Что такое гироскоп в смартфоне, для чего нужен и отличие от акселерометра

Лучшие трекеры сна

Xiaomi Mi Band 4

Устройство для активных людей, которые следят за своим здоровьем. Представлено в виде браслета. Гаджет следит за сном, учитывает пройденное за день расстояние и меряет пульс.


Данные с браслета передаются по «Bluetooth» в мобильное приложение. Программа анализирует информацию и выводит её на экран в простом для пользователя виде.

Гаджет определяет время засыпания и пробуждения, а также «следит» за фазами сна. Устройство выявляет быструю фазу сна, в которой легче проснуться, и будит человека в это время.

Браслет не ощущается на руке во время сна и не мешает засыпанию.

Honor Band 5

Устройство мониторит пульс во время физических нагрузок и отслеживает сон. Гаджет выявляет, когда человек уснул и когда проснулся. Приспособление точно определяет фазы сна: отмечает, в какие часы наступил тот или иной период сна и сколько длится каждая фаза. И уже смотря на продолжительность фаз, делаем вывод о качестве сна.

Xiaomi mi Band 1s Pulse

Первая версия популярного фитнес-браслета и по совместительству трекера сна. Устройство измеряет пульс, считает шаги и отслеживает движения во сне. До недавнего времени в нём был «умный» будильник. Однако в последних прошивках эту функцию убрали.

К фитнес-трекеру идёт приложение, доступное для Android и iOS. Программа регулярно синхронизируется с гаджетом и даёт советы по улучшению сна и ведению здорового образа жизни. Цены на Xiaomi Mi Band начинаются с 1687 рублей, что недорого относительно похожих марок.

У гаджета нет экрана, однако постоянная синхронизация с телефоном позволяет сразу смотреть все показатели, собранные браслетом. Тем более, что с экрана смартфона наблюдать за статистикой куда удобнее. Благодаря тому, что энергия аккумулятора браслета не тратится на экран, его автономность достигает 720 часов без подзарядки. Даже при активном использовании заряжать устройство нужно всего 1 раз в месяц.

Гаджет устойчив к воде и влаге. Поэтому любители плавания надевают его перед походом в бассейн. Помните, что устройство предназначено для подсчёта шагов. А вот расстояние, которые вы преодолели вплавь, может быть подсчитано неверно.

Ремешок браслета удобен и подходит почти под любое запястье. Для большой руки можно подобрать другой ремешок, который легко найти в продаже.

Мобильное приложение для Xiaomi Mi Band полностью русифицировано. А пользоваться им легко и просто. Скачать его можно на официальных ресурсах App Store и Google Play Market. Причём абсолютно бесплатно.

Jawbone UP


Недорогой трекер сна с «умным» будильником. Предназначен для занятий спортом, используется для слежения за сном.

Basis Peak

Один из самых многофункциональных фитнес-гаджетов и по совместительству трекеров сна. Идеальная покупка для тех, кто хочет знать о своём сне абсолютно всё.

Гаджет следит за фазами сна, имеет функцию «умного» будильника, считает пульс и даже определяет температуру тела. Устройство обрабатывает полученную информацию и даёт оценку вашего сна.

В тестах на просторах сети Basis Peak точно показывает данные о сне. Причём точность совпадает с медицинскими показателями почти на 90%.

В приложении, идущем в комплекте к фитнес-часам, есть «привычки» — мини задачи, которые нужно выполнить, чтобы быть в отличной форме. Например, ежедневно сжигать определённое число калорий в течение нескольких недель или на протяжении 14 дней ложиться спать не позднее 22:00. «Привычек» в приложении предостаточно. Последующие мини-задачи открываются по мере выполнения предыдущих.

Программа, идущая в комплекте к трекеру сна, анализирует полученную статистику и даёт оценку вашему сну в будни и выходные.

Цены на Basis Peak начинаются с 11 000 рублей. Учитывая, что фитнес-трекер очень многофункционален, его стоимость полностью оправдана. Для людей с бессонницей и нарушениями сна гаджет просто незаменим. Сверхточный акселерометр, датчики пульса и температуры вместе с системой «привычек» делают Basis Peak отличным помощником в деле нормализации сна.

Types of accelerometers

There are many different types of accelerometers. The mechanical ones are a bit like scaled-down versions of passengers sitting in cars shifting back and forth as forces act on them. They have something like a mass attached to a spring suspended inside an outer casing. When they accelerate, the casing moves off immediately but the mass lags behind and the spring stretches with a force that corresponds to the acceleration. The distance the spring stretches (which is proportional to the stretching force) can be used to measure the force and the acceleration in a variety of different ways. Seismometers (used to measure earthquakes) work in broadly this way, using pens on heavy masses attached to springs to register earthquake forces. When an earthquake strikes, it shakes the seismometer cabinet but the pen (attached to a mass) takes longer to move, so it leaves a jerky trace on a paper chart.

Artwork: The basic concept of a mechanical accelerometer: as the gray accelerometer box moves from side to side, the mass (red blob) is briefly left behind. But the spring connecting it to the box (red zig-zag) soon pulls it back into position and, as it moves, it draws a trace (blue line) on the paper.

Alternative designs of accelerometers measure force not by making a pen trace on paper but by generating electrical or magnetic signals. In piezoresistive accelerometers, the mass is attached to a potentiometer (variable resistor), a bit like a volume control, which turns an electric current up or down according to the size of the force acting on it. Capacitors can also be used in accelerometers to measure force in a similar way: if a moving mass alters the distance between two metal plates, measuring the change in their capacitance gives a measurement of the force that’s acting.

Artwork: The broad concept of a capacitive accelerometer: as the gray accelerometer box moves to the right, the red mass is left behind and pushes the blue metal plates closer together, changing their capacitance in a measurable way.

In some accelerometers, piezoelectric crystals such as quartz do the clever work. You have a crystal attached to a mass, so when the accelerometer moves, the mass squeezes the crystal and generates a tiny electric voltage.


Artwork: The basic concept of a piezoelectric accelerometer: as the gray accelerometer box moves right, the mass squeezes the blue piezoelectric crystal (very exaggerated in this picture), which generates a voltage. The bigger the acceleration, the bigger the force, and the greater the current that flows (blue arrows).

Применение устройства

Определившись с тем, что представляет собой акселерометр в телефоне, стоит узнать и как им пользоваться – для этого можно привести несколько примеров:

С помощью датчика осуществляется управление в играх – смена положения мобильного устройства вызывает определённые действия со стороны игрового персонажа или управляемого игроком транспортного средства. Так, например, наклоном телефона можно изменять направление движения автомобиля в гоночных симуляторах.

Рис. 4. Игра Asphalt 8, управление в которой выполняется с помощью акселерометра.

Во время спортивной пробежки акселерометр используется в смартфонах и планшетах для контроля пройденной дистанции. При этом определяется примерное количество сделанных шагов – и, хотя погрешность может быть довольно высокой (зависит от скорости движения), полученные результаты можно использовать для повышения результатов тренировки.

Наличие таких датчиков на смартфонах и планшетах позволяет изменять ориентацию изображения. Расположив мобильный гаджет горизонтально, пользователь при помощи акселерометра автоматически получает альбомный формат картинки или текста. При вертикальном расположении экрана ориентация изменится на книжную.

В других устройствах датчик применяют и для выполнения тех же задач, для чего нужен акселерометр на телефонах, и для других целей. Так, в авиации он необходим для работы навигационных систем, а в промышленности используется в качестве вибропреобразователя.

В системах управления жёсткими дисками HDD акселерометр требуется для компенсации вызываемых ускорениями объекта колебаний и защиты хранящихся на накопителе данных.

Видеорегистраторы с помощью этого датчика способны определять время ускорения и торможения, фиксировать остановки и столкновения. На джойстиках игровой приставке акселерометр необходим для управления игровым процессом.

Обзор «полезностей» пространственного контроллера


Давайте рассмотрим несколько благоприятных моментов при использовании основных функциональных способностей акселерометра:

1. Во время пробежек целесообразно использовать шагомер. Осуществляя контроль посредством данного приложения, вы всегда будете владеть информацией о количестве пройденных шагов, что станет своеобразным стимулом улучшать результат тренировок и качественно влиять на общий ход занятий спортом.

2. Датчик акселерометра в телефоне упраздняет порой сложный, но вместе с тем трудоемкий процесс управления игрой, приближая пользователя к пониманию абсолютного комфорта. Естественные телодвижения позволяют геймеру получить максимум удовольствия. Эффективность воздействия заключается не в силе нажатия или правильно выбранной кнопки, а исключительно зависит от выбора оптимальной амплитуды движения и точности процесса позиционирования. Легкость и непринужденность игрового момента позволяют считать акселерометр неоспоримым преимуществом в управлении игровым сценарием.

What are accelerometers used for?

Photo: The appliance of rocket science? An accelerometer developed by Honeywell in the 1980s for use on the space shuttle. Photo by courtesy of NASA Johnson Space Center (NASA-JSC).

Accelerometers are the stuff of rocket science—quite literally! Mounted in spacecraft, they’re a handy way to measure not just changes in rocket speed but also apogee (when a craft is at its maximum distance from Earth or another mass, so its acceleration due to gravity is at a minimum) and orientation (because tilting something changes the way gravity acts on it and the force it feels). Accelerometers are also widely used in inertial navigation and guidance systems in such things as airplane and ship autopilots. Another very common use in transportation is in automobile airbags: when an accelerometer detects a sudden change in a car’s speed, signaling an imminent collision, it triggers an electrical circuit that makes the airbags inflate.

Photo: A selection of accelerometers used for testing wind turbines. Photo by David Parsons courtesy of US Department of Energy/National Renewable Energy Laboratory (US DOE/NREL).

If you have a modern cellphone, MP3 player, or handheld games console, it probably has an accelerometer built into it so it can sense when you tilt it from side to side. That’s how an iPhone or an iPod Touch automatically figures out when to switch the screen layout from portrait to landscape. Many games and «apps» designed for gadgets such as iPhones work by sensing how hard or how fast you move or shake the case using tiny accelerometer chips inside.

Функции гироскопа

После того, как мы разобрались с тем, что это такое гироскоп, стоит перечислить те функции, которое он выполняет. Основной функцией гироскопа на современных смартфонах и планшетах является автоматический поворот изображения на экране вслед за изменением положения мобильного устройства.

Кроме того его активно задействуют различные игровые программы (в частности гоночные), навигационные приложения, разнообразный служебный софт и так далее. К примеру, переворот смартфона экраном вниз можно заблокировать экран или выключить звук, встряхивание телефона позволит ответить на входящий звонок или запустить блютуз, ну и наличие гироскопа на телефоне позволяет более точно работать с GPS-навигацией и ориентироваться на карте.

Ну а о пользе гироскопа в играх и говорить не приходится. Недавний мировой хит – игра Pokemon Go в полной мере задействовала возможности гироскопа, позволяя игроку ловить покемонов на знакомой местности, а сами покемоны довольно корректно используют особенности окружающего ландшафта, считываемые камерой телефона.

Используется гироскоп и в шлемах виртуальной реальности, фиксируя повороты и наклоны головы игрока, и соответственно подстраивая под это компьютерную картинку.

Использование гироскопа для игр


С этим читают