亮度就可以智能调节。
加速度传感器(加速度计)
加速度传感器用于感应手机的运动。它的原理就像把一个铁球放进盒子里。由于重力的作用，如果盒子的方向是转动的，那么每一面受到的铁球的压力是不同的，从而判断盒子的方向。
基于加速度传感器，iphone可以在屏幕水平时自动将内容转换为宽屏显示。短程传感器、光度传感器和加速度传感器一下子让iphone的智能水平远远超过了当时还不成熟的智能手机，更不用说功能性机器了。
200万像素照相机
iphone一代配备了200万像素的摄像头，这并不算高。我在2007年购买的诺基亚7500也有200万像素。但是拍照的效果不仅仅取决于像素。
每个像素就像一个凹点，每个凹点吸收的光是不同的(我会在iphone 5s中详细解释)。再加上苹果的高清屏幕，这些照片更加漂亮。
麦克风
有了麦克风，你可以听到声音，而iphone有耳朵。
湿度传感器(不是真正的传感器)
每部iphone都有一个湿度传感器，主要监控iphone是否被水淹。这只是一张湿度测试纸。如果浸泡在水中，它会变红，苹果商店会拒绝修理它。
经过网友修正后，被称为沉浸式指示灯，隐藏在充电口、耳机口、卡槽等处。它不是标准的传感器，但它可以感知环境。
2g/wi-fi/蓝牙
Iphone一代只支持2g信号，就像手机信号是电磁波一样。事实上，我们看到的光也是电磁波。听到这句话后，文科学生可能已经晕倒了。如果他们感兴趣，他们可以重新学习高中物理。我的儿媳妇毕业于中文系，今年年初在网上买了一套高中物理课本。
不同的信号需要不同的接收器来解码。2g信号接收器是一只能够感知2g电磁波的“眼睛”。使用wi-fi传感器，您可以连接到wi-fi。是的，wi-fi信号也是电磁波。蓝牙也是一种接收特定频段电磁波的传感器。
许多专业人士或网民不同意将这些信号接收设备归类为传感器，它们只是信号接收设备，没有将物理量转化为光电量的过程。
我认为正是有了这些设备，手机才能“感知”这些信号。虽然人体被各种无线信号所笼罩，但却无法被感知。我不认为这种分类方法是一种专业划分，而是一种促进思考的手段。
第二，iphone 3g(2008)
3g
在第二代iphone中，对3g信号的支持增加了，互联网接入的速度也有了很大的飞跃。
全球定位系统
有了gps传感器，手机的当前位置可以通过卫星信号定位。同样，专业人士不认为全球定位系统是一个传感器。
Iii .iphone 3gs(2009)
300万像素照相机
第三代iphone将摄像头升级到300万像素，并增加了视频记录功能。
磁力传感器(指南针)
有了全球定位系统，你可以定位，但你不能告诉方向。只有当你用手机朝一个方向走20米的时候，你才能通过位移来估计你的方向，但是仍然不够准确。在卫星信号不好的地方，定位偏差可能是几百米，所以估计的方向是完全不可靠的。
磁传感器是不同的，也就是说，手机有指南针，当我们打开地图时，我们不仅知道当前的位置，还知道手机的当前方位，我们不再需要看太阳来辨别方向(这个古老的技术，我发现我们周围的很多人都不能掌握)。
Iv .iphone 4(2010)
陀螺仪(陀螺仪)
你应该玩过陀螺，你也见过独轮车电动平衡车，两者都使用物理原理。也就是说，旋转的物体将沿着它的轴保持稳定。即使转动的陀螺仪被触摸，它也会摇晃几次，然后向下回到稳定状态。陀螺仪的另一个特点是它可以通过旋转位移来计算旋转加速度。
虽然iphone一代的加速度传感器可以感应到手机的倾斜度，但是手机的转动却无法很好的计算出来，尤其是在玩一些赛车游戏的时候，当手机晃动的时候，你无法灵敏的控制方向盘。
陀螺仪不同。乔布斯展示了一个当场移除积木的游戏。通过旋转手机，你可以从不同的角度移除积木。乔布斯最终将五个智能传感器放在了一起，这表明他对传感器有着特殊的爱好。
这里需要补充的是，iphone中使用的陀螺仪不是转轮式机械陀螺仪，而是微机电结构(mems)。角速度通过旋转过程中的电容变化来测量，然后通过加速度计传感器来计算姿态。
(附言:我原本以为自行车的平衡也使用了陀螺仪的原理，但经过网友的指正，我很有兴趣知道:如何解释自行车的平衡原理？-物理学)
内部温度传感器(内部温度传感器)
iphone 4上还有一个温度传感器，它不是用来测量外部温度的，而是主要用来监控手机本身是否过热。当手机温度过高时，会提示关机一会儿再开机。
500万像素照相机
相机已经升级到500万像素，照片效果更好。我在这里想说的是，iphone的闪光灯会根据周围环境的亮度来决定闪光灯的亮度，而不是一视同仁，避免过度爆炸的问题。
300，000像素前置摄像头
最后，通过前置摄像头，你们可以看到彼此的脸。
双麦克风
手机顶部的耳机插孔旁边增加了一个麦克风。这是干什么用的？我以后再谈。
苹果手机4由史蒂夫·乔布斯最后一次发布，一年后死亡。在科技和人文的交汇处，没有第二个人。三年前，罗永好尝试过，但他只能站在ui和断字的交叉点上。
V.iphone 4s(2011)
蓝牙4.0(bluetooth 4.0)
据说Iphone 4s是最早支持蓝牙4.0的手机之一。与以前的版本相比，蓝牙4.0的功耗更低，当蓝牙默认开启时，你不用担心功耗，这主要是为物联网时代铺平了道路。
800万像素照相机
Iphone 4s摄像头已升级至800万像素，支持1080p视频录制。这次发布给我留下深刻印象的是拍照的响应速度和缩短的等待时间。
第六，iphone 5(2012)4g(lte)
随着4g信号接收器的增加，互联网速度与使用wi-fi没有什么不同。
120万像素前置摄像头
iphone 5的前置摄像头已经升级到120万像素。
三个麦克风
我问身边的几个朋友，他们是否知道相机和iphone背面闪光灯之间的洞是什么。没有答案。实际上，这是个麦克风。众所周知，在“家庭健康”的下侧耳机孔旁边有一个麦克风，需要在通话时使用。
为什么要在闪光灯旁边添加麦克风？答案是减少噪音。当我们打电话时，声音会传到耳机孔附近的麦克风，但周围可能会有噪音。
这些噪音将同时传送到这两个麦克风。然后，我们将过滤掉主麦克风接收到的声音和闪光灯旁边麦克风的声音，从而达到降噪和使声音更清晰的目的。
还有一件事，在前面耳机的听筒里，也隐藏着这个麦克风。也就是说，iphone 5配备了三个麦克风，它们组合在一起，一方面可以降低噪音，另一方面可以从多个角度接收声音，使声音更加逼真。
几个月前，我发现我的iphone 6 plus在微信视频上聊天时听不见，几周前，我发现我插上耳机就能听到。平时打电话是正常的，这意味着我的麦克风是正常的，这是令人费解的。
几天前，ios 10发布后，我升级了，想试试新的siri，却发现siri认不出我了。所以我在网上搜索了一下信息，逐渐意识到siri不是通过home按钮旁边的麦克风接收声音，而是使用了接收器内部隐藏的麦克风。我去苹果商店测试，隐藏的麦克风坏了。诀窍是这个麦克风和屏幕是一体的。如果你想解决这个问题，你必须花1100元来更换屏幕。你做梦去吧。
七、iphone 5c/5s(2013)指纹识别(触摸id)
Iphone 5s增加了指纹识别功能，所以你不用丢失密码就能释放屏幕保护程序。指纹识别也是指纹识别的传感器。
协处理器m7(运动协处理器，不是传感器，而是专用于传感器服务的处理器)
传感器越来越多，占用的cpu资源越来越多，消耗的能量也越来越多。因此，苹果推出了m7协处理器，并将这些运动相关传感器(包括加速度传感器、陀螺仪和磁传感器)的数据采集和处理移交给m7，从而降低了功耗，并允许cpu专门做其他事情。
M7不是传感器，但苹果公司设计它是为了服务于传感器信息处理。我列出它主要是为了强调苹果对传感器的想法。
单位像素更大的相机
许多人有一种误解，认为相机的像素越多越好。例如，1200万像素的相机比800万像素的相机要好。事实上，它不是，但也取决于每个像素可以接受的光强度和色彩丰富度。
Iphone 5s使用面积较大的图像传感器，但像素仍然是800万像素，所以每个像素对应的传感器宽度从1.4微米增加到1.5微米，即面积增加了15%，这样单个像素的光照更好，照片质量也提高了。
相反，一些手机的摄像头有1300万像素，但可能只有1.1微米，所以光照情况更差，拍摄的照片质量大大降低。这就是为什么苹果说“更大的像素=更好的图片。”
这一代人还将闪光灯升级为双闪光灯，一个带暖光，一个带冷光，这样通过光度传感器(我不确定是使用前耳机旁边的光度传感器，还是将一个隐藏在主相机或闪光灯中)，可以播放与环境相匹配的光线，使拍摄的照片更加完整。手电筒本身不是传感器，它与光度传感器一起发挥更好的作用。
八、iphone 6/6 plus(2014)
近场通信(nfc)
iphone 5s上有指纹识别，iphone 6上增加了近场通信(也是电磁波)。当它们叠加在一起时，就变成了苹果支付。从那时起，刷卡变成了刷手机，输入密码变成了刷指纹。
尽管这些技术以前是可用的，但苹果擅长将它们集成到高质量的服务中。我自己在星巴克用过几次。不幸的是，我的信用卡仍然有密码，我必须在刷卡后再次输入。。(据说你现在不必输入密码。我改天再确认。(
气压计(气压计)
有了气压计，你可以测量海拔高度和爬了多少级楼梯。对于像我这样的户外爱好者来说，爬山可以看到它有多高。
有些人可能会有疑问。难道我们没有学到，空初中课本中湿度对气压的影响吗？天气会对测试误差有很大影响吗？从我目前收集的数据来看，这种影响非常小，可以忽略不计。
六轴陀螺仪
与iphone 4中使用的三轴陀螺仪相比，iphone 6系列中的陀螺仪有三个轴，主要增加了三轴加速度计。事实上，不需要特殊的加速度传感器，它可以组合成一个。有些人在拆卸机器后发现有一个特殊的加速度传感器。为什么？
答案是体验和功耗。开始加速需要一段时间，一个特殊的加速度传感器只需要3毫秒，一个六轴陀螺仪需要30毫秒。此外，在测量加速度时，六轴陀螺仪消耗的功率是加速度传感器的三倍。
因此，在苹果的实现中，对于手机的水平屏幕和步进计数等应用，只调用加速度传感器，对于高灵敏度的场景，再次使用六轴陀螺仪。苹果真的愿意在细节设计上努力工作。
更好的图像传感器
Iphone 6/6 plus使用了一种新的图像传感器，这使得拍照更加方便。例如，使用聚焦像素技术(相位检测自动聚焦)可以加快聚焦速度。我不知道具体的技术细节。据说它已经在单反相机中使用了很长时间，但很少在手机中使用。
Iphone 6 plus还增加了光学防抖功能。直接的感觉是，拍摄的照片会更清晰，即使它们被轻微摇晃。基本原理如下:如果人们拍照时相机抖动，它就等于同一物体被投射到不同图像传感器的像素上。
然后，通过陀螺仪监测抖动的加速度，然后计算位移，并使摄像机向相反方向移动，从而消除抖动造成的影响。当然，为了实现这一点，iphone 6 plus的摄像头不仅可以前后伸缩，还可以上下左右移动。
九.iphone 6s/6s plus(2015)
压力传感器(3d触摸)
Iphone 6s增加了一个屏幕压力传感器，可以收集压力，这样就可以在互动中玩新把戏。屏幕可以感觉到手的压力，但是人们不会感觉到屏幕真的被按下了。
为了给人们反馈，内部增加了一个叫taptic engine的装置，它会根据压力产生振动，这样人们就能感受到压力。但是目前，这个功能还没有被广泛使用。
500万像素前置摄像头
前置摄像头有500万像素。
1200万像素摄像头
后置摄像头已经升级到1200万，光感更好。
今年年初，苹果还发布了iphone se，主要是为了迎合喜欢小屏幕的顾客。从外观上看，它是iphone 5s的复制品，但在配置上更接近iphone 6s。例如，相机有1200万像素，但没有3d触摸功能。没什么好说的，就跳过吧。
X.iphone 7/7 plus(2016)
家用按键的非机械按压
Iphone将主页按钮改为非机械按钮。如果你按它，你感觉不到它，是不是很不舒服？因此，苹果放大了用于实现3d触摸的敲击引擎振动器，并在按下时振动，给你一种按键被按下的错觉。
这样，首先，它不容易被损坏(有些人担心按钮不会被打破，振动器是否更容易被打破？)，第二是防水性更好，第三是玩游戏时使用振动反馈。想象一下振动手柄。
700万像素前置摄像头
前置摄像头已经全部升级到700万像素。
更好的照相机
有了更快的图像传感器，拍照就更快了。在iphone 7上，还增加了光学图像稳定功能，这种功能只有plus系列才有。
闪烁传感器(闪烁传感器)
我们通常使用的电灯等都是交流人造光，看灯时很稳定，但实际上一直在闪烁。这样，在拍照时，由于图像传感器是逐行采集的图像，不同行采集的人造光的影响可能不同，这将导致照片的颜色不均匀。
因此，苹果公司增加了一个闪烁传感器来持续收集光线，以便在图像处理过程中进行校正。闪烁传感器应该是与图像传感器放在一起的芯片，并且光应该穿过透镜，这有待确认。
双摄像机
Iphone 7 plus使用双摄像头，一个广角，一个长焦，既能满足需求，又能拍摄微距照片。吸引我的是这架双摄像机。我决定换手机。
写到这里，我发现相机在整个内容中所占的比例非常大，这显示了苹果在相机上花了多少心血。
通过以上回顾，我们可以看到苹果公司越来越广泛地使用传感器。事实上，不仅是苹果，其他公司也在采用越来越多的传感器。借助各种传感器，您可以收集各种数据，借助大数据分析技术，您可以挖掘越来越多的价值。我认为未来所有可能通电的设备都将配备传感器，这将产生大量数据。基于这种考虑，我将当前的初创公司命名为传感器数据，我认为未来是传感器时代。
参考文献:
多年来苹果的新闻发布会。
你喜欢哪个年龄段的苹果手机:库克的肾7正在路上。你喜欢哪个年龄段的iphone？_ _信息. 91
加速度计原理:加速度计原理-十二月柱
加速度计和陀螺仪:加速度计和陀螺仪
iphone上的传感器列表
iphone内部的传感器:让iphone如此酷的传感器
ios设备的常用传感器:ios设备的常用传感器
Iphone6设计之谜:因文森和博世加速度计
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