สมาร์ทโฟนทำงานอย่างไร

สมาร์ทโฟนผสมผสานเทคโนโลยีวิทยุเซลลูลาร์เข้ากับโปรเซสเซอร์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ในขณะที่สมาร์ทโฟนมีการพัฒนา นักพัฒนาแอปได้ค้นพบวิธีใหม่ๆ ที่ชาญฉลาดในการใช้ฮาร์ดแวร์และการเชื่อมต่อไร้สายเพื่อให้ข้อมูลพร้อมใช้งานในทันทีแก่ผู้ใช้ จอสัมผัสที่ใหญ่ขึ้นและแม่นยำยิ่งขึ้นเปิดใช้งานการประมวลผลแบบหลายหน้าต่างด้วยการป้อนข้อมูลพร้อมกันจากนิ้วทั้ง 10 นิ้ว มัลติทาสก์ที่มีประสิทธิภาพและหน่วยความจำที่เพียงพอช่วยให้แอปที่เพิ่งใช้ล่าสุดสามารถอยู่ในสแต็กได้โดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานช้าลง

โทรศัพท์มือถือเครื่องแรกจำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่เพื่อส่งสัญญาณวิทยุไปยังเสาที่อาจอยู่ห่างออกไปหลายไมล์ พวกเขาใช้เทคโนโลยีวิทยุ 1G เพื่อสื่อสารผ่านแบนด์วิดท์ที่ค่อนข้างแคบ การสื่อสารด้วยเสียงและ SMS ทำงานในลักษณะเดียวกับทุกวันนี้ ยกเว้นเทคโนโลยีวิทยุ 2G แนะนำเสาสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่และโปรโตคอลสมัยใหม่ เช่น GSM และ CDMA ทำให้โทรศัพท์มือถือใช้งานได้มาก พลังงานน้อยลง การสื่อสารทาง SMS ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพผ่านการเชื่อมต่อแบนด์วิดท์ต่ำโดยจำกัดข้อความไว้ที่ 160 ไบต์และด้วย การนำเทคโนโลยี 3G มาใช้ MMS สามารถใช้โปรโตคอลเดียวกันในการส่งข้อความมัลติมีเดียได้ไม่จำกัด ขนาด.

มาตรความเร่งของสมาร์ทโฟนจะวัดปริมาณของแรงสถิตหรือไดนามิกที่อุปกรณ์สัมผัสได้ และทำให้ข้อมูลนี้พร้อมใช้งานในระบบปฏิบัติการ แม้ว่าบางแอปจะไม่ใช้อินพุตของตัวตรวจวัดความเร่ง แต่ตัวตรวจวัดความเร่งจะสำรวจตำแหน่งปัจจุบันของอุปกรณ์โดยสัมพันธ์กับ Earth อย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แอปสามารถดึงข้อมูลได้เมื่อจำเป็น แอพส่วนใหญ่ฟังการป้อนข้อมูลด้วยการสัมผัสในรูปแบบของการแตะหรือท่าทางและดำเนินการคำสั่งโปรแกรมเมื่อผู้ใช้โต้ตอบกับจอแสดงผลในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ตัวอย่างเช่น การเลื่อนนิ้วโป้งของคุณช้าๆ บนหน้าจออาจไม่ทำให้เกิดการพลิกหน้า แต่การเลื่อนอย่างรวดเร็วกว่าจะสร้างค่าความเร่งสูงพอที่จะพลิกหน้าได้

ส่วนใหญ่แล้ว กล้องของสมาร์ทโฟนจะถ่ายภาพ และไมโครโฟนของกล้องจะบันทึกเสียงของคุณระหว่างการโทร นักพัฒนาแอปยังพบวิธีที่สร้างสรรค์ในการรวมอุปกรณ์อินพุตเหล่านี้เข้ากับซอฟต์แวร์ที่มีประโยชน์ เช่น เครื่องสแกนรหัส QR และบริการระบุเพลง คิวอาร์โค้ดคือโค้ดดิจิทัลที่คล้ายกับบาร์โค้ด แต่มีข้อมูลแนวตั้งและแนวนอน และเครื่องสแกนคิวอาร์โค้ด เป็นฟังก์ชันที่รับรหัส QR เป็นอินพุตและสร้างข้อมูลผลิตภัณฑ์ ลิงก์ HTTP หรือข้อมูลอื่นๆ เช่น เอาท์พุท บริการระบุเพลงจะประมวลผลตัวอย่างเพลงจากอินพุตไมโครโฟนของผู้ใช้และจับคู่กับผลลัพธ์ในฐานข้อมูล ด้วยอินเทอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูง ผู้ใช้จะได้รับผลลัพธ์จากบริการทันที และจากผลลัพธ์เหล่านี้ เธออาจสามารถดาวน์โหลดเพลงหรือทำตามลิงก์รหัส QR ในเว็บเบราว์เซอร์

เนื่องจากสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ของสมาร์ทโฟนมีการพัฒนา ซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นจึงเป็นไปได้ เช่น วิดีโอเกมสามมิติและกราฟิกที่เร่งด้วยฮาร์ดแวร์ บริษัทต่างๆ เช่น ARM, NVIDIA และ Qualcom ผลิต CPU อันทรงพลังและ GPU ในตัวที่รองรับเฟรมเวิร์กวิดีโอ 3-D และใช้พลังงานค่อนข้างน้อย CPU แบบมัลติคอร์ประสิทธิภาพสูง เช่น Snapdragon S3 มีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูง ใช้พลังงานต่ำ และให้ความร้อนต่ำโดยใช้กระบวนการผลิตขนาด 45 นาโนเมตร สมาร์ทโฟนระดับกลางส่วนใหญ่ยังคงใช้โปรเซสเซอร์ที่มีซีพียูประมวลผล 65nm ที่ทรงพลังน้อยกว่าและมีการเร่งความเร็ววิดีโอในระดับที่พอเหมาะ