Como funciona um smartphone?

Os smartphones combinam a tecnologia de rádio celular com processadores especialmente projetados. Com a evolução dos smartphones, os desenvolvedores de aplicativos encontraram maneiras novas e engenhosas de usar hardware e conectividade sem fio para disponibilizar informações instantaneamente aos usuários. Telas de toque maiores e mais precisas permitem a computação em várias janelas com entrada simultânea de todos os 10 dedos. Multitarefa eficiente e memória abundante permitem que aplicativos usados ​​recentemente residam em uma pilha sem diminuir o desempenho.

Os primeiros telefones celulares precisavam de baterias enormes para transmitir sinais de rádio a torres que podiam estar a muitos quilômetros de distância. Eles confiaram na tecnologia de rádio 1G para se comunicar em uma largura de banda relativamente estreita. A comunicação de voz e SMS funcionava da mesma maneira que hoje, exceto que a tecnologia de rádio 2G introduziu torres de celular e protocolos modernos, como GSM e CDMA, permitindo que os telefones celulares usem muito menos poder. A comunicação SMS funciona de forma eficiente em uma conexão de baixa largura de banda, limitando as mensagens a 160 bytes e com com a introdução da tecnologia 3G, o MMS pode usar o mesmo protocolo para entregar mensagens multimídia ilimitadas Tamanho.

O acelerômetro de um smartphone mede a quantidade de força estática ou dinâmica sentida pelo dispositivo e disponibiliza essas informações para o sistema operacional. Embora nem todos os aplicativos usem entrada de acelerômetro, o acelerômetro constantemente pesquisa a posição atual do dispositivo em relação à Terra para que os aplicativos possam recuperá-la quando necessário. A maioria dos aplicativos escuta a entrada de toque na forma de toques ou gestos e executa comandos do programa quando o usuário interage com a tela de uma determinada maneira. Por exemplo, deslizar lentamente o polegar pela tela pode não acionar a virada de página, mas deslizar mais rapidamente gera um valor de aceleração alto o suficiente para virar a página.

Na maioria das vezes, a câmera de um smartphone tira fotos e seu microfone grava sua voz durante uma ligação. Os desenvolvedores de aplicativos também encontraram maneiras criativas de incorporar esses dispositivos de entrada em softwares úteis, como leitores de código QR e serviços de identificação de música. Um código QR é um código digital semelhante a um código de barras, mas com informações verticais e horizontais, e um leitor de código QR é uma função que recebe um código QR como entrada e produz informações do produto, um link HTTP ou alguma outra informação como saída. Os serviços de identificação de música processam um trecho de música da entrada do microfone de um usuário e combinam com os resultados em um banco de dados. Com a Internet sem fio de alta velocidade, o usuário recebe imediatamente os resultados do serviço e, a partir desses resultados, pode baixar uma música ou acessar um link de código QR em um navegador da web.

Conforme a arquitetura do processador do smartphone evoluiu, softwares mais complexos tornaram-se viáveis, como jogos de vídeo 3-D e gráficos acelerados por hardware. Empresas como ARM, NVIDIA e Qualcom produzem CPUs poderosas e GPUs integradas que suportam estruturas de vídeo 3-D e usam relativamente pouca energia. CPUs multi-core de alto desempenho, como o Snapdragon S3, alcançam altas velocidades de clock, baixo consumo de energia e baixa produção de calor usando um processo de produção compacto de 45 nm. A maioria dos smartphones de gama média ainda usa processadores com CPUs de processo de 65 nm menos potentes e incluem aceleração de vídeo mais modesta.