איך סמארטפון עובד?

הסמארטפונים משלבים את טכנולוגיית הרדיו הסלולרי עם מעבדים שתוכננו במיוחד. ככל שהסמארטפונים התפתחו, מפתחי אפליקציות מצאו דרכים חדשות וגאוניות להשתמש בחומרה ובקישוריות אלחוטית כדי להפוך מידע לזמין באופן מיידי למשתמשים. צגי מגע גדולים ומדויקים יותר מאפשרים מחשוב מרובה חלונות עם קלט בו-זמני מכל 10 האצבעות. ריבוי משימות יעיל וזיכרון שופע מאפשרים ליישומים שבהם השתמשו לאחרונה להתגורר בערימה מבלי להאט את הביצועים.

הטלפונים הניידים הראשונים היו זקוקים לסוללות ענק כדי להעביר אותות רדיו למגדלים שאולי היו במרחק קילומטרים רבים. הם הסתמכו על טכנולוגיית רדיו 1G כדי לתקשר ברוחב פס צר יחסית. תקשורת קולית ו-SMS פעלה באותו אופן כמו היום, מלבד טכנולוגיית הרדיו 2G הציגה מגדלים סלולריים ופרוטוקולים מודרניים כמו GSM ו-CDMA, המאפשרים לטלפונים ניידים להשתמש הרבה פחות כוח. תקשורת SMS פועלת ביעילות על חיבור ברוחב פס נמוך על ידי הגבלת הודעות ל-160 בתים, ועם עם הצגת טכנולוגיית 3G, MMS יכול להשתמש באותו פרוטוקול כדי להעביר הודעות מולטימדיה ללא הגבלה גודל.

מד התאוצה של סמארטפון מודד את כמות הכוח הסטטי או הדינמי שחש המכשיר והופך את המידע הזה לזמין למערכת ההפעלה. אמנם לא כל האפליקציות משתמשות בקלט של מד תאוצה, אבל מד התאוצה בודק כל הזמן את המיקום הנוכחי של המכשיר ביחס לכדור הארץ כך שאפליקציות יוכלו לאחזר אותו בעת הצורך. רוב האפליקציות מאזינות לקלט מגע בצורה של הקשות או מחוות ומבצעות פקודות תוכנית כאשר המשתמש מקיים אינטראקציה עם התצוגה בצורה מסוימת. לדוגמה, החלקה איטית של האגודל על פני המסך עשויה לא להפעיל היפוך עמוד, אך החלקה מהירה יותר מייצרת ערך האצה גבוה מספיק כדי להפוך את העמוד.

רוב הזמן, מצלמת סמארטפון מצלמת תמונות, והמיקרופון שלו מקליט את קולך במהלך שיחת טלפון. מפתחי אפליקציות מצאו גם דרכים יצירתיות לשלב התקני קלט אלו בתוכנות שימושיות, כגון סורקי קוד QR ושירותי זיהוי מוזיקה. קוד QR הוא קוד דיגיטלי הדומה לברקוד, אך עם מידע אנכי כמו גם אופקי, וסורק קוד QR היא פונקציה שלוקחת קוד QR כקלט ומייצרת מידע על המוצר, קישור HTTP או מידע אחר תְפוּקָה. שירותי זיהוי מוזיקה מעבדים קטע שיר מכניסת המיקרופון של המשתמש ומתאימים אותו לתוצאות במסד נתונים. עם אינטרנט אלחוטי מהיר, המשתמש מקבל מיד תוצאות מהשירות, ומתוך תוצאות אלו היא עשויה להיות מסוגלת להוריד שיר או לעקוב אחר קישור קוד QR בדפדפן אינטרנט.

ככל שארכיטקטורת מעבדי הסמארטפונים התפתחה, תוכנות מורכבות יותר הפכו לאפשריות, כגון משחקי וידאו תלת מימדיים וגרפיקה מואצת בחומרה. חברות כמו ARM, NVIDIA ו-Qualcom מייצרות מעבדים חזקים ומעבדי GPU משולבים התומכים במסגרות וידאו תלת-ממדיות ומשתמשות בצריכת חשמל קטנה יחסית. מעבדים מרובי ליבות בעלי ביצועים גבוהים, כגון Snapdragon S3, משיגים מהירויות שעון גבוהות, צריכת חשמל נמוכה ותפוקת חום נמוכה על ידי שימוש בתהליך ייצור קומפקטי של 45 ננומטר. רוב הסמארטפונים בטווח הביניים עדיין משתמשים במעבדים עם מעבדי עיבוד 65nm פחות חזקים וכוללים האצת וידאו צנועה יותר.