内容正文:
专题三 移动终端及传感控制
思维导图
一、移动终端的硬件软件及工作原理
1.移动终端的硬件与软件
(1)移动终端
①移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备,广义地讲,包括POS机、手机、PDA和平板电脑等。
②移动终端同普通计算机一样,也是由硬件和软件组成。
③2007年开始,移动智能终端的出现引发了颠覆性变革,揭开了移动互联网产业发展的序幕。
归纳提炼
(2)移动终端的硬件
①硬件普遍采用计算机经典的体系结构,软件也分为系统软件和应用软件。
②移动终端的尺寸、功耗与性能三者之间需要合理平衡。同时,移动终端的软件和硬件也要互相匹配、紧密融合,才能使性能更佳。
③移动终端的中央处理器是整个设备的控制中枢系统和逻辑控制中心,通过运行存储器内的软件及调用存储器内的数据库,实现语音处理、输入输出控制等。
④移动终端常见的中央处理器有苹果、三星、高通(Qualcomm)、英特尔(Intel)、英伟达(Nvidia)、联发科(MTK)等,麒麟(Kirin)CPU是我国首款国产移动终端中央处理器。
(3)移动终端的软件
①系统软件:操作系统主要有安卓(Android)系统、苹果iOS系统、Windows系统等。
②应用软件:移动终端的应用软件往往与工作、生活密切相关;智能手机作为最常见的移动终端设备,有着丰富的移动应用软件;智能手机的移动支付功能正在使“无现金支付”成为当前消费方式的主流。
2.移动终端的工作原理
(1)移动终端跟计算机一样,包括输入、处理(运算与控制)、存储和输出四个部分,其工作原理与计算机基本相同。
(2)移动终端具备“智能性”
①原理:在硬件上主要基于传感器的植入,传感器增加了移动终端的自动检测与适应功能,使移动终端能根据不同人群的使用习惯自动做出调整。
②举例:手机中的光线传感器,会根据所处环境的光线亮度来自动调整手机屏幕亮度。
(3)移动终端具备“移动性”
3.手机的性能指标
影响智能手机的主要性能指标有CPU、存储和屏幕分辨率等。
(1)CPU:CPU是手机的核心部件之一,直接关系到手机运行的快慢。手机CPU有单核、双核、四核、八核等,一般情况下核心数量越多性能越好。处理器主频越高,智能手机具有越为流畅的程序运行表现和越为强悍的多任务处理能力。
(2)RAM:类似于计算机中的“内存条”,越大越好,目前大小在GB级别。智能手机实现多任务处理、复制和粘贴、运行大型游戏程序等非常依赖RAM。
(3)ROM:类似于计算机中的“硬盘”,采用静态内存,越大越好,目前大小在GB级别。
(4)屏幕:手机屏幕的大小、分辨率直接关系到显示的效果。屏幕越大、分辨率越高、显示颜色越多,画面效果越好。
二、传感与控制
1.信息系统与外部世界的联系
(1)信息系统要发挥作用,必须与外部世界进行联系。在基于传统网络的信息系统中,这种联系需要以人为中介进行;随着物联网和人工智能的发展,信息系统逐渐可以通过传感技术自动获取外部信息,也可以通过一定的机制实现对外部物体的直接控制。
(2)在由传感与控制技术支持的信息系统中,传感技术负责将采集到的外部世界的各种信息输入到信息系统;控制技术则实现信息系统对外部世界的控制。
如:天网监控系统、火车站的闸机、微信智能锁和QQ物联功能。
2.常见的传感器技术
(1)传感器的组成
传感器属于信息输入设备,一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件三部分组成。
①敏感元件:感受(或响应)和检出被测对象的待测信息。
②转换元件:将敏感元件所感受(或响应)的信息直接转换成有用信号(一般为电信号)。
③其他辅助元件:主要包括信号调节与转换电路及其所需的电源。
(2)传感器的分类
根据基本感知功能的不同,通常把传感器分为热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、色敏和味敏等传感器。
(3)传感器的作用
①传感器在智能手机中的应用
a.光线传感器:自动调节屏幕背光的亮度。
b.距离传感器:检测手机是否贴在耳朵上正在打电话,以便自动调暗屏幕达到省电的目的。
c.重力传感器:实现手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向切换。
d.加速度传感器:实现计步功能。
e.指纹传感器:实现加密、解锁、电子支付等功能。
f.霍尔传感器:实现翻盖自动解锁、合盖自动锁屏等功能。
②同一种传感器采用不同的算法,还可以实现不同的功能
a.如智能手环中的加速度传感器:可以实现计步功能;监测用户的睡眠状况。
b.磁场传感器:制作电子指南针;制作电子金属探测器。
3.传感器信息的获取
(1)概念
传感器获得信息以后,信息系统需要获取这些信息,然后对信息进行加工处理以实现信息系统的既定功能。
(2)方式
信息系统要从传感器获取信息,可以采用多种通信方式,如无线网络、蓝牙、串口(COM接口)等。传统的计算机一般没有传感器的接口,计算机和智能终端的通信一般采用COM