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1. 개요
스마트폰에 탑재된 센서에 관한 문서.센서는 스마트폰을 컴퓨터보다 더 스마트하게 만들어주는 역할을 한다. 신체 가까이에 붙어 여러 환경을 감지하여, 보다 유용하고 상황에 적합한 정보를 "스마트하게" 보여주거나(ex. 지도), 이에 대응하여 기기가 "스마트하게" 적절한 반응을 할 수 있도록(ex. 자동밝기) 도와준다.
센서의 공통적인 특징으로는 "상시작동", 그리고 이를 위한 "저전력소모"가 있다. 부품의 수가 늘어나 스마트폰의 원가상승 요인이 되면서도 별도 센서를 탑재하는 이유가 이것이다.
센서 단독으로 정보를 감지하기도 하지만, 여러 센서 정보 조합을 통해서 정보를 감지하기도 한다.[1] 특정 행위를 감지하는데 사용되는 센서를 바꾸기도 한다.[2] 기술 발전에 따라 사용되는 센서와 그 센서의 동작원리는 앞으로 계속 바뀔 여지가 있다. 심지어는 굴러온 돌이 박힌돌을 뽑는다고 다른 센서들의 조합으로 특정 센서의 존재 이유를 제거해 버릴 수도 있다.
2. 종류
- 필수부품: 넓게 보면 신호를 감지하는 센서의 일종이다. 다만, 메인 부품들은 대걔 전력소모가 크기 때문에 "상시작동을 위한 센서"로 활용하긴 어렵고[3], 용도에 따라 전용 센서를 별도 탑재하게 된다.
- 환경센서
- 근접센서: 통화 중 화면에 피부가 근접할 때 터치 오작동을 방지하는 용도로 사용된다. 주머니 수납, 다이어리케이스 덮인 상황 등을 감지하여 미사용시 오작동 방지 용도로도 사용된다. 보통 스마트폰은 적외선을 사용한다
- 조도센서: 화면 밝기를 자동으로 조절하는 용도로 사용된다. 주머니/가방 속 어두운 공간을 감지하여 미사용시 오작동 방지 용도, 벨소리 키우는 용도로도 사용된다.
- 온도센서: 실온을 측정하는 센서를 기대하겠지만, 그것보다는 내부 부품(AP, 배터리, 단자) 온도를 측정하여 성능관리( 스로틀링)용도로 사용된다.[4]
- 습도센서: 날씨를 측정하는 센서를 기대하겠지만, 날씨앱으로 날씨를 확인하는게 더 편하다(...) 기기 입장에서는 이슬점을 계산하여 이를 피하는데 의미가 있을 수 있다.
- 압력센서: 고도계로 활용될 수 있다.
- 위치/동작센서: 일반적으로 내비게이션을 위한 센서들이다. 단일 센서를 이용하기도 하지만 여러 센서 정보를 조합해서 필요한 정보를 도출하기도 한다.
- GPS: 지도에서 현재 위치를 표시할 수 있게 해준다. 사진에 위치정보를 기록하는데에도 쓰인다.
- 가속센서, 중력센서: 가속도를 감지하며, 기기의 위 아래 뒤집혀있는지 여부(중력)를 감지한다. 휴대폰의 충격을 감지하거나( 노크온, 만보계), 휴대폰을 흔들어서 빠른실행 기능을 가능하게 하거나( 간편 결제 서비스, QR 체크인), 벨소리나 알람이 울릴 때 뒤집어 끄는 용도로 사용되고 있다.
- 자이로스코프: 회전을 감지한다. 파노라마 촬영이나 게임 중 미세한 조종이 필요한 경우 이용된다. 자이로스코프를 모션 인식 용도로 사용하여 스마트폰의 단축키로 사용하려는 시도가 있었다.
- 지자기센서: 간단히 말해서 나침반.
- 거리센서: 카메라 초점을 맞추는 용도로 필요했던 센서. 그 외에 최근에는 물체의 형상을 인식하거나(근거리), 공간의 거리를 감지하여(원거리) 이를 유용하게 활용하기 위해[5] 다양한 방법( 초음파, 적외선, 레이저 등)으로 거리를 감지(시간차, 밀도, 각도 등)하는 새로운 센서들이 지속적으로 개발되고 있다.
- 생체인식 센서
3. 센서누락 및 논란
보급형 스마트폰에서 원가절감 차원에서 특정 센서가 빠지는 일이 빈번하다.3.1. 지자기센서/GPS 누락
많은 보급기 스마트폰/태블릿에서 지자기센서, GPS[6] 등이 누락되는 경우가 많다.- 네비게이션 용도로 사용하기 위해 싸고 화면 넓은 태블릿을 샀더니 나침반이 안 되는 경우가 빈번하다. 특히 iPad의 경우 가장 비싼 iPad Pro 라인업까지도 Wi-Fi 모델의 경우 GPS를 탑재하지 않고, 비싼 셀룰러 모델에만 GPS가 탑재되어 있다.
3.2. 가상근접센서 / 가상조도센서
전면카메라를 사용하면 빛의 세기(=조도측정), 반사광 세기(=거리측정)를 측정할 수 있기 때문에, 해당 역할을 하는 센서를 빼고 전면카메라를 "가상 근접/조도 센서"라 부르며 이를 대체할 수 있다. 가격이 싼 보급기에서 그럴 수 있다라고 인식되어 있었는데, 갤럭시 S20 FE에서 가상근접센서를 적용하면서 크게 논란이 일었다.문제는 전력소모. 이를 완화하기 위해 변화 감지 주기가 몇초 정도로 길다. (동작을 안하는게 아니라, 5초가 생각보다 긴 것이다.) 그래서 실사용자들은 휴대폰 "반응이 굼뜨다."라고 인식하게 된다.
- 통화를 시작하고 폰을 귀에 가져가면 대략 5초 정도 화면이 켜진 상태로 유지되는데, 이 짧고도 긴 순간 화면 터치 오작동을 일으킬 여지가 충분하다.
- 터치 오작동 방지가 대략 5초 정도 뒤에 개시되기 때문에 주머니에 들어간 뒤 5초 내 어떤 이유로 화면이 켜지면 (화면 잠금이 안되어 있다면[7]) 주머니 속에서 의도치 않은 앱을 실행할 수 있다. 또한 주머니 속에서 화면이 일단 켜져서 폰의 가상센서가 주머니 밖에 있는 것으로 인지를 했다면, 엉덩이가 폰을 조작하는 사태가 시작될 수 있다. 물론 대부분 이를 방지하는 시나리오(밀어서 잠금해제)가 다 짜여져 있을 것이다. 그러나 흔치 않은 상황에 대응하는 시나리오가 완벽하지 않으면 어디 구멍이 있을 수 있고(안전문자/재난문자 수신 팝업 뜸), 문제가 발생하기 시작할 수 있다.
- 다이어리 케이스를 쓰면, 스마트폰의 반응이 조금 굼뜬 걸 참는다면, 일단 오작동에 대한 문제는 해결된다.
[1]
위치 수집 관련해서 특히 그러하다. GPS 단독으로 쓸 수도 있지만, 기지국/공유기 인식으로 위치를 잡기도 하고, 다른 센서로 회전과 가속도를 측정하여 위치를 보정/수정하기도 한다.
[2]
노크온의 경우 두드림을 감지하기 위해 가속도센서를 사용했다가 터치패널을 감지하는 쪽으로 바뀌었다.
[3]
센서로 사용하지 못할 것은 없다. 부품 수를 줄이기 위해 전력소모를 감수하고 센서를 통합시켜 소위 가상센서로 활용하기도 한다. 이에 따른 일장일단은 후술.
[4]
믿기 어렵겠지만
Galaxy S4,
Galaxy Note 3에는 실제 외부 온도와 습도를 측정하는 센서가 있었다!
[5]
3D 지도, 네비게이터 용도로 신기술의 비젼을 보여줬으나, 그보다 일반 사람들은
보케/
아웃포커싱 용도로 쓰고 싶어했고, 이는
멀티 카메라를 활용하는게 더 효율적이라, 과도기에는 ToF 같은 고급기술을
단지 카메라 초점맞추는 용도로 쓴 적이 있었다. 현재는 레이저 오토포커스 내지는
Face ID 용도로 살아남았다(...) 거리센서 자체는
자율주행 자동차를 위해 지속적으로 개선되고 있는 중이다.
[6]
스마트폰에는 GPS가 누락되는 경우가 없으며 주로 태블릿에 없는 경우가 많다.
[7]
인체 감지를 통해 잠금을 방지하는 기능을 켰다던가, 화면 꺼짐 후 몇 초 이후에 잠금이 되도록 설정이 되었다던가 하는 케이스가 있다.