Мобильный телефон является многофункциональным устройством, главная задача которого – обеспечение сотовой связи. На современном этапе производители оснастили его большим количеством функций, что приближает изделия данного типа к смартфонам. В результате сотовый телефон сегодня обеспечивает пользователя необходимыми инструментами, без которых многие уже не могут обойтись. Среди них видеокамеры, плееры, редакторы и серфинг в Интернете.
Соответственно, такой маленький портативный помощник, «под капотом» которого собраны различные возможности – незаменимое устройство в любом путешествии. С его помощью можно:
Выйти на связь
Отправить электронную почту.
Записать видео и аудио.
Решить вопросы с помощью органайзера.
Сделать фото и т.п.
Но даже устройства в защищенном исполнении, могут выходить из строя. В таком случае для приобретения пришедших в негодность компонентов потребуется посетить интернет магазин запчастей для сотовых телефонов . Чтобы лучше понимать, какие запчасти потребуются для ремонта туристического телефона во время путешествия, рассмотрим его аппаратный функционал подробнее.
Основные детали телефона
Важнейшей деталью любого дэвайса является его материнская плата. Сегодня она выглядит как небольшая пластина, часто расположенная по всей внутренней длине и ширине изделия с учетом наличия аккумулятора и дисплея. Большинство других компонентов крепится непосредственно к ней, а интерфейсы и прочие детали и модули имеют с платой непосредственное соединение. Это основа телефона.
На втором месте после «материнки» по важности идет микропроцессор. Это «двигатель» устройства, его основная вычислительная мощность, с которой связана оперативная память. Оперативная (системная) память отвечает за одновременное использование (активацию) различных предустановленных программных возможностей.
Не менее важный компонент – встроенная память (ПЗУ). Если в устройстве нет ПЗУ, то оно не имеет возможности обрабатывать информацию, выводить ее на дисплей и т.п. – потому что данных просто нет. Все программные компоненты сосредоточены на постоянной памяти. Данный модуль может иметь расширение в виде слота для карт памяти, который обычно принимает накопители в несколько раз больше, чем емкость ПЗУ.
Прочие компоненты смартфона
Модуль сотовой связи. Отвечает за соединение через вышки сотовых операторов.
Вибромотор. Передает сигнал пользователю посредством вибрации смартфона.
Аудиомодуль. Обычно представлен внешним и внутренним динамиками.
Дисплей. Позволяет получать визуальную информацию и легко ориентироваться в программной составляющей.
Внешние защитные элементы (заглушки, пленки, прокладки, закаленные стекла и т.п.).
Компоненты камер. Это датчики, вспышки и т.п.
Микрофон. Отвечает за передачу аудио в телефон.
Клавиатура. Механическая часть управления функционалом.
Вспомогательные модули – акселерометр, гигрометр и т.п.
Беспроводные модули. Позволяют синхронизироваться с другими устройствами «по воздуху».
Модули ГНСС.
АКБ.
Коаксильные кабели, всевозможные шлейфы и т.п.
Помимо этого существуют дополнительные детали для телефонов с расширенным функционалом. Например, для ремонта понадобится соответствующий радиомодуль и разъем для внешней антенны. Так же есть большое количество мелких, но не менее значимых компонентов – внешних коннекторов, болтов для защитных корпусов и т.п.
Как становится понятно, современный сотовый телефон – сложное электронное и электротехническое устройство, совмещающее в себе мощный функционал и имеющее огромный потенциал для дальнейшего развития. Поэтому умение ориентироваться в его устройстве хотя бы поверхностно пригодится любому путешественнику. Это позволит быстро сориентироваться и приобрести нужную деталь, тем более что опытные туристы могут заменять многие компоненты самостоятельно.
За несколько десятилетий вычислительные машины стремительно эволюционировали. Многокомнатные релейные, ламповые и транзисторные монстры уступили дорогу куда более совершенным устройствам, собранным из полупроводниковых микросхем. Благодаря миниатюрности, надежности, малому энергопотреблению и невысокой стоимости компьютеры проникли во все сферы быта – от телефонов до стиральных машин. Но развитие на этом не остановилось. И если средневековые схоласты спорили о том, сколько ангелов может поместиться на острие иглы, инженеры будущего наверняка смогут разместить там полнофункциональный мобильный компьютер. Впрочем, и современные достижения микроэлектроники весьма впечатляют.
Высокоинтегрированные системы
Традиционные мобильные платформы, состоящие из микросхем системной логики (чипсета) и процессора, размещенных на системной плате, годятся для ограниченного круга устройств, прежде всего ноутбуков и нетбуков. Однако есть целый класс сверхмобильных аппаратов, которым в качестве платформы требуется нечто более компактное и менее энергопотребляющее. Среди них – планшетные компьютеры, смартфоны, ультракомпактные нетбуки и всевозможные специализированные гаджеты (навигаторы, MP3- и MP4-плееры и т.д.). В основе – сверхмобильная платформа, которая чаще всего представляет собой так называемую систему на кристалле (System-on-a-Chip, SoC). Это в буквальном смысле самодостаточная система, объединяющая разнообразные устройства (процессоры, память, контроллеры интерфейсов и многое другое) и выполненная в виде единой микросхемы (кристалла).
На заметку
Компания Intel обещает уже в ближайшие год-два выпустить специальную серию процессоров Atom для планшетов и смартфонов. Вполне вероятно, что вскоре можно будет без особых проблем запускать на планшетах те же привычные программы, какими мы пользуемся на стационарных ПК и ноутбуках.
Краеугольным камнем SoC является особый центральный процессор со сверхнизким энергопотреблением. В отличие от процессоров для ПК, в которых применяется разработанная Intel архитектура х86, процессоры мобильных платформ в подавляющем большинстве случаев используют архитектуру ARM, позволяющую создавать пусть менее производительные, зато более экономичные и компактные устройства.
Самыми известными производителями процессоров данной архитектуры являются фирмы Qualcomm, Marvell, Apple и Samsung. Их разработки используются не только в мобильных устройствах собственного производства, например Apple iPhone, но и в изделиях сторонних производителей, таких как HTC или Nokia.
НАКОПИТЕЛЬ
В качестве жесткого диска в сверхмобильных системах применяется энергонезависимая NAND или flash-память. Ее преимуществами, в сравнении с типичным накопителем на магнитных дисках, являются сверхкомпактные размеры, низкое энергопотребление и устойчивость к внешним физическим воздействиям (удары, вибрация), что особенно важно для мобильных устройств, учитывая обычные условия их эксплуатации.
Объем установленной flash-памяти, как правило, зависит от позиционирования продукта в линейке: 8-16 Гб для бюджетных моделей и десятки гигабайт - для более дорогих имиджевых модификаций.
Во многих мобильных устройствах присутствует дополнительный разъем для установки стандартных карт SD или microSD, что позволяет значительно увеличить доступное пользователю «дисковое» пространство.
Несмотря на жесткие технические ограничения, задаваемые «ультракомпактными» условиями эксплуатации, частоты современных одночиповых систем уже смогли превысить знаковый рубеж 1 ГГц. Такая производительность вовсе не является избыточной – она нужна прежде всего для плавного воспроизведения насыщенного технологией flash-контента – в частности, многих интернет-сайтов.
Расширение платформы
Графические решения, применявшиеся в более ранних и бюджетных моделях медиаплееров и смартфонов, имели недостаточную производительность; поэтому подобные устройства зачастую оснащаются дополнительным медиапроцессором, берущим на себя функции воспроизведения видео.
В ближайшее время ведущими разработчиками ARM-процессоров запланирован массовый переход на двухъядерную архитектуру с дальнейшей перспективой внедрения полноценной многоядерности.
В связке с процессором работает графическое ядро, также разработанное с учетом максимальной экономичности. Впрочем, современные мобильные графические ядра способны не только выводить элементы интерфейса на экран, но и воспроизводить видео стандартов высокой четкости (HD-видео), а также брать на себя расчеты сложной трехмерной графики, использующейся в разнообразных популярных 3D-играх.
Хотя новейшие решения класса ARM Mali 400, NVIDIA GeForce ULP (Tegra 2) или Imagination PowerVR SGX540 по своим графическим и иным возможностям уступают настольным аналогам, однако вполне сопоставимы с видеопроцессорами, применяющимися в таких популярных игровых приставках, как Microsoft Xbox 360 и Sony PlayStation 3. Недаром в последнее время появилось множество динамичных трехмерных игр с впечатляющей графикой и сложными спецэффектами.
СРЕДСТВА СВЯЗИ
Фактически обязательным элементом сверхмобильных платформ стали сетевые интерфейсы, проводные и (или) беспроводные – в частности, 100 Мбит/1 Гбит Ethernet, Wi-Fi стандартов 802.11b/g/n и Bluetooth. За них отвечает отдельный сетевой контроллер, как правило, разработки Broadcom или Atheros.
Поддержка беспроводной сети Wi-Fi позволяет, при наличии точки доступа, легко интегрировать мобильный гаджет в домашнюю сеть и обмениваться данными между ним и основными устройствами (настольный ПК, ноутбук, домашний файловый сервер или NAS). А в некоторых заведениях – например, гостиницах, залах ожидания в аэропортах, интернет-кафе и закусочных McDonald’s, – есть бесплатная услуга выхода в Интернет.
В отличие от медиаплееров, смартфоны и некоторые планшеты дополнительно оснащаются модулями GSM/GPRS, позволяющими совершать звонки, используя сотовую связь, или самостоятельно выходить в Сеть.
Системы, предназначенные для использования в GPS-навигаторах, а также смартфоны с аналогичной функцией дооснащаются GPS-приемником, обеспечивающим связь с навигационными спутниками NAVSTAR.
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
Как в любой компьютерной системе, одним из обязательных элементов SoC является оперативная память. Преимущественное распространение получил тип памяти LPDDR (Low Power Double Data Rate – память с низким энергопотреблением и удвоенной скоростью передачи данных). Несмотря на сходство с названиями DDR2 и DDR3, новый тип памяти несовместим с этими стандартами напрямую из-за примененных в LPDDR многочисленных микроархитектурных решений, призванных существенно снизить энергопотребление.
Типичный объем оперативной памяти в современных мобильных устройствах за последнее время существенно возрос (с 128 до 512 Мб–1 Гб) и фактически соответствует объему ОЗУ настольных ПК трех-четырехлетней давности, позволяя использовать новейшие мобильные операционные системы и приложения, которые по своей функциональности мало в чем уступают настольным аналогам.
ДИСПЛЕИ
В современных гаджетах применяются сенсорные дисплеи двух типов: емкостные и резистивные. Первые обладают более высокой прозрачностью и, следовательно, требуют менее мощной подсветки для обеспечения высокой яркости и контрастности – это положительно сказывается на энергопотреблении, позволяя увеличить время автономной работы мобильного устройства. Кроме того, емкостные экраны лучше реагируют на легкое касание пальцем, тогда как для четкого срабатывания резистивного экрана требуется некоторое усилие при нажатии – оптимальным является ввод с помощью стилуса. Впрочем, в 2008 году компания HTC разработала и запатентовала электронное перо для работы с емкостными экранами, специально предназначенное пользователям, привыкшим к управлению с помощью стилуса и не желающим переходить на «пальцевый» метод.
Дополнительным преимуществом емкостных экранов является возможность определения нескольких нажатий сразу (технология Multitouch). Типичный размер экрана для планшета составляет 7–10 дюймов (18–25 см) по диагонали, с разрешающей способностью от 800х480 до 1280x800 точек. У смартфонов и медиаплееров диагональ равна, как правило, 3–4 дюймам (7–10 см), а разрешение экрана варьируется от скромных 320х200 до впечатляющих 960х640 точек (Retina display в новых iPhone и iPod touch).
ОC ДЛЯ СВЕРХМОБИЛЬНЫХ ПЛАТФОРМ
Несколько слов об операционных системах, используемых в составе высокоинтегрированных мобильных платформ. Одна из старейших мобильных ОС – Symbian – формально является самой авторитетной на рынке, но стремительно теряет популярность под натиском молодых и перспективных конкурентов. По последним статистическим отчетам, быстрее всех распространяется операционная система Android, разработанная и внедряемая компанией Google.
Буквально за два года эта ОС получила широчайшую известность и уверенно отвоевывает позиции в самых разных устройствах: от смартфонов и коммуникаторов до нетбуков и планшетов. И, несмотря на то что новая версия Android с заявленной официальной поддержкой планшетов (Android 3.0 Honeycomb) находится пока в стадии разработки, производители не стесняются использовать в своих устройствах ее смартфонную версию.
Уступает позиции и BlackBerry OS, разрабатываемая компанией Research In Motion (RIM). Впрочем, в выпущенной летом 2010 года версии 6.0 появились многочисленные нововведения (возможность одновременного управления с помощью трекбола, аппаратной клавиатуры и сенсорной панели, обновленный браузер, поддержка HTML5 и др.), с помощью которых производитель надеется догнать конкурентов.
На четвертом месте – операционная система от Apple под названием iOS, получившая массовое распространение благодаря огромной популярности таких мобильных устройств, как iPhone, iPod touch и, конечно, iPad. Раньше продукты Apple считались нишевыми и имиджевыми, предназначались узкой аудитории поклонников «яблочной» фирмы; сегодня же Apple стала законодателем мод, а порой выступает первопроходцем.
Пытается идти в ногу со временем и такой столп программной индустрии, как Microsoft. В 2010 году компания выпустила совершенно новую и перспективную операционную систему Windows Phone 7, призванную заменить теряющую популярность Windows Mobile (к сожалению, русифицированная версия пока не выпущена). Сенсацией стало официальное заявление компании Nokia о прекращении поддержки Symbian и переходе на новую операционную систему от Microsoft.
СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ НА КРИСТАЛЛЕ
Разработкой систем на кристалле занимаются более десятка крупных фирм, но лишь некоторые из решений получили распространение на быстро растущем рынке мобильных устройств. Как уже упоминалось, в подавляющем большинстве SoC используются процессоры архитектуры ARM. Следует отметить, что производители, как правило, не разрабатывают процессоры самостоятельно, а лицензируют готовые модификации архитектуры у компании ARM. Каждый SoC-процессор собирается индивидуально, под конкретные задачи и условия применения, из готовых блоков-«кубиков», обеспечивающих необходимую функциональность с учетом требуемых характеристик. По такой схеме работают компании Texas Instruments, ST-Ericsson, Samsung, Freescale, Apple.
Собственной разработкой процессоров, помимо «материнской» компании ARM, занимаются Qualcomm (SnapDragon) и Marvell (XScale). Несмотря на то, что в составе новой платформы Tegra 2 еще используется «стандартный» процессор на ядре Cortex, компания NVIDIA недавно приобрела полную (full-custom) лицензию на архитектуру ARM, чтобы иметь возможность создать процессор следующего поколения на основе собственного дизайна. Наиболее актуальными сегодня являются мобильные процессоры на базе ядер ARM11 (применяются в составе Apple iPhone 2G, iPod touch первых двух поколений, HTC Dream, Nintendo 3DS и др.) и Cortex-A8 (iPhone 3GS, iPhone 4, iPad, семейство Samsung Galaxy Tab, Google Nexus S, LG Optimus 2X и др.).
APPLE A4/A5
Начнем рассмотрение возможностей платформ в алфавитном порядке – с компании Apple. До недавнего выхода iPad 2 последним продуктом компании являлась платформа Apple A4. В ее основе – разработанный совместно с Samsung одноядерный процессор S5L8930 на архитектуре ARM Cortex-A8. Частота процессора достигает значения 1000 МГц для iPad и 800 МГц для iPhone 4. Мощности вполне достаточно, чтобы снимать и воспроизводить HD-видео стандарта 720p, обеспечить отзывчивую работу и плавную прорисовку интерфейса.
Платформа поддерживает память типа LPDDR, в одноканальном режиме подключенную по специальной скоростной шине AMBA 3 AXI шириной 64 бит. Типичный устанавливаемый по технологии PoP (в едином корпусе, но не на одном кристалле!) объем памяти 256–512 Мб вполне достаточен для текущих запросов мобильных приложений.
На кристалле также интегрирован видеопроцессор PowerVR SGX 535 от компании Imagination, поддерживающий API OpenGL ES версии 2.0. Данный графический процессор, несмотря на немолодой по современным меркам возраст, способен поддерживать игры с достаточно сложной 3D-графикой и спецэффектами на основе шейдеров второго поколения. Кстати, идентичное идеоядро применялось в одном из первых в мире нетбуков ASUS Eee PC – Intel GMA500 IGP.
В зависимости от модели платформа оснащается сторонними модулями Wi-Fi стандартов 802.11a/b/g/n, Bluetooth 2.1+EDR, GPS и HSDPA/Edge. Для хранения данных и операционной системы в состав платформы входит 8–64 Гб энергонезависимой памяти типа NAND. Традиционно для продукции Apple присутствуют акселерометр, гироскоп, магнитный компас и датчик освещения, управляющий яркостью подсветки. В качестве операционной системы используется только «родная» ОС от Apple – iOS 4 (бывшая iPhone OS).
Кстати, нередко отмечаемые недостатки устройств на данной платформе, отсутствие поддержки технологии Adobe Flash, кард-ридера или USB-порта являются следствием идеологии компании, а отнюдь не техническими недоработками.
В начале марта нынешнего года компания Apple смогла порадовать поклонников выпуском новейшей платформы Apple A5. В данный момент она используется в планшете iPad 2, и, вероятнее всего, на ее основе будут представлены новые iPhone и iPod пятого поколения. Процессор, как и для платформы А4, разрабатывался совместно с компанией Samsung. Он основан на модифицированной архитектуре ARM Cortex A9, имеет частоту 1ГГц и теперь уже два ядра. Память типа LP DDR2 стала работать на более высокой частоте 1066 МГц. В качестве видеопроцессора применяется новый PowerVR SGX543, в несколько раз превосходящий по мощности прежнее решение. Несмотря на значительно возросшую мощность процессора и видеоядра, разработчикам Apple удалось сохранить экономичность платформы на прежнем уровне.
MARVELL ARMADA
Следующей по списку идет SoC-платформа от Marvell. Выкупив в свое время у Intel подразделение XScale, эта компания сегодня одна из немногих самостоятельно занимается проектированием и разработкой процессоров данной архитектуры.
Модельный ряд серий PXA и Armada 100 был весьма популярен у производителей смартфонов и электронных книг, выделяясь среди конкурентов высокой энергоэффективностью, наличием модуля Wireless MMX (аналог NEON) и быстрой 2D-графики, позволяющей осуществлять плавную прокрутку и масштабирование.
На сегодня наиболее актуальной является платформа Armada 500, предназначенная для нетбуков и смартбуков. Она базируется на процессорном ядре Dove (88AP510) архитектуры ARMv7 (аналог процессоров Cortex) собственной разработки. Частотный диапазон – в пределах 1000–1250 МГц. Процессор оснащен дополнительным блоком для быстрого расчета векторных операций (VFP), модулем декодирования HD-видео стандарта 1080р и производительным 3D-видеоядром, поддерживающим ускорение технологии Adobe Flash.
Судя по последним анонсам, компания ARM всерьез планирует вскоре выйти на серверный рынок с новыми четырехъядерными процессорами Armada XP. Обновленный контроллер памяти будет в состоянии работать с обоими современными типами мобильной ОЗУ: LPDDR2/DDR3. Заявлена поддержка всех востребованных на сегодняшний день внешних интерфейсов: USB 2.0, SATA 2, PCI Express, Gigabit Ethernet и др. Из беспроводных адаптеров названы Wi-Fi 802.11a/b/g/n, WiMAX, 3G modem и Bluetooth. Наконец, данная платформа рассчитана на работу с множеством операционных систем: Android 3.0, Chrome OS, Ubuntu Linux, Windows Phone 7.
NVIDIA TEGRA/TEGRA 2
Поговорим теперь о разработках сравнительно нового, но весьма амбициозного игрока – NVIDIA. Первый блин «видеокарточной» компании традиционно вышел комом. Платформа Tegra не получила сколько-нибудь широкого распространения, несмотря на вполне приличные характеристики, в частности мощное видеоядро (в этой сфере позиции NVIDIA весьма сильны). Большинство анонсированных устройств на первой Tegra так и не попало в широкую розницу или было попросту отменено.
Иная судьба, похоже, ожидает новую платформу Tegra 2. В ее составе мощный современный двуядерный процессор ARM Cortex-A9 с частотой до 1 ГГц на ядро. Платформа поддерживает 1 Гб оперативной памяти, причем как мобильной LPDDR2, так и обычных модулей DDR2-667. Новое производительное 3D-видеоядро GeForce ULP опережает ближайших конкурентов на 30% и по мощности вполне сравнимо с «настольным» аналогом GeForce 9300. Поддерживаются одновременный вывод на два дисплея, стандартные видеовыходы CRT и HDMI 1.3, а также аппаратное кодирование и декодирование всех форматов видео, включая HD.
Помимо этого, выделен отдельный медиапроцессор для обработки звука и сигнала с цифровых камер (масштабирование, поворот, автофокус и т.п.) с разрешением до 12 Мпикс. Поддерживаются все актуальные на сегодняшний день интерфейсы: USB 2.0, SATA, кард-ридеры и др. Сетевые возможности, включая Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth, в платформу не интегрированы и реализуются с помощью дополнительных сторонних контроллеров.
NVIDIA БУДУЩЕГО
Подобно Intel, NVIDIA не скрывает планов на будущее, одному из основных флагманов идустрии скрытность не пристала. Широкой общественности представлен роадмап компании на несколько лет вперед.
В планах NVIDIA – серьезное развитие архитектуры ARM. Ежегодно будет выходить новое поколение под очередным именем: Wayne (2012), Logan (2013) Stark (2014), с каждым шагом обеспечивая значительный прирост производительности. Обещано, что последнее поколение превысит производительность Tegra 2 в 75 раз!
Кстати, по имеющимся в Сети данным, процессоры следующей модификации платформы Tegra – версии 3 – в некоторых алгоритмах не уступают мобильным процессорам Intel Core 2 Duo.
В настоящее время анонсировано немало перспективных устройств на основе Tegra 2: планшеты LG Optimus Pad, Samsung Galaxy Tab II и ASUS Eee Pad Transformer, выпущенный недавно смартфон LG Optimus 2X и т.д. О намерении использовать данную платформу официально заявили такие крупные компании, как Acer, Dell, Toshiba, ViewSonic.
Отметим, что платформы от NVIDIA поддерживают все популярные мобильные операционные системы: Android, Chrome OS, Windows Mobile, Windows Phone 7, MeeGo.
QUALCOMM SNAPDRAGON
На очереди еще один из самостоятельных Full-custom-разработчиков SoC-платформ – компания Qualcomm. Семейство платформ Snapdragon основано на процессорах Scorpion собственной разработки по спецификациям аналогичных ARM Cortex-A8 и представляет новый этап их развития.
Современные высокоинтегрированные процессоры Scorpion имеют в своем составе два производительных ядра с частотным потолком до 1500 МГц. Центральный процессор усилен блоком VPF, ускоряющим вычисления с векторами и дробными числами. Встроенный контроллер памяти поддерживает LPDDR первого поколения, работающую в двухканальном режиме.
С помощью специального блока видеопроцессор без проблем справляется с воспроизведением форматов высокой четкости без привлечения вычислительной мощности основного процессора, что положительно сказывается на экономии энергии при просмотре видео.
Особенностью платформы Snapdragon является наличие огромного количества встроенных сетевых контроллеров с поддержкой всех возможных технологий беспроводной связи: GSM, GPRS, EDGE, UMTS/WCDMA, HSDPA, HSUPA, MBMS, CDMA2000 и пр.
На основе платформы от Qualcomm собраны такие популярные модели мобильных устройств, как HTC HD2, HTC Desire HD, HTC Inspire, Sony Ericsson Xperia, LG Revolution, HP TouchPad и др.
TI OMAP 4/OMAP 5
Последней платформой, о которой пойдет речь в нашей статье, будут популярные семейства OMAP 4 и OMAP 5 от компании Texas Instrument. Четвертая серия OMAP базируется на двухъядерных процессорах ARM Cortex-A9 с частотой до 1500 МГц и оснащена спецблоками TrustZone и NEON. Платформа выгодно отличается от конкурентов наличием двухканального контроллера памяти с поддержкой LPDDR2. В состав также входит мощное видеоядро PowerVR SGX540 от Imagination Technologies, мало в чем уступающее разработкам NVIDIA. Реализованы поддержка OpenGL ES 2.0 и аппаратная обработка Full HD 1080p.
Конкуренцию OMAP 5, судя по всему, сможет составить только будущая Tegra 3.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Нетрудно заметить, что платформа каждого производителя имеет свои сильные стороны. Продукция Apple отличается сбалансированностью и отлично отлаженной операционной cистемой, плюс огромный выбор ПО. Платформы от Marvell обладают высокой экономичностью. NVIDIA сильна графическими решениями. Фирма Qualcomm разрабатывает высокопроизводительные процессоры и оснащает свои платформы серьезной поддержкой сетевых протоколов. А компании Texas Instrument чаще других удается воплотить в кремнии самые последние разработки в области архитектуры. В итоге у покупателя всегда есть выбор и возможность приобрести устройство, наиболее полно отвечающее его запросам.
Но не это главное. Как и в живой природе, многообразие видов порождает конкуренцию, конкуренция ведет к естественному отбору – а это одно из ключевых условий эволюции, или, в нашем случае, научно-технического развития. Именно это позволяет надеяться на то, что в обозримом будущем мы сможем увидеть полнофункциональные компьютеры в наручных часах, мобильные телефоны в серьгах и прочие шедевры миниатюризации.
Разве это не здорово, когда научная фантастика становится научным фактом? Наверняка вы помните о крутом устройстве связи, которым обладал капитан Кирк из Стартрека, и я уверен, что вы даже желали быть обладателем этого чуда. Напомню, капитан Кирк и экипаж под названием «Энтерпрайз» могли общаться на расстоянии с помощью этих устройств персональной связи.
Теперь, когда мы живём в эпоху электроники и всего умного, в 21 веке, наши «коммуникаторы» кладут на лопатки устройства из Стартрека. Мы не только можем говорить друг с другом посредством нынешних смартфонов, но и читать сообщения, слушать музыкальный контент, играть в крутые трёхмерные игры, работать с документами, фотографировать, проверять электронную почту, находить рестораны, работать в Интернете, смотреть кино - всё это в одном устройстве. Залезешь под кат - узнаешь всё самое интересное!
В отличие от традиционных сотовых телефонов, смартфоны позволяют отдельным пользователям как вы и я устанавливать, конфигурировать и запускать различные приложения. Смартфон предлагает способность формировать устройство к вашему особому способу использования вещей. Программное обеспечение в олдстайл-телефонах предлагает только ограниченные возможности, вынуждая пользователя приспособиться к тому, как они созданы. На стандартном телефоне имеется встроенное приложение календаря и в некоторых случаях человек может застрять на одном приложении. Но если бы телефон был смартфоном, тогда пользователю открываются совершенно новые возможности - например, установить сторонний календарь, который вам нравится, но не доставалось ранее возможности им пользоваться.
Вот список некоторых возможностей, которыми сможет ежедневно пользоваться человек, обладающим смартфоном:
- Управление персональной информацией, включая заметки, календарь и списки дел
- Передача медиаконтента посредством беспроводных интерфейсов Wi-Fi, Bluetooth, NFC
- Связь с ноутбуком и персональными компьютерами
- Синхронизация данных с приложениями
- Многофункциональные приложения: статистика работы процессорных ядер, подробный прогноз погоды, чтение актуальных новостей, переводчики, электронная почта, мессенджеры, видеоигры наконец
- Сканирование документов, QR-кодов и штрих-кодов
- Замена кошелька. Смартфон может хранить информацию о кредитных картах
- Оплата счетов и услуг. Такие приложения, как WebMoney, PayPal или CardStar помогут вам
- Создание сети Wi-Fi, которую смогут использовать одновременно несколько устройств. Это означает, что вы можете получить доступ ко всемирной паутине с планшета iPad или ноутбука без использования маршрутизатора или другого периферийного устройства
- Когда вы делаете звонок по мобильному телефону, вы хотите в то же время иметь доступ к другим функциям (вроде адресной книги или календаря)
- Сотовые телефоны должны быть «всегда на» как стандартный стационарный телефон, но достаточно эффективными, чтобы работать в автономном режиме столько, сколько это возможно
- Они должны быть максимально функциональными
- В то время как компьютер имеет вполне стандартные методы ввода данных - почти все они оснащаются клавиатурами и мышами - телефон может иметь цифровую клавиатуру, модифицированную раскладку клавиатуры, сенсорный экран или некоторые комбинации перечисленного
По своей сути, смартфоны и все сотовые телефоны в этом отношении являются мини-радио, так как передают и принимают радиосигналы. Сотовые сети делятся на конкретные области, называемые клетками. Каждая ячейка имеет антенну, которая принимает сигналы сотового телефона. Антенна передает сигналы так же, как радиостанции, и ваш телефон подхватывает эти сигналы так же, как это делает радио.
Смартфоны используют сетевую технологию для отправки и получения данных (телефонные звонки, просмотр веб-страниц, передача файлов). Разработчики классифицируют эту технологию в поколениях. Вы помните первое поколение? Она включала в себя аналоговые технологии мобильного телефона. Однако, как сотовые технологии прогрессировали, протоколы стали более совершенными. В 2014 году сотовые телефоны находятся в мире четвёртого поколения сетей или 4G. В настоящее время многие производители оснащают смартфоны поддержкой сетей четвёртого поколения, но есть и такие компании, как Samsung, например, которые разрабатывают пятое поколение, то есть 5G, которая, если недавние испытания верны, позволит вам скачать весь фильм менее чем за секунду.
Аппаратное и программное обеспечения
Большинство смартфонов работает благодаря процессорам (как работает процессор читайте в статье " ". Наряду с процессорами смартфоны имеют компьютерные чипы, которые обеспечивают им функциональность. Телефоны с камерами имеют датчики изображения с высоким разрешением, как и цифровые камеры. Другие микросхемы поддерживают более сложные функции, такие как работа в Интернете, обмен мультимедийными файлами или воспроизведение музыки, не значительно сажая при этом аккумулятор устройства. Некоторые производители разрабатывают чипы, объединяющие сразу несколько функций, чтобы помочь снизить общую стоимость.
Вы можете визуализировать программное обеспечение для смартфонов как стек программного обеспечения. Стек состоит из следующих крайне необходимых вещей:
- Ядро - система управления процессами и драйверами аппаратных средств
- Промежуточное программное обеспечение - библиотеки программного обеспечения, которые позволяют смартфону обзаводиться приложениями (безопасность, веб-браузер, передача сообщений)
- Среда исполнения приложений (Application Execution Environment, AEE) - интерфейсы прикладного программирования, которые позволяют разработчикам создавать свои собственные программы
- Структура пользовательского интерфейса (Framework UI) - графика и макеты, отображаемые на экране
- Пакет приложений - основные приложения для доступа к повседневным задачам, будь то открытие меню, календарь, сообщения, почтовый ящик, калькулятор и другие
Операционные системы
Наиболее важным программным обеспечением в любом смартфоне является его операционная система (ОС). Операционная система управляет аппаратными и программными ресурсами смартфонов. Некоторые платформы охватывают вес спектр программного стека. Другие же могут включать более низкие уровни (как правило, ядро и слои промежуточного программного обеспечения) и полагаются на дополнительные программные платформы, чтобы служить основой пользовательского интерфейса. Далее я расскажу о самых популярных операционных системах. Сразу отмечу: я не стану писать о том, что все и так без меня прекрасно знают, но парочку предложений таки напишу.
Android
. Предназначена в первую очередь для сенсорных мобильных устройств. Разработана компанией Google, изначально была создана компанией Android Inc. Большинство людей считают операционную систему Android революционной технологией, потому что она имеет открытый исходный код и позволяет писать людям программные коды и приложения, что означает зелёный робот постоянно развивается. Операционная система Android может работать сразу с несколькими приложениями - это многозадачность. В настоящее время магазин приложений, используемый в Android и называемый Google Play, насчитывает более миллиона различных приложений.
iOS
. Компания Apple, как снова же многие считают, всегда была революционной и создавала соответствующие продукты - простые и логичные. Рекламируемая производителем как самая передовая мобильная операционная система, iOS поддерживает большое количество функций. По состоянию на момент публикации данной статьи, iOS 7 способна автоматически обновлять приложения и обзавелась подобным главному конкуренту в лице зелёного робота центром управления, который даёт пользователям доступ к наиболее часто используемым функциям. Плоский, минималистичный и яркий дизайн новой версии операционной системы от Apple многие обругали, но свыклись.
Windows Phone
. Рецензенты говорят, что данная операционная система так же проста в плане использования, как и Android. Её главным достижением являются живые тайлы, которые запрограммированы как плитки разных размеров. С помощью них пользователь может легко получать доступ к нужной и актуальной информации. Windows Phone 8 хорошо работает в связке с другими продуктами Microsoft, в том числе и такие приложения, как Office и Exchange. Для тех, кто много звонит, постоянно зависает в социальных сетях и использует текстовые сообщения, детище софтверного тек-гиганта из Редмонда удовлетворит данные потребности.
Ubuntu Touch
. На первый взгляд, по мнению экспертов, Ubuntu Touch может показаться обычной операционной системой, но это не так. Эксперты говорят, что Ubuntu Touch - одна из самых простых операционных систем для использования. Она не использует аппаратные кнопки навигации, потому как основана на жестах подобно другому продукту - Sailfish OS. Разработанная компанией Canonical, Ubuntu Touch позволяет пользователям разблокировать смартфон простым жестом. Вы можете провести пальцев вниз от верхнего края, чтобы получить доступ к основной информации - дате, времени, сообщениям (из различных приложений: Skype и Facebook) и беспроводным сетям. Кроме того, обладатели смартфонов под управлением данной ОС смогут без проблем обмениваться фотографиями. Каждая сделанная фотография автоматически загружается в личное облако, что делает её доступной на всех устройствах, в том числе и под управлением iOS, Android и Windows Phone.
Гибкие интерфейсы
Основная ассоциация со смартфонами - многофункциональность. Смартфоны, как правило, способны делать одновременно несколько задач - с помощью многозадачности, да. Пользователь может смотреть фильм, позвонить другу, а затем вернуться к просмотру - всё это без закрытия каждого из используемых приложений. Или он или она может пролистывать цифровой календарь и список дел, не прерывая голосовой вызов. Все данные, хранящиеся на устройстве, можно синхронизировать с внешними приложениями или манипулировать ими с помощью сторонних приложений во многих отношениях. Вот несколько интерфейсов, которые поддерживают сегодняшние смартфоны.
Bluetooth
Эта функция, использующая беспроводные сети, обеспечивает обмен информацией между различными мобильными устройствами. Главная задача синего зуба - передача данных без помощи проводов и обеспечение экономичной и дешёвой радиосвязи. Среди поддерживающих данную технологию устройств стоит отметить следующие: принтеры, сканеры, устройства ввода, компьютеры и гарнитуры. Некоторые версии Bluetooth позволяют только связать одно устройство за раз, а другие способны связать одновременно несколько устройств. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с соответствующей из колонки «Как это работает».
Синхронизация данных
Телефон, который отслеживает вашу личную информацию: встречи, списки дел, адреса и номера телефонов, должен быть в состоянии общаться со всеми устройствами, которые вы используете, чтобы отслеживать всё вышеперечисленное. Существуют сотни возможных платформ и приложений, которые могут использовать всё это постоянно. Если вы хотите сохранить все эти данные, они должны синхронизироваться на вашем устройстве.
Open Mobile Alliance (OMA) является совместной организацией с одной миссией. Они сформировали рабочую группу синхронизации данных, которая продолжает свою работу, начатую в рамках инициативы SyncML. SyncML - проект на открытых стандартах, направленный на ликвидацию неприятностей и заботясь о том, чтобы пользовательская информация и данные синхронизировались между собой и наоборот. Проект разработан таким образом, чтобы любой вид данных мог быть синхронизирован с любым применением аппаратных средств через любую сеть, при условии, что они все запрограммированы по стандартам OMA. Это включает в себя синхронизацию веб, Bluetooth, а также почтовых протоколов и TCP/IP сетей.
SyncML позволяет синхронизировать данные с телефона на устройство под управлением операционных систем Windows, Mac, Linux с помощью Bluetooth, инфракрасного порта (ИК-порт, IrDA), HTTP или с помощью кабеля USB. Если желаете получить дополнительную информацию, вам стоит посетить веб-сайт Open Mobile Alliance.
Java
Смартфон, который совместим с языком программирования Java позволяет пользователю загружать и запускать приложения Java и MIDlets. Мидлетс-приложения используют подмножество Java и специально запрограммированы для работы на беспроводных устройствах. Мидлетс включают в себя дополнения, игры, приложения и утилиты.
С тех пор миллионы разработчиков Java во всём мире и инструменты разработки Java находятся в свободном и открытом доступе, благодаря чему пользователи смартфонов могут устанавливать тысячи сторонних приложений на свои устройства. Из-за того, как архитектура большинства мобильных операционных систем устроена, эти приложения могут получать доступ и использовать все данные, хранящиеся на мобильном устройстве пользователя.
Будущее смартфонов
С такими скоростями передачи данных, что можно скачать фильм за секунду, и нынешними технологиями, небо - это предел того, что смартфоны ещё могут сделать. Возможно, самой захватывающей вещью о технологиях смартфоностроения является то, что данная область всё ещё широко открытая. Это идея, которая, вероятно, не нашла своего идеального, реального мира реализации. Каждая новая волна смартфонов приносит с собой новые проекты и новые интерфейсные идеи. Никакой разработчик или производитель ещё не придумали идеальную прекрасную форму, размер или метод ввода. Следующий «киллер-смартфон» должен быть похожим на стандартный телефон, планшетный персональный компьютер, шоколадный батончик или ещё что-нибудь - то, чего ещё никто не придумал.
Пожалуй, самым сложным фактором для будущего является обеспечение безопасности. Смартфоны могут быть уязвимы к нарушениям безопасности. Например, атака под названием Evil Twin (Злой Близнец), в процессе которой хакер устанавливает сервисный идентификатор сервиса, создавая легитимную точку доступа или сеть и одновременно блокируя трафик на реальном сервере. Когда пользователь подключается к серверу хакера, информация может быть попросту перехвачена и безопасность данных будет находится под угрозой. С другой же стороны, некоторые критики утверждают, что производители антивирусного программного обеспечения значительно преувеличивают риски, вред и объём телефонных вирусов, чтобы помочь таким образом самим же себе в продаже фирменных продуктов.
Невероятное разнообразие в смартфоне аппаратных, программных и сетевых протоколов ингибируют практические, широкие меры безопасности. Большинство соображений безопасности или сосредотачивается на особых операционных системах или больше имеет отношение к пользовательскому поведению, чем сетевая безопасность. На сегодня всё, дамы и господа. Надеюсь, вам было дичайше интересно и вы узнали много нового.
Сейчас словом «смартфон» никого не удивишь. Если даже Вы им не обладаете, то хоть раз, но слышали его и примерно знаете что оно означает!
Но вот в том-то и соль, что примерно. Точно сказать что означает слово смартфон, как оно появилось и чем этот гаджет отличается от телефона, коммуникатора или КПК точно знают не все. Давайте вместе попробуем во всём этом разобраться.
Значение термина Смартфон
Русский язык в наше время переполнен иностранными словами. И данный термин не исключение.
Слово Смартфон происходит от английского Smartphone, который ю, в свою очередь, объединяет два слова:
Smart
— означает «умный»
Phone
— означает «телефон».
Таким образом, можно сделать вывод, что Смартфон — это телефон, имеющий «умные» функции мобильного компьютера: как вычислительные (процессор, оперативная память, ПЗУ), так и коммуникационные (WiFi, 4g/LTE, Bluetooth, GPS, ГЛОНАСС).
А что тогда называется Коммуникатор?!
Не стоит забывать и про слово-синоним — Коммуникатор. Дело в том, что по своему смыслу оба термина представляют собой фактически одно и тоже. Путаница здесь появилась благодаря опять же производителям. И вот почему! В то время не было планшетов, а в место них на рынке были КПК — карманный персональный компьютер. По своей сути это был небольшой планшет на операционной системе Windows Mobile. Несмотря на то, что у него был сенсорный экран, управлять гаджетом как сейчас,с помощью пальца, было невозможно. Для этих целей служил специальный стилус, похожий на шариковую ручку (Он, кстати, до недавнего времени ещё встречался на Samsung Galaxy Note).
И от того,чем производитель считал своё детище, зависело как он его назовёт. Если разработчики считали, что это телефон с функциями КПК — это был «Смартфон». Если же они позиционировали его как КПК с функциями телефона — тогда это «Коммуникатор».
Конечно сейчас, когда само понятие «Карманный Персональный Компьютер» просто-напросто исчезло, как и сами устройства, представляющие этот класс, то и смысловая разница между двумя названиями одного и того же аппарата исчезла.
Был и ещё один вариант классификации был по операционной системе, установленной на аппарат. Так сложилось, что если установлена операционная система Microsoft Windows Mobile или PalmOS — то это коммуникатор, а вот если гаджетом управляет Symbian OS , то это уже смартфон. Конечно сейчас, спустя некоторое время, такое разделение кажется странным и нелепым, но тогда, в начале 2000-х, всё так и было. Самое забавное, что появление ОС Android и iOS практически свели на нет предшественников. Палм ОС и Симбиан практически канули в лету, а Windows Mobile трансформировался в Windows Phone.
Мобильные операционные системы
На текущий момент можно назвать 10 основных мобильных ОС, которые были наиболее популярны за последние 15 лет:
Android - iOS - Windows Phone (Mobile, CE) - BlackBerry - Symbian - Samsung Bada - FireFox OS - Palm OS - Web OS - Linux Ubuntu
К сожалению, немалая часть из них уже в прошлом и дальнейшее развитие уже вряд ли получит. На текущий момент ТОП3 выглядит следующим образом:
История появления Смартфонов
В начале 2000 года на рынке появился новый мобильный телефон Ericsson R380. Это был первый аппарат, который производитель официально назвал «смартфоном» и с которого началось развитие целого класса мобильной аппаратуры.
Ericsson R380 работал на мобильной операционной системе Symbian OS и имел монохромный сенсорный экран.
Практически следом за ним на рынке появился конкурент — Nokia 9210.
Компания Нокия к этому времени уже имела целую линейку коммуникаторов, но вот популярностью ни один из них не пользовался. Они были громоздкие, неудобные и малофункциональные. Поэтому модель 9210 была принципиально другой и, соответственно, называть её стали иначе — Смартфон . То есть Nokia позиционировала его именно как продвинутый телефон. Затем началось шквальное развитие в процессе которого в гонку включались всё новые и новые игроки — HTC, Sony, Motorola, Siemens. Были испробованы абсолютно разные технологии и форм-факторы (слайдеры, раскладушки). Телефоны оснащались полноценной QWERTY-клавиатурой.
Так продолжалось до 2007 года, пока на сцене не появился новый законодатель моды — смартфон iPhone на операционной системе iOS от компании Apple.
Этот бесклавиатурный моноблок задал направление развития на следующие десятилетия. А чуть позже увидел свет и его главный конкурент — операционная система Android и сначала десятки, а затем и сотни моделей смартфонов на этой ОС.
В чём отличие смартфона от мобильного телефона
1. Программная начинка. У телефона — просто зашита микропрограмма с определённым набором функций. У коммуникатора используется уже полноценная операционная система (ИОС, Андроид или Виндовс), которая позволяет не только использовать имеющиеся возможности, но и расширить из за счёт установки дополнительных программ.
2. Аппаратные возможности. Вряд ли кто-нибудь в курсе какой чип и сколько оперативной памяти используется на обычном кнопочном телефоне. А вот на современных смартфонах уже используются многоядерные процессоры и несколько гигабайт ОЗУ. По произвотильности такие устройства заткнут за пояс компьютеры старше 5-6 лет.
3. Коммуникационные возможности: наличие модулей WiFi, 4G/LTE, GPS, ГЛОНАСС.
4. Дополнительные возможности: Шагомер, гироскоп, IR-порт, USB.
5. Возможность работы с различными типами файлов: аудио, видео, документы, таблицы, презентации.
6. Синхронизация данных с облачными сервисами Google, Apple, Microsoft и т.п.
7. Размер экрана. Телефону не нужен дисплей с большой диагональю. А с большим разрешением он попросту не сможет работать из-за скромных аппаратных возможностей. У смартфонов и планшетов средний размер экрана 5 дюймов.
Сейчас уже трудно найти человека который бы не слышал термин «смартфон», хотя еще 10 лет назад об их создании даже и не задумывались. Итак, что же такое смартфон? Смартфон (Smartphone) – это высокопроизводительное устройство, созданное на основе , поддерживающее множество различных функций и интерфейсов, обеспечивающих его связь с другими устройствами и различными телекоммуникационными сетями. Сам термин Smartphone происходит от объединения двух английских слов «Smart» – умный и «Phone» - телефон. Сочетание этих слов достаточно точно отражает отличие Смартфона от обычного сотового телефона. Рассмотрим предпосылки, которые привели к их появлению.
Предпосылки появления смартфонов
Современный мир заставляет активного и делового человека заботится о множестве вещей: нужно не забыть посетить встречу, проверить электронную почту, записать адрес, совершить множество звонков, а в свободное время хотелось бы послушать музыку, поиграть в игры, сделать фотографии и обменятся ими с друзьями. Это лишь часть из ежедневных функций и во всем этом нам помогают различные предметы и цифровые устройства: мобильный телефон, записная книжка, аудио-плеер, ФМ - приемник, фотоаппарат, игровая приставка и мн.др. Однако унести весь этот багаж не под силу даже очень сильному человеку. Современный уровень развития электроники позволяет объединить сразу несколько устройств в едином корпусе. Мало того, можно дать возможность пользователю самостоятельно менять набор функций такого многофункционального устройства, устанавливая или удаляя приложения как на ПК. Эта концепция и положена в основу любого смартфона, который представляет собой миниатюрный компьютер с возможностью (обычно несколькими) подключения к телекоммуникационным сетям, хотя внешне он напоминает сотовый телефон и обладает всем функционалом, присущим ему.
Возможности смартфонов и перечень выполняемых ими задач сильно зависит от производителя и модели. Однако в общем можно выделить некоторый набор функций, которые присущи практически всем смартфонам:
2. Пользоваться услугами записной книжки, календаря с возможностью уведомления о событиях.
3. Взаимодействие с ПК и ноутбуками
4. Синхронизация данных с интернет-браузерами, офисными программами и другими приложениями на ПК что облегчает возможность планирования своего дня.
5. Работа с электронной почтой
6. Использование служб мгновенного обмена сообщениями
7. Установка дополнительных приложений и игр, которые позволяют расширить функциональность устройства.
8. Проигрывание аудио и видео
Структура смартфонов
Рассмотрим структуру смартфонов, т.е. их составляющие, которые позволяют обеспечить широкие функциональные возможности.
Аппаратное обеспечение . Наиболее значимым элементом смартфонов является процессор, тактовая частота которых в настоящее время в некоторых моделях достигает 1ГГц. Еще 10 лет назад подобные процессоры были обычными явлением для ПК, а их применение в мобильных устройствах было исключено из-за высокого потребления энергии. Современные процессоры обладают на порядки более низким энергопотреблением и, соответственно, тепловым выделением. Высокопроизводительные процессоры позволяют использовать сложное ПО реального времени с красочными визуальными эффектами.
В состав аппаратного обеспечения смартфонов обычно входит яркий дисплей с поддержкой сотен тысяч цветов. Это позволяет воспроизводить качественные видеоролики и даже просматривать полнометражные фильмы, а также запускать игры по сложности соизмеримые с теми, которые запускают на игровых приставках. Многие современные смартфоны оснащаются сенсорными дисплеями, которые значительно расширяют их мультимедийные возможности. По некоторым оценкам в 2011 году уже каждый третий телефон будет обладать сенсорным экраном.
Неотъемлемым атрибутом любого смартфона является емкая небольшая батарея, т.к. она определяет возможность автономной работы «умного» устройства, что является очень важной характеристикой. Современные батареи обычно Li-Ion (литий-ионные) с емкостью от 0,7 до 1,5 Ач. Причем для увеличения времени автономной работы развитие ведется не только в сторону увеличения емкости, но и снижения энергопотребления компонентами телефона.
Кроме этого, большинство смартфонов оснащается камерами, позволяющими не только фотографировать, но и снимать видеоролики. Специальные мультимедийные смартфоны могут обладать камерой с матрицей 12 Mpx и более, а также записывать видеоролики с разрешением 1024х768.
Смартфон также может быть оснащен различными датчиками, например, освещенности (для изменения яркости дисплея), акселерометром (для изменения ориентации дисплея) и т.п. Часть смартфонов оснащается приемником для работы различных приложений и сервисов, учитывающих местоположение абонента. Обычно смартфоны оборудуются набором различных модулей для связи с другими устройствами и телекоммуникационными сетями: Инфракрасный порт, WiFi и др.
Программное обеспечение. Для того, чтобы все описанное выше аппаратное обеспечение могло взаимодействовать и предоставляло интерфейс для пользователя, прикладных приложений и других устройств необходимо надежное программное обеспечение. В отличие от Software, предназначенного для ПК к ПО для смартфонов предъявляются некоторые специфические требования, связанные с их телекоммуникационной и мобильной составляющими. Рассмотрим программное обеспечение в виде стека уровней:
1. Kernel – система управления процессами и драйвера для работы с аппаратным обеспечением
2. Middleware – библиотеки программного обеспечения, которые позволяют работать приложениям
3. Application execution environment (AEE) – программные интерфейсы, которые предоставляют доступ для работы пользовательских приложений.
4. User interface framework – набор дополнительных библиотек и ПО, которое обеспечивает доступ к пользовательским интерфейсам, например, к экрану.
5. Application suite – прикладные приложения пользователя.
Главной составляющей ПО смартфона является операционная система (ОС), которая объединяет уровни с 2(3) по 5 из вышеперечисленного стека. На сегодняшний день количество операционных систем не меньше чем для ПК. Некоторые производители смартфонов разрабатывают собственные ОС, а другие полагаются на уже существующие успешные разработки. Перечислим наиболее распространенные ОС для смартфонов:
Интерфейсы смартфонов
Большая часть функциональных возможностей смартфонов связана с взаимодействием с другими устройствами. Это может осуществляться по средствам сети сотовой связи либо через другие дополнительные технологии. Выбор способа взаимодействия определяется аппаратными возможностями смартфона, с одной стороны, и расстоянием между устройствами, а также объемом передаваемых данных – с другой. Рассмотрим различные способы взаимодействия «умных» телефонов с внешним миром.
Наиболее очевидным и важным интерфейсом любого смартфона, который отделяет его от карманного компьютера, является возможность работы в сети сотовой связи. В зависимости от конкретной реализации смартфон может работать в сетях второго (), третьего () и четвертого () поколений, в различных их комбинациях или во всех сразу. Поддерживаемые поколения и технологии сотовой связи главным образом определяют максимальную скорость передачи данных. Так в сетях 2G она не превышает 400 кбит/сек, в 3G уже может достигать 28 Мбит/сек, а сети 4G позволяют скачивать информацию со скоростью более 300 Мбит/сек. Кроме этого, поддерживаемые стандарты определяют дополнительные услуги, которыми может пользоваться абонент. Например, в сетях UMTS есть возможность совершать видео вызовы, а сети LTE предоставляют расширенные услуги по определению местоположения.
Сети сотовой связи являются основным способом взаимодействия с внешним миром, но не единственным. Выйти в сеть Интернет можно с использованием технологии WiFi. Модули, работающие в данной технологии встраивают во многие современные смартфоны. Сети WiFi, которые могут быть использованы для доступа в Интернет сейчас уже есть во многих публичных местах: вокзалах, кафе, библиотеках, развлекательных центрах и часто предоставляют бесплатный доступ. Скорость передачи данных может достигать 54 Мбит/сек и даже более согласно последним релизам этого стандарта. Технология WiFi может также быть использована для создания локальной сети и позволит связать смартфон с другими устройствами для передачи данных.
Связать два устройства можно также без использования какой либо инфраструктуры. Это позволяют сделать две технологии: инфракрасный порт (IrDA) и Bluetooth. Для передачи данных с помощью IrDA расстояние между устройствами должно быть не более нескольких десятков сантиметров, а сами передатчики должны быть направлены друг на друга. При этом скорость передачи данных не превышает нескольких десятков кбит/сек. С появлением технологии Bluetooth инфракрасные передатчики практически перестали использоваться. Эта технология позволяет передавать данные без прямой видимости со скоростью до 3 Мбит/сек. Расстояние между устройствами может достигать нескольких десятков метров. С помощью Bluetooth смартфон может взаимодействовать с другими смартфонами, ПК, принтером, сканером, аудио-гарнитурой и мн.др. Практически все современные смартфоны оснащаются передатчиком Bluetooth.
Будущее смартфонов
Смартфоны совершенствуются день ото дня: они становятся более производительными, в них появляются новые функции, поддерживают новые интерфейсы.
Благодаря появлению сетей передачи данных 4G смартфоны могут использоваться для просмотра , а также для организации . Использование смартфона в качестве модема – стало уже привычкой, а с появлением новых технологий может быть получена даже более высокая скорость, чем от проводных систем связи.
Предсказывается, что в ближайшем будущем все продаваемые смартфоны будут оснащаться сенсорным дисплеем. Сами дисплеи будут более качественными и энерго эффективными. Причем второй фактор очень важен, т.к. считается, что именно дисплей – основной потребитель энергии батареи.
Одной из наметившихся в последнее время тенденция является развитие электронной мобильной коммерции. В смартфоне для этого монтируется специальный датчик, а на кассе или терминале монтируется считывающее устройство. Для оплаты услуг достаточно поднести смартфон к данному устройству для мгновенной оплаты услуги или продукта.
Если говорить о форм-факторе смартфона будущего, то это, по всей видимости, будет тонкий (менее 1 см) моноблок, одна из сторон которого полностью занята широкоформатным сенсорным дисплеем.
Не смотря ни на что, жизнь современного человека трудно себе представить без смартфона – умного помощника, который напомнит о важной встрече, сохранит важные данные, передаст важную информацию коллегами и даст возможность связаться с друзьями и близкими в нужную минуту. Каким бы ни был смартфон будущего главное, что он будет позволять делать – это поддерживать контакт с внешним миром, а как это будет достигаться – покажет время.
