Urządzenie telefonu zmieniło się znacznie od czasu swojego wynalazku. Dziś nie jest to nawet urządzenie, które po prostu przekazuje głos jednej osoby na drugą na duże odległości. We współczesnym świecie jest to skomplikowane urządzenie techniczne ze sztuczną inteligencją, które może nie tylko wywoływać i przesyłać wiadomości, ale także odtwarzać wideo i audio, przejść do trybu online, przetwarzać duże ilości informacji, a jednocześnie wykonywać wiele operacji i zadań. Co wiemy o tym, jak telefon jest zorganizowany i jak działa? W tym artykule postaramy się zrozumieć ten problem.
Pochodzenie i ewolucja telefonu
Założycielem pierwszego aparatu do transmisji informacji na odległość jest Samuel Morse, który wynalazł telegraf i kod Morse'a.
Aby wywołać to urządzenie, telefon pełnoprawny jest trudny, ponieważ informacja została przekazana przez zamknięcie kontaktów i specjalnie zaprojektowana dla niego kod "morse", jak to się często nazywa skrótem.
Niektórzy historycy przypisują wynalazek pierwszego telefonu Antonio Meucci, którego nazwał on elektrofonem. Opracował rysunki, ale z nieznanego powodu nie zarejestrował swojego stworzenia. Dlatego patent należy do Alexandra Bella. Jego adaptacja była bez zaproszenia i najwyraźniej nie miała nic wspólnego z nowoczesnymi urządzeniami.
Urządzenie telefonu było uciążliwe i niewygodne do negocjacji, waga - około ośmiu kilogramów. Nie przeszkodziło to jednak jej upowszechnieniu i rozpowszechnieniu we wszystkich krajach. Na początku dwudziestegoNa całym świecie było już ponad dziesięć tysięcy stacji. Za każdym razem, w swoim projekcie, dokonywał zmian i udoskonaleń, ponieważ w jego konstrukcji był oddzielny mikrofon i głośnik.
Globalna budowa ATS doprowadziła do modernizacji aparatury. Mieli tubę i dialer. Tarcza zawierająca liczby i litery, z wyjątkiem litery "C", ponieważ przypomina trzy. Na numerowanych stacjonarnych telefonach taka numeracja zachowała się do dziś. Nie odbywa się to wcale w celu wysyłania wiadomości, więc łatwiej jest zapamiętać numer. Pierwsze maszyny w Związku Radzieckim należały do dwóch firm: Ericsson i Siemens. Były to telefony bez ładowarki, działające na zasadzie nadawania i odbierania prostych impulsów elektrycznych.
Telefony bezprzewodowe pojawiły się w naszym kraju w latach siedemdziesiątych dwudziestego wieku. Przekazali sygnał radiowy do bazy, która z kolei została połączona przez przełączniki przez linię z innym abonentem. Ich nazwa handlowa to Altai, były prototypem komunikacji mobilnej. Zważył taki zestaw siedmiu funtów. Nie nadaje się do noszenia, dlatego był wyposażony w samochody służb operacyjnych. Przestał istnieć dopiero w 2011 roku. W Rosji pierwsze połączenie komórkowe pojawiło się w 1991 roku i działało w standardzie NMT. Pierwszymi dostawcami telefonów komórkowych były "Nokia" i "Motorola". Ceny urządzeń były kosmiczne, na co mogły sobie pozwolić tylko bardzo bogaci ludzie. Standard GSM pojawił się w 1993 roku, a po wygraniu konkurencji osiadł w wielu krajach.Pozwala na wdrożenie dużej funkcjonalności, w tym przesyłania krótkich wiadomości. Początkowo mieli się wysłać jako wiadomość usługi, ale użytkowników lubi opcję, aby zamienił się w osobnym usług operatorów telefonii komórkowej. Przy wejściu do czasów urządzeń przenośnych urządzeń mobilnych staje się trudniejsze, mniejszej wielkości i masy, a także możliwość - więcej. Z trykilohramovyh stały gigantów w komunikacji miniaturowych, które są łatwe do dobrze pasuje do dłoni dziecka. Z czasem prawdziwa klawiatura przycisku zastąpiła wirtualny ekran dotykowy. Panel obejmuje kamery, skanery linii papilarnych i wiele innych gadżetów.
Jak analogowych aparatów telefonicznych
Urządzenie i telefon z elementów dysku tonowych, takich jak obecność bloków, ale różni się zasadniczo. Jednostki zawierają następujące moduły:
Rura z mikrofonem i głośnikiem.
Telefon.
Wyzwanie.
Wybieranie numeru węzła.
Transformator.
Przełącznik dźwigni.
Dzieli kondensator.
Moduł częstotliwości radiowej (stacja przenośna).
Przełącznik dźwigni odpowiada za podłączenie urządzenia do linii abonenckiej. Urządzenie bezprzewodowe telefonu jest spowodowane zasilaniem słuchawki urządzenia. Mikrofon przekształca fale dźwiękowe w sygnały elektryczne. Urządzenia te są podzielone na elektromagnetycznym, chłodnicę, węgiel, elektromagnetyczne i piezoelektrycznym. Są one również podzielone na aktywne i pasywne.Aktywna forma dźwięku z impulsu elektromagnetycznego, bierna zmiana parametrów innych węzłów, głównie pojemności i rezystancji. W przypadku tych ostatnich wymagany jest dodatkowy zasilacz. Telefon tłumaczy impulsy elektryczne na dźwięk. Przepływający przez cewki prąd elektryczny tworzy zmienne pole magnetyczne, które wymusza wibrującą dynamikę membrany. Urządzenia elektrodynamiczne i elektromagnetyczne wykorzystują różnicowy układ magnetyczny, elementy deformacji piezoelektrycznej membrany powiązanych z nią źródeł częstotliwości dźwięku. Węzeł może być indukcyjny i elektroniczny. Wymagane, aby powiadomić rozmówcę o połączeniu przychodzącym. Pierwszy z pomocą przeciekającego prądu w cewkach powoduje wibrację bojkotu i uderza w dzwoniących. Jednostka elektroniczna przetwarza informacje o sygnale wejściowym i przekierowuje je do głośnika ogólnego w postaci impulsów o danej częstotliwości, która jest nazywana dzwonkiem. Moduł częstotliwości radiowej jest obecny tylko w urządzeniu telefonów bezprzewodowych. Jest przeznaczony do wymiany informacji między telefonem a odbiornikiem za pomocą sygnałów radiowych. Transformator łączy ze sobą poszczególne węzły konwersacji. Eliminuje również efekt lokalnego echa w rurce i jest odpowiedzialny za koordynację z opornością linii. Kondensator dzielony jest wymagany do podłączenia telefonu do linii w trybie wejściowym i oczekiwania na wyjście. Obsługuje wysoką odporność na duże napięcie wejściowe i niski - mały. Dialer jest impulsywny (dysk) i elektroniczny (przycisk). W pierwszym wariancie, mechaniczne koło,odwraca się, zamyka kontakty i wysyła sygnały do automatycznej centrali telefonicznej. Ich liczba odpowiada określonej liczbie numeru abonenta. Praca elektroniczna za pośrednictwem układów scalonych, które generują sztuczne impulsy za pomocą przekaźników półprzewodnikowych i wysyłają je do odbiornika stacji. Współczesna PBX nadal zachowuje ten sposób wywoływania subskrybenta, ale częściej używa sygnału wybierania. Nowoczesne telefony obsługują również telefonię IP. Zasada działania zestawu tonalnego polega na generowaniu sygnałów krótkoterminowych o zaprogramowanych częstotliwościach, których każda wartość odpowiada pewnej liczbie liczb. Urządzenie do podłączenia telefonu za pośrednictwem protokołu IP wymaga użycia serwera dostawcy na dedykowanym kanale internetowym, z którego wywoływane jest połączenie. Urządzenia mobilne przesyłają sygnały radiowe o danej częstotliwości do systemu łączności wież operatorów telefonii komórkowej.
Zasada działania urządzeń w sieciach przewodowych
Aby w pełni zrozumieć urządzenie telefonu komórkowego, konieczne jest poznanie działania analogowego systemu telefonicznego. Pomimo tego, że telefony komórkowe są złożoną strukturą cyfrową z układami scalonymi, ich podstawowa praca opiera się na zwykłych urządzeniach stacjonarnych. Każdy dostawca usług zapewnia swoim klientom unikalne numery identyfikacyjne, które odróżniają je od siebie. W takim przypadku jest to nazywane numerem abonenta lub punktem połączenia, do którego pasują przewody. Kiedy ATS wysyła sygnał, telefon jest w stanie rozłączonym, to znaczy, że telefon znajduje się w urządzeniu, orazPrzełącznik dźwigni - w pozycji otwartej. Kiedy połączenie przychodzi z linii, prąd przepływa przez uzwojenie pierwotne, zmuszając wibracje kamery i pokonując kielich. W systemach elektronicznych dzieje się to inaczej, sygnał podawany jest na zewnętrzny głośnik, a na wyjściu słyszymy na przykład melodię lub śpiew ptaków. Po podniesieniu słuchawki przez abonenta obwód modułu negocjacyjnego i numer wybierania są zablokowane, a odbiornik odblokowany za pomocą przekaźnika. Połączenie z innym użytkownikiem odbywa się w odwrotnej kolejności. Mężczyzna zdejmuje słuchawkę, niż zamyka jeden obwód i odłącza drugi. Wywołanie następuje w module wybierania, wysyłając impulsy lub sygnały do jednostek stacji dojeżdżającej. Ona z kolei rozpoznaje liczby, łącząc je w jedną liczbę, przekierowuje do pożądanego punktu. Transmisje głosowe w systemach analogowych są wynikiem wibracji membrany mikrofonu. W węglu tworzy uszczelnienie, które powoduje pole magnetyczne szpuli. Ta oscylacja generuje impuls, który przesyła ją do innego odbiorcy.
Schematyczne wykonywanie telefonów komórkowych
Urządzenie telefonu komórkowego powinno być przydzielone w oddzielnej kategorii, ponieważ w jego wykonaniu przypomina system DECT, ale z pewną liczbą różnic. Przekazuje również sygnał radiowy do odbiornika, ale wcześniej go szyfruje. Wykorzystuje częstotliwości i kanały do pracy. Ale przedstawienie telefonu komórkowego jako telefonu nie jest całkowicie poprawne. To jest długotrwałe urządzenie wielofunkcyjne. Jeśli mówimy o wydajności zewnętrznej, to należy to odnotowaćnastępujące:
Współczynnik kształtu. Może być składanym lub przesuwanym futerałem.
Kamera.
Mikrofon.
Głośnik.
Ekran.
Klawiatura.
Złącze USB.
Akumulator.
Ładowarka do telefonów komórkowych.
Siedem kart.
Wiele gadżetów uzupełniają różne akcesoria, rozszerzając zakres ich zastosowania. Schemat wewnętrznego urządzenia pokazano na poniższym rysunku.
Niemniej jednak urządzenie działa wyłącznie z analogowymi sygnałami radiowymi, wszystkie procesy w nim zawarte są w pełni zdigitalizowane. Jego układ zawiera bloki analogowe i cyfrowe.
Moduł analogowy
Obejmuje sposób odbierania i przesyłania sygnałów. Zwykle znajduje się oddzielnie od węzła cyfrowego. Zgodnie z jego wydajnością przypomina on radiotelefon, ale działa zgodnie ze standardem GSM. Odbiornik i nadajnik nie są synchroniczne, wysyłanie sygnału następuje z opóźnieniem 1/8. Pozwala to zaoszczędzić energię baterii i zintegrować wzmacniacz z mikserem. Ponieważ urządzenie nigdy nie działa na odbieraniu i transmisji jednocześnie, jest przełącznikiem, który łączy antenę z jednego trybu do drugiego. W recepcji po przejściu filtra kanałowego sygnał wzmacnia się za pomocą LNA i przechodzi do miksera. Następnie jest demodulowany i przesyłany do konwertera analogowo-cyfrowego, który konwertuje go na sygnał cyfrowy potrzebny do pracy procesora. W przekładni generator logiczny moduluje dane cyfrowe na sygnał. Dalej przez mikser wchodzi na częstotliwośćsyntezator, po czym przechodzi do filtra kanałowego i jest wzmacniany. Tylko sygnał o wystarczającej mocy jest podawany do anteny, skąd trafia w przestrzeń kosmiczną.
Moduł cyfrowy
Głównym elementem i mózgiem całego systemu jest centralny procesor przetwarzający wszystkie przychodzące informacje. Chipset chipsetu używa podobnego komputera, ale pod względem wydajności i mocy nie może z nim konkurować. Oprócz procesora, jednostka ta zawiera:
przetwornik analogowo-cyfrowy, który konwertuje sygnały analogowe mikrofonu na cyfrową postać danych.
Koder i dekoder mowy i kanałów.
Cyfrowy konwerter sygnału na analogowy.
Dekoder i koder.
Detektor aktywności językowej. Udostępnia węzły tylko wtedy, gdy obecny jest język subskrybenta.
Fundusze terminalowe. Utwórz interfejs z urządzeniami zewnętrznymi, takimi jak komputer lub urządzenie do ładowania telefonu.
Moduły dla sieci bezprzewodowych.
Klawiatura.
Wyświetlacz.
Głośnik.
Mikrofon.
Moduł kamery.
Pamięć wymienna.
Siedem kart.
Niektóre firmy używają dwóch mikrofonów. Jeden jest potrzebny do tłumienia szumów zewnętrznych. Poza tym używane są dwa głośniki: jeden do rozmów telefonicznych, drugi do odtwarzania muzyki.
Zasada działania sieci ruchomej
Telefony komórkowe działają w sieci GSM na czterech częstotliwościach:
850 MHz.
900 MHz.
1800 MHz.
1900 MHz.
Standard systemu obejmuje trzy główne elementy:
Podsystemy stacji bazowych (BSS).
Przełączniki przełączania podsystemu (NSS).
Centrum usług i zarządzania (OMC).
Urządzenie wchodzi w interakcje ze stacjami bazowymi (wieżami). Po włączeniu rozpoczyna skanowanie standardowych sieci rozpoznawanych przez nadawcę ID. Jeśli jest dostępny, telefon wybiera stację, której poziom sygnału jest wyższy. Dalej jest uwierzytelnianie. Identyfikatory są unikalnymi numerami kart IMSI i Ki SIM. Następnie Centrum Autoryzacji (AuC) wysyła urządzeniu losową liczbę, która jest kluczem do specjalnego algorytmu obliczeniowego. W tym samym czasie system sam przeprowadza takie obliczenia. Jeśli wyniki bazy i urządzenia pokrywają się, następuje rejestracja telefonu w sieci.
Unikalnym identyfikatorem urządzenia jest jego IMEI, który jest przechowywany w pamięci nieulotnej. Numer ten podany jest przez producenta i jest jego paszportem. Pierwsze osiem cyfr numeru IMEI zawiera opis urządzenia, a pozostałe - numer seryjny z numerem kontrolnym. Po udanej rejestracji telefon jest gotowy do wymiany sygnałów ze stacjami bazowymi. Jak już wspomniano, operatorzy telefonów komórkowych wyglądają jak system DECT, ale z ich różnicami. Przed transmisją sygnał mobilny jest szyfrowany i dzielony na segmenty o długości 20 ms. Szyfrowanie odbywa się za pomocą klucza publicznego przy użyciu standardowego algorytmu EFR. Antena jest aktywowana przez wykrywacz aktywności mowy (VAD), czyli gdy osoba zaczyna mówić. Fragment mowy przetwarza kodek oparty na algorytmie DTX. Na gospodarzuStrona sygnału jest przetwarzana w podobny sposób, ale w odwrotnej kolejności.
Ładowarki
Ładowarki do telefonów komórkowych są ważnym elementem, ponieważ utrzymują urządzenie w ruchu. Ich bezpośrednim celem jest zmniejszenie napięcia i prądu sieci zasilającej do wymaganych wartości oraz dostarczenie baterii. Zasadniczo napięcie wyjściowe wynosi 5 V, natężenie prądu zależy od modelu i pojemności akumulatora. Zależy to również od czasu ładowania akumulatora. Ładowarki są podzielone na:
Transformator.
Puls.
Pierwsi nie boją się wahań napięcia i zawsze mają duży prąd zasilania. Schemat jest bardzo prosty. Cewka obniżająca podaje napięcie sieciowe, co zmniejsza ją do pożądanych wartości. Prąd z drugiego uzwojenia trafia do mostka diodowego, w którym zainstalowany jest kondensator. Działa jako filtr napięcia skoku i usuwa na sobie ekscesy. Następnie rezystor obniża prąd i przekazuje baterię. Obwód pamięci impulsowej jest bardziej złożony i jest wykonywany za pomocą diod i tranzystorów.
Obsługa bezprzewodowych systemów transmisji danych
Istnieją obecnie trzy sposoby przesyłania danych:
Port podczerwieni.
Bluetooth.
Wi-Fi.
Pierwszy udowodnił swoją niewydolność, więc nie jest używany. Dwa ostatnie zaimplementowane na praktycznie wszystkich urządzeniach. Bluetooth ma krótki zasięg działania i służy głównie do organizowania interfejsu urządzenia przenośnego dla telefonu. Wi-Fi jest uważane za bardziej zaawansowany format i jest używanedostęp do Internetu. Należy zauważyć, że istnieje specjalne oprogramowanie, które umożliwia wykonywanie połączeń przez Internet bez korzystania z połączenia komórkowego. Ponadto za pomocą tej technologii można zorganizować sieć lokalną, która może jednocześnie łączyć kilka urządzeń i udostępniać dane.
Akcesoria opcjonalne
Producenci dokładają wszelkich starań, aby przyciągnąć klientów do swoich produktów, dlatego stale poszerzają asortyment oferowanych nomenklatury. Należą do nich:
Okładki.
Ochrona okularów.
Przenośne urządzenia do telefonu, takie jak zestaw słuchawkowy.
Wymienne urządzenia pamięci masowej.
Środki multimedialne.
Rozsądne środki.
Urządzenie USB do telefonu, takie jak kable, przejściówki lub ładowarki.
Podobne narzędzia znacznie rozszerzają możliwości gadżetów i upraszczają życie ich właścicieli.
Porównawcze cechy współczesnych modeli telefonów
Aby zrozumieć, czym są współczesne telefony, konieczne jest wyraźne zobrazowanie ich parametrów. Ale rozważanie jednego znaku towarowego jest niesprawiedliwe. Przegląd jednej próbki nie daje pełnego obrazu, więc dla porównania i analizy zostały podjęte trzy flagowe marki smartfonów Samsung (telefony urządzeń tej marki nie różnią się zbytnio od innych), Apple i Xiaomi. W kategorii cenowej układali się w następującej kolejności:
Apple.
Samsung.
Xiaomi.
Sądząc po cenie, urządzenia telefoniczne "iPhone'a" używały zaawansowanej technologii, która posiada najwyższąparametry. Jednak Samsung jest na rynku od 1938 roku i zdobył duże doświadczenie. Ogólnie rzecz biorąc, celem porównania nie jest identyfikacja zwycięzcy i odpowiedź na pytanie, co jest lepsze - urządzenie telefoniczne na Androida lub na platformie iOS. Wyzwaniem jest pokazanie, które wysokości osiągnęły technologię. Tabela danych
parametrów
jabłkowego
Sumsung
Xiaomi
Wymiary mm
774x1575x77
764x1619x88 , ,
749x1509x81
, g
208
201 , (135 )
189
obsługi sieci
Telefony Samsung Jabłko Xiaomi sieć pomocy przyszłych pokoleniach: 2G, 3G, 4G
karty SIM
1 nonorazmernaya
2 w nanoskali
Wielkość przekątnej ekranu, w
65
64
599
(177 ) Rozdzielczość
2688x1242
2960x1440
2160x1080
(192 ) Gęstość dpi
458
516
403
, technologia wytwarzania
OLED
super AMOLED
IPS
ilość kolorów na ekranie
, 16000000
, 17000000 (235 )
167 000 000
układu
z systemem
Android (250 )
Proces producenta ora
Apple
Samsung
Qualcomm
Model procesora
A12 Bioniczny
Exynos 9810
, lwia paszcza 845
Liczba wkładów
6
, do telefonu komórkowego Xiaomi i ich 8 ogólnej konfiguracji 4 os
Telefon "Samsung" pod warunkiem podmiot tylko skanera
W "Xiaomei" odcisk palca palec
Jak widać z tabeli, a telefon specyfikacje urządzeń „Samsung”, „Xiaomei”, a Apple jest prawie taka sama. Mówi tylko zdrową konkurencję i starań, aby ich produkt lepiej dla użytkowników. Wszyscy producenci wdrażają najnowsze technologie, które nie są stosowane i szybko się rozwijają.
Wnioski
Ponieważ pierwszy telefon nie trwało długo. W tym czasie zmienili zwykły zestaw części na inteligentne urządzenia. Łączą wiele funkcji, które poprzednio opierały się na innych urządzeniach. I ten rozwój będzie kontynuowany.
