IPhone tương lai có thể sử dụng tia laser để phát hiện chất lượng không khí hoặc phấn hoa độc hại?

Mặc dù các vật dụng như máy dò carbon monoxide tồn tại trong nhà và ở dạng xách tay, đôi khi phiên bản nhỏ gọn vẫn không đủ nhỏ để có thể dễ dàng mang theo. Lý tưởng nhất là thêm một máy dò khí vào các vật dụng mà người dùng mang theo hoặc đeo hàng ngày (chẳng hạn như điện thoại thông minh hoặc đồng hồ thông minh) sẽ cung cấp mức độ bảo vệ cao hơn, nhưng các hệ thống hiện tại không thể nhúng theo cách này.

Apple Watch hoặc iPhone trong tương lai có thể cảnh báo người dùng về khí độc hoặc phấn hoa trong môi trường tại khu vực đó. Apple đã đưa ra một phương pháp để cảm nhận không khí một cách đáng tin cậy bằng cách sử dụng kết hợp laser và các cảm biến khác. Trong một bằng sáng chế có tên "Cảm biến vật chất hạt cho thiết bị điện tử xách tay" do Apple thu được, Apple đã đề xuất giải pháp cho vấn đề này bằng cách tạo ra một thành phần có thể được cài đặt trong thiết bị. Cụ thể, bằng sáng chế liên quan đến việc phát hiện chính xác các hạt vật chất trong không khí.

Trong chương trình giám sát không khí của Apple, nó được đề xuất sử dụng ba nguồn sáng laser, ba thấu kính phản xạ tổng bên trong và cảm biến ánh sáng hoặc điốt quang có liên quan để nhận tín hiệu ánh sáng. Ánh sáng do laser phát ra đi qua thấu kính và được phản xạ tới cảm biến nhận, ánh sáng sẽ tự khúc xạ đến cảm biến. Apple cho biết, ngăn xếp có thể bao gồm các mạch cảm biến, ở lớp dưới cùng, được chồng lên nhau bởi bộ phát và dò, và sau đó là ống kính ở trên cùng. Điều này có nghĩa là cảm biến ánh sáng và nguồn sáng sẽ ở cùng một vị trí, vì vậy ánh sáng sẽ bị dội ngược trở lại điểm gốc. Điều này cho phép Apple loại bỏ nhu cầu xác định điểm mục tiêu của ánh sáng và đặt cảm biến phát hiện cách xa bộ phát, tiết kiệm không gian thiết kế. Apple cũng khuyên bạn nên sử dụng VCSEL, được sử dụng trong phần cứng như mảng camera TrueDepth của iPhone.

Sau đó, hệ thống sử dụng sự thay đổi công suất ánh sáng phát ra từ mỗi nguồn sáng mà mỗi cảm biến nhận được để xác định rằng các hạt đã đi qua tia laser. Bằng cách phát hiện tán xạ ngược và phản xạ của chùm sáng, nó có thể được sử dụng để xác định thể tích của các hạt trong không khí. Bằng cách sử dụng ba bộ laser ở các vị trí khác nhau, sự sắp xếp này có thể phát hiện tốc độ gió và số lượng các hạt trong không gian ba chiều, do đó đạt được khả năng đọc hướng chính xác.

Hệ thống sẽ phát ra ba bộ chùm tia theo các hướng khác nhau, điều chỉnh vị trí chùm tia theo thời gian và phát hiện những thay đổi của ánh sáng phản xạ cảm ứng tại nhiều vị trí hội tụ. Hệ thống có thể sử dụng những dữ liệu này để xác định tốc độ và hướng dòng chảy theo sự thay đổi thể tích, điều này sẽ giúp tăng số lượng hạt mà nó có thể đo được trong thời gian ngắn. Sau đó, ước tính thể tích của vật chất hạt dựa trên các số đọc và tốc độ gió và nồng độ của vật chất hạt trong khí.

Apple nộp một số lượng lớn các đơn đăng ký bằng sáng chế mỗi tuần, nhưng mặc dù sự tồn tại của các đơn bằng sáng chế cho thấy các lĩnh vực mà nhóm R&D của Apple quan tâm, nhưng điều đó không nhất thiết đảm bảo rằng những ý tưởng này sẽ xuất hiện trong các sản phẩm hoặc dịch vụ trong tương lai.