ژیروسکوپ گوشی به چه دردی می‌خورد؟

این مفهوم اما، در سال‌های اخیر و با هجوم دستگاه‌های دیجیتال شخصی هوشمندی مانند تبلت‌های چند رسانه‌ای و موبایل‌های هوشمند شکل جدیدی به خودش گرفته است.

اولین بار که نام ژیروسکوپ در دنیای محصولات دیجیتال شخصی شنیده شد زمانی بود که استیو جابز گوشی iPhone 4 را در ماه ژوئن سال 2010 رونمایی کرد. ژیروسکوپ یکی از نقاط قوت موبایل جدید Apple بود.

در نسل پیشرفته امروزی تلفن های هوشمند و تبلت ها، خریداران اغلب هنگام خرید ابتدا به دنبال لیست امکانات محصول می گردند و می خواهند گجت شان به قول معروف همه چیز تمام باشد. از حافظه داخلی گرفته تا مگاپیکسل دوربین، رم، پردازنده و غیره. یکی دیگر از بخش هایی که در هنگام خرید باید به آن توجه داشت، سنسورهای تلفن همراه یا تبلت هستند که حتما قطعاتی مانند جی پی اس، شتاب سنج ، تشخیص نزدیکی و مانند آن را داشته باشد. این سنسورها اکنون دیگر جزو ضروریات محسوب شده و بر روی کیفیت کار، قدرت و قابلیت های اسمارت فون تاثیر فراوانی می گذارند.

اما یکی از مهم ترین و کاراترین سنسورهای هر اسمارت فون و تبلت، شتاب سنج (Accelerometer) آن است که برخی هم آن را به نام سنسور حرکتی می شناسند.

سنسور شتاب سنج یکی از ابزارهای درون اسمارت فون است که اجازه می دهد دستگاه جهت قرار گیری را تشخیص داده و محتوا را بر اساس همان جهت برای کاربر به نمایش در آورد. با این کار ابزار برای کاربر خوش دست تر شده و تجربه کاربری بهتری را به ارمغان خواهد آورد.

برای مثال هنگامی که شما موبایل تان را به بغل چرخانده و به صورت طولی آن را در دست می گیرید، مرورگرها به صورت خودکار می چرخند و در حالت Landscape قرار می گیرند و در نتیجه فضای عریض تری برای وب گردی و با اسکرول کمتر در اختیارتان قرار می گیرد.

هنگام پخش ویدیو بر روی موبایل هم چنین تاثیر مشابهی می تواند به یاری تان بیاید. هنگامی که موبایل را به سمت طول آن می چرخانیم، ویدیو به صورت تمام صفحه پخش شده و نمای بهتری را خواهیم داشت. و همه این اتفاقات به دلیل حضور سنسور شتاب سنج در موبایل است. تاثیر این سنسور را بیش از همه در بازی هایی که به جهت حساس هستند می توانیم ببینیم.

سنسورهای شتاب سنج درون اسمارت فون برای اندازه گیری «شتاب صحیح» موبایل کاربر نسبت به اشیاء مجاور آن به کار می روند. شتاب صحیح، تجربه سنسور شتاب سنج نسبت به سقوط آزاد است. همان طور که می دانید، واحد شتاب متر بر ثانیه بر ثانیه یا جی (m/s^2 یا g) است. اسمارت فون های متفاوت هم دامنه دقت مختلفی در این زمنیه دارند. مانند آیفون که دقت 0.019 g دارد.

در عکس بالا می توانید به شکل ساده اصول کار سنسور شتاب سنج را ببینید. درون این سنسور توده ای از یک ماده پیزوالکتریک نگهداری می شود. بسته به میزان حرکت موبایل و چرخش های آن، این کریستال پیزوالکتریک میزان مشخصی ولتاژ بالقوه تولید کرده و به پردازنده دستگاه ارسال می کند. بسته به شدت ولتاژ دریافتی، اسمارت فون شما عکس العمل مناسبی را نشان می دهد.

حال برویم سراغ ژیروسکوپ! GPS، قطب نما و شتاب سنج که در موبایل‌های هوشمند امروزی تعبیه می‌شوند، می‌توانند مکان گوشی‌های موبایل را در هر نقطه‌ای از کره زمین و جهت‌گیری آن را نسبت به قطب شمال نشان دهند.

این حسگرها حرکت به سمت بالا یا پایین و جلو یا عقب را هم حس می‌کنند، با این حال اما همیشه جای حسگری به نام ژیروسکوپ در این بین خالی بود.

نیک بلک یکی از بزرگ‌ترین برنامه‌نویس‌های برنامه‌های مکان‌یابی می‌گوید: شتاب‌سنج تعیین می‌کند که تلفن همراه در کدام جهت در سه بعد حرکت کرده، اما نمی‌تواند تشخیص دهد که تلفن همراه حول محور خود در کدام جهت چرخیده است. در واقع حسگر ژیروسکوپ می‌تواند تکان‌ها و ارتفاع گوشی موبایل و یا تبلت‌ها را تشخیص دهد.

این حسگر در بازی‌ها و برنامه‌های کاربردی جدید، بسیار به کار می‌آید. حالا این حسگر به یکی از پر طرفدارترین قطعات به‌کار رفته در موبایل‌های هوشمند و تبلت‌ها تبدیل شده است، تا جایی که در سال 2011 فروش جهانی این حسگرها از مرز 655 میلیون دلار گذشته است.

این روزها مدل سه محوری حسگرهای ژیروسکوپ طرفداران بیشتری دارند. در این میان اما تبلت‌های چند رسانه‌ای و موبایل‌های هوشمند بیشترین سهم را برای به کار بردن این حسگر در میان دیگر محصولات دیجیتال دارد.

این در حالی است که شرکت Apple بزرگ‌ترین مصرف‌کننده حسگرهای ژیروسکوپ سه محوری در دنیا است و سهم 62 درصدی را از این بازار در اختیار دارد.

بعد از Apple شرکت‌های Samsung و LG به ترتیب رتبه‌های دوم و سوم را در میزان مصرف حسگرهای ژیروسکوپ در دستگاه‌های دیجیتال‌شان دارند.

حالا استفاده و کاربردهای مختلف حسگرهای ژیروسکوپ آن‌قدر در میان کاربران مختلف در سرتاسر جهان رواج پیدا کرده و محبوب شده است که تولید کنندگان برنامه‌های کاربردی و طراحان نرم‌افزارها و بازی‌های ویدئویی را وارد مرحله جدیدی کرده است.

درست به همین دلیل هم در سال‌های اخیر تعداد برنامه‌ها و بازی‌های مبتنی بر کاربردهای ژیروسکوپ در حال افزایش است؛ بازی‌هایی مانند شبیه‌سازی پرواز با هواپیما که با تکان‌ها و جهت‌های واقعی حس حقیقی یک خلبان را به کاربرانش القا می‌کند.