Как работает гироскоп в iphone

Обновлено: 09.12.2022

Если вам понравилась эта работа, вы можете поддержать ее, посмотрев наши приложения:

Почти каждый современный смартфон оснащен акселерометром, который, как следует из названия, представляет собой датчик, измеряющий ускорение. Чаще всего используется для определения ориентации устройства. Он также имеет множество других применений, будь то игровой контроллер в гоночных играх, шагомер для подсчета ежедневных шагов или обнаружение падений, как в Apple Watch. Также были проведены некоторые исследования по разработке новых приложений акселерометра: для оценки частоты сердечных сокращений, частоты дыхания или даже в качестве элементарного аудиомагнитофона, использующего только акселерометр. В настоящее время iOS позволяет любому установленному приложению получать доступ к данным акселерометра без явного разрешения пользователя. Любопытные приложения могут многое узнать о пользователях с помощью акселерометра и без их ведома или разрешения.

Видео

Акселерометр в iOS

iPhone оснащен точным акселерометром и гироскопом. Он может измерять высоту, скорость вращения и ускорение вашего iPhone с высокой точностью.

Стив Джобс продемонстрировал возможности этих двух датчиков во время представления iPhone 4.

Акселерометр и гироскоп объединены в iOS и являются частью Core Motion Framework. Для краткости я буду называть акселерометром оба датчика.

У акселерометра есть множество приложений, и многие приложения полагаются на него. Большинство пользователей не осознают этого, когда их любимые приложения используют акселерометр. Это просто потому, что приложениям не требуется разрешение на чтение данных акселерометра. В отличие от доступа к службам определения местоположения и Bluetooth, доступ к акселерометру предоставляется всем приложениям на iPhone. Таким образом, приложения могут считывать измерения с акселерометра без каких-либо ограничений, кроме одного. Приложения могут считывать показания акселерометра только тогда, когда они активны на переднем плане. iOS запрещает приложениям, работающим в фоновом режиме, считывать измерения.

Приложения, которые получают доступ к ресурсам, защищенным системным разрешением, должны указать, зачем им нужен такой доступ. Разработчики должны сформулировать причину в простом описании, которое передает сообщение пользователям. iOS показывает описание в диалоговом окне разрешений, когда приложение запрашивает разрешение у пользователя. Приложения, которые не предоставляют такую ​​информацию для каждого необходимого им разрешения, не будут одобрены командой проверки приложений Apple. Поскольку доступ к акселерометру не защищен системным разрешением, разработчики не обязаны информировать пользователей о том, зачем им нужен доступ.


Telegram описывает, зачем ему нужен доступ к камере

На первый взгляд данные акселерометра кажутся безобидными. Речь идет только о перемещении и вращении телефона, верно? Может ли это нарушить вашу конфиденциальность? Ответ находится в следующем разделе.

Возможные сценарии

Показания акселерометра собираются все время, пока вы держите телефон в руках. iOS делает измерения доступными для приложения, которое активно на переднем плане. Приложение может проигнорировать измерения или прочитать их. Нет никаких ограничений на то, что приложение может делать с измерениями, но вот несколько жутких сценариев:

Движение и действия

Данные акселерометра показывают, как вы держите телефон и как двигаетесь. Приложение может определить, используете ли вы его, когда лежите, сидите, идете или едете на велосипеде. Приложение также может считать ваши шаги. Хотя доступ к шагомеру на iPhone защищен системным разрешением, существует множество сложных алгоритмов, обрабатывающих данные акселерометра, чтобы добиться именно этого.

Стоит отметить, что iPhone также оснащен барометром, датчиком, который измеряет атмосферное давление и высоту над уровнем моря. Барометр также является частью Core Motion Framework, и для доступа к нему не требуется никаких разрешений. В результате любое приложение может определить вашу высоту и измерить атмосферное давление в вашей среде. Таким образом, любое приложение может определить, едете ли вы в автобусе, поезде или самолете во время его использования.

Пульс

Акселерометр может обнаруживать легкие движения рук и тела, когда вы держите телефон. Исследователи могут использовать эти данные для оценки частоты сердечных сокращений. Таким образом, приложение потенциально может знать ваш пульс во время его использования.

Частота дыхания

Подобно частоте сердечных сокращений исследователи могут использовать данные акселерометра для оценки частоты дыхания и даже для диагностики некоторых заболеваний.

Точное местоположение

Данные акселерометра не содержат информации о местоположении.Однако его можно использовать для определения вашего точного местоположения на основе характера вибрации в вашем окружении.

Чтобы проиллюстрировать эту концепцию, рассмотрим следующий пример:

Вы едете на работу на автобусе. Сидя в автобусе, вы открываете свое любимое социальное приложение. Несмотря на то, что это ваше любимое приложение, вы не доверяете ему настолько, чтобы делиться с ним своим местоположением. На следующей остановке пассажир садится в автобус. Пассажир садится в автобус и открывает то же самое социальное приложение. Но пассажир делится своим точным местоположением с приложением. Теперь, если это социальное приложение считывает данные акселерометра на вашем телефоне, а также на телефоне пассажира, приложение может легко определить, что оба телефона испытывают одинаковую вибрацию. Действительно, оба телефона будут записывать одни и те же вибрации, т.е. когда автобус взлетает, останавливается и сворачивает влево или вправо. Теперь приложение знает, что вы и пассажир находитесь вместе в одной среде и, следовательно, в одном и том же месте. Не удивляйтесь, если вы получите от приложения рекомендацию добавить этого пассажира в друзья.

Аудиозапись

Звуковые волны, создаваемые динамиками телефона, вызывают вибрацию телефона. Поскольку каждый звук создает уникальные вибрации, исследователи смогли проанализировать вибрации и проделать обратный путь, чтобы восстановить исходный звук.

Таким образом, если вы разговариваете по телефону и используете динамик телефона, приложение может улавливать вибрации, создаваемые динамиком и регистрируемые акселерометром. Таким образом, приложение может записывать разговор, не имея доступа к микрофону, хотя будет записан только голос вашего собеседника.

Я протестировал несколько приложений и проверил, считывают ли они данные акселерометра без явной причины. Вот несколько примеров:

Фейсбук

Facebook постоянно считывает показания акселерометра. Facebook фактически показывает запрос поддержки, если в приложении обнаружено событие встряхивания. Это может быть одной из причин, по которой Facebook считывает данные акселерометра. В подсказке есть возможность отключить эту функцию. Однако его отключение не мешает приложению считывать показания акселерометра.


Facebook показывает запрос поддержки при обнаружении встряхивания

Инстаграм

Instagram считывает показания акселерометра только в DM и продолжает считывать их, пока пользователь находится в представлении DM.

Ватсапп

WhatsApp использует акселерометр, чтобы добавить эффект движения к обоям чата. По умолчанию он включен, но вы можете отключить этот эффект в настройках. Приложение перестает считывать показания акселерометра, когда эффект выключен. WhatsApp упоминается здесь, потому что это приложение Facebook.


WhatsApp использует акселерометр для применения эффекта движения к обоям

Другие приложения

Следующие приложения не показывали никаких признаков считывания показаний акселерометра по непонятной причине: Facebook Messenger, Signal, Slack, Telegram, TikTok, Threema, Twitter и WeChat.

В следующем разделе объясняется, как узнать, какие приложения считывают показания акселерометра.

Немного технического

Как упоминалось ранее, пользователям немного сложно понять, считывает ли приложение показания акселерометра, но не разработчикам. Я использовал тот же метод, что и раньше, в нашем исследовании буфера обмена. Xcode предоставляет возможность просмотра системных журналов iPhone.

Для этого вам нужно подключить iPhone к Xcode и открыть консоль iPhone. Консоль отображает множество сообщений журнала. Чтобы уменьшить шум, введите «акселерометр» в поле поиска. Теперь вы видите только процессы или приложения, которые считывают показания акселерометра. На следующем снимке экрана показаны сообщения журнала, отображаемые, когда Instagram считывает показания акселерометра.


Сообщения журнала Instagram во время считывания показаний акселерометра

Это видео иллюстрирует процесс в действии:

Как насчет браузеров?

Браузеры также могут получать доступ к данным акселерометра без разрешения, как и другие приложения для iOS. Возможно, вы задаетесь вопросом: передают ли браузеры данные акселерометра на посещаемые вами веб-сайты?

В iOS 13 Apple представила разрешение в Safari. Диалоговое окно отображается пользователю, когда веб-сайт запрашивает данные акселерометра. Это изменение было вызвано исследованием, которое показало, что многие популярные веб-сайты содержат скрипты, считывающие данные акселерометра. Поскольку все браузеры iOS вынуждены использовать WebKit, диалоговое окно разрешений защищает доступ к акселерометру независимо от того, какой браузер вы используете: Safari, Firefox или Google Chrome.

И вот примечание для пользователей Android: то же самое относится и к Google Chrome на Android.Google Chrome на Android по умолчанию передает данные датчиков движения каждому веб-сайту, который вы посещаете. Датчики движения на самом деле относятся к датчикам акселерометра, гироскопа и барометра. Хорошей новостью является то, что вы можете изменить поведение по умолчанию. Хотя есть много причин, чтобы выйти из Google Chrome и переключиться на другие браузеры, проблема с акселерометром не должна быть одной из них.

Итак, если Google Chrome является вашим предпочтительным браузером на вашем телефоне Android, и вы не хотите делиться датчиками движения с посещаемыми веб-сайтами, вот как вы можете отключить его:

Следующие веб-сайты позволяют проверить, как ваш браузер обрабатывает доступ к акселерометру:

Заключительные мысли

Начиная с iOS 15 доступ к акселерометру открыт для всех приложений. Данные акселерометра включают в себя личную информацию о вас, которую любое приложение может легко раскрыть, применив правильный алгоритм. Эмпирическое правило информационной безопасности заключается в том, что личная информация должна быть защищена. Доступ к акселерометру должен быть защищен.

Как работает датчик гироскопа в вашем смартфоне?

Под гироскопом можно понимать устройство, которое используется для поддержания опорного направления или обеспечения стабильности при навигации, стабилизаторах и т. д. Точно так же гироскоп или датчик гироскопа присутствует в вашем смартфоне для чувствовать угловую скорость вращения и ускорение. Проще говоря, все эти мобильные игры, в которые мы можем играть, используя датчик движения на наших телефонах, планшетах и ​​т. д., связаны с чувством гироскопа. Точно так же смартфон должен иметь возможность просматривать 360-градусные видео или фотографии. Фото или видео перемещаются, когда мы перемещаем наш телефон из-за наличия гироскопа.

Датчик гироскопа

Типы датчиков гироскопа

Датчики гироскопов бывают разных видов и типов, имеют разную производительность и размеры.

Типы Датчики гироскопа

Источник изображения — EPSON

Применение гироскопа в смартфоне

Гироскоп в смартфоне предоставляет графический интерфейс, который позволяет пользователю выбирать меню и т. д., наклоняя телефон. Можно слегка отклонить телефон, чтобы перейти вверх и вниз по списку контактов. Это позволяет смартфону запускать предустановленные команды на основе различных движений. Например, можно встряхнуть телефон, чтобы заблокировать его.

Гироскопический датчик в вашем телефоне позволяет отвечать на звонки или открывать веб-сайты с помощью имеющихся команд, таких как поворот, легкое встряхивание телефона 2–3 раза и т. д.

Стабилизация изображения — это одно из применений гироскопа в вашем смартфоне, которое предотвращает влияние дрожания рук на качество изображения. Это позволяет телефону записывать действия во время нажатия затвора, чтобы сделать более четкие фотографии. Он устраняет эффект вибрации как на фото, так и на видео.

В случае потери связи или сети, в туннелях или подземных дорогах GPS продолжает помогать управлять автомобилем с помощью гироскопа.

С выпуском iPhone 4 компания Apple сделала Gyroscope основой движущихся игр. Это позволяет разработчику управлять игрой посредством обнаружения действия. Он позволяет использовать телефон в качестве руля во время управления автомобилем в игре, самолетом и т. д. Игра воспроизводит моменты, которые вы проделываете с телефоном, и, следовательно, управляет играми с помощью чувства движения.

 Применение гироскопа в смартфоне

Источник изображения – SEIKO EPSON

Реализация датчика гироскопа в мобильном приложении

  • Как обсуждалось ранее, датчик гироскопа может выполнять ряд действий на основе различных наборов движений, совершаемых пользователем, например встряхиванием телефона для отмены написанного контента.
  • Датчик гироскопа отвечает за автоповорот экрана и отображение на экране всякий раз, когда телефон поворачивается.
  • Одна из самых больших реализаций гироскопа заключается в том, что он обеспечивает плавное вращение и выполнение нескольких команд в играх с помощью трехмерных движений.
  • Гироскоп способен обеспечить точное движение внутри приложения. Это позволяет пользователю выполнять большинство задач с помощью движения самого устройства.
  • Гироскоп фиксирует 6-мерное угловое движение.Это просто означает, что мобильные приложения, разработанные с использованием датчика гироскопа, с большей вероятностью обеспечат привлекательный пользовательский интерфейс, чем приложения без датчика.

Приложения в смартфоне с датчиком гироскопа

Большинство современных приложений для смартфонов работают лучше всего, если в телефоне есть датчик гироскопа. Например, недавно популярная игра Pokemon Go показала, как дополненная реальность добавляет игровому опыту, однако, что интересно, AR невозможна без датчика гироскопа. Если в вашем телефоне нет хорошего гироскопа, его можно включить с помощью модуля GyroEmu Xposed на любом телефоне Android.

Приложения для Android, которые максимально эффективно используют гироскоп

Приложения для Android, которые максимально эффективно используют гироскоп:

  • Андросенсор
  • Анализатор Wi-Fi
  • Нюхач металла
  • Клинометр
  • Лайтметр бесплатно
  • Умный термометр
  • Шумометр
  • Пульсометр
  • Комплект датчиков Physics Toolbox

Приложения для iPhone, которые максимально эффективно используют гироскоп

Приложения для iPhone, которые максимально эффективно используют гироскоп

С каждым днем ​​появляется все больше и больше приложений, творчески использующих датчики гироскопа. Тем не менее, в области Augmented Ready с гироскопом в смартфонах делается много инноваций. Нам не терпится увидеть, что получится!

Лучшие смартфоны с датчиком гироскопа

Поскольку датчик гироскопа сегодня является неотъемлемой частью каждого смартфона, ниже приведены некоторые из лучших смартфонов с датчиком гироскопа, которые вы можете приобрести.

Иллюстрация нажатия пальцем на экран телефона

Самые крутые интерфейсные трюки, которые могут выполнять iPhone, iPad и iPod touch — от затемнения экрана телефона, когда он поднесен к вашей голове, до отмены действия встряхиванием устройства и т. д. — благодаря встроенным в эти устройства датчикам. устройства. Без этих датчиков ни одно из устройств не работало бы так, как мы это знаем и любим.

Датчики, встроенные в iPhone, iPad и iPod touch

Не все модели iPhone, iPad или iPod touch имеют одинаковый набор датчиков. Функции, предоставляемые датчиками, также зависят от того, какая версия операционной системы установлена ​​на устройстве. Тем не менее, наиболее распространенные датчики, используемые на iPhone и других устройствах, включают:

  • Датчик приближения. Этот датчик определяет, насколько близко iPhone находится к вашему лицу. Это помогает iPhone автоматически выключать экран, когда вы подносите телефон к уху во время телефонного звонка. Это необходимо для предотвращения случайных нажатий кнопок сбоку лица во время разговора. Используется на iPhone
  • Акселерометр/датчик движения. Этот датчик помогает экрану автоматически переключаться из альбомного режима в портретный и обратно в зависимости от того, держите ли вы телефон вертикально или горизонтально. Используется на iPhone, iPad и iPod touch
  • Датчик окружающего освещения. Он определяет, сколько света доступно вокруг iPhone, iPod touch и iPad. С помощью этой информации устройство автоматически регулирует яркость экрана, чтобы продлить срок службы батареи и снизить нагрузку на глаза. Используется на iPhone, iPad и iPod touch
  • Датчик влажности. Этот датчик не отображается в экранном интерфейсе и не доступен через iOS. Датчик влажности (или воды) — это небольшой красный индикатор, который появляется после погружения телефона в воду. В зависимости от модели он может отображаться в разъеме для док-станции, порте Lightning или в разъеме для наушников. Если вы покупаете подержанный iPhone, проверьте этот индикатор, чтобы убедиться, что устройство не повреждено водой. Используется на iPhone, iPad и iPod touch
  • Гироскоп. Трехосевой гироскоп был включен, начиная с iPhone 4, iPod touch 4-го поколения и iPad 2. Комбинируя гироскоп с акселерометром, этот датчик может работать по шести осям. Это сделано для того, чтобы сделать устройства более чувствительными, отзывчивыми и мощными для игр, поскольку они могут реагировать в зависимости от того, как их держат и перемещают. Используется на iPhone, iPad и iPod touch
  • Компас. Все модели iPhone, начиная с iPhone 3GS, также имеют встроенный компас. Этот датчик используется с функцией GPS устройства и другим инструментом определения местоположения, чтобы помочь определить местоположение вашего iPhone, в каком направлении он смотрит, и чтобы вы могли добраться туда, куда вы идете. Используется на iPhone
  • Барометр. Барометры оценивают атмосферное давление и частично помогают определить высоту над уровнем моря. Этот датчик используется для определения местоположения и направлений. Это может помочь определить более точное местоположение вашего устройства. Используется на iPhone
  • Touch ID. Датчик отпечатка пальца, встроенный в кнопку "Домой", позволяет защитить доступ к устройству с помощью биометрических данных. Его также можно использовать для авторизации покупок и разблокировки приложений. Используется на iPhone, iPad и iPod touch
  • Face ID. Представленный в iPhone X, Face ID использует сложную систему для идентификации лица человека, чтобы обеспечить безопасную аутентификацию как на устройстве, так и в сервисах, включая Apple Pay. Он заменил Touch ID на большинстве моделей. Используется на iPhone и iPad

Другие аппаратные датчики в iPhone

Хотя камеры и микрофоны, встроенные в устройства iPhone, iPad и iPod touch, обычно не рассматриваются как датчики, они функционируют как датчики. Как и чипы Wi-Fi устройств и сотовые радиостанции. Тем не менее, большинство производителей устройств считают свои радиоприемники и камеры отдельными от сенсоров, когда указывают их в технических характеристиках и руководствах по устройствам.

Другие типы датчиков, которые редко раскрываются пользователю через iOS, включают тепловые датчики. Они используются, чтобы определить, когда устройство стало слишком горячим для безопасной работы без риска повреждения оборудования.

Эту функцию можно найти на вашем iPhone или iPad, выбрав «Настройки» > «Safari» > «Конфиденциальность и безопасность» > «Доступ к движению и ориентации». По умолчанию она отключена.

Как таким образом включить гироскоп на iPhone?

Если да, то это так. Чтобы включить или выключить это, проведите вверх от нижней части экрана, чтобы активировать центр управления. Блокировка ориентации — это последний значок справа в верхнем ряду. Нажмите, нажмите.

Кроме того, как исправить акселерометр на моем iPhone? Нажмите кнопку, чтобы открыть страницу параметров или настроек в приложении. Нажмите кнопку, чтобы откалибровать датчики акселерометра. Обычно это помечается как «Калибровка», «Настройка элементов управления», «Центр» или подобное. Держите iPhone в соответствующем положении и нажмите кнопку, чтобы сохранить калибровку.

Можно также спросить, а есть ли в моем iPhone гироскоп?

В iPhone есть гироскоп MEMS, который представляет собой не вращательный, а вибрационный гироскоп. Вот как это работает: крошечный механический элемент вибрирует вдоль оси, и когда телефон вращается, вибрирующий элемент, естественно, будет продолжать вибрировать в том же направлении, подобно маятнику Фуко.

Как выглядит гироскоп мобильного телефона?

Смартфоны используют гироскоп для определения ориентации устройства (смартфона). Это гироскоп в виде небольшого датчика. Он откалиброван, чтобы давать показания нуля, когда устройство находится на плоской горизонтальной поверхности. Любое изменение ориентации устройства фиксируется гироскопом.

Как включить доступ к движению на моем iPhone?

Перейдите в «Настройки», прокрутите вниз и коснитесь раздела Safari: прокрутите вниз, и вы увидите запись «Доступ к движению и ориентации»: включите ее, чтобы она была включена: если вы вернетесь назад, вы должны увидеть значок VR.< /p>

Почему мой компас не работает на моем iPhone?

Компас не будет работать, если ваш iPhone находится в чехле с магнитным клапаном! Была та же проблема. Перейдите в настройки, затем в конфиденциальность, затем в службы определения местоположения, затем в системные службы и включите калибровку компаса. Проверьте компас, он должен работать.

Есть ли в iPhone 6 гироскоп?

Согласно разборке iPhone 6s и 6s Plus, в телефонах используется тот же чип 6-осевого гироскопа/акселерометра InvenSense и модуль 3-осевого акселерометра Bosch Sensortec, что и в прошлогодней линейке iPhone 6.

Как отключить гироскоп на iPhone?

Эту функцию можно найти на вашем iPhone или iPad, выбрав «Настройки» > «Safari» > «Конфиденциальность и безопасность» > «Доступ к движению и ориентации». По умолчанию она отключена.

С какой скоростью должен вращаться гироскоп?

Он будет иметь угловую скорость 360 градусов в секунду. Направление вращения колеса также имеет значение. Это по часовой стрелке вокруг оси или против часовой стрелки?

Как проверить акселерометр iPhone?

Нажмите "Датчик", чтобы проверить акселерометр и другие датчики. Коснитесь Touch, а затем проведите пальцем по экрану, чтобы проверить сенсорный экран. И коснитесь «Низкая частота», чтобы протестировать низкочастотные звуки. Коснувшись экрана после выполнения теста или нажав кнопку "Назад" на телефоне, вы вернетесь на главный экран.

Как работает гироскоп?

Гироскоп — это устройство, в котором вращающийся диск или колесо установлены на основании таким образом, что его ось может свободно вращаться в одном или нескольких направлениях, чтобы сохранять свою ориентацию независимо от любого движения основания. Однако ориентация изменяется в ответ на внешний крутящий момент и в другом направлении.

Как выглядит гироскоп?

Гироскопы в своей простейшей форме представляют собой вращающееся колесо/диск на оси.Более сложные образцы также будут установлены на металлической раме или наборе подвижных рам или шарниров для повышения точности устройства. Хотя на первый взгляд они кажутся простыми объектами, на самом деле они могут проделывать очень странные трюки.

В чем разница между акселерометром и гироскопом?

Использование гироскопа или акселерометра Основное различие между этими двумя устройствами простое: одно может ощущать вращение, а другое нет. Используя ключевые принципы углового момента, гироскоп помогает указывать ориентацию. Для сравнения, акселерометр измеряет линейное ускорение на основе вибрации.

Как принудительно выполнить калибровку компаса?

Если луч синей точки слишком широкий или направлен в неправильном направлении, необходимо откалибровать компас. На телефоне или планшете Android откройте приложение Google Maps. Нарисуйте цифру 8, пока ваш компас не будет откалиброван. Луч должен стать узким и направленным в правильном направлении.

Как работает гироскоп телефона?

Акселерометры в мобильных телефонах используются для определения ориентации телефона. Гироскоп, или сокращенно гироскоп, добавляет дополнительное измерение к информации, предоставляемой акселерометром, отслеживая вращение или поворот. Акселерометры также используются для предоставления информации о «шагах» для приложения «здоровье» поставщика.

Что такое датчик гироскопа?

Гироскопические датчики. Гироскопические датчики, также известные как датчики угловой скорости или датчики угловой скорости, представляют собой устройства, определяющие угловую скорость. Угловая скорость. Проще говоря, угловая скорость — это изменение угла поворота в единицу времени. Угловая скорость обычно выражается в градусах/с (градусах в секунду).

Как откалибровать компас в iOS 12?

Чтобы откалибровать компас на iPhone или iPad в iOS 11/iOS 12, выполните следующие действия. Перейдите в приложение «Настройки», где обычно выполняются все настройки; Перейдите в раздел «Конфиденциальность»; Там найдите параметр «Службы определения местоположения» и выберите его; В списке указана ваша функция компаса, а специальный переключатель в настоящее время включен;

Читайте также: