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Handy-Sensoren

Moderne Smartphones sind mit so vielen Handy-Sensoren ausgestattet, dass man leicht den Überblick verlieren kann. Wie funktionieren sie, wann kommen sie zum Einsatz – und was haben Sie als Nutzer davon? Wir haben einen kompakten Überblick über die kleinen Helferlein zusammengestellt, die auch in Dual-SIM Handys zum Einsatz kommen.

Welche Sensoren haben Smartphones?

Das sind die häufigsten Handy-Sensoren. Für mehr Details einfach anklicken:

  1. Gyroskop
  2. Bewegungssensor
  3. Näherungssensor
  4. Umgebungslichtsensor
  5. Fingerabdrucksensor
  6. Pulsmesser
  7. Barometer
  8. Hallsensor

Welche Sensoren hat mein Handy?

Das lässt sich über mehrere Wege herausfinden:

  • Rufen Sie die digitale Bedienungsanleitung auf Ihrem Smartphone auf. Unter Android liegen diese meist hier:
    Menü > Einstellungen > Benutzerhandbuch
  • Geben Sie den Handynamen in unsere Suche ein und schauen Sie im Datenblatt nach den angegebenen Sensoren.
  • Googlen Sie Ihren Handynamen in Verbindung mit Datenblatt

Gyroskop

Das Gyroskop nutzt eine Technik, die schon vor 200 Jahren entwickelt wurde. Mit Hilfe von Corioliskraft und Stimmgabelprinzip kann das Smartphone die Ausrichtung des Handys erkennen. Dadurch „weiß“ es, wo die vier Ecken des Smartphones im Verhältnis zueinander im Raum liegen.

Alltagsnutzen

Der Lagesensor ermöglicht den automatischen Wechsel zwischen Hoch- und Querformat. Schon im Samsung Galaxy S4 wurde die „intelligente Drehung“ eingeführt: Mit ihr unterscheiden Smartphones, ob tatsächlich der Wechsel zwischen Hoch- und Querformat stattfinden soll, oder ob der Nutzer nur in Seitenlage ist.

Technisches Prinzip

Bei einem Gyroskop rotiert ein symmetrischer Kreisel in einem beweglichen Lager. So kann sich das Lager bewegen, während die Kreiselbewegung gleichbleibt. Im Gegensatz zu den ersten Entwürfen eines Gyroskops ist der Chip heute nur wenige Millimeter klein.

Bewegungssensor – Wie funktioniert er?

Der Bewegungssensor misst die Beschleunigung des Smartphones in alle Richtungen. Zusammen mit dem Gyroskop kann er die Lage des Geräts präziser bestimmen.

Die Beschleunigung wird auf 3 Achsen ermittelt – daher nennen sich die Bauteile auch Drei-Achsen-Gyroskope:

  • X-Achse: links – rechts
  • Y-Achse: oben – unten
  • Z-Achse: vorne – hinten
Technischer Aufbau

Der Beschleunigungssensor selber ist nur wenige Millimeter groß. In seiner Mitte befinden sich mikrometerkleine Siliziumstäbe, die als Federn dienen. Bei einer Beschleunigung Smartphones bewegen sich also auch die Stäbe, deren Bewegung von Elektroden am Rand aufgezeichnet und weitergegeben wird.

Näherungssensor

Wer genauer hinsieht, findet am oberen Rahmen des Geräts eine kleine Öffnung neben der Selfie-Kamera oder dem Lautsprecher. Das ist der sogenannte Näherungs- oder Annäherungssensor. Er misst mit Infrarotlicht, ob Objekte in der Nähe sind – bzw. ob diese sich dem Sensor nähern oder davon entfernen.

Wofür wird ein Näherungssensor genutzt?

  • Display aus-/einschalten: Der Näherungssensor ist hauptsächlich bei der Annahme von Gesprächen wichtig. Führt man das Smartphone zum Ohr, registriert der Sensor die Nähre des Gesichts und kann den Bildschirm deaktivieren. Das verhindert, aus Versehen den Screen zu bedienen. Beim Entfernen des Smartphones vom Ohr wird der Screen wieder aktiviert.
  • Gesprächsannahme: Die Annäherungserkennung lässt sich auch zur halb-automatischen Annahme von Telefonaten nutzen. Das funktioniert soweit wir wissen bislang aber nur unter Android. Mit einem iPhone ist das bislang anscheinend nicht möglich.

Umgebungslichtsensor

Der Umgebungslichtsensor misst dafür die Helligkeit der aktuellen Umgebung.

Einsatzbereich

Viele Smartphones bieten eine automatische Einstellung der Display-Helligkeit. Um die Leuchtkraft passend zu justieren, müssen die Software aber wissen, wie hell die Umgebung momentan ist.

Vorteile

Je heller es draußen oder drinnen ist, desto leuchtender muss auch der Bildschirm sein, um ihn noch gut ablesen zu können. Bei dunkler Umgebung ist dagegen ein gedimmter Screen besser ablesbar – und spart Energie. Die Software übernimmt das lästige Justieren von Hand, und das Bild ist in der Regel sehr gut erkennbar.

Fingerabdrucksensor

Vor kurzem noch ein Highlight, ist der Fingerabdrucksensor inzwischen für alle guten neuen Handys im Grunde Pflicht. Meist ist er im Home-Button integriert, es gibt aber auch Fingerprint-Sensoren auf der Rückseite oder auf dem Seitenrahmen (z.B. bei einigen Sony Xperia Modellen).

Vorteile

Die Fingerabdruck-Erkennung ersetzt umständliche Sicherheitsabfragen wie beispielsweise Mustereingabe, PIN oder Passwörter. Man kann den Fingerabdruck z.B. auch für Käufe nutzen – bei Android im Google Play Store oder bei iOS (z.B. im iPhone) für den Apple App Store. Aher fast alle Smartphones fragen nach dem Einschalten oder längerer Inaktivität zunächst eine PIN ab, bevor man wieder den Fingerabdrucksensor nutzen kann.

Funktionsweise

Der Sensor besteht aus vielen einzelnen Zellen. Diese sind so klein, dass sie den Unterschied der Haut-Erhöhungen erkennen, die sogenannten Papillarleisten.

Gut zu wissen

Es ist unter Android grundsätzlich möglich, mehrere Fingerabdrücke lokal zu speichern. Bisher ist es für Profis mit erheblichem Aufwand möglich, den Sensor zu überlisten. Hundertprozentig sicher ist diese Methode also nicht, vereinfacht aber den Alltagsgebrauch.

Pulsmesser

Pulsmesser befinden sich meist auf der Rückseite des Gehäuses. Man legt einfach einen Finger darauf, und schon wird die Pulsfrequenz gemessen.

Wie funktioniert ein Pulsmesser?

Eine LED beleuchtet die aufgelegte Fingerkuppe. Durch das pulsierende Blut ändert sich die zurückgeworfene Farbe des Lichts permanent. Diese Veränderungen werden aufgezeichnet. Eine geeignete Smartphone-App kann aus diesen Daten die Herzfrequenz ermitteln.

Geschichte: Vorreiter Android

Erstmals kam ein Pulsmesser unter Android zum Einsatz – beim Samsung Galaxy S5. Das iPhone verzichtet bislang darauf, doch mit Hilfe von Apps kann man Kamera und LED-Blitz zur Frequenzmessung zweckentfremden.

Barometer

Barometer messen den Luftdruck der Umgebung. Das wird bei Handys v.a. dazu genutzt, die Höhe zu bestimmen. Vor allem Fitness-Apps können mit Hilfe des Barometers ermitteln, ob man viele Höhenmeter auf einer Strecke zurückgelegt hat. Da ein GPS-Modul in der Regel dasselbe Ergebnis bereitstellen kann, ist der Mehrwert einer Luftdruckmessung bislang überschaubar.

Hallsensor

Der Hallsensor misst elektromagnetische Felder. Das ist für mehrere Anwendungsgebiete nützlich.

  • Digitaler Kompass: Bewegt man sein Handy minimal – z.B. wenige Millimeter – kann der Hallsensor anhand der magnetischen Flussdichte die Stärke und Richtung des Erdmagnetfelds ermitteln. Ähnlich einem klassischen Kompass. Das trägt zur Genauigkeit der Navigationssysteme bei. Immer mehr Modelle mit Android bieten diese Funktion.
  • Cover-Erkennung: Mit einem geeigneten Flip-Cover erkennt der Sensor, ob die Hülle über dem Display geschlossen oder offen ist. Schließt man die Hülle, geht der Bildschirm aus, öffnet man sie wieder, leuchtet der Screen auf. Diese Funktion ist sowohl unter Android als auch unter iOS möglich.
  • Stromleitungen: Theoretisch reicht die Leistung des Hallsensors aus, um Stromleitungen in der Wand zu finden. Dafür sind entsprechende Handwerker-Apps nötig.
Wichtig

Starke Magneten können die Funktionalität beeinflussen und beschädigen. Nach einem solchen Vorfall benötigt der Handy-Sensor meist einige Tage, um sich neu zu kalibrieren.