মোবাইল ডিভাইসে প্রক্ষিমিটি সেন্সর — এটি কী, ধরন এবং কার্যনীতি

ফোনে প্রক্ষিমিটি সেন্সর কী

প্রক্ষিমিটি সেন্সর — একটি স্পর্শহীন ইনফ্রারেড সেন্সর যা স্মার্টফোনের সামনের প্যানেলের উপরের অংশে, ইয়ারপিইস স্পিকারের পাশে অবস্থিত। এটিতে একটি ইনফ্রারেড LED (IR LED) এবং একটি ফোটোডিটেক্টর (ফোটোডায়োড বা ফোটোট্রাংজিস্টর) থাকে। প্রক্ষিমিটি সেন্সর সহ প্রথম বৃহৎ পরিমাণের স্মার্টফোন ছিল Apple iPhone (2007) — তারপর থেকে, এই সেন্সরটি সকল আধুনিক ফোনের একটি বাধ্যবাহ্যক উপাদানে পরিণত হয়েছে।

অবস্থান এবং গঠন

সেন্সরটি সাধারণত ডিসপ্লের গ্লাসের নীচে লুকানো থাকে এবং শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট কোণ থেকে একটি ছোট দাগ হিসেবে দৃশ্যমান হয়। আধুনিক মডেলগুলি গ্লাসে প্রতিফলনের কারণে ভুল ট্রিগার প্রতিরোধে একটি সংকীর্ণ রশ্মি কোণ (15–30 ডিগ্রি) সহ একটি অপ্টিক্যাল মডিউল ব্যবহার করে। প্রস্তুতকারীদের মধ্যে রয়েছে Sharp, ams OSRAM (TMD সিরিজ), Silicon Labs এবং তাদের চুক্তিবদ্ধ অঙ্গীদের।

দুই ধরনের সেন্সর

মোবাইল ডিভাইসে ডিস্ক্রিট সেন্সর (একটি পৃথক চিপ IR LED + ফোটোডায়োড) এবং ইন্টিগ্রেটেড মডিউল (একই চিপে উভয় উপাদান) ব্যবহার করা হয়। ইন্টিগ্রেটেড সমাধান (ams TMD2635, আকার 1×1×0.5 মিমি) আধুনিক ফ্ল্যাগশিপের অল্ট্রা-পাতলা কেসিংয়ে ব্যবহৃত হয় এবং বোর্ডে সর্বনিম্ন জায়গা নেয়।

ইনফ্রারেড সেন্সর কিভাবে কাজ করে

প্রক্ষিমিটি সেন্সরের কার্যনীতি প্রতিফলিত IR বিকিরণের তীব্রতা মাপার উপর ভিত্তিক। ইনফ্রারেড LED একটি আলোর স্পন্দন (850–940 nm) নির্গত করে, এবং ফোটোডায়োড কোনও বস্তু থেকে প্রতিফলিত আলোর পরিমাণ মাপে। যদি প্রতিফলিত সংকেত একটি সীমা অতিক্রম করে, তবে বস্তুটিকে কাছাকাছি (3–5 সেমির কম) বলে মনে করা হয়।

বাহ্যিক আলো দমন

প্রধান কারিগরিগত চালেঞ্জ হল সৌর হস্তক্ষেপ এবং অন্যান্য IR উৎস থেকে গর্বর। সমাধান হল নির্গতি মডিউলেশন: IR LED 10–100 kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে স্পন্দন নির্গত করে, এবং ফোটোডিটেক্টর DC উপাদান ফিল্টার করে সিংক্রোনাসলি সংকেত শনাক্তি করে। ams Application Note AN000610 (2024) অনুযায়ী, সিংক্রোনাস ডিটেক্শন পৃষ্ঠভূমি আলো 40–60 dB দমন করে।

ক্যালিব্রেশন এবং সীমান্ত

ট্রিগার সীমান্ত নির্মাতা ক্যালিব্রেশনের সময় নির্ধারণ করে এবং ডিসপ্লের গ্লাসের স্বচ্ছতার উপর নির্ভর করে। একটি সাধারণ সীমান্ত 2–4 সেমি প্রতিফলন দূরত্বের সাথে মেলে। যখন একটি আঙ্গুল বা কান সীমান্তের কাছাকাছি রাখা হয়, তবে সেন্সর 0 (কাছাকাছি) আউটপুট করে; অন্যথায়, এটি সর্বোচ্চ পরিসরের মান (মডেলের উপর নির্ভর করে 8–10 সেমি) ফিরিয়ে দেয়।

প্রক্ষিমিটি সেন্সর এবং ToF সেন্সরের মধ্যে পার্থক্য

IR প্রক্ষিমিটি সেন্সর প্রতিফলন তীব্রতা মাপে — দুই অবস্থার একটি বাইনারি সেন্সর। Time-of-Flight (ToF) আলোর একটি বস্তুতে যাওয়া এবং ফিরে আসতে সময় মাপে, যা বেশ কয়েক মিটার পর্যন্ত সগত দূরত্ব মাপনের অনুমতি দেয়। মোবাইল ডিভাইসে, ToF সেন্সর (STMicroelectronics এর VL53L5) ক্যামেরা অটোফোকাস এবং AR অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়।

কথায় IR Proximity ব্যবহার করবেন, কথায় ToF

কলের সময় স্ক্রিন বন্ধ করার কাজের জন্য, একটি সহজ বাইনারি IR সেন্সর যথেষ্ট — এর মূল্য ToF মডিউলের $1–$3 এর তুলনায় $0.10–$0.30। ToF সেন্সর সগত দূরত্ব মাপন যোগ করে, কিন্তু মৌলিক কাজের জন্য অতিরিক্ত। কিছু ফ্ল্যাগশিপ (Samsung Galaxy S23 Ultra) উভয় প্রযুক্তি সমন্বিত করে এমন সংমিশ্র মডিউল ব্যবহার করে।

Android এ সেন্সরে প্রোগ্রামেটিক অ্যাক্সেস

Android Sensor.TYPE_PROXIMITY এর মাধ্যমে প্রক্ষিমিটি সেন্সরে অ্যাক্সেস প্রদান করে। API এর একটি মূখ্য বৈশিষ্ট্য হল সেন্সর শুধুমাত্র দুটি ব্যবহারিকভাবে অর্থপূর্ণ মান ফিরিয়ে দেয়: 0 (বস্তু কাছাকাছি) এবং সর্বোচ্চ পরিসরের মান (সাধারণত 5–10 সেমি) যখন কোনও বস্তু উপস্থিত নেই। অন্তর্নিহিত আলগোরিদম সংকেতের অ্যানালগ প্রকৃতি লুকায়।

সেন্সরের সাথে কাজ করা

সেন্সরের বাইনারি প্রকৃতির অর্থ হল অ্যাপ্লিকেশন কোনও বস্তুর সগত দূরত্ব পেতে পারে না — শুধুমাত্র সেন্সিং জোনের মধ্যে কোনও বাধা আছে বা নেই। এটি একটি হার্ডয়ের সীমাবদ্ধতা। আরও সগত মাপের জন্য, মানক TYPE_PROXIMITY API এর মাধ্যমে ToF সেন্সর (যদি উপলব্ধ থাকে) ব্যবহার করুন, কিন্তু ToF সমর্থিত ডিভাইসগুলিতে এটি অ্যানালগ মান ফিরিয়ে দেয়।

val proximitySensor = sensorManager
    .getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY)

sensorManager.registerListener(
    object : SensorEventListener {
        override fun onSensorChanged(event: SensorEvent) {
            val distance = event.values[0]
            val maxRange = proximitySensor?.maximumRange ?: 10f

            when {
                distance < maxRange -> lockScreen()
                else -> unlockScreen()
            }
        }

        override fun onAccuracyChanged(
            sensor: Sensor, accuracy: Int
        ) {}
    },
    proximitySensor,
    SensorManager.SENSOR_DELAY_UI
)

Wake Lock এবং পার ম্যানেজমেন্ট

প্রক্ষিমিটি সেন্সর রিজিস্টার করার সময়, SCREEN_OFF_WAKE_LOCK ব্যবহার করা গুরুত্বপূর্ণ যদি অ্যাপ্লিকেশনটি স্ক্রিন বন্ধ অবস্থায় চালু থাকতে হয় (যেমন, কল রিকর্ডিং)। Wake Lock ছাড়া, CPU ঘুমিয়ে যেতে পারে এবং সেন্সর ডেটা পাওয়া বন্ধ হয়ে যেতে পারে। SENSOR_DELAY_UI ফ্ল্যাগ (200 মিলিসেকেন্ড) বেশিরভাগ পরিদর্শনের জন্য যথেষ্ট।

অ্যাপ্লিকেশনে প্রক্ষিমিটি সেন্সরের ব্যবহার

যদিও সেন্সরের প্রাথমিক কাজ কলের সময় স্ক্রিন বন্ধ করা, ডিভেলপাররা আরও সৃজনশীল ব্যবহার খুঁজে পায়েন। Glimmer অ্যাপ্লিকেশনটি স্ক্রিনের সামনে হাত নাড়িয়ে ট্র্যাক স্কিপ করতে প্রক্ষিমিটি সেন্সর ব্যবহার করে — একটি গান স্কিপ করতে তালের পাতা স্যাইপ করুন। ব্যাটারি ক্ষতিগ্রস্ত হয় না: সেন্সর শুধুমাত্র 0.3–0.7 mA ব্যবহার করে।

• অটো-উত্তর এবং কল রিকর্ডিং — অ্যাপ্লিকেশন শনাক্তি করে যে ফোনটি কানের কাছে তোলা হয়েছে এবং স্পিকার বা রিকর্ডিং সক্রিয় করে।
• পকেট মোড — ফোন পকেটে থাকলে স্ক্রিন লক করে এবং ভাইব্রেশন বন্ধ করে। সেন্সরটি প্রতি 1–2 সেকেন্ডে পরিবেষিত হয়।
• প্রিভিউর জন্য নিকটতা — গ্যালারি অ্যাপ্লিকেশনে, স্ক্রিনের কাছে হাত আনলে লুকানো নিয়ন্ত্রণ দেখায়।
• স্পর্শহীন গেমিং — সহজ গেম যেখানে সেন্সরের সামনে হাতের নড়াউড়ি বর্তন চাপার বিকল্প হিসেবে কাজ করে।

সমস্যা এবং সীমাবদ্ধতা

প্রক্ষিমিটি সেন্সরের প্রধান সমস্যা হল ভুল ট্রিগার স্ক্রিন প্রোটেক্টর এবং কেস ব্যবহার করার সময়। কিছু নির্মাতা (Google Pixel 8, 2023) IR এর পরিবর্তে একটি আল্ট্রাসাউনিক প্রক্ষিমিটি সেন্সর ব্যবহার করে — এটি যেকোনো স্ক্রিন প্রোটেক্টর এবং যেকোনো মোটার ডিসপ্লের মাধ্যমে কাজ করে, কিন্তু এর সগতা কম এবং আড়ালতা বেশি (ডেপি রাস্তায়়ার মধ্যে 100 মিলিসেকেন্ড) পর্যন্ত। মোটা গ্লাস (0.5 মিমির বেশি) IR বিকিরণ ছড়িয়ে দেয়, যা অপশিধ ট্রিগারের কারণ হয়। সমাধান হল সেন্সরের জন্য সগত কটআউট সহ কেস ব্যবহার করা। দ্বিতীয় ত্রুটি হল পরিবর্তনশীল স্বচ্ছতা সহ OLED ডিসপ্লের (অন্ডার-ডিসপ্লে সেন্সর) মাধ্যমে কাজ করতে অসমর্থতা।

অন্ডার-ডিসপ্লে প্রক্ষিমিটি সেন্সর

2024–2025 সালে, নির্মাতারা অন্ডার-ডিসপ্লে প্রক্ষিমিটি সেন্সর বাস্তবায়ন করতে শুরু করে, যা উপরের বেজেল 1–2 মিমিতে নামিয়ে এনেছে। অন্ডার-ডিসপ্লে প্রক্ষিমিটি সেন্সর সহ প্রথম বৃহৎ উৎপাদন ডিভাইস ছিল Xiaomi 14 Ultra (2024), এরপর OnePlus 12 এবং Samsung Galaxy S25। প্রযুক্তিটি 940 nm এ IR বিকিরণ ব্যবহার করে যা OLED পিক্সেলের মাধ্যমে আংশিকভাবে পরিচালিত হয়। Samsung Display Technical Paper (2024) অনুযায়ী, IR বিকিরণের জন্য OLED স্বচ্ছতা 15–25% — 600 cd/m² পর্যন্ত স্ক্রিন ব্রাইটনেসে সেন্সর পরিচালনের জন্য যথেষ্ট। অধিক উজ্জ্বলতায়, ম্যাট্রিক্সটি IR এর জন্য অপ্রতিরোয়ক হয়ে ওঠে, এবং সেন্সরটিকে মাপের জন্য 1–2 ফ্রেমের জন্য ব্যাকলাইট বন্ধ করতে হয়।

প্রক্ষিমিটি সেন্সরের সাফটওয়্যার ইমিউলেশন

Android অ্যাপ্লিকেশন ডিভেলপমেন্টের সময়, ইমিউলেটর প্রক্ষিমিটি সেন্সর সমর্থন করে না — এটিকে সাফটওয়্যারে ইমিউলেট করতে হবে। একটি ভৌতিক ডিভাইসে, আপনি adb কমান্ড ব্যবহার করতে পারেন: adb shell sendevent /dev/input/eventX উপযুক্ত ABS_MT_TOUCH_MAJOR কোড সহ। পরীক্ষায় কলের সময় স্ক্রিন-অফ অনুকরণ করার জন্য, একটি mock অবজেক্টের সাথে SensorManager ব্যবহার করুন যা onSensorChanged কল করার সময় 0 ফিরিয়ে দেয়।

প্রক্ষিমিটি সেন্সর পরীক্ষা

Android ডিভাইসে প্রক্ষিমিটি সেন্সর পরীক্ষা করতে, ফোন অ্যাপ্লিকেশন খুলুন, *#0*# (Samsung এ) ডায়ল করুন এবং Sensor নির্বাচন করুন। আপনার আঙ্গুল স্ক্রিনের উপরের অংশে আনলে, সেন্সরের মান “Far” থেকে “Near” এ পরিবর্তন হওয়া উচিত। যদি সেন্সর সাড়া না দেয়, তবে স্ক্রিনের উপরের অংশ পরিষ্কার করুন এবং সেন্সর ঢাকা কোনও স্ক্রিন প্রোটেক্টর আছে কিনা পরীক্ষা করুন। iPhone এ, পরীক্ষাটি সেটিংসে সিস্টেম ডায়াগনাস্টিক্সের মাধ্যমে সম্পাদিত হয়।