Hur fungerar en smartphone?

Smartphones kombinerar cellulär radioteknik med specialdesignade processorer. I takt med att smartphones har utvecklats har apputvecklare hittat nya, geniala sätt att använda hårdvara och trådlös anslutning för att göra information omedelbart tillgänglig för användarna. Större, mer exakta pekskärmar möjliggör datoranvändning i flera fönster med samtidig inmatning från alla 10 fingrar. Effektiv multitasking och rikligt med minne gör att appar som nyligen använts kan ligga i en hög utan att försämra prestandan.

De första mobiltelefonerna behövde enorma batterier för att överföra radiosignaler till torn som kan ha varit många mil bort. De förlitade sig på 1G-radioteknik för att kommunicera över en relativt smal bandbredd. Röst- och SMS-kommunikation fungerade ungefär på samma sätt som idag, förutom att 2G-radiotekniken introducerade mobiltorn och moderna protokoll som GSM och CDMA, vilket gör att mobiltelefoner kan använda mycket mindre kraft. SMS-kommunikation fungerar effektivt över en anslutning med låg bandbredd genom att begränsa meddelanden till 160 byte, och med införandet av 3G-teknik kan MMS använda samma protokoll för att leverera multimediameddelanden av obegränsat storlek.

En smartphones accelerometer mäter mängden statisk eller dynamisk kraft som enheten känner och gör denna information tillgänglig för operativsystemet. Även om inte alla appar använder accelerometeringång, avsöker accelerometern hela tiden enhetens aktuella position i förhållande till jorden så att appar kan hämta den när det behövs. De flesta appar lyssnar efter beröringsinmatning i form av tryck eller gester och utför programkommandon när användaren interagerar med displayen på ett visst sätt. Om du till exempel långsamt drar tummen över skärmen kanske inte utlöser en sidvändning, men om du skjuter den snabbare genereras ett accelerationsvärde som är tillräckligt högt för att vända sidan.

För det mesta tar en smartphones kamera bilder och dess mikrofon spelar in din röst under ett telefonsamtal. Apputvecklare har också hittat kreativa sätt att integrera dessa inmatningsenheter i användbar programvara, som QR-kodsläsare och musikidentifieringstjänster. En QR-kod är en digital kod som liknar en streckkod, men med vertikal såväl som horisontell information och en QR-kodskanner är en funktion som tar en QR-kod som input och producerar produktinformation, en HTTP-länk eller någon annan information som produktion. Musikidentifieringstjänster bearbetar ett sångavsnitt från en användares mikrofoningång och matchar det med resultat i en databas. Med trådlöst höghastighetsinternet får användaren omedelbart resultat från tjänsten, och från dessa resultat kan hon kanske ladda ner en låt eller följa en QR-kodlänk i en webbläsare.

I takt med att smarttelefonens processorarkitektur har utvecklats har mer komplex programvara blivit möjlig, som 3D-videospel och hårdvaruaccelererad grafik. Företag som ARM, NVIDIA och Qualcom producerar kraftfulla CPU: er och integrerade GPU: er som stöder 3-D-videoramverk och använder relativt lite ström. Högpresterande flerkärniga processorer, som Snapdragon S3, uppnår höga klockhastigheter, låg strömförbrukning och låg värmeeffekt genom att använda en kompakt 45nm produktionsprocess. De flesta smartphones i mellanklassen använder fortfarande processorer med mindre kraftfulla 65nm-processorer och inkluderar mer blygsam videoacceleration.