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苹果总是喜欢玩神秘，但是各种真的和假的粉末从来没有少关注它。互联网的Big V和Brain Hole Party不时爆出新闻，比如iphone8的oled屏幕、取消home键、无线充电、双卡双待、玻璃机身的金属中框等。这些证书部分来自手机发展的大趋势，部分来自苹果公司公开的专利申请。
其中，2月14日，苹果公司的专利许可证被曝光，这表明苹果公司正在寻求使用其收购的luxvue技术，采用能够读取新产品指纹的显示屏，而传统的指纹传感器可能会消失。这似乎支持了iphone 8的概念模型机器采用无边框显示的谣言。
然而，为了实现无边界显示，有必要移动、隐藏或移除屏幕上的一些现有元件，例如环境光传感器、接近传感器和触摸id指纹传感器。
这些传感器的功能是什么？为什么iphone8要仔细考虑它们？手机里有多少种传感器？如果你想的话，传感器可以隐藏吗？带着这些疑问，让我们来看看智能手机中的传感器及其功能。
1个加速度计
加速度计用于测量物体运动的加速度值。只要与手机运动相关的感知几乎都与加速度计相关:步数计数、手机姿态测量、相关动作游戏等。目前，手机中使用的加速度计都是基于mems技术的，其内部的微机械结构是一个运动部件。由于外部运动会影响结构的电气特性，如电容和压阻，因此可以测量加速度值。
目前，智能手机的加速度计一般是三轴的，因为手机的运动是三维的，所以需要三个轴来感知手机的运动。通过测量这个矢量的大小和方向，我们可以判断手机是静止的还是匀速直线运动的。此时，我们可以通过判断手机的方向来了解手机的姿态，这就是水平和垂直屏幕翻转的原理。
主要制造商:意法半导体、博世、因文森、美信半导体、基奥尼克斯、宇部、郝明传感、兰斯微电子、硅技术、敏感微电子、通用机电系统。
2陀螺仪
陀螺仪通过测量旋转引起的科里奥利加速度来获得角速度。目前，手机中使用的陀螺仪都是mems陀螺仪，内部的微机械结构都是振动部件。主要用于照片稳定和由加速度计(和一些磁传感器)组成的组合传感器，完成特定功能，如照片稳定、惯性导航、玩游戏时的角速度测试等。
手机中的陀螺仪实际上是一个结构非常精密的芯片，里面装有超小型陀螺仪。陀螺仪测量的参考标准是陀螺仪在陀螺仪中间沿垂直于地面的方向旋转，测量结果由器件与陀螺仪之间的角度获得。陀螺仪的优势在于测量设备本身的旋转角度，但它不能确定设备运动的方向。
主要制造商:意法半导体、博世、因文森、申迪半导体、兰斯微电子、思睿科技
3磁力仪
磁传感器广泛应用于现代工业和电子产品中，通过感应磁场强度来测量电流、位置、方向和其他物理参数。磁强计的原理类似于罗盘，可以测量当前设备与东南西北四个方向的夹角。
根据工作原理，磁力仪主要分为霍尔效应、各向异性磁阻(amr)、巨磁阻(gmr)、隧道磁阻(tmr)、磁阻抗效应(mi)、磁通门(fgs)等类型。
每个人都可以弥补他们在初中学到的电磁感应~ ~
主要制造商:阿克曼、雅马哈、阿尔卑斯电气、爱知钢铁、美信半导体、博世、思睿科技、艾盛科技、申迪半导体、郝明传感
*补充:
在实际应用中，由于应用、误差校正和误差补偿的需要，上述传感器经常组合使用，充分利用各传感器的优点，使最终的计算结果更加准确。
因此，陀螺仪知道我们已经掉头，加速度计知道我们已经向前移动了几米，磁力计知道我们正在向西。
如今，移动电话中所谓的重力传感器和方向传感器是基于加速度计、陀螺仪、磁传感器和gps数据的衍生传感器。
4磁力仪
气压计中使用的气压传感器基本上依靠不同高度的气压变化来获得测量值。常用的气压计原理是根据气压计中水银柱的高度来测量当前的气压，而手机中的气压计没有液体水银柱，代替气压传感器的感应，将大气压力转换成海拔高度。
在苹果2014年发布的iphone 6中，有一个额外的气压传感器。智能手机内置气压传感器用于测量手机支架的相对高度。通过gps获取三维空时间坐标的处理速度将大大加快，这有助于提高手机的gps定位效率。
例如，ios8系统中有一个健康应用程序，它可以通过气压计监控我们攀爬的地板
嵌入式气压传感器还帮助智能手机用户了解实时环境气压变化数据，进而了解天气变化；如果加入嵌入式湿度传感器技术，将会采集到各个地方使用的嵌入式气压湿度传感器的实时数据，这将有助于官方或气象人员进行天气预报，大大提高天气预报的准确性和及时性。
主要制造商:博世、意法半导体、恩智浦(飞思卡尔)、泰科电子(精密电子)、欧姆龙、村田、康辛斯克、戈尔声学、敏感微电子、亨利微电子、易慧华普、美泰科技
5麦克风
麦克风，又称麦克风，是一种将空气体中的可变压力波转换成音频信号的传感器。
近年来，微机电系统技术制造的麦克风取代了驻极体麦克风，提高了噪声消除性能以及良好的射频和电磁干扰抑制性能。mems麦克风在不同温度下的性能非常稳定，其灵敏度不受温度、振动、湿度和时间的影响。
随着美国的knowles和中国的Goer声学和AAC Technologies成为主导因素，mems麦克风已经基本上取代了大多数手机中的传统麦克风。
knowles在iphone中使用的麦克风
主要制造商:诺尔斯、戈尔、盛瑞科技、bse、因文森、意法半导体、卷云逻辑(wolfson)、阿库斯蒂卡、工达电声、核心奥维和敏感微电子。
6小麦环境光和接近传感器
光传感器是一种光敏元件，通过感应机身周围光线的强度和变化，可以调节机器屏幕的亮度、键盘背光的亮度等扩展功能。
接近传感器，作为能够检测物体而不触摸它们的传感器的总称，能够检测物体的运动信息和存在信息，然后将它们转换成电信号。
接近传感器发出红外光，红外光从物体反射回光电二极管。不同的物体有不同的红外反射率。如果没有物体，光电二极管上将没有反射和信号。
例如，手机自动调节亮度的功能取决于光传感器；接听电话时，手机靠近耳朵时自动变黑，离开耳朵时自动恢复的功能取决于接近传感器。
主要制造商:ams、intersil、Vista、Maxim、安华高、核心技术、意法半导体、凌瑶技术、广宝技术、夏普、新纪元微电子
*补充:
光传感器和接近传感器通常安装在一起，并位于手机前面的听筒周围。但是会有问题。手机额头上有太多的洞或黑条，会影响整体美观。
因此，苹果一直试图缩小或隐藏手机正面的开口。这两个传感器可以很容易地隐藏在黑色面板手机，但很难隐藏在白色面板手机的传感器。但是苹果从iphone5开始，把光传感器变成白色，并巧妙地隐藏起来。
许多国内手机制造商暂时做不到这一点。他们只能选择更小的传感器，把光传感器和接近传感器放在一起，做成一个更小的长条或一个和相机一样大的大圆，这样比较漂亮。
7图像传感器
图像传感器是摄像机内部接收光信号的部件。它可以用透镜组和图像处理器(isp)拍照，它们共同决定成像质量。
索尼的cmos图像传感器
图像传感器上有许多接收光信号的像素，它们将接收到的光信号转换成电信号，然后通过isp转换成我们在屏幕上看到的照片。
这些像素是决定图像效果的最重要因素。如果图像传感器中集成了大量像素，照片中会保留更多信息，细节会更好；如果像素更大，每个像素接收光的能力将更强。最大的好处是曝光时间会减少，在黑暗环境下拍摄的成功率会提高，颜色会更丰富、更锐利。
随着传感器技术的发展，图像传感器已经广泛应用于消费电子、医疗电子、航空空电子等领域。
主要制造商:索尼、三星、豪威科技、安塞尔米、佳能、东芝、松下、sk Hynix、格科威、意法半导体、赛比克微电子、比亚迪微电子、元翔科技
*补充:
对于图像成像，我们必须了解几点:
1.图像传感器没有尽可能高。因为手机的尺寸决定了图像传感器不能设计得太大，如果像素太高，像素太多，单个像素的面积就会减小。
2.除了像素，镜头也会影响图像质量。有些镜头有涂层，可以阻挡红外干扰，减少眩光和照片的紫色边缘。
3.光学稳像可以通过延长曝光时间来提高在黑暗环境下的拍摄能力，防止拍摄视频时因抖动而造成的成像模糊。
8指纹传感器
指纹传感器是实现自动指纹采集的关键设备。目前，指纹传感器主要分为两类，光学指纹传感器和半导体指纹传感器。
光学指纹传感器主要利用光的折射和反射原理。光线从底部射向棱镜，并通过棱镜射出。发射光在手指表面不平坦的指纹线上的折射角和反射光的光强会不同。Cmos或ccd光学器件将采集不同明暗程度的图像信息，并完成指纹采集。
半导体指纹传感器的原理，无论是电容性的还是电感性的，都是相似的。在集成了数千个半导体器件的平板上，手指粘在上面，形成电容(电感)的另一面。由于手指平面的凹凸不平，接触平板的凸点和凹点之间的实际距离不同，电容/电感值也不同。根据这一原理，设备采集不同的值，然后完成指纹采集。
苹果公司的新专利，一个装有红外二极管的交互式屏幕面板，描述了一个可以识别用户指纹的显示屏，并且不需要特殊的触摸识别传感器。在这项技术中，较大的电容传感器被较小的红外发射器和传感器取代，它们位于rgb led显示基板旁边或安装在基板上的微芯片上。它的工作原理是将红外光从用户手指反射回感应二极管。
基于微透镜技术的光学指纹传感器
主要制造商:苹果(authentec)、鑫思科技、指纹卡、丁晖科技、卫斯理、迈瑞微电子、敦泰电子、高通、吉创北方、比亚迪微电子和鑫威科技。
9压力触摸传感器
关于压力触摸传感器，我们必须提到苹果iphone给触摸屏带来的变化。第一代iphone将多点触控技术带到了全世界，改变了我们体验技术的方式。
在2015年9月9日发布的iphone 6s和6s plus中，新一代3d触摸技术诞生了，它可以感知用户在显示屏上的压力，让用户更快捷方便地处理各种重要事务，为智能手机的使用体验开辟了一个新的维度。
电容式压力传感器集成在显示屏的背光层中，其可以测量表面玻璃和背光之间的距离的微小变化，然后将其转换成压力变化。同时，它还可以通过全新的线性执行器产生轻微的触觉反馈。
3d触摸的快速操作功能
主要制造商:苹果、hideep、Goer、nextinput、民信微电子、敦泰电子、信思科技、赛普拉斯、丁晖科技和艾特梅尔
10触点芯片
触摸屏主要由触摸检测组件(触摸屏面板)和触摸芯片组成。触摸屏实质上是一种传感器，用于检测触摸动作信息，并在接收到信息后将其发送给触摸芯片。触摸芯片的主要功能是接收来自触摸屏面板的相关信息，将其转换为接触坐标并发送给处理器(cpu)。同时，它还可以接收和执行中央处理器发送的命令。
手机触摸屏的组成
主要制造商:敦泰电子、新思科技、晨星半导体、丁晖科技、卫斯理、基创北方、比亚迪微电子、海利创微电子和元翔科技。
11心率传感器
目前，有两种心率传感器。一种是通过光反射测量的光电心率传感器。它的工作原理是:在绿灯旁边放置一个光传感器。当你皮肤下的血液脉冲改变光传感器的亮度时，亮度的变化就是心跳的信号；另一种是电极心率传感器，它利用人体不同部位的电位进行测量。
前者虽然测量精度差，但具有体积小的优点，所以所有的移动终端都采用这种方法进行测量。后者在医院测量心电图时，我们经常看到心率变化是通过测量人体不同部位的电位变化来测量的。这种方法是准确的，但是人体的两个部分必须同时被监测。使用手机和手表时，我们通常用一只手触摸产品，所以不能连续监控。
目前，电极心率传感器不能应用于小型可穿戴设备，但一些制造商已经为此做出了努力。作为一种个人健康设备，专用武器可以通过监测心率来跟踪运动强度和不同的运动训练模式，并根据这些数据计算睡眠周期和其他相关的健康行为数据。
主要制造商:美鑫、亚得诺、核心技术、ams、戈尔、新纪元微电子、元翔科技
12气体传感器
气体传感器是一种将气体成分和浓度等信息转换成可供人、仪器和计算机使用的信息的装置。气体传感器包括半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧气体传感器、导热气体传感器、红外气体传感器、固体电解质气体传感器等。
气体传感器广泛用于检测有毒、易燃、易爆和二氧化碳气体。
主要制造商:ams、ccmos、微生科技、戈尔股份
目前，智能手机已经不再是简单的通讯工具，它集成了各种功能，扮演着个人助理的角色，各种功能的实现离不开传感器技术的发展。加速度计、陀螺仪、麦克风、气压传感器等。上面提到的都应用了最新的mems技术。利用mems技术制造传感器的显著优点是小型化、集成化和低成本。
例如:
如图所示，传统的诺斯罗普·格鲁曼军用半球陀螺仪的尺寸与一美元硬币的尺寸相比较。为了保证军事用途的精度和性能，这种陀螺仪的低输出和高价格是可以想象的。
随着智能手机时代的到来，我们不能把这么大的加速度计和陀螺仪放在手机里，民用的精度比军用的要低。有了mems技术，我们手机中的加速度计和陀螺仪可以变得比硬币还小。
无论是iphone 8去掉了触摸id和home键，还是配备了支持面部识别的前置3d激光扫描仪，或是在基板旁边或基板上的微芯片上安装了光传感器，正如传言的那样，它的创新都得到了mems技术的支持。此外，微机电系统可以彻底改变几乎所有种类的电子产品。
与集成电路产业相比，我国的微机电系统产业与国外的先进水平有差距，但由于微机电系统产业在世界上长期没有崛起，启动速度与启动速度之间只有差距。在一些领域，如麦克风产品，它已经获得了相当大的市场份额。特别是移动互联网和物联网的快速发展，将对我国的mems产业产生深远的影响，并将催生大量的新产品和应用，推动mems产品在日常生活和工业生产中的普及。
以华强旗舰平台mems网上交易区为例，充分利用网上交易的优势，通过高效的网上交易平台将mems原厂与终端买家连接起来，确保产品质量，缩短供应链。
华强旗舰与中国半导体工业协会微电子机械系统分会副秘书长单位微电子机械系统咨询(mems Consulting)合作，将华强集团的产业生态系统与微电子机械系统咨询(Mems Consulting)的媒体资源进行整合，开辟微电子机械系统和传感器产业的上下游供应链，这将是对传统市场的创新。
照片:郝明传感、纳米芯微、敏感微、多维技术等20多家mems原厂落户
