智能手机的出现,标志着手机行业的巨大变革。随着智能手机的广泛普及,又引起了有关手机的所有产业的变革,最深入的莫过于手机的嵌入系统以及应用在手机上的APP(Application)。现行的手机大部分的功能已经被完全开发了,但是还有少部分的功能由于开发成本和市场等原因并未深入开发。比如手机陀螺仪就是其中的一项。
目前手机陀螺仪主要用作几个方面,一是GPS惯性导航,多应用在手机地图上;二是手势开发,如动作感应的GUI;三是游戏开发,如在Wii的游戏(WiiMotionPlus)中体感游戏手柄,实现对游戏的控制。
然而这些都是单体开发并未做到联合,在软件或程序中都只具有单一的功能,并不能实现其所有价值。而且这些开发都是隐藏的,不能被广泛的用户感知和使用。我们对此提出了新的方案,将手机陀螺仪的功能进一步开发,让其功能集中在一个APP上,对用户实现可视可感知。对其他软件实现接口开放,使用时直接调用,并且在原有的功能上进行二次开发,让其具有如下功能:
1)图形匹配,空间域解锁
2)行为轨迹监控、小范围运动精确
描述
3)检测正常运动,预测人的行为是否受到攻击,提供报警
4)纵向空间移动监测
1.2三轴陀螺仪
三轴陀螺仪主要作用就是“测量角速度,以判别物体的运动状态,所以我们又称它为运动
传感器”,它被广泛的应用于各个领域中如:飞机、
工程制造,以及在智能手机上的运用。
最早是苹果在2010推出的IPHONE 4,这款手机被放置了三轴陀螺仪,它能测量出自已在什么位置。这款三轴陀螺仪是包含在芯片内的,芯片内部含有一块微型磁性体,可以在手机进行旋转运动时产生的科里奥力作用下向X,Y,Z三个方向发生位移,利用这个原理便可以测出手机的运动方向。而芯片核心中的另外一部分则可以将有关的传感器数据转换为iPhone 4可以识别的数字格式,所以,当该系统运行时,无论你将iPhone 4上移或者甩动,里面的芯片接受指令就会向iPhone 4的CPU传输数据,使得iPhone 4能够做出正确的回应。
1.3手机应用
2010年,苹果公司创新性地在iPhone 4 中置入“三轴陀螺仪”,让iPhone的方向感应变得更加智能,从此手机也有了像飞机一样的“感应”,能够知道自己“处在什么样的位置”。
两家技术研究机构对
iPhone4内新增的MEMS
陀螺仪进行了详细的拍照研究,挖出了iPhone4新增陀螺仪的一些奥秘之处,这些机构同时还指出在苹果的另外一款新产品
iPad平板电脑中本来也计划要 加入这种陀螺仪设计,不过后来由于某种原因放弃了这个计划,但有可能在下一代iPad中会加入这种功能(已在ipod touch第四代加入此功能)。
UBMTechInsights网站经过研究发现iPhone4中所用的陀螺仪芯片其实是
意法半导体公司的产品,这是一款三轴陀螺仪芯片,这家公司还同时为iPhone、和iPad产品提供加速度传感器芯片。
TechInsights网站的高级分析师Steve Bitton则发现在
苹果iPad机型的主板上,有一个空出的芯片位,这个空位的面积正好与iPhone4中陀螺仪芯片的大小相符合,同时空位的位置也正好设在加速度传感器芯片的旁边,而且同样靠近处理器芯片。
这个发现显示苹果原来本有计划在iPad上设置这种三轴陀螺仪,
不过他们最后放弃了这个计划,他们将来会向iPad里加入这款芯片吧。
不过iPad主板上这个空位预留的针脚数目却与意法半导体为iPhone4开发的陀螺仪芯片不相吻合,而与另外一家厂商
InvenSense开发的同类功能芯片相吻合。