Архив Галактики

Смартфон - ваша мобильная исследовательская лаборатория

Web-сервисы и не только... Путевые заметки Баданова / 03.06.2016

Мобильные устройства в руках обучающихся, да и в руках педагога, давно уже не только средство для коммуникаций и развлечений, но и отличная исследовательская лаборатория, которая позволит организовывать и реализовывать различные проекты с обучающимися. Причем вы не привязаны к помещению и может воспользоваться инструментами своего смартфона в любое время и в любом месте. Если обучающиеся работают в команде, то совсем не обязательно иметь у всех участников группы мобильного устройства… Достаточно одного или просто распределить обязанности.

Что для этого требуется?
1. Иметь смартфон под управлением Андроид (это самая распространенная мобильная платформа в РФ).

2. Иметь в смартфоне разнообразные датчики (причем, обратите внимание, что разнообразными датчиками снабжаются не только флагманские модели, но и бюджетные варианты):

Акселерометр.
Гироскоп.
Геомагнитный датчик.
Датчик приближения.
Датчик света.
Датчик звука.
Барометр.
Термометр.
Датчик влажности.
Шагомер.
Датчик сердцебиения (кстати, в списке призов на Галктике появились гаджет Basis Peak – это новый фитнес-трекер, отслеживающий и анализирующий фазы сна, оснащённый монитором частоты сердечных сокращений, в которых интегрированы некоторые датчики.
Дозиметр.
И другие датчики.

3. Иметь свободное пространство на смартфоне для установки разнообразных мобильных приложений для использования возможностей своего смартфона в проведении исследований.

Датчиками называются различные встроенные устройства для получения конкретных результатов измерения. Использование датчиков позволяет сделать работу с мобильным устройством удобнее и делает устройство более функциональным.

Для того, чтобы определить, какие датчики есть в вашем мобильном устройстве, можно воспользоваться инструкцией к нему или просто поинтересоваться в сети, введя название этого мобильного устройства. Но не всегда заявленные в документации датчики присутствуют в вашем мобильном устройстве (возможны модификации и изменения в спецификации устройства).
Для получения точной информации и возможности протестировать датчики своего мобильного устройства на работоспособность, есть несколько специальных мобильных приложений. Просмотрел некоторые приложения. Мне показалось более интересным воспользоваться бесплатным мобильным приложением Android Sensor Box, с помощью которого можно протестировать работу наиболее распространенных датчиков мобильного устройства. Хотя возможности этого мобильного приложения можно использовать и в других целях...

На скриншоте результат определения датчиков на моём смартфоне. В моём распоряжении 4 датчика. И это уже позволяет рассчитывать, что возможности своего мобильного устройства я могу использовать для проведения достаточно большого количества исследований.

Для проверки работоспособности доступных датчиков я выполнял:

Перемещение смартфона в разных плоскостях тестирует акселерометр. По экрану перекатывается шарик.
Для проверки датчика освещения достаточно перемещать устройство в помещения с разным уровнем освещения или просто прикрывать ладошкой. Уровень освещённости будет изменяться.
Датчик расстояния проверяется при приближении ладони к экрану на расчётное расстояние в настройках датчика. В случае срабатывания датчика картинка на экране меняется.
Датчик уровня звука проверить совсем просто - поговорите в помещении или просто поднесите к открытому окну. Изменение уровня звука отразится на показаниях.

Инструкция по работе с мобильным приложением Android Sensor Box доступна здесь.

Понятно, что весь список датчиков невозможно встретить на одном мобильном устройстве.

Подробнее о некоторых наиболее распространённых датчиках и как они используются.

Акселерометр – это самый распространённый датчик, который можно встретить практически в любом мобильном устройстве (смартфоне или планшете). С работой этого датчика каждый пользователь знакомится, когда поворачивает своё устройство и изображение на экране меняет свою ориентацию. Этот датчик может выступать в качестве шагомера. Хотя для этого есть и специализированные датчики.

Геомагнитный датчик или магнитометр – датчик, реагирующий на магнитные поля нашей планеты. С его помощью можно определить стороны света. Он встречается на многих мобильных устройствах. Использование этого датчика позволит мобильным устройствам без модуля GPS или GLONASS определять стороны света и ориентироваться на местности (для позиционирования дополнительно используются сигналы вышек сотовой связи). Этот датчик также может быть использован для поиска скрытой проводки в стенах.

Гироскоп присутствует далеко не на всех мобильных устройствах. Это более точный датчик, который позволяет точно позиционировать устройство.

Датчик приближения позволяет определить наличие препятствия перед собой и определить расстояние до него. Здесь используются технологии передачи и приёма отраженного сигнала с помощью инфракрасного излучателя и приёмника сигнала. Пользователь встречается с работой этого датчика, когда, понося к уху смартфон, замечает, что экран потухает автоматически, но при этом он может вести беседу и не произойдет самопроизвольное нажатие сенсорных кнопок телефона. На более дорогих устройствах этот датчик (датчики) используются для распознавания жестов пользователя.

Датчик освещенности позволяет вычислить уровень освещенности. Пользователь с работой этого датчика может быть знаком в случаях, когда пользовательское мобильное устройство автоматически повышает или понижает уровень освещения экрана при изменении внешней освещённости (пасмурно, солнечно). Это позволяет использовать батареи мобильного устройства более экономно. Топовые модели мобильных устройств могут снабжаться и датчиками, которые имеют повышенный диапазон восприятия (ультрафиолет) внешнего источника освещения.

Датчик уровня звука присутствует практически на всех мобильных устройствах. В работе этого датчика используется встроенный микрофон.

Кстати, к датчикам иногда отдельно относят и встроенную камеру. Ведь её можно использовать для декодирования штрих кодов и QR- кодов. Часто используется для измерения пульса в продвинутых устройствах.

Различные прикладные мобильные приложения в своей работе могут работать одновременно с данными нескольких датчиков. Часто для этого используются и специально разработанные дополнительные датчики, которые могут встречаться только на некоторых моделях производителя.

Подробнее о практическом опыте использования мобильных устройств в проведении измерений в следующих постах.

Некоторый обзор и инструктивные материалы по работе с различными мобильными приложениями, использующими различные датчики, можно почитать в посте "Полезные приложения-инструменты на экране мобильного устройства".

Ещё почитать об использовании возможностей мобильных устройств в исследовательской работе в постах:

Форум на тематику поста доступен здесь.

Успешной работы!