一種多模塊手機殼

海口經(jīng)濟學院 冉 濤 張 河 瑋 龍 陳泰宇

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

1 無人機模塊

目前智能手機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，但是有時需要的拍照角度過于刁鉆或者危險，這時候就有了多模塊化手機殼就不用擔心了，這個手機殼能夠通過多種模塊提供不同的功能。

多模塊化手機殼簡介：該項目分為兩個模塊，其中一個適用于短時間低空拍攝，另一個能過夠防止未成年人沉迷手機設計的模塊化多功能手機殼，其中模塊包括微型無人機和特制的防止未成年人自主拆卸的手機殼，微型無人機的飛行需要手機APP進行控制，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殼可以讓家長通過手機APP控制未成年人一天能夠玩手機的總時長，在晚上也可以設置時間讓未成年人的手機在一段時間內(nèi)只能使用一些基本功能，以此防止未成年人沉迷于手機。同時還可以自主選擇手機殼的模塊安裝以及自主設計手機殼后面的圖案。

美國內(nèi)華達州拉斯維加斯消費電子展(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的智能手機殼。這款產(chǎn)品放飛了手機的攝像頭，為智能手機用戶提供了無論在任何地點，都可以拍出高質(zhì)量照片和視頻的全新體驗。利用高端穩(wěn)定化技術，AEE SELFLY采用標準尺寸4-6in的手機殼，幾乎適用于任何智能手機。該設備能夠在用戶的指揮下飛行，完成較遠距離的、狹窄的或更高的角度的照片和視頻的自拍。只要用手機app就可以對其進行操控，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的飛行時間，大約30min的充電時間，與蘋果iOS和安卓設備兼容。

微型無人機想象圖如圖1所示。

圖1 微型無人機想象圖

無人機一般由以下幾方面組成：機架，電源，電機，油門，螺旋槳，發(fā)射機還有飛行控制板組成，對于旋翼無人機的優(yōu)勢有以下幾點：

（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現(xiàn)，因為在拍攝中可以隨時減速、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，讓旋翼機能夠完美的完成拍照的任務

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

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

當然，也有一部分問題，下面是一些關于常見的問題：

（1）無人機信號失聯(lián)

雖然無人機手機殼在生產(chǎn)過程中會給出詳細的數(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，并沒有把實際環(huán)境考慮進去。在使用過程中，城市電磁的干擾、無人機飛行距離的長短，風力大小等因素都會影響到無人機的信號傳輸。使得無人機在給定的參數(shù)范圍內(nèi)出現(xiàn)失聯(lián)情況。目前無人機失聯(lián)情況最多的是發(fā)生在飛至建筑后側(cè)時，遭到建筑物的遮擋，使得無人機與手機之間的信號傳輸微弱。特別是在遠距離飛行時，很容易就會丟失無人機的信號。要解決這個問題。首先我們在飛行前就要仔細地規(guī)劃飛行航線，還要切記飛行前在手機上設定好返航的高度。觀察附近好周圍的環(huán)境，將返航最高度設置高于最高建筑物高度。如此，一旦無人機信號失聯(lián)，就會直接按照設計好的路線返回原點。這主要依賴于GPS的定位系統(tǒng)，在出發(fā)前需要一個有效的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，程序就會觸發(fā)返航模式。

（2）視頻穩(wěn)定度不夠

所有的無人機都會振動并且會以奇怪的角度飛行，因此沒有動態(tài)穩(wěn)定器會導致視頻效果很差甚至無法使用。哪怕有很多減振方法，拍攝效果也不會很完美。所以需要更好的主動飛行隱定器。在消費級無人機上可以見到兩種減振方法。一種方法是云臺，云臺是在無人機運動或振動過程中提供反作用力以穩(wěn)定視頻的裝置。它由2個或3個電機組成，每個電機分別控制攝像頭的俯仰、偏移和翻滾動作。電機可以是簡單的伺服電機，也可以是能提供更平順動作的無刷電機。云臺由自動駕駛儀或者獨立控制器控制。它獲得無人機的當前位置并做出相應改變以滿足攝像頭的位置穩(wěn)定狀態(tài)。編寫一個簡單的云臺控制器跟編寫無人機姿態(tài)控制器類似。諸如PX4和APM之類的自動駕駛儀會內(nèi)嵌云臺控制器。大多數(shù)無人機都要用到云臺，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的質(zhì)量控制在500g以內(nèi)，讓無人機的使用既安全又充滿樂趣。藍牙傳感器如圖2所示。

圖2 藍牙傳感器

2 防沉迷模塊

這一套產(chǎn)品，不僅僅是無人機模塊，最大的優(yōu)勢在于配套了防沉迷系統(tǒng)，提高產(chǎn)品實用性、元素多元化性。防沉迷不僅是我國家長關注的問題，在世界各國，對于手機泛濫，手機使用低齡化等都有關注，因為沉迷手機電子產(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，沉迷于手機的青少年，對視力影響巨大在中國：小學、初中、高中、大學中的近視率最高竟有86.36%，而且還有逐漸上升的趨勢，手機-是照成這影響之一。第二方面，對青少年的教育影響：沉迷于手機的青少年對學業(yè)不上心，耗費精神，照成學業(yè)跟不上，學習時間不夠，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行研究，對硬件研究不多。

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

手機殼中的硬件包括了，集成了傳感器，實時手機手機信息，并發(fā)送個APP，通過APP可以監(jiān)控孩子位置，動作等服務：

（1）可在APP上設置使用手機時長，使用防沉迷手機累計超過時長，就會控制手面，只能撥打電話功能。

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

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

目前市場上這種硬件也是主流的運行模式，這也是這個防沉迷模塊可以實現(xiàn)可能，而且是結(jié)合了無人機模塊，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：手機殼無人機小巧的尺寸可以裝進手機里。不需要時折疊存放，需要時展開套在手機上。只需輕輕一拋便可實現(xiàn)飛行。無人機手機殼輕便易攜帶，放在背包或口袋都行。安全、輕便、易操作都是無人機手機殼的優(yōu)點。而且在手機殼配套有防沉迷模塊，對于低齡手機使用用戶，有效的防沉迷，讓家長可以實時了解孩子的動態(tài)。這種無人機手機殼加防沉迷模塊的出現(xiàn)，將是一個可執(zhí)行的項目，配上無人機，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的時長以及需要空中作業(yè)解決方案的地方，都將有無人機手機殼的一席之地，何況現(xiàn)在配有防沉迷系統(tǒng)的拍照無人機手機殼，可以廣泛的運用于家庭。對于市場也是可觀的。