O seu smartphone é um grande feito da engenharia: ele reúne meia dúzia de dispositivos em um só. A maioria das suas características mais interessantes só podem ser realizadas graças a uma ampla gama de sensores – mas o que são eles e o que fazem?
Como o seu telefone consegue contar quantos passos você dá e substituir um monitor de atividades físicas? O GPS consome dados móveis? Quais sensores você deveria se assegurar que estão no seu próximo aparelho?
Tudo o que você precisa saber está aqui.
Acelerômetro
Os acelerômetros controlam a detecção de movimento baseada em eixos e podem ser encontrados em monitores fitness, bem como em telefones – é por causa deles que seu smartphone consegue registrar seus passos, mesmo que você não tenha comprado um dispositivo vestível.
Eles também dizem ao software do smartphone em qual direção o aparelho está apontando, algo que está se tornando cada vez mais importante com a chegada dos aplicativos de realidade aumentada.
Como o nome já indica, o acelerômetro mede a aceleração, então o mapa dentro do Snapchat consegue colocar um carro ao redor do seu bitmoji quando você está dirigindo, além de ser necessário para várias outras aplicações úteis.
O sensor em si é feito de outros sensores, incluindo estruturas microscópicas de cristal que se estressam por causa das forças de aceleração. O acelerômetro então interpreta a tensão que vem desses cristais para descobrir o quão rápido seu smartphone está se movimentando e para qual direção está apontando.
Ele é o responsável por trocar do modo retrato para o modo paisagem na interface e exibir sua velocidade atual em um aplicativo de mapas. O acelerômetro é um dos sensores mais importantes.
Giroscópio
O giroscópio ajuda o acelerômetro a entender de que forma o celular está orientado – ele adiciona uma camada extra de precisão, para que aquelas fotos esféricas em 360 graus fiquem realmente impressionantes.
Quando você joga um joguinho de corrida no seu celular e inclina a tela para pilotar o carro, é o giroscópio que está sentindo o que você está fazendo, em vez de ser o acelerômetro. Isso porque você está aplicando uma leve inclinação no smartphone e não está se movendo.
Os giroscópios não são exclusivos dos telefones. Eles são utilizados em altímetros dentro de aeronaves para determinar a altitude e a posição, por exemplo, e para manter câmeras estáveis enquanto estão em movimento.
Os giroscópios dentro dos celulares não utilizam rodas e suspensões como os dispositivos mecânicos tradicionais que você pode encontrar em um avião antigo – em vez disso, eles são giroscópios Micro-Eletro-Mecânicos (MEMS, na sigla em inglês), uma versão menor do conceito embutido em uma placa eletrônica, para que caiba em um celular.
A primeira vez que os giroscópios MEMS realmente fizeram sucesso foi no iPhone 4, em 2010. Naquela época, era incrivelmente inovador conseguir fazer com que o celular detectasse a orientação no espaço físico com tanta precisão – hoje em dia, é algo normal.
Magnetômetro
Completando o triumvirato dos sensores responsáveis por identificar onde o seu smartphone está no espaço físico, temos o magnetômetro. Novamente, o nome dá uma dica do que ele faz: mede os campos magnéticos e assim consegue dizer para qual lado está o norte, ao diferenciar sua tensão de saída para o celular.
Quando você entra e sai do modo bússola no Google Maps ou Apple Maps, é o magnetômetro que faz o trabalho de mostrar o mapa na direção certa. Ele também permite o funcionamento dos aplicativos de bússola.
Magnetômetros também são encontrados em detectores de metal, já que eles conseguem detectar metais magnéticos. É por isso que existem alguns aplicativos de detecção de metais para smartphones.
No entanto, o sensor não funciona só para o seu propósito principal, que seria permitir o bom uso de apps de mapas – ele opera em conjunto com os dados que vêm do acelerômetro e da unidade do GPS para descobrir onde você está no mundo e para qual direção você está apontando (muito útil para aquelas rota de navegação detalhadas).
GPS
Ah, GPS! Onde estaríamos sem você? Provavelmente em um lugar remoto, enlameado, amaldiçoando o dia em que abandonamos nossos mapas de papel para os equivalentes eletrônicos.
As unidades de GPS dentro dos celulares recebem um sinal de um satélite que está no espaço para descobrir em que parte do planeta você está. Eles não utilizam nenhum dado móvel, e é por isso que você consegue visualizar sua localização mesmo quando seu aparelho está sem sinal e mesmo que o mapa mostre apenas uma bagunça em baixa resolução, ou aquela tela branca, sem nenhuma informação.
Ele se conecta com múltiplos satélites e então calcula onde você está, baseado nos ângulos das intersecções. Se nenhum satélite for encontrado – se você está no subterrâneo ou o céu está muito, muito nublado – ele não conseguirá dar sua posição.
E embora o GPS não utilize os dados móveis, toda essa comunicação e cálculos podem drenar sua bateria, e é por isso que a maioria dos guias para economizar bateria dizem para desligar os serviços de localização. Aparelhos menores, como smartwatches, não possuem um GPS por essa mesma razão.
O GPS não é a única forma de seu celular descobrir sua posição – a distância para torres de celulares também pode ser utilizada para dar uma aproximação –, mas se você precisa de uma navegação real, ele é essencial. Os GPS atuais que estão dentro dos nossos smartphones combinam os sinais de GPS com outros dados, como a força do sinal de celular, para dar leituras de localização mais precisas.
Sensores biométricos
Quase todos os telefones no mercado vêm com um sensor de impressão digital ou um sistema de reconhecimento facial para ajudá-lo a desbloquear o telefone. Esses sensores biométricos podem ser enganados de certa maneira, mas geralmente são mais seguros — e convenientes — do que usar apenas um código PIN.
Os sensores de impressão digital foram dos botões de hardware para os circuitos na tela. Existem três tipos principais: óptico (varredura com luz), capacitivo (varredura com capacitores eletrônicos) e ultrassônico (varredura com ondas sonoras). Para obter os melhores resultados, os sensores de ultrassom são os melhores, porém as outras duas opções não deixam de ser boas. Elas são predominantemente usadas em aparelhos mais baratos.
Estes sensores não trabalham sozinhos, com os fabricantes implementando uma variedade de truques e algoritmos de software diferentes para tornar o reconhecimento de impressões digitais o mais preciso possível. Os melhores telefones Android premium agora têm sensores de impressão digital na tela quase tão bons quanto os que usam botões físicos de hardware.
Você não encontrará um sensor de impressão digital nos iPhones de primeira linha ou no Pixel 4, é claro: esses telefones e outros como eles usam reconhecimento facial. Novamente, uma variedade de tecnologias é implantada aqui, com aparelhos mais baratos simplesmente usando uma lente da câmera normal e tentando verificar sua identidade como uma foto de alta resolução.
Em dispositivos topo de linha, um sensor infravermelho mapeia seu rosto em três dimensões usando pontos, que são interpretados pelo software do telefone. quanto mais inteligente o software, mais rápido o desbloqueio. Quando o desbloqueio facial funciona bem, pode parecer mágico, mas há muito mais trabalho nos bastidores.
O restante
Você tem muito mais sensores em seu telefone, embora eles talvez não sejam tão importantes quanto os que já mencionamos. O Pixel 4 e o Pixel 4 XL são únicos a ter um sensor Soli, que é essencialmente um módulo de radar: ele pode detectar movimentos perto do telefone e logo acima dele, para que os alarmes fiquem mais silenciosos enquanto você os move para silenciá-los e o desbloqueio facial pode ser acionado assim que você pegar seu telefone.
No lado da Apple, vimos o LiDAR adicionado aos iPads Pro e pode muito bem chegar ao próximo iPhone. Em resumo, é uma tecnologia de varredura de luz laser que pode analisar a profundidade e mapear uma sala com muita precisão e será mais útil para apps de realidade aumentada nos próximos anos.
Depois, há o chip U1 nos telefones mais novos da Apple. É mais uma antena de comunicação do que um sensor, mas pode ajudar a determinar a localização e a direção em que o telefone está sendo direcionado. Muitos telefones, incluindo o iPhone, também possuem um barômetro que mede a pressão do ar: é útil para tudo, desde a detecção de como está o tempo até em saber a altitude em que você está.
O sensor de proximidade geralmente fica perto do alto-falante superior e combina um LED infravermelho e um detector de luz para desligar a tela quando o seu celular está perto da sua orelha. O sensor emite um feixe de luz que é enviado de volta, embora isso seja invisível ao olho humano.
Já o sensor de luz do ambiente faz exatamente aquilo que você poderia esperar dele, medindo a luz do ambiente e ajustando o brilho da sua tela de acordo (se você deixar essa configuração ativa).
Assim como o resto da tecnologia que está no seu celular, esses sensores estão ficando cada vez menores, mais espertos e menos consumidores de energia. Então, mesmo que o smartphone de cinco anos atrás também tenha um GPS, isso não quer dizer que ele será tão preciso quanto o de um aparelho atual. Adicione ajustes no software e otimizações, e essa é mais uma razão pela qual você deveria pensar em comprar um novo smartphone de tempos em tempos, mesmo que quase nunca veja esses sensores listados nas especificações. Além disso, esses últimos que citamos nem sempre estão presentes nos smartphones mais baratos.
Obrigado Live Science, Quora, Virtual Reality Society, iFixit, HowStuffWorks e RotoView por muitas das informações que colocamos aqui.
Atualização de post publicado originalmente em 24 de julho de 2017.