Telefon telah banyak berubah sejak dicipta. Hari ini bukan peranti yang hanya menghantar suara seseorang kepada orang lain dalam jarak yang jauh. Di dunia moden, ini adalah alat teknikal yang kompleks dengan kecerdasan buatan yang bukan sahaja boleh membuat panggilan dan menghantar mesej, tetapi juga memainkan video dan audio, mengakses Internet, memproses sejumlah besar maklumat, dan pada masa yang sama melakukan banyak operasi dan tugas. Apakah yang kita tahu tentang cara telefon berfungsi dan cara ia berfungsi? Dalam rangka artikel ini, kami akan cuba memahami isu ini.
Kelahiran dan evolusi telefon
Pengasas radas pertama untuk menghantar maklumat pada jarak jauh dianggap sebagai Samuel Morse, yang mencipta telegraf dan kod Morse.
Sukar untuk memanggil peranti ini telefon lengkap, kerana maklumat dihantar menggunakan penutupan kenalan dan khususnyaKod Morse, seperti yang sering dipanggil singkatan, dibangunkan untuknya.
Sesetengah ahli sejarah mengaitkan ciptaan telefon pertama kepada Antonio Meucci, yang dipanggilnya telefon telefoto. Dia membangunkan lukisan itu, tetapi untuk beberapa sebab yang tidak diketahui tidak mendaftarkan ciptaannya. Oleh itu, paten adalah milik Alexander Bell. Perantinya tanpa panggilan dan secara zahirnya tiada kaitan dengan peranti moden.
Peranti telefon itu besar dan menyusahkan untuk rundingan, seberat kira-kira lapan kilogram. Walau bagaimanapun, ini tidak menghalang popularisasi dan pengedaran meluas di semua negara. Menjelang awal abad kedua puluh, sudah ada lebih daripada sepuluh ribu stesen di dunia. Setiap kali, perubahan dan penambahbaikan dibuat pada reka bentuknya, jadi mikrofon dan pembesar suara yang berasingan muncul dalam reka bentuknya.
Pembinaan global pertukaran telefon automatik telah membawa kepada pemodenan peranti. Mereka mendapat telefon bimbit dan cakera untuk mendail nombor pelanggan. Dail itu mengandungi nombor dan huruf, kecuali huruf "З", kerana ia menyerupai tiga. Pada telefon tetap butang tekan, penomboran ini telah dikekalkan sehingga hari ini. Ini tidak dilakukan sama sekali untuk menghantar mesej, lebih mudah untuk mengingati nombor itu. Peranti pertama di Rusia Soviet dimiliki oleh dua syarikat: Ericsson dan Siemens. Ini adalah telefon tanpa pengecas, beroperasi berdasarkan prinsip menghantar dan menerima impuls elektrik yang mudah.
Telefon tanpa wayar muncul di negara kita pada tahun 70-an yang kedua puluhabad. Mereka menghantar isyarat radio ke pangkalan, yang seterusnya, berkomunikasi dengan pelanggan lain di sepanjang talian melalui suis. Nama dagangan mereka ialah "Altai", mereka adalah prototaip komunikasi mudah alih. Pemasangan sedemikian seberat tujuh kilogram. Ia tidak sesuai untuk dibawa, jadi ia dilengkapi dengan kenderaan perkhidmatan operasi. Tidak wujud hanya pada tahun 2011.
Di Rusia, komunikasi selular pertama muncul pada tahun 1991, dan ia berfungsi mengikut piawaian NMT. Pembekal telefon mudah alih pertama ialah Nokia dan Motorola. Harga untuk peranti itu adalah kosmik, dan hanya orang kaya yang mampu membelinya. Piawaian GSM muncul pada tahun 1993 dan, setelah mengalahkan pesaingnya, berakar umbi di banyak negara. Ia membolehkan anda melaksanakan banyak fungsi, termasuk menghantar mesej ringkas. Pada mulanya, ia sepatutnya dihantar sebagai pemberitahuan perkhidmatan, tetapi pengguna sangat menyukai pilihan itu sehingga ia bertukar menjadi perkhidmatan pengendali mudah alih yang berasingan.
Dengan kemunculan era peranti mudah alih, peranti telefon mudah alih menjadi lebih kompleks, saiz dan berat - kurang, dan kemungkinan - lebih banyak. Daripada gergasi tiga kilogram, mereka telah menjadi peralatan komunikasi kecil yang boleh dimuatkan dengan mudah walaupun di tangan kanak-kanak. Lama kelamaan, papan kekunci butang tekan sebenar telah digantikan dengan papan kekunci maya pada skrin sentuh. Kamera, pengimbas cap jari dan banyak peranti lain muncul pada panel.
Cara telefon analog berfungsi
Peranti telefon dail berputar dan sentuh sama dalam ketersediaanblok komposit, tetapi berbeza dalam prinsip operasi. Unit termasuk modul berikut:
- Telefon bimbit dengan mikrofon dan pembesar suara.
- Telefon.
- Pemanggil.
- Unit panggilan.
- Transformer.
- Suis tuas.
- Kapasitor pemisah.
- Modul RF (stesen mudah alih).
Suis tuil bertanggungjawab untuk menyambungkan peranti kepada talian pelanggan. Dalam peranti telefon tanpa wayar, sambungan adalah bersyarat pada telefon bimbit yang sedang dihidupkan.
Mikrofon menukar gelombang bunyi kepada isyarat elektrik. Peranti dibahagikan kepada elektrodinamik, kapasitor, arang batu, elektromagnet dan piezoelektrik. Mereka juga dibahagikan kepada aktif dan pasif. Yang aktif membentuk impuls elektromagnet daripada bunyi, yang pasif mengubah parameter nod lain, terutamanya kapasiti dan rintangan. Yang terakhir memerlukan bekalan kuasa tambahan.
Telefon menterjemah impuls elektrik kepada bunyi. Arus elektrik yang mengalir melalui gegelung membentuk medan magnet berselang-seli, yang menyebabkan membran pembesar suara bergetar. Peranti elektrodinamik dan elektromagnet menggunakan sistem magnet berbeza, peranti piezoelektrik mengubah bentuk unsur membran sumber frekuensi bunyi yang berkaitan dengannya.
Unit panggilan boleh menjadi aruhan dan elektronik. Diperlukan untuk memberitahu pelanggan tentang panggilan masuk. Yang pertama, dengan bantuan arus yang mengalir dalam gegelung, membuat penyerang bergetar dan memukul cawan deringan. Unit elektronik memprosesmaklumat tentang isyarat masuk dan mengubah halanya ke pembesar suara biasa dalam bentuk denyutan frekuensi tertentu, yang dipanggil nada dering.
Modul RF hanya terdapat dalam unit telefon tanpa wayar. Ia direka untuk bertukar-tukar maklumat antara telefon dan penerima melalui isyarat radio.
Transformer menghubungkan nod pertuturan individu antara satu sama lain. Juga menghapuskan kesan gema tempatan dalam telefon bimbit dan bertanggungjawab untuk memadankan dengan galangan talian.
Kapasitor penyah gandingan diperlukan untuk menyambungkan telefon ke talian dalam mod menerima isyarat masuk dan menunggu isyarat keluar. Menyokong rintangan tinggi kepada voltan input besar dan rintangan rendah kepada voltan input kecil.
Dail ialah nadi (cakera) dan elektronik (butang). Dalam varian pertama, roda mekanikal, berputar, menutup kenalan dan menghantar isyarat ke pertukaran telefon automatik. Nombor mereka sepadan dengan nombor tertentu nombor pelanggan. Yang elektronik berfungsi melalui litar bersepadu yang menjana denyutan buatan menggunakan geganti keadaan pepejal dan menghantarnya ke penerima stesen. PBX moden masih mengekalkan kaedah memanggil pelanggan ini, tetapi lebih kerap menggunakan pendailan nada. Peranti moden juga menyokong IP-telephony. Prinsip pengendalian dail nada adalah untuk menjana isyarat jangka pendek frekuensi pratetap, setiap nilainya sepadan dengan nombor tertentu nombor. Peranti untuk menyambungkan telefon melalui protokol IP melibatkan penggunaan pelayan pembekal melalui saluran Internet khusus dari mana panggilan dibuat. Peranti mudah alih menghantar isyarat radio frekuensi tertentu ke sistem komunikasi menara sel.
Prinsip pengendalian peranti dalam rangkaian berwayar
Untuk memahami telefon mudah alih sepenuhnya, anda perlu mengetahui cara sistem PBX analog berfungsi. Walaupun telefon bimbit adalah struktur digital yang kompleks dengan litar bersepadu, ia beroperasi pada prinsip asas telefon tetap konvensional.
Setiap pembekal perkhidmatan memberikan nombor pengenalan unik kepada pelanggannya yang membezakannya antara satu sama lain. Dalam kes ini, ini dipanggil nombor pelanggan atau titik sambungan yang sesuai dengan wayar. Apabila PBX menghantar isyarat, telefon berada dalam keadaan mati, iaitu telefon bimbit berada pada mesin dan suis cangkuk berada dalam kedudukan terbuka. Apabila panggilan diterima daripada talian, arus melalui belitan utama, menyebabkan sesondol bergetar dan menewaskan cawan. Dalam sistem elektronik, ini berlaku secara berbeza, isyarat disalurkan kepada pembesar suara luaran, dan pada output kita mendengar melodi atau kicauan burung, sebagai contoh. Selepas pelanggan mengangkat telefon, modul panggilan dan litar dail ditutup, dan penerimaan dibuka menggunakan geganti.
Panggilan kepada pengguna lain berlaku dalam susunan terbalik. Seseorang mengambil telefon, yang menutup satu litar dan memutuskan sambungan yang lain. Panggilan dibuat dalam modul dailan dengan menghantar denyutan atau isyarat kepada peranti pensuisan stesen. Dia, pada gilirannya, mengenali nombor, menggabungkannya menjadi satu nombor, mengubah hala kemata yang dikehendaki.
Transmisi suara dalam sistem analog berlaku disebabkan oleh getaran membran mikrofon. Dalam arang batu, ia mencipta meterai, yang menyebabkan gangguan medan magnet gegelung. Ayunan ini menjana nadi yang dihantar ke penerima lain.
Reka bentuk skematik telefon mudah alih
Peranti telefon bimbit harus dikhususkan dalam kategori yang berasingan, kerana dalam pelaksanaannya ia menyerupai sistem DECT, tetapi dengan beberapa perbezaan. Ia juga menghantar isyarat radio kepada penerima, tetapi terlebih dahulu ia disulitkan. Menggunakan frekuensi dan saluran sendiri untuk bekerja. Tetapi mempersembahkan alat mudah alih sebagai telefon adalah tidak betul sepenuhnya. Ia telah lama menjadi peranti pelbagai fungsi.
Jika kita bercakap tentang prestasi luaran, maka perkara berikut perlu diambil perhatian:
- Faktor bentuk. Ia boleh menjadi badan lipat atau gelongsor.
- Kamera.
- Mikrofon.
- Speaker.
- Skrin.
- Papan Kekunci.
- Penyambung USB.
- Bateri.
- Pengecas untuk telefon mudah alih.
- Kad sim.
Banyak alat dilengkapi dengan pelbagai aksesori, yang meluaskan skopnya. Gambarajah skematik peranti dalaman ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Walaupun begitu, peranti ini berfungsi secara eksklusif dengan isyarat radio analog, semua proses di dalamnya didigitalkan sepenuhnya. Cipnya termasuk blok analog dan digital.
Modul analog
Ia termasuk cara menerima dan menghantar isyarat. Biasanyaterletak berasingan daripada nod digital. Mengikut prestasinya, ia menyerupai telefon radio, tetapi beroperasi mengikut piawaian GSM. Penerima dan pemancar tidak berfungsi secara serentak, isyarat dihantar dengan kelewatan 1/8. Ini membolehkan anda menjimatkan kuasa bateri dan menyepadukan penguat dengan pengadun. Memandangkan peranti tidak pernah berfungsi untuk menerima dan menghantar pada masa yang sama, ia adalah sejenis suis yang menukar antena daripada satu mod ke mod yang lain.
Di penerimaan tetamu, selepas melalui penapis saluran, isyarat dikuatkan oleh LNA dan dihantar ke pengadun. Ia kemudiannya didemodulasi dan dihantar ke penukar analog-ke-digital, yang menukarnya kepada isyarat digital yang diperlukan untuk menghidupkan CPU.
Pada penghantaran, penjana logik memodulasi data digital menjadi isyarat. Selanjutnya, melalui pengadun, ia memasuki pensintesis frekuensi, selepas itu ia melewati penapis saluran dan dikuatkan. Hanya isyarat kekuatan yang mencukupi disalurkan ke antena, dari mana ia pergi ke angkasa.
Modul digital
Elemen utama dan otak keseluruhan sistem ialah pemproses pusat, yang memproses semua maklumat yang masuk. Chipset litar mikro digunakan serupa dengan komputer, tetapi dari segi prestasi dan kuasa ia tidak dapat bersaing dengannya. Selain CPU, unit ini termasuk:
- Penukar analog kepada digital yang menukar isyarat mikrofon analog kepada data digital.
- Pengekod dan penyahkod pertuturan dan saluran.
- Penukar digital-ke-analog.
- Penyahkod danpengekod.
- Pengesan aktiviti pertuturan. Membolehkan nod beroperasi hanya apabila ucapan pemanggil hadir.
- Dana terminal. Membentuk antara muka komunikasi dengan peranti luaran seperti PC atau pengecas telefon.
- Modul wayarles.
- Papan Kekunci.
- Paparan.
- Speaker.
- Mikrofon.
- Modul kamera.
- Storan boleh alih keluar.
- Kad sim.
Sesetengah syarikat menggunakan dua mikrofon. Satu diperlukan untuk menyekat bunyi luaran. Selain itu, kadangkala dua pembesar suara digunakan: satu untuk perbualan telefon, satu lagi untuk memainkan muzik.
Prinsip pengendalian peranti mudah alih dalam rangkaian selular
Telefon mudah alih beroperasi pada rangkaian GSM pada empat frekuensi:
- 850 MHz.
- 900 MHz.
- 1800 MHz.
- 1900 MHz.
Standard sistem merangkumi tiga komponen utama:
- Subsistem Stesen Pangkalan (BSS).
- Switching Switching Subsystem (NSS).
- Pusat Perkhidmatan dan Pengurusan (OMC).
Peranti berinteraksi dengan stesen pangkalan (menara). Selepas menghidupkannya, ia mula mengimbas rangkaian standardnya, yang ia kenali oleh pengecam siaran. Jika tersedia, telefon memilih stesen yang kekuatan isyaratnya lebih tinggi. Seterusnya datang pengesahan. Pengecam ialah nombor kad SIM unik IMSI dan Ki. Seterusnya, pusat pengesahan (AuC) menghantar nombor rawak ke peranti, yang merupakan kunci untuk algoritma khaspengkomputeran. Pada masa yang sama, sistem melakukan pengiraan sedemikian sendiri. Jika keputusan pangkalan dan peranti sepadan, maka telefon didaftarkan pada rangkaian.
Pengecam unik untuk peranti ialah IMEInya, yang disimpan dalam memori tidak meruap. Nombor ini ditetapkan oleh pengilang dan merupakan pasportnya. Lapan digit pertama IMEI termasuk perihalan peranti, selebihnya ialah nombor siri dengan digit semak.
Selepas pendaftaran berjaya, telefon bersedia untuk bertukar isyarat dengan stesen pangkalan. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, susunan telefon pengendali selular adalah serupa dengan sistem peranti DECT, tetapi dengan perbezaannya sendiri. Sebelum ke udara, isyarat mudah alih disulitkan dan dibahagikan kepada segmen 20 ms. Pengekodan dilakukan mengikut algoritma standard EFR menggunakan kunci awam. Dan antena diaktifkan oleh pengesan aktiviti pertuturan (VAD), iaitu, apabila seseorang mula bercakap. Ketakselanjaran pertuturan dikendalikan oleh codec menggunakan algoritma DTX. Di bahagian penerima, isyarat diproses dengan cara yang sama, tetapi dalam susunan terbalik.
Pengecas
Pengecas untuk telefon mudah alih ialah komponen penting, kerana ia memastikan peranti berfungsi. Tujuan langsung mereka adalah untuk mengurangkan voltan dan arus sesalur kepada nilai yang diperlukan dan membekalkannya kepada bateri. Pada asasnya, voltan keluaran ialah 5V, arus bergantung kepada model dan kapasiti bateri. Masa pengecasan bateri juga bergantung pada kekuatannya.
Perkongsian pengecas:
- Hiduppengubah.
- Denyut.
Yang pertama tidak takut penurunan voltan dan sentiasa mempunyai margin arus yang besar. Konsep mereka sangat mudah. Gegelung injak turun dibekalkan dengan voltan sesalur, yang mengurangkannya kepada nilai yang dikehendaki. Arus dari belitan kedua mengalir ke jambatan diod, di mana kapasitor dipasang. Ia bertindak sebagai penapis terhadap lonjakan kuasa dan mengambil alih lebihan itu. Seterusnya, perintang merendahkan arus dan memindahkannya ke bateri.
Litar memori nadi adalah lebih kompleks dan dibuat menggunakan diod dan transistor.
Sokong sistem penghantaran data tanpa wayar
Pada masa ini, terdapat tiga cara untuk memindahkan data:
- Inframerah.
- Bluetooth.
- Wi-Fi.
Yang pertama terbukti tidak berkesan, jadi ia tidak digunakan. Dua yang terakhir dilaksanakan pada hampir semua peranti. Bluetooth mempunyai julat pendek dan digunakan terutamanya untuk tujuan mengatur antara muka komunikasi dengan peranti mudah alih untuk telefon.
Wi-Fi dianggap sebagai format yang lebih maju dan digunakan untuk mengakses Internet. Perlu diingatkan bahawa terdapat perisian khas yang membolehkan anda membuat panggilan melalui Internet tanpa menggunakan sambungan selular. Selain itu, dengan menggunakan teknologi ini, anda boleh mengatur rangkaian setempat yang mana beberapa peranti boleh bersambung serentak dan bertukar data.
Aksesori pilihan
Syarikat perkilangan cuba dalam setiap cara yang mungkin untuk menarik pelanggan kepada produk mereka,oleh itu sentiasa mengembangkan julat tatanama yang ditawarkan. Ini termasuk:
- Kes.
- Perlindungan kaca.
- Peranti mudah alih untuk telefon, seperti set kepala.
- Pemacu boleh tanggal.
- Multimedia.
- Alat pintar.
- peranti USB untuk telefon anda, seperti kabel, penyesuai atau pengecas.
Utiliti sebegitu meluaskan keupayaan gajet dan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemiliknya.
Ciri perbandingan model telefon moden
Untuk memahami maksud telefon moden, anda perlu melihat parameternya dengan jelas. Tetapi menganggap satu jenama adalah tidak adil. Kajian semula satu sampel tidak akan memberikan gambaran yang lengkap, oleh itu, untuk perbandingan dan analisis, tiga telefon pintar utama jenama Samsung (peranti telefon jenama ini tidak terlalu berbeza daripada yang lain), Apple dan Xiaomi telah diambil. Mengikut kategori harga, mereka berbaris dalam susunan berikut:
- Apple.
- Samsung.
- Xiaomi.
Berdasarkan harga, iPhone menggunakan teknologi canggih yang mempunyai parameter tertinggi. Walau bagaimanapun, Samsung telah berada di pasaran sejak 1938 dan telah mengumpul banyak pengalaman. Secara umum, tujuan perbandingan bukan untuk mengenal pasti pemenang dan menjawab soalan mana yang lebih baik - peranti telefon pada "Android" atau pada platform iOS. Cabarannya ialah untuk menunjukkan betapa tingginya teknologi telah datang.
| Nama parameter | Epal | Sumsung | Xiaomi |
| Dimensi, mm | 77, 4×157, 5×7, 7 | 76, 4×161, 9×8, 8 | 74, 9×150, 9×8, 1 |
| Berat, g | 208 | 201 | 189 |
| Sokongan rangkaian | Telefon Samsung, Apple dan Xiaomi menyokong rangkaian 2G, 3G, 4G | ||
| Kad sim | 1 tidak bersaiz | 2 skala nano | |
| Saiz paparan pepenjuru, inci | 6, 5 | 6, 4 | 5, 99 |
| Leraian skrin | 2688×1242 | 2960×1440 | 2160×1080 |
| Ketumpatan DPI | 458 | 516 | 403 |
| Teknologi pengeluaran | OLED | Super AMOLED | IPS |
| Bilangan warna pada skrin | 16 juta | 17 juta | 16.7 juta |
| Sistem | iOS | Android | |
| Pengilang CPU | Epal | Samsung | Qualcomm |
| model CPU | A12 Bionic | Exynos 9810 | Snapdragon 845 |
| Bilangan teras | 6 | Terdapat 8 daripadanya dalam peranti telefon Xiaomi dan Samsung dalam konfigurasi umum, 4 untuk setiap satu | |
| Kekerapan, GHz | 2, 5 | 1, 9; 2, 9 | 1, 8; 2, 8 |
| Teknologi, nm | 7 | 10 | |
| RAM, GB | 4 | 6 | |
| Memori dalaman, GB | 256 | 128 | |
| Penderia terbina dalam |
|
|
|
| Leraian kamera belakang, MP |
Utama: 12 MP Pembantu: 12 MP |
||
| Sensitiviti apertur |
Utama: ƒ/2.4 Pembantu: ƒ/1.8 |
Utama: ƒ/2.4 Pembantu: ƒ/1.5 |
Utama: ƒ/2.4 Pembantu: ƒ/1.8 |
| Leraian kamera hadapan, MP | 7 | 8 | 5 |
| Sensitiviti apertur | ƒ/2.2 | ƒ/1.7 | ƒ/1.7 |
| Menyokong teknologi wayarles | Bluetooth, Wi-Fi | ||
| Kedudukan Satelit | GPS, GLONASS, A-GPS | ||
| Kapasiti bateri, mAh | 3174 | 4000 | 3400 |
| Sistem perlindungan |
|
Telefon Samsung hanya mempunyai pengimbas muka | Xiaomi mempunyai pengimbas cap jari |
Seperti yang anda lihat dari jadual, spesifikasi dan peranti telefon Samsung, Xiaomi dan Apple adalah hampir sama. Ini hanya bercakap tentang persaingan yang sihat dan keinginan untuk menjadikan produk anda lebih baik untuk pengguna. Semua pengeluar memperkenalkan teknologi terkini yang tidak berhenti dan sedang berkembang pesat.
Kesimpulan
Tidak banyak masa telah berlalu sejak kemunculan telefon pertama. Dalam tempoh ini, mereka telah berkembang daripada satu set bahagian yang ringkas kepada peranti pintar. Mereka menggabungkan banyak fungsi yang sebelum ini diberikan kepada peranti lain. Dan perkembangan ini akan berterusan.
