हर फ़ोन में एक ऐसा सेंसर होता है जिससे अधिकांश लोग केवल स्क्रीन रोटेशन के माध्यम से परिचित होते हैं: एक्सेलेरोमीटर। यह प्रति सेकंड सैकड़ों बार, तीन अक्षों में फ़ोन की अपनी गति का सैंपल लेता है, और यह ऐसा तब भी करता है जब फ़ोन को हवा में घुमाया जा रहा हो या वह किसी वाशिंग मशीन के ऊपर बिल्कुल शांत पड़ा हो, जो अपने शांत यांत्रिक तरीके से आपको अपने बेयरिंग की स्थिति बताने की कोशिश कर रही हो।

कंपन टूल उस सेंसर को एक उपकरण में बदल देता है: फ़ोन को किसी मशीन या सतह पर रखें, निम्न-आवृत्ति गति की एक अवधि को रिकॉर्ड करें, और एक तस्वीर प्राप्त करें कि उसके नीचे की वस्तु कैसे हिल रही है। यह ध्वनि स्पेक्ट्रम का स्पर्श-आधारित सहोदर है — समान विचार, भिन्न भौतिक माध्यम — और यह माध्यम जितना दिखता है उससे कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

एक एक्सेलेरोमीटर वह क्या देखता है जो माइक्रोफ़ोन नहीं देख पाता

एक माइक्रोफ़ोन उस ध्वनि को सुनता है जो हवा में फैलती है। यह वास्तव में दोहरी सीमा है। पहला, हवा निम्न-आवृत्तियों को प्रसारित करने का एक कमजोर माध्यम है: किसी असंतुलित ड्रम का धीमा, भारी कंपन या बैठने वाले फर्श का कंपन हवा में बहुत कम या बिल्कुल भी नहीं फैलता है — यांत्रिक कहानी का एक बड़ा हिस्सा उन आवृत्तियों पर होता है जिन्हें आप अपने कानों से सुनने के बजाय अपने पैरों से महसूस करते हैं। दूसरा, हवा सब कुछ मिला देती है: वह कंप्रेसर जिसके बारे में आप चिंतित हैं, बाहर का ट्रैफ़िक, और बगल के कमरे में होने वाली बातचीत।

किसी मशीन के संपर्क में आने वाला एक्सेलेरोमीटर संरचना-जनित कंपन को पढ़ता है — वह गति जो मशीन के अपने शरीर से होकर उस पर रखे फ़ोन तक पहुँचती है। धीमी आवृत्तियां पूरी शक्ति के साथ पहुँचती हैं, और यह सेंसर हवा में होने वाले शोर के प्रति लगभग बहरा होता है, इसलिए रिकॉर्डिंग मशीन की होती है, कमरे की नहीं। जहाँ माइक्रोफ़ोन गुनगुनाहट और तीखी आवाज़ों को पकड़ने में माहिर है, वहीं एक्सेलेरोमीटर उनसे नीचे के क्षेत्र पर नियंत्रण रखता है: कंपन, डगमगाहट और गड़गड़ाहट।

आवृत्ति क्षेत्र में, घूर्णन करने वाली मशीनरी को यहाँ भी उतनी ही आसानी से पढ़ा जा सकता है जितना कि ध्वनि में। एक स्थिर गति से घूमने वाला ड्रम घूर्णन आवृत्ति पर एक पीक बनाता है; एक असंतुलित लोड उस पीक को बड़ा कर देता है; बेयरिंग की घिसावट उच्च गुणकों पर ऊर्जा जोड़ती है और सिग्नेचर को सामान्य रूप से खुरदरा बना देती है। लाभ उठाने के लिए आपको यह जानने की आवश्यकता नहीं है कि कौन सा पैटर्न किस खराबी को दर्शाता है — आपको बस उस समय के सिग्नेचर की आवश्यकता है जब मशीन ठीक थी, और तुलना करने की इच्छा की।

फ़ोन को कहाँ रखें

इसके उपयोग के मामले उतने ही घरेलू हैं जितना कि माप हो सकता है:

फ़ोन के मॉडल से अधिक महत्वपूर्ण है उसे रखने का स्थान

यहाँ वह व्यावहारिक नियम दिया गया है जो यह तय करता है कि आपके माप तुलना करने योग्य हैं या नहीं: आप फोन को कहाँ और कैसे रखते हैं, यह इस बात से अधिक मायने रखता है कि वह कौन सा फोन है।

इसका कारण यह है कि इसके फ़ीचर किस तरह बनाए गए हैं। अलग-अलग फोन में अलग-अलग संवेदनशीलता वाले अलग-अलग एक्सेलेरोमीटर होते हैं, इसलिए किसी रीडिंग का निरपेक्ष मान (absolute magnitude) कुछ हद तक सेंसर की अपनी विशेषता होती है — और यही वजह है कि विश्लेषण निरपेक्ष स्तरों पर निर्भर नहीं करता। इसके बजाय, यह कंपन की संरचना पर निर्भर करता है: इसके उतार-चढ़ाव (peaks) कहाँ हैं, वे आपस में कैसे संबंधित हैं, और इसका सिग्नेचर किस तरह का आकार लेता है। ये मशीन की अपनी विशेषताएं हैं, जो फोन का मॉडल बदलने पर भी नहीं बदलतीं। यही डिज़ाइन नियम इस प्लेटफॉर्म के हर टूल में लागू होता है — सापेक्ष, एक्साइटेशन-रोबस्ट फ़ीचर्स, न कि निरपेक्ष स्तर — और इसी वजह से हर डिवाइस के अलग से कैलिब्रेशन के बिना भी माप सार्थक होते हैं।

दूसरी ओर, फोन रखने की जगह खुद माप के भौतिक विज्ञान को बदल देती है। मशीन के कोने पर रखा फोन उसके केंद्र में रखे फोन से अलग गति महसूस करता है; मुड़े हुए तौलिये पर रखा फोन तौलिये को माप रहा होता है; किसी सख्त पैनल पर सपाट दबाया गया फोन उसके साथ जुड़ा होता है, जबकि ऊपर ढीला खड़खड़ाता हुआ फोन अपनी ही आवाज जोड़ रहा होता है। इसलिए नियम सीधा है: एक ही जगह, एक ही दिशा, मजबूती से सपाट संपर्क, और मशीन की एक जैसी कार्यशील स्थिति — स्पिनिंग के बीच की तुलना स्पिनिंग के बीच से ही होनी चाहिए, न कि पानी भरने की स्थिति से।

बुनियादी नियम: सबसे मूल्यवान कंपन माप वह होता है जो आप तब लेते हैं जब सब कुछ ठीक चल रहा हो। अकेले एक सिग्नेचर का कोई खास मतलब नहीं होता, लेकिन पिछले महीने के सिग्नेचर के साथ तुलना करने पर यह बहुत कुछ बयां करता है। मशीन जब बिल्कुल ठीक हो, तभी उसका माप लें और उसे सहेज लें, ताकि भविष्य में उस मशीन का हर माप केवल एक अनुमान लगाने के बजाय एक सटीक तुलना बन सके।

समय के साथ सिग्नेचर: कैटलॉग याद रखने का काम करता है

यहीं पर प्लेटफॉर्म का ढांचा काम आता है। हर कैप्चर कैटलॉग में एक वस्तु के अंतर्गत दर्ज होता है — यह वॉशिंग मशीन, वह प्रिंटर — और बार-बार लिए गए माप इसके नीचे क्रम से जमा होते जाते हैं। यह सवाल कि "क्या यह पहले से ज़्यादा खराब हो गया है?" अब इस बात पर निर्भर नहीं रहता कि तीन महीने पहले यह कैसा महसूस हो रहा था; इसका जवाब एक ही स्क्रीन पर अगल-बगल मौजूद दो सिग्नेचर दे देते हैं।

और जब समस्या का समाधान हो जाता है — जैसे मरम्मत करने वाला मैकेनिक मशीन खोलता है और उसे घिसा हुआ बेयरिंग मिलता है, या खतरनाक कंपन सिर्फ एक खोया हुआ मोज़ा निकलता है — तो इस माप को बाद में एक वास्तविक (ground-truth) लेबल दिया जा सकता है। कंपन का एक सिग्नेचर और उसके पीछे की असली वजह का पता चलना, एक असली फोन पर असली मशीन से लिया गया एक लेबल वाला सैंपल बन जाता है। कई मशीनों और कई यूज़र्स से इकट्ठा किए गए ऐसे ही सैंपल्स पर भविष्य के किसी भी ऑटोमैटिक डायग्नोसिस को ट्रेन किया जाना चाहिए। आज के सवाल का जवाब देने के लिए जो माप आप ले रहे हैं, वे कल के लिए डेटासेट बन रहे हैं।

सब कुछ डिवाइस पर ही चलता है: विश्लेषण फोन पर ऑफलाइन होता है, और माप के लिए नेटवर्क की कोई आवश्यकता नहीं होती है। एक्सेलेरोमीटर का एक सक्रिय साथी भी है — मशीन के हिलने का इंतज़ार करने के बजाय, फोन अपने वाइब्रेशन मोटर से खुद कंपन पैदा कर सकता है और पढ़ सकता है कि कोई वस्तु कैसे प्रतिक्रिया देती है; यह हैप्टिक रिस्पॉन्स टूल है। फोन के सेंसर क्या-क्या माप सकते हैं, इसकी पूरी जानकारी के लिए टूल्स का ओवरव्यू से शुरुआत करें।