Hvordan fungerer en smarttelefon?

Smarttelefoner kombinerer mobilradioteknologi med spesialdesignede prosessorer. Etter hvert som smarttelefoner har utviklet seg, har apputviklere funnet nye, geniale måter å bruke maskinvare og trådløs tilkobling for å gjøre informasjon umiddelbart tilgjengelig for brukere. Større, mer nøyaktige berøringsskjermer muliggjør flervindusdatabehandling med samtidig inndata fra alle 10 fingrene. Effektiv multitasking og rikelig med minne gjør at nylig brukte apper kan ligge i en stabel uten å redusere ytelsen.

De første mobiltelefonene trengte enorme batterier for å overføre radiosignaler til tårn som kan ha vært mange mil unna. De stolte på 1G-radioteknologi for å kommunisere over en relativt smal båndbredde. Tale- og SMS-kommunikasjon fungerte omtrent på samme måte som i dag, bortsett fra at 2G-radioteknologien introduserte mobiltårn og moderne protokoller som GSM og CDMA, noe som gjør at mobiltelefoner kan bruke mye mindre kraft. SMS-kommunikasjon fungerer effektivt over en tilkobling med lav båndbredde ved å begrense meldinger til 160 byte, og med introduksjonen av 3G-teknologi, kan MMS bruke samme protokoll for å levere ubegrensede multimediemeldinger størrelse.

En smarttelefons akselerometer måler mengden statisk eller dynamisk kraft som føles av enheten og gjør denne informasjonen tilgjengelig for operativsystemet. Selv om ikke alle apper bruker akselerometerinndata, spør akselerometeret konstant enhetens gjeldende posisjon i forhold til jorden slik at apper kan hente den når det er nødvendig. De fleste apper lytter etter berøringsinndata i form av trykk eller bevegelser og utfører programkommandoer når brukeren samhandler med skjermen på en bestemt måte. Hvis du for eksempel skyver tommelen sakte over skjermen, utløser det kanskje ikke en sidevending, men å skyve den raskere genererer en akselerasjonsverdi som er høy nok til å snu siden.

Mesteparten av tiden tar en smarttelefons kamera bilder, og mikrofonen tar opp stemmen din under en telefonsamtale. Apputviklere har også funnet kreative måter å inkorporere disse inndataenhetene i nyttig programvare, for eksempel QR-kodeskannere og musikkidentifikasjonstjenester. En QR-kode er en digital kode som ligner på en strekkode, men med vertikal så vel som horisontal informasjon, og en QR-kodeskanner er en funksjon som tar en QR-kode som input og produserer produktinformasjon, en HTTP-lenke eller annen informasjon som produksjon. Musikkidentifikasjonstjenester behandler en sangbit fra en brukers mikrofoninngang og matcher den med resultater i en database. Med høyhastighets trådløst internett mottar brukeren umiddelbart resultater fra tjenesten, og fra disse resultatene kan hun kanskje laste ned en sang eller følge en QR-kodelenke i en nettleser.

Etter hvert som smarttelefonprosessorarkitekturen har utviklet seg, har mer kompleks programvare blitt mulig, for eksempel 3D-videospilling og maskinvareakselerert grafikk. Selskaper som ARM, NVIDIA og Qualcom produserer kraftige CPUer og integrerte GPUer som støtter 3D-videorammeverk og bruker relativt lite strøm. Høyytelses multi-core CPUer, som Snapdragon S3, oppnår høye klokkehastigheter, lavt strømforbruk og lav varmeeffekt ved å bruke en kompakt 45nm produksjonsprosess. De fleste smarttelefoner i mellomklassen bruker fortsatt prosessorer med mindre kraftige 65nm prosessorer og inkluderer mer beskjeden videoakselerasjon.