一種多模塊手機(jī)殼

?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院 冉 濤 張 河 瑋 龍 陳泰宇

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，大家開發(fā)了智能手機(jī)的各種全新的功能，對于目前流行的手機(jī)軟件和直播，拍照功能尤為重要，同時(shí)也帶來了許多問題，例如青少年的手機(jī)沉迷，本文主要探究的是一些新型的手機(jī)殼——多模塊手機(jī)殼，通過各種模塊的手機(jī)殼使手機(jī)可以搭配無人機(jī)，以及防沉迷系統(tǒng)的功能。

1 無人機(jī)模塊

目前智能手機(jī)成為了人們生活中不可或缺的一部分，為我們的生活帶來了許多便捷的，各種相關(guān)行業(yè)層出不窮，包括直播帶貨，抖音短視頻等都離不開拍照，但是有時(shí)需要的拍照角度過于刁鉆或者危險(xiǎn)，這時(shí)候就有了多模塊化手機(jī)殼就不用擔(dān)心了，這個(gè)手機(jī)殼能夠通過多種模塊提供不同的功能。

多模塊化手機(jī)殼簡介：該項(xiàng)目分為兩個(gè)模塊，其中一個(gè)適用于短時(shí)間低空拍攝，另一個(gè)能過夠防止未成年人沉迷手機(jī)設(shè)計(jì)的模塊化多功能手機(jī)殼，其中模塊包括微型無人機(jī)和特制的防止未成年人自主拆卸的手機(jī)殼，微型無人機(jī)的飛行需要手機(jī)APP進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)5-10min的低空飛行，支持1200萬像素照片拍攝和1080P的視頻錄制；特制的防止未成年人自主拆卸的手機(jī)殼可以讓家長通過手機(jī)APP控制未成年人一天能夠玩手機(jī)的總時(shí)長，在晚上也可以設(shè)置時(shí)間讓未成年人的手機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)只能使用一些基本功能，以此防止未成年人沉迷于手機(jī)。同時(shí)還可以自主選擇手機(jī)殼的模塊安裝以及自主設(shè)計(jì)手機(jī)殼后面的圖案。

美國內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯消費(fèi)電子展(CES 2018)，1月8日，2018年一電航空與SELFLY Camera LLC合作，宣布推出AEE SELFLY?全球首款嵌入無人機(jī)的智能手機(jī)殼。這款產(chǎn)品放飛了手機(jī)的攝像頭，為智能手機(jī)用戶提供了無論在任何地點(diǎn)，都可以拍出高質(zhì)量照片和視頻的全新體驗(yàn)。利用高端穩(wěn)定化技術(shù)，AEE SELFLY采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸4-6in的手機(jī)殼，幾乎適用于任何智能手機(jī)。該設(shè)備能夠在用戶的指揮下飛行，完成較遠(yuǎn)距離的、狹窄的或更高的角度的照片和視頻的自拍。只要用手機(jī)app就可以對其進(jìn)行操控，發(fā)指令也簡單易行，讓AEE SELFLY懸停，或者找好角度，拍攝完美的視頻和照片。AEE SELFLY配有1080P全高清視頻功能，4min的飛行時(shí)間，大約30min的充電時(shí)間，與蘋果iOS和安卓設(shè)備兼容。

微型無人機(jī)想象圖如圖1所示。

圖1 微型無人機(jī)想象圖

無人機(jī)一般由以下幾方面組成：機(jī)架，電源，電機(jī)，油門，螺旋槳，發(fā)射機(jī)還有飛行控制板組成，對于旋翼無人機(jī)的優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)：

（1）拍攝：影視制作以及日常生活中許多難以拍照的地方都可以通過它來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谂臄z中可以隨時(shí)減速、停止、旋轉(zhuǎn)、加速，擁有很高的自由度。

（2）懸停：具備在高處懸停的能力，讓旋翼機(jī)能夠完美的完成拍照的任務(wù)

（3）三維測繪：與固定翼機(jī)相比，旋翼機(jī)可以從側(cè)面方位對建筑物外立面進(jìn)行傾斜圖片的拍攝。

（4）垂直起降能力：這意味著與固定翼無人機(jī)相比，旋翼機(jī)幾乎可以在任何地方起降。

當(dāng)然，也有一部分問題，下面是一些關(guān)于常見的問題：

（1）無人機(jī)信號失聯(lián)

雖然無人機(jī)手機(jī)殼在生產(chǎn)過程中會(huì)給出詳細(xì)的數(shù)據(jù)參數(shù)，但是這些數(shù)據(jù)參數(shù)都是在理想環(huán)境下測試出來的，并沒有把實(shí)際環(huán)境考慮進(jìn)去。在使用過程中，城市電磁的干擾、無人機(jī)飛行距離的長短，風(fēng)力大小等因素都會(huì)影響到無人機(jī)的信號傳輸。使得無人機(jī)在給定的參數(shù)范圍內(nèi)出現(xiàn)失聯(lián)情況。目前無人機(jī)失聯(lián)情況最多的是發(fā)生在飛至建筑后側(cè)時(shí)，遭到建筑物的遮擋，使得無人機(jī)與手機(jī)之間的信號傳輸微弱。特別是在遠(yuǎn)距離飛行時(shí)，很容易就會(huì)丟失無人機(jī)的信號。要解決這個(gè)問題。首先我們在飛行前就要仔細(xì)地規(guī)劃飛行航線，還要切記飛行前在手機(jī)上設(shè)定好返航的高度。觀察附近好周圍的環(huán)境，將返航最高度設(shè)置高于最高建筑物高度。如此，一旦無人機(jī)信號失聯(lián)，就會(huì)直接按照設(shè)計(jì)好的路線返回原點(diǎn)。這主要依賴于GPS的定位系統(tǒng)，在出發(fā)前需要一個(gè)有效的GPS喜好用來儲存出發(fā)位置，通常在丟失飛控信號。電池電量過低的情況下，程序就會(huì)觸發(fā)返航模式。

（2）視頻穩(wěn)定度不夠

所有的無人機(jī)都會(huì)振動(dòng)并且會(huì)以奇怪的角度飛行，因此沒有動(dòng)態(tài)穩(wěn)定器會(huì)導(dǎo)致視頻效果很差甚至無法使用。哪怕有很多減振方法，拍攝效果也不會(huì)很完美。所以需要更好的主動(dòng)飛行隱定器。在消費(fèi)級無人機(jī)上可以見到兩種減振方法。一種方法是云臺，云臺是在無人機(jī)運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)過程中提供反作用力以穩(wěn)定視頻的裝置。它由2個(gè)或3個(gè)電機(jī)組成，每個(gè)電機(jī)分別控制攝像頭的俯仰、偏移和翻滾動(dòng)作。電機(jī)可以是簡單的伺服電機(jī)，也可以是能提供更平順動(dòng)作的無刷電機(jī)。云臺由自動(dòng)駕駛儀或者獨(dú)立控制器控制。它獲得無人機(jī)的當(dāng)前位置并做出相應(yīng)改變以滿足攝像頭的位置穩(wěn)定狀態(tài)。編寫一個(gè)簡單的云臺控制器跟編寫無人機(jī)姿態(tài)控制器類似。諸如PX4和APM之類的自動(dòng)駕駛儀會(huì)內(nèi)嵌云臺控制器。大多數(shù)無人機(jī)都要用到云臺，例如大疆、3D Robotics。另一種是廣角鏡頭和軟件穩(wěn)定，Parrot可以把全高清視頻無人機(jī)的質(zhì)量控制在500g以內(nèi)，讓無人機(jī)的使用既安全又充滿樂趣。藍(lán)牙傳感器如圖2所示。

圖2 藍(lán)牙傳感器

2 防沉迷模塊

這一套產(chǎn)品，不僅僅是無人機(jī)模塊，最大的優(yōu)勢在于配套了防沉迷系統(tǒng)，提高產(chǎn)品實(shí)用性、元素多元化性。防沉迷不僅是我國家長關(guān)注的問題，在世界各國，對于手機(jī)泛濫，手機(jī)使用低齡化等都有關(guān)注，因?yàn)槌撩允謾C(jī)電子產(chǎn)品所帶來的影響是巨大的：

第一方面，在心理、身體健康的影響，沉迷于手機(jī)的青少年，對視力影響巨大在中國：小學(xué)、初中、高中、大學(xué)中的近視率最高竟有86.36%，而且還有逐漸上升的趨勢，手機(jī)-是照成這影響之一。第二方面，對青少年的教育影響：沉迷于手機(jī)的青少年對學(xué)業(yè)不上心，耗費(fèi)精神，照成學(xué)業(yè)跟不上，學(xué)習(xí)時(shí)間不夠，知識吸收率低等問題。

所以這防沉迷功能，有很大的市場，畢竟國內(nèi)對防沉迷只針對軟件方面進(jìn)行研究，對硬件研究不多。

在空間分配方面，是一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)，在無人機(jī)的基礎(chǔ)上，把無人機(jī)在手機(jī)上的底座空間上放置防手機(jī)沉迷硬件。即可以充分利用無人機(jī)模塊所多余的空間，也讓用戶擁有最大化的良好的產(chǎn)品體驗(yàn)，且該底座安裝方便，只需要把手機(jī)放進(jìn)去即可，通過用特制的螺絲固定，卸掉時(shí)也只能用特定的工具，這使得家長不在使用者旁邊時(shí)，不可以正常拆卸。有效的控制防沉迷問題。

手機(jī)殼中的硬件包括了，集成了傳感器，實(shí)時(shí)手機(jī)手機(jī)信息，并發(fā)送個(gè)APP，通過APP可以監(jiān)控孩子位置，動(dòng)作等服務(wù)：

（1）可在APP上設(shè)置使用手機(jī)時(shí)長，使用防沉迷手機(jī)累計(jì)超過時(shí)長，就會(huì)控制手面，只能撥打電話功能。

（2）手機(jī)殼中的的傳感器還記錄位置信息，家長可以實(shí)時(shí)看看孩子所在的位置，對孩子的外出行為，更加的了解。

（3）如果手機(jī)受到明顯的機(jī)械碰撞，手機(jī)殼接收并向綁定的APP手機(jī)號碼發(fā)送信息，比如：孩子在發(fā)生什么意外時(shí)，家長第一時(shí)間知道，并做出相應(yīng)的措施。

目前市場上這種硬件也是主流的運(yùn)行模式，這也是這個(gè)防沉迷模塊可以實(shí)現(xiàn)可能，而且是結(jié)合了無人機(jī)模塊，兩種結(jié)合，節(jié)省了很多硬件的二次制作成本。防沉迷模塊想象圖如圖3所示。

圖3 防沉迷模塊想象圖

結(jié)語：手機(jī)殼無人機(jī)小巧的尺寸可以裝進(jìn)手機(jī)里。不需要時(shí)折疊存放，需要時(shí)展開套在手機(jī)上。只需輕輕一拋便可實(shí)現(xiàn)飛行。無人機(jī)手機(jī)殼輕便易攜帶，放在背包或口袋都行。安全、輕便、易操作都是無人機(jī)手機(jī)殼的優(yōu)點(diǎn)。而且在手機(jī)殼配套有防沉迷模塊，對于低齡手機(jī)使用用戶，有效的防沉迷，讓家長可以實(shí)時(shí)了解孩子的動(dòng)態(tài)。這種無人機(jī)手機(jī)殼加防沉迷模塊的出現(xiàn)，將是一個(gè)可執(zhí)行的項(xiàng)目，配上無人機(jī)，從我們的日常生活到家庭教育，管理低齡使用者的使用手機(jī)的時(shí)長以及需要空中作業(yè)解決方案的地方，都將有無人機(jī)手機(jī)殼的一席之地，何況現(xiàn)在配有防沉迷系統(tǒng)的拍照無人機(jī)手機(jī)殼，可以廣泛的運(yùn)用于家庭。對于市場也是可觀的。