Πώς λειτουργεί ένα Smartphone;

Τα smartphone συνδυάζουν την τεχνολογία κυψελωτού ραδιοφώνου με ειδικά σχεδιασμένους επεξεργαστές. Καθώς τα smartphones έχουν εξελιχθεί, οι προγραμματιστές εφαρμογών έχουν βρει νέους, έξυπνους τρόπους χρήσης υλικού και ασύρματης συνδεσιμότητας για να κάνουν τις πληροφορίες άμεσα διαθέσιμες στους χρήστες. Οι μεγαλύτερες, πιο ακριβείς οθόνες αφής επιτρέπουν τον υπολογισμό πολλών παραθύρων με ταυτόχρονη είσοδο και από τα 10 δάχτυλα. Η αποτελεσματική εκτέλεση πολλαπλών εργασιών και η άφθονη μνήμη επιτρέπουν στις εφαρμογές που χρησιμοποιήθηκαν πρόσφατα να βρίσκονται σε μια στοίβα χωρίς να επιβραδύνουν την απόδοση.

Τα πρώτα κινητά τηλέφωνα χρειάζονταν τεράστιες μπαταρίες για τη μετάδοση ραδιοφωνικών σημάτων σε πύργους που μπορεί να ήταν πολλά μίλια μακριά. Βασίζονταν στην τεχνολογία ραδιοφώνου 1G για να επικοινωνούν σε ένα σχετικά στενό εύρος ζώνης. Η επικοινωνία φωνής και SMS λειτουργούσε σχεδόν με τον ίδιο τρόπο όπως σήμερα, εκτός από την τεχνολογία ραδιοφώνου 2G εισήγαγε κυψελοειδείς πύργους και σύγχρονα πρωτόκολλα όπως το GSM και το CDMA, επιτρέποντας στα κινητά τηλέφωνα να χρησιμοποιούν πολλά λιγότερη ισχύ. Η επικοινωνία SMS λειτουργεί αποτελεσματικά σε μια σύνδεση χαμηλού εύρους ζώνης περιορίζοντας τα μηνύματα στα 160 byte και με με την εισαγωγή της τεχνολογίας 3G, το MMS μπορεί να χρησιμοποιήσει το ίδιο πρωτόκολλο για την παράδοση μηνυμάτων πολυμέσων απεριόριστων Μέγεθος.

Το επιταχυνσιόμετρο ενός smartphone μετρά την ποσότητα της στατικής ή δυναμικής δύναμης που αισθάνεται η συσκευή και καθιστά αυτές τις πληροφορίες διαθέσιμες στο λειτουργικό σύστημα. Αν και δεν χρησιμοποιούν όλες οι εφαρμογές είσοδο επιταχυνσιόμετρου, το επιταχυνσιόμετρο ελέγχει συνεχώς την τρέχουσα θέση της συσκευής σε σχέση με τη Γη, ώστε οι εφαρμογές να μπορούν να την ανακτήσουν όταν χρειάζεται. Οι περισσότερες εφαρμογές ακούν για είσοδο αφής με τη μορφή πατημάτων ή χειρονομιών και εκτελούν εντολές προγράμματος όταν ο χρήστης αλληλεπιδρά με την οθόνη με συγκεκριμένο τρόπο. Για παράδειγμα, η αργή ολίσθηση του αντίχειρά σας στην οθόνη μπορεί να μην ενεργοποιεί μια αναστροφή σελίδας, αλλά αν σύρετε τον αντίχειρά σας πιο γρήγορα δημιουργείται μια τιμή επιτάχυνσης αρκετά υψηλή για να αναστρέψετε τη σελίδα.

Τις περισσότερες φορές, η κάμερα ενός smartphone τραβάει φωτογραφίες και το μικρόφωνό του καταγράφει τη φωνή σας κατά τη διάρκεια μιας τηλεφωνικής κλήσης. Οι προγραμματιστές εφαρμογών έχουν επίσης βρει δημιουργικούς τρόπους για να ενσωματώσουν αυτές τις συσκευές εισόδου σε χρήσιμο λογισμικό, όπως σαρωτές κώδικα QR και υπηρεσίες αναγνώρισης μουσικής. Ο κωδικός QR είναι ένας ψηφιακός κωδικός παρόμοιος με έναν γραμμωτό κώδικα, αλλά με κατακόρυφες και οριζόντιες πληροφορίες και έναν σαρωτή κωδικών QR είναι μια συνάρτηση που παίρνει έναν κωδικό QR ως είσοδο και παράγει πληροφορίες προϊόντος, έναν σύνδεσμο HTTP ή κάποιες άλλες πληροφορίες ως παραγωγή. Οι υπηρεσίες αναγνώρισης μουσικής επεξεργάζονται ένα απόσπασμα τραγουδιού από την είσοδο μικροφώνου ενός χρήστη και το αντιστοιχίζουν με τα αποτελέσματα σε μια βάση δεδομένων. Με το ασύρματο Διαδίκτυο υψηλής ταχύτητας, ο χρήστης λαμβάνει αμέσως αποτελέσματα από την υπηρεσία και από αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να κατεβάσει ένα τραγούδι ή να ακολουθήσει έναν σύνδεσμο κώδικα QR σε ένα πρόγραμμα περιήγησης Ιστού.

Καθώς η αρχιτεκτονική των επεξεργαστών smartphone έχει εξελιχθεί, πιο πολύπλοκο λογισμικό έχει γίνει εφικτό, όπως τα τρισδιάστατα παιχνίδια βίντεο και τα γραφικά με επιτάχυνση υλικού. Εταιρείες όπως η ARM, η NVIDIA και η Qualcom παράγουν ισχυρούς CPU και ενσωματωμένες GPU που υποστηρίζουν πλαίσια βίντεο 3-D και χρησιμοποιούν σχετικά μικρή ισχύ. Οι επεξεργαστές πολλαπλών πυρήνων υψηλής απόδοσης, όπως ο Snapdragon S3, επιτυγχάνουν υψηλές ταχύτητες ρολογιού, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και χαμηλή απόδοση θερμότητας χρησιμοποιώντας μια συμπαγή διαδικασία παραγωγής 45 nm. Τα περισσότερα smartphone μεσαίας κατηγορίας εξακολουθούν να χρησιμοποιούν επεξεργαστές με λιγότερο ισχυρούς επεξεργαστές επεξεργασίας 65 nm και περιλαμβάνουν πιο μέτρια επιτάχυνση βίντεο.