iPhone从现实世界数字化,到虚拟数据实体化

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在过几天时间,2019年9月10日Apple的秋季发布会就要开始了,据说在这次发布会上会推出3款新的iPhone产品。从2007年开始Apple每年都会推出新的iPhone,单数年份推出新版的iPhone机型,双数年份推出改进款iPhone。从2007年到2018年的十一年间,Apple共推出十二代iPhone,从第一代iPhone 2G到的第十二代iPhone XS。这让我想起了之前的电脑升级,1992年Intel推出第1代奔腾处理器,1994年推出第二代,1997年第三代,直到2000年推出奔腾Ⅳ处理器。那时候大家都在追处理器的主频速度,后来,智能手机的兴起和wintel的解体。人们已经不再关注这些了。

Intel的奔腾处理器从1992年推出到2007年是15年。iPhone从2007年推出到2019年是12年。扎克伯格在2014年表示每10到15年会有一个新的计算平台出现。Apple的CEO库克在2018年Q4财报中表示不再公布iPhone的增长数量。

在2019年5月,全球人口总数已达77亿,年龄超过15岁人口大约为53亿,根据GSMA的数据约有51亿人拥有手机。拥有智能手机的人数大约为40亿(其中iphone 9亿部,Android 30亿部)。中国根据CNNIC在2019年6月的数据13.95亿人口中约有8亿部智能手机,其中,约20%为iphone其余为Android。这意味着智能手机已经有很高的渗透率。

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如果说PC计算平台是由处理器的不断升级驱动的,那么智能手机计算平台就是由传感器技术驱动的。Apple从iPhone 2G到iPhone XS使用过的传感器粗略算下来有20个以上,他们包括:近距离传感器,光线感应传感器,加速度传感器,GPS位置传感器,湿度传感器,磁力传感器,陀螺仪,麦克风(声波传感器),摄像头(CMOS图像传感器),内部温度传感器,指纹传感器,蓝牙,近场通信(NFC),气压计… …我们日常使用的很多产品都依赖这些传感器来提升效率,例如日常的金融支付和转账操作,最初是输入密码指,在第七代iPhone 5S时升级为Touch ID指纹识别,再到第十一代 iPhone X时通过前置700万景深摄像头配合点阵投影器和深度学习升级为FaceID。有些传感器甚至产生了特定的商业模式,例如一批基于摄像头的社交应用instagram,Snapchat,快手,抖音等等。还有基于GSP和加速度传感器和陀螺仪的出行应用Uber,滴滴,美团等等。

传感器的增加和升级是每年iPhone升级的重要一部分。但大部分传感器都以新的应用和功能提现。例如陀螺仪从2009年出现在iPhone 3GS上,到2014年在iPhone6上升级为六轴陀螺仪,我们可能感觉到导航应用对方向的判断更准确了,飞行,赛车,体育竞技类游戏体验更逼真了。我们感受最多的是摄像头(CMOS图像传感器)的升级。以下是2007年iPhone 2G与2018年iPhone XA在摄像头介绍的对比。IPhone 2G的摄像头介绍仅为:“相机:200万像素”,如此简单。而2018年iPhoneXS的相机介绍足以占满一屏, XS时代的相机已经不是我们想象的传统相机,而是一个新世界的入口。

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下面我们逐一说明每一代iPhone在传感器上的变化,并配以相对应时间段内出现的基于传感器的科技公司及应用。以及摄像头为什么是iPhone所有传感器中最重要的一个,没有之一。如有遗漏请大家补充,如有错误请指正。

第一代iPhone 2G 多点触控技术

第一代iPhone于2007年1月9日发布,并在2007年6月29日正式发售。记得当时Steve Jobs说: “苹果今天要重新发明手机”,随后介绍了三个新的功能,iPod,Phone和Internet浏览器。iPhone最初就以这三个最主要的功能被人们记住,手机,带多点触控的宽屏iPod,以及具有桌面级电子邮件,网页浏览。但当时手机市场诺基亚正如日中天,以40.5%的市场份额雄踞全球手机市场份额第一位。苹果只有0.6%的份额。

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当时iphone和其他手机主要的区别在于多点触控技术。在传感器上并没有明显的差异。近距离传感器,光线传感器,加速度传感器在诺基亚的E72机型上都出现过。其他的麦克风,200万后置摄像头,蓝牙2.0等功能也都是其他手机的标准配置。但iPhone在后续持续增加和升级的传感器最终让iPhone从游戏上找到突破口,与其他手机产生显著差异并最终胜出。

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第二代iPhone 3G 发布APP Store

第二代iPhone 3G于2008年6月10日在苹果全球开发者大会上正式发布。当时Apple官网上对3G的介绍是这样的:

IPhone3G,凭借快速的3G通讯技术,GPS功能,对Microsoft Exchange等企业功能的支持以及新的App Store,iPhone 3G让更多功能变的触手可及。与前一版一样,iPhone 3G将三款产品整合为一,革命性的手机,宽屏iPod,以及具有丰富HTML,电子邮件和桌面级网络浏览器的互联网设备。IPhone 3G,再次重新定义了手机的功能。

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在Apple官网的3G功能介绍页面,依然可以看到三个主要的功能,Phone,iPod,Internet。但最重要的内容隐藏在导航条菜单中App Store。 以下是最初关于App Store的介绍:

专为iPhone设计的应用程序令人惊叹。这是因为他们利用iPhone中的突破性技术 – 如Multi-Touch界面,加速度传感器,GPS,实时3D图形和3D定位音频。只需点击App Store,即可从500多个即时下载的应用程序中进行选择。

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这里包含了两个重要的信息,第一是App Store中所有的应用都是基于iphone的特点和传感器设计的。基于Multi-Touch的eBay商品浏览取代了手机键盘的上下按键,基于GPS位置的朋友查找和社交取代了电话簿,基于加速度传感器的Super Monkey Ball游戏取代手机键盘的方向键。第二是大部分应用都是游戏,而游戏是最容易学习且最具传播性的应用,其次是社交。App Stroe页面中的5个应用三个游戏,一个社交,一个电商。

Apple从2008年开始,在每年的iPhone发布会上都会展示至少一款游戏。这些游戏完全就是对新款iPhone的处理器性能,和各种传感器赤裸裸的炫耀。

  •  2008年演示的游戏包括SEGA的《超级猴子球》(Super Monkey Ball Bounce),《魔法水滴》(Enigmo)、《原始人拉力赛》(Cro-Mag Rally)和《克罗尔》(Kroll)。背后是加速度传感器。
  • 2009年演示了《近地联盟先遣队》(N.O.V.A.)、《无尽之剑》、《刺客信条》背后是3GS主频和内存的提升以及OpenGL ES 2.0图像处理引擎。
  • 2010年演示的游戏《jenga》展示了iPhone 4里的三轴陀螺仪。
  • 2011年在发布会上再次演示iPhone御用游戏《无尽之剑2》背后是A5双核处理器和性能的大幅提升。
  • 2012年在发布会里演示了一款拥有桌面级画面的赛车游戏《真实赛车3》(RealRacing 3)。
  • 2013年的游戏是《无尽之剑3》背后是最新的A7处理器。
  • 2014年是MOBA类手游《虚荣》(Vainglory),背后是64位构架的A8处理器。
  • 2015年的发布会中演示了《战锤40K:自由之刃》(Warhammer 40,000: Freeblade)来展示A9芯片的性能和3D touch功能。
  • 2016年的游戏是《奥兹:破碎王国》(Oz: Broken Kingdom)背后是iPhone 7的A10处理器。
  • 2017年演示的《The Machines》,《Major League Baseball At Bat》《Sky Guide》《战锤40K: 自由之刃》都是AR游戏,背后是摄像头,全新陀螺仪和加速度传感器。
  • 2018年演示的游戏是《上古卷轴》和《Homecourt》,背后是A12芯片仿生处理器和由摄像头,全新陀螺仪和加速度传感器等支持的AR技术的提升。

 

第三代iPhone 3GS 磁力传感器

第三代iPhone 3GS于2009年6月9日在WWDC2009上正式发布。 这是iPhone第一个改进款。Apple网站上对3GS的介绍这样说:

最快,最强大的iPhone。iPhone 3GS具有视频录制,语音控制,高达32GB的存储空间等功能。

中国联通首次引入iPhone 3G, 2009年9月在国内上市。

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Apple在iPhone 3GS中增加了三个传感器,磁力传感器,陀螺仪和内部温度传感器。磁力传感器用来辨别手机所处的方向,和GPS一起加强了iPhone定位和导航的能力。同时也产生了新的应用指南针(上面iPhone 3GS图片中进行了展示)。陀螺仪则增强了赛车和竞技类体育游戏的体验。除了新增以外,iPhone还将之前的摄像头升级到了300万像素,并增加了录制视频的功能。

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在3GS的技术指标页面,除了iPhone尺寸,颜色,接口等介绍外,在右上角第一次详细的介绍了摄像头技术参数和功能。这时还出现了一个有意思的配件叫iSeeyou,通过两个镜子实现Facetime和自拍。可见当时人们对摄像头的喜爱和对自拍的强烈渴望。

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第四代iPhone 4 前后双摄像头

第四代iPhone 4于2010年6月8日在美国Moscone West会展中心举行的苹果全球开发者大会(WWDC2010)发布。Apple对iPhone 4这样描述:

虽然所有人都在努力跟上iPhone的步伐,但我们正忙于创造令人惊叹的新功能,让iPhone功能更强大,更易于使用,并且比以往任何时候都更加不可或缺。iPhone 4是自iPhone推出以来变化最大的一次。

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iPhone 4确实有很多变化,首次使用了Retina显示屏,引入了多任务处理,采用背面照明传感器和内置LED闪光灯。但最大的变化在于增加了前置的30万像素摄像头,同时将主摄像头升级到了500万像素。前置摄像头的像素虽然不高,但其意义完全不同。如果说人们用iPhone的后置摄像头来记录世界,那么前置摄像头则用于表现自我。自拍的时代由此开始了。

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自拍除了带动自拍杆需求增长以外,还刺激了人们对滤镜和社交的需求。漂亮的照片不能只是躺在手机里,要拿出来和朋友分享。Instagram在2010年10月在App Store发布。19个月后活跃用户量超过5000万,活跃用户数量达到1亿。2012年4月10日被Facebook 以10亿美元收购,2012年9月12日注册用户数突破1亿。2014年3月26日月活用户突破2亿。

如果说Instagram是基于摄像头的社交应用,那么Uber就是基于GPS和磁力传感器的应用。2010年10月,Uber在旧金山正式推出第一版应用UberBLACK。从这两家公司开始,iPhone的传感器应用从虚拟的游戏世界进入到我们身边的真实世界。

 

第五代iPhone 4S 蓝牙 4.0

2011年10月04日在美国加利福尼亚州举行的新品发布会上发布了iPhone 4的升级款iPhone 4S。

双核A5芯片可提供更强大的功能。配备全新光学镜头的800万像素摄像头可拍摄1080p高清视频。如果您还需要其他任何东西,请问Siri。

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简介的产品介绍和清晰的焦点图说明了A5处理器,800万像素摄像头和Siri是iPhone 4S的三个主要特点。除此之外iPhone还将蓝牙升级到了4.0。

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从500万升级到800万,拍摄能力的升级再次驱动了两个基于摄像头的应用。2011年9月Snapchat正式上线。2012年5月,每秒有25张快照从Snapchat上发出 。11月28日,Snapchat的iOS客户端每天有超过2000万张快照被发送,总数已经超过10亿张。

2011年3月快手发布,快手最初是一款用来制作、分享GIF图片的手机应用。2013年7月“GIF快手”从纯粹的工具应用转型为短视频社区,App名称中也去掉了“GIF”,改名为“快手”。用于用户记录和分享生产、生活的平台。

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2011年1月21日微信(WeChat)在App Store发布,应用的描述中显示微信带给你全新的互动通信体验,这种体验就是使用语音和照片代替传统PC上的文字消息传递。同一时期推出的还有2011年6月的韩国社交应用line。

第六代iPhone 5  4G,无线

第六代iPhone 5于2012年9月13日凌晨,在美国旧金山芳草地艺术中心的新品发布会正式发布。Apple官网这样介绍iPhone 5:

非常纤薄的设计仍然可以为更大的显示屏和更快的芯片腾出空间。超快无线,不会牺牲电池寿命。全新耳机设计听起来非常舒适。这个iPhone中包含了如此多的新功能,你可以从中获得更多。

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iPhone 5从A6处理器,120万像素的摄像头,以及全景模式和高清视频来看是前一代的升级,但从另一个角度来看则可能是为后面几代的准备。

iPhone 5的外观与之前相比发生了改变,但我们不知道这个改变是为了迎合消费者对大屏手机的需求还是为了在iPhone中放入更多的芯片和传感器以适应无线的需要,又或者是为物联网做准备。4G网络,AirPlay,AirPrint都在诠释超快无线。而新的Apple EarPods耳机通过前面,后面和底部的三个麦克风的协同工作来诠释Apple对声音的控制力。

Apple对声音的控制力从未减弱过,从iPod到EarPods再到HomePod,Apple控制声音的目的是提供有影响力和令人难忘的用户体验。音乐在Apple的声音策略中发挥了重要作用。聆听一首特定的歌曲可以在人们心理上建立一种独特的环境,暂时脱离周围现实的嘈杂。音乐是能够培养强烈情感联系和体验的少数事物之一。同时也是人们在使用电子设备时的关键任务。

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2012年6月15日另一个基于GPS和磁力传感器的应用快的打车发布。通过智能手机中的定位传感器将人的位置信息数据化,向出租车进行分发与匹配。2013年8月用户下载量超过一千万,司机数量超过20万;2013年11月城市数量达到35个,用户量突破2千万,司机数量达到35万。2015年2月14日,快的打车与滴滴打车合并。

 

第七代iPhone 5S/5C Touch ID,M7 coprocessor

第七代iPhone 5s及iPhone 5c于2013年9月10日发布,9月20日正式发售。Apple官网对iPhone 5S的特征描述:

具有64位架构的芯片。指纹识别传感器。更好,更快的相机。并且专门为64位芯片构建的操作系统。智能手机中的所有这些功能使其成为一款绝对超前的iPhone。

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iphone 5S有两个重要的升级,第一是新增加的指纹识别(Touch ID)功能。这是Apple强调的重点,同时也是我们能感知的。指纹识别传感器完全替代了传统的密码,并且不需要记忆。另一个新增加的功能是M7协处理器,你可以把它理解为iPhone所有传感器的大脑。M7协处理器专门用于测量加速度处理器,陀螺仪和磁力传感器的运动数据。这个处理器的作用你可以在Apple的Healthkit(健康)应用中看到,所有与身体活动和健身的数据都可以从M7协处理器。除此之外,你的生活习惯,什么时候走路,什么时候跑步,什么时候开车,你的行进速度等等M7也都知道。

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在iphone 5S之前,我们都是通过手环,计步器和Nike+ FuelBand等设备来记录步数。在iphone 5S之后,我们不再需要这些外部设备,在M7协处理器的驱动下,健身和运动类应用开始大量出现,2012年咕咚,2014年悦跑圈,2015年Keep。最著名的全民健康公众号“微信运动”也是通过M7协处理器获取数据的。

第八代iPhone 6/6 Plus Apple Pay应用

2014年9月10日Apple发布两款iPhone,4,7英寸的iPhone 6及5.5英寸的iPhone 6 Plus。Apple官网的描述是:

iPhone 6不仅仅是更大 – 它在各方面都更好。更大尺寸,更轻薄,更强大,但非常节能。光滑的金属表面可与新的Retina HD显示屏无缝衔接。硬件和软件的完美协调,创造了新一代的iPhone,无论如何都更好。

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iPhone 6在传感器上增加了近场通信(NFC),气压计,升级了六轴陀螺仪,光学防抖图像传感器。

在iPhone5S上升级Touch ID后,Apple在iPhone6上增加了近场通信(NFC)功能,两者合在一起实现了Apple Pay的应用。新增了气压计用于测量海拔,主要用于测量人在运动时的爬升高度。

将之前的三轴陀螺仪升级为六轴陀螺仪,对灵敏度比较高的场景进行调整。最常见的情况就是手持iPhone拍照和录像时的抖动,使用六轴陀螺仪对抖动情况进行调整,实现光学防抖,同时采用Focus Pixels技术提升对焦时的速度。两者加一起实现了对摄像头性能的进一步升级。

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2014年基于摄像头的视频社交应用Dubsmash发布,七天下载量便荣登德国 App Store 应用榜榜首同样基于摄像头的应用musical.ly,用户通过对口型和肢体动作制作15秒的音乐视频。Musical.ly全球日活跃用户数超过2000万,其中北美活跃用户超过600万。2017年被今日头条10亿美金收购,整合进抖音。

第九代iPhone 6S/6S Plus  3D Touch

第九代iPhone 6s及iPhone 6s Plus于北京时间2015年9月10日正式发布,9月12日15时接受预约,9月25日正式开售。

从你开始使用 iPhone 6s 的那一刻起,你就会感觉到它是如此不同。指尖一按,3D Touch 就能让你实现更多精彩。Live Photos 能以生动的方式,让你的回忆鲜活呈现。而所有这些,仅仅是个开始。你对 iPhone 6s 的了解越深入,你越会发觉它的创新层层面面,无处不在。

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Apple在iPhone 6S上新增了压力传感器(3D Touch),将前置摄像头升级为500 万像素,主摄像头升级为1200 万像素,支持4K视频。

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第十代iPhone 7/7Plus/SE  人像摄影

第十代iPhone 7及iPhone 7 Plus于北京时间2016年9月8日发布。Apple官网对iPhone 7这样介绍:

iPhone 7 的出现,让 iPhone 的体验在许多重大方面都有了质的飞跃。它带来了先进的新摄像头系统、更胜以往的性能和电池续航力、富有沉浸感的立体声扬声器、色彩更明亮丰富的 iPhone 显示屏,以及防溅抗水的特性。它周身的每一处,都闪耀着强大科技的光芒。这,就是 iPhone 7。

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iPhone 7对于传感器最主要的升级依然在摄像头上,前置摄像头升级到700万像素,1200万像素的主摄像头由一个变为两个,一个广角,一个长焦。并新增了人像模式。技术角度上光圈升级到f1.8,采用了4-LED True Tone 闪光灯来调整环境色温。

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2016年9月整合了musical.ly的抖音发布。

 

第十一代iPhone 8,iPhone X  AR和FaceID

第十一代iPhone 8,iPhone 8 Plus,iPhone X于北京时间2017年9月13日发布,iPhone 8,iPhone 8 Plus于9月22日正式开售,iPhone X 11月3日开售。

iPhone 8 采用了全新的双面全玻璃设计,还让备受喜爱的相机变得倍加出色,它不仅配备了 iPhone 有史以来最智能、最强大的芯片,还带来了简单便捷的无线充电,并将增强现实体验推进到更深层次。这就是 iPhone 8,新一代的 iPhone。

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iPhone 8的主要升级在无线充电和A11仿生芯片带来的AR体验。说到AR先来想一下iPhone刚推出时流行的图标拟物化到后来的扁平化的过程。拟物化的图标在潜意识你告诉你iPhone正在利用各种传感器将现实世界数字化,利用陀螺仪和加速度传感器模拟重力,通过磁力传感器将指南者数字化,通过GarageBand将乐器数字化等等。而AR则是将虚拟的数据实体化。一个与过去完全相反的过程,正向Apple所说,换种新方式,认识新世界。许多原本只能靠想象的事物,现在可以亲身感受,而新世界的入口,就是摄像头。

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Apple对于iPhone X这样介绍:
一直以来,我们都心存一个设想,期待着能够打造出这样一部 iPhone:它有整面的屏幕,能让你在使用时完全沉浸其中,仿佛忘记了它的存在。它是如此智能,你的一触、一碰、一言、一语,哪怕是轻轻一瞥,都会得到它心有灵犀的回应。而这个设想,终于随着 iPhone X 的到来成为了现实。现在,就跟未来见个面吧。

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包含所有iPhone 8功能的iPhone X最与众不同之处在于Face ID。通过红外镜头,泛光照射器,点阵投影器,700万像素景深摄像头等一系列传感器及背后的神经网络通过面部识别(Face ID)代替了指纹识别(Touch ID)。

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第十二代iPhone Xs/XsMax/XR AR摄像头

第十二代iPhone XS,iPhone XS Max,iPhone XR于北京时间2018年9月13日发布。Apple对iPhone XS的介绍:

超视网膜显示屏现以两种尺寸为你演绎广阔的精彩,其中一款更是 iPhone 史上最大的显示屏。此外,更有识别速度进一步提升的面容 ID、iPhone 迄今最智能最强大的芯片,以及支持景深控制的突破性双镜头系统。iPhone XS 云集了 iPhone 无数深得人心的亮点,并展现得淋漓尽致。

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iphoneXS的主要升级在于A12仿生芯片,但与其说是芯片的升级,不如说是摄像头的升级。A12仿生芯片和神经网络算法将摄像头从简单的拍照功能变成了AR摄像头,虚拟世界的入口。

第十三代iPhone ?

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