Naprava telefona se je od svojega izuma močno spremenila. Danes to ni niti naprava, ki preprosto prenaša glas ene osebe na drugo na dolge razdalje. V sodobnem svetu je to zapletena tehnična naprava z umetno inteligenco, ki lahko ne samo kliče in prenaša sporočila, temveč tudi predvaja video in avdio, gre na spletu, obdeluje velike količine informacij in hkrati opravlja številne operacije in naloge. Kaj vemo o tem, kako je telefon urejen in kako deluje? V tem članku bomo poskušali razumeti to vprašanje.

Izvor in razvoj telefona

Ustanovitelj prvega aparata za oddajanje informacij na daljavo se šteje za Samuela Morseja, ki je izumil telegraf in Morsejevo kodo. Za imenovanje te naprave je težko vzpostaviti polnopravni telefon, saj so se informacije prenašale prek zaprtja stikov in posebej izdelane za to kodo "morse", kot se pogosto imenuje skrajšano.


Nekateri zgodovinarji pripisujejo izum prvega telefona Antonia Meuccija, ki ga je imenoval elektrofon. Razvil je risbe, vendar iz neznanega razloga svojega ustvarjanja ni registriral. Zato patent pripada Aleksandru Bellu. Njegova prilagoditev je bila brez klica in očitno ni imela nič opraviti s sodobnimi napravami. Naprava telefona je bila okorna in neprimerna za pogajanja, teža - okoli osem kilogramov. Vendar to ni preprečilo njegove popularizacije in razširjenosti v vseh državah. Do začetka dvajsetegaStoletja na svetu je bilo že več kot deset tisoč postaj. Vsakokrat, v svoji zasnovi, je spreminjal in izpopolnjeval, saj je bil v svoji zasnovi ločen mikrofon in zvočnik.


Globalna gradnja ATS je privedla do posodobitve aparata. Imeli so cev in klicanje za klicanje. Gumb je vseboval številke in črke, razen črke "C", saj spominja na tri. Na oštevilčenih stacionarnih telefonih se je takšno oštevilčenje ohranilo do danes. To sploh ni za pošiljanje sporočil, zato je lažje zapomniti številko. Prvi stroji v Sovjetski zvezi so pripadali dvema podjetjema: Ericssonu in Siemensu. To so bili telefoni brez polnilnika, ki so delali na principu prenosa in sprejemanja preprostih električnih impulzov. Brezžični telefoni so se v naši državi pojavili v sedemdesetih letih dvajsetega stoletja. Prenašali so radijski signal na bazo, ki je bila preko stikal povezana preko linije z drugim naročnikom. Njihovo ime je Altai, prototip mobilne komunikacije. Tehtal je takšen sklop sedem funtov. Ni bil primeren za prevoz, zato je bil opremljen z avtomobili operativnih služb. Prenehala je obstajati šele leta 2011. V Rusiji se je prva mobilna povezava pojavila leta 1991 in delovala je na standardu NMT. Prvi dobavitelji mobilnih telefonov so bili "Nokia" in "Motorola". Cene naprav so bile kozmične in si jih lahko privoščijo le zelo bogati ljudje. Standard GSM se je pojavil leta 1993 in se je, ko je osvojil svoje konkurente, naselil v mnogih državah.Omogoča vam izvajanje velike funkcionalnosti, vključno s prenosom kratkih sporočil. Sprva naj bi jih poslali kot servisna sporočila, toda možnost je bila všeč uporabnikom, ki so se spremenili v ločeno storitev mobilnih operaterjev.
Z vstopom v dobo mobilnih naprav je postala naprava mobilnih telefonov vse težja, manjša je bila velikost in teža ter več možnosti. Od treh kilogramskih velikanov so postali miniaturni komunikacijski pripomočki, ki jih je enostavno prilegati tudi v dojenčkovo roko. Sčasoma je prava tipkovnica na tipkovnici zamenjala virtualni zaslon na dotik. Na plošči so kamere, optični bralniki prstnih odtisov in številni drugi pripomočki.

Kako so zgrajeni analogni telefonski aparati

Naprava telefona z diskom in gumbom je podobna v prisotnosti sestavnih enot, vendar se razlikuje od načela delovanja. Enote imajo naslednje module:

cev z mikrofonom in zvočnikom.

Telefon.

Izziv.

Klicanje številskih vozlišč.

Transformator.

Stikalo vzvoda.

Deli kondenzator.

Radiofrekvenčni modul (prenosna postaja).

Stikalo vzvoda je odgovorno za priključitev naprave na naročniški vod. Brezžična naprava telefona je posledica napajanja slušalke na napravi. Mikrofon pretvori zvočne valove v električne signale. Instrumenti so razdeljeni na elektrodinamične, kondenzatorske, premogove, elektromagnetne in piezoelektrične. Razdeljeni so tudi na aktivne in pasivne.Aktivna oblika zvoka iz elektromagnetnega impulza, pasivno spreminjanje parametrov drugih vozlišč, predvsem kapacitivnost in upornost. Za slednje je potrebno dodatno napajanje.
Telefon prevede električne impulze v zvok. Električni tok, ki teče skozi tuljave, tvori izmenično magnetno polje, ki sili vibracijsko dinamiko membrane. Elektrodinamične in elektromagnetne naprave uporabljajo diferencialni magnetni sistem, piezoelektrične deformacijske elemente membrane, povezane z viri zvočnih frekvenc. Vozlišče je lahko induktivno in elektronsko. Potrebno je opozorilo klicatelja o dohodnem klicu. Prvi s pomočjo tekočega toka v kolobarjih tvori vibracijo bojkota in udari klicatelje. Elektronska enota obdela informacije o vhodnem signalu in jo preusmeri v splošni zvočnik v obliki impulzov dane frekvence, ki se imenuje melodija zvonjenja. Radiofrekvenčni modul je prisoten samo v napravi brezžičnih telefonov. Namenjen je izmenjavi informacij med telefonom in sprejemnikom z uporabo radijskih signalov. Transformator povezuje med seboj posamezna vozlišča pogovora. Prav tako odpravlja učinek lokalnega odmeva v cevi in ​​je odgovoren za usklajevanje z uporom črte. Razdeljeni kondenzator je potreben, da povežete telefon z linijo v vhodnem načinu in počakate na izhod. Podpira visoko odpornost na veliko vhodno napetost in nizko - majhno. Klicalnik je impulziven (disk) in elektronski (gumb). V prvi različici je mehansko kolo,se obrne, zapre stike in pošlje signale na avtomatsko telefonsko centralo. Njihovo število ustreza določenemu številu naročniške številke. Elektronsko delo preko integriranih vezij, ki ustvarjajo umetne impulze s trdnimi releji in jih pošiljajo sprejemniku postaje. Sodobna PBX še vedno ohranja ta način klicanja naročnika, vendar pogosteje uporablja ton centrale. Sodobni telefoni podpirajo tudi IP telefonijo. Načelo tonskega niza je generiranje kratkotrajnih signalov programiranih frekvenc, katerih vrednost ustreza določenemu številu števil. Naprava za povezovanje telefona prek IP protokola vključuje uporabo ponudniškega strežnika na namenskem internetnem kanalu, iz katerega je vzpostavljen klic. Mobilne naprave pošiljajo radijske signale določene frekvence komunikacijskemu sistemu stolpov mobilnih operaterjev.

Načelo delovanja naprav v žičnih omrežjih

Da bi razumeli napravo mobilnega telefona v celoti, je treba vedeti, kako deluje analogni telefonski sistem. Kljub temu, da so mobilni telefoni kompleksna digitalna struktura z integriranimi vezji, je njihovo osnovno delo osnovano na običajnih stacionarnih napravah. Vsak ponudnik storitev svojim strankam zagotavlja edinstvene identifikacijske številke, ki jih razlikujejo med seboj. V tem primeru se to imenuje naročniška številka ali priključna točka, na katero se žice prilegajo. Ko ATS pošlje signal, je telefon v izključenem stanju, to pomeni, da je slušalka v napravi inStikalo ročice - v odprtem položaju. Ko klic pride iz črte, tok teče skozi primarno navitje, silijo vibracije odmikača in premagajo skodelico. V elektronskih sistemih se to dogaja drugače, signal se vnaša na zunanji zvočnik, na izhodu pa slišimo na primer melodijo ali petje ptic. Ko je naročnik dvignil slušalko, je vezje pogajalskega modula in klicna številka zaklenjeno, sprejemnik pa se odklene z relejem.
Klic drugega uporabnika je v obratnem vrstnem redu. Človek vzame slušalko, ko zapre en krog in prekine drugo. Klic se pojavi v izbirnem modulu s pošiljanjem impulzov ali signalov na enoto za komutacijo. Po drugi strani pa prepozna številke, jih združi v eno samo številko, preusmeri na želeno točko. Glasovni prenosi v analognih sistemih so posledica vibracij membrane mikrofona. Pri premogu ustvari tesnilo, ki povzroča magnetno polje koluta. To nihanje ustvari impulz, ki ga pošlje drugemu sprejemniku.

Shematska izvedba mobilnih telefonov

Napravo mobilnega telefona je treba dodeliti v ločeno kategorijo, saj je pri njeni izvedbi podobna sistemu DECT, vendar s številnimi razlikami. Prav tako prenaša radijski signal na sprejemnik, vendar ga predhodno šifrira. Uporablja svoje frekvence in kanale za delo. Vendar predstavitev mobilnega telefona kot telefona ni povsem pravilna. To je dolgoročna večnamenska naprava. Če govorimo o zunanji uspešnosti, je treba opozoritinaslednje:

Oblika. Lahko je zložljiva ali drsna.

Kamera.

Mikrofon.

Zvočnik.

Zaslon.

Tipkovnica.

Priključek USB.

Baterija za polnjenje.

Polnilnik za mobilne telefone.

Seven-Card.

Številni pripomočki so dopolnjeni z različnimi dodatki, ki razširjajo področje njihove uporabe. Shematski prikaz notranje naprave je prikazan na spodnji sliki. Kljub temu naprava deluje izključno z analognimi radijskimi signali, vsi procesi v njej so popolnoma digitalizirani. Njegov čip vsebuje analogne in digitalne bloke.

Analogni modul

Vključuje sredstvo za sprejem in prenos signalov. Običajno se nahaja ločeno od digitalnega vozlišča. Glede na svojo zmogljivost spominja na radiotelefon, vendar deluje v skladu z GSM standardom. Sprejemnik in oddajnik nista sinhroni, pošiljanje signala poteka z zamudo 1/8. To vam omogoča, da prihranite energijo baterije in vključite ojačevalnik z mešalnikom. Ker naprava nikoli ne deluje na sprejem in hkratno oddajanje, je to stikalo, ki povezuje anteno iz enega načina v drugega. Pri sprejemu po prehodu kanalskega filtra se signal ojača s pomočjo LNA in gre v mešalnik. Nato se demodulira in prenese v analogno-digitalni pretvornik, ki ga pretvori v digitalni signal, ki je potreben za delovanje CPE. Na prenosu logični generator modulira digitalne podatke v signal. Nadalje skozi mešalnik vnese frekvencosintetizator, po katerem preide na kanalski filter in ojača. Na anteno oddaja le signal zadostne moči, od koder gre v vesolje.

Digitalni modul

Glavni element in možgani celotnega sistema je osrednji procesor, ki obdeluje vse dohodne informacije. Nabor čipov čipov uporablja podoben računalnik, vendar z vidika zmogljivosti in moči ne more tekmovati z njim. Poleg CPE, ta enota vključuje:

analogno-digitalni pretvornik, ki pretvarja analogne signale mikrofona v digitalno obliko podatkov.

Kodirnik in dekodirnik govora in kanalov.

Digitalni pretvornik signala v analogni.

Dekoder in dajalnik.

​​

Detektor jezikovne dejavnosti. Zagotavlja vozlišča samo, kadar je prisoten jezik naročnika.

Terminalski skladi. Ustvarite vmesnik z zunanjimi napravami, kot je računalnik ali naprava za polnjenje telefona.

Moduli za brezžična omrežja.

Tipkovnica.

Zaslon.

Govornik.

Mikrofon.

Modul kamere.

Odstranljiva shramba.

Seven Card.

Nekatera podjetja uporabljajo dva mikrofona. Ena je potrebna za preprečevanje zunanjega hrupa. Včasih se uporabljata tudi dva zvočnika: eden za telefonske pogovore, drugi za predvajanje glasbe.

Načelo delovanja mobilnega omrežja

Mobilni telefoni delujejo v omrežju GSM na štirih frekvencah:

850 MHz.

900 MHz.

1800 MHz.

1900 MHz.

Standard sistema vključuje tri glavne komponente:

Podsistemi bazne postaje (BSS).

Stikala za preklop podsistema (NSS).

Center za storitve in upravljanje (OMC).

Naprava sodeluje z baznimi postajami (stolpi). Po vklopu začne pregledovati svoje standardne mreže, ki jih prepozna ID-oddaja. Če je na voljo, telefon izbere postajo, katere raven signala je višja. Naprej je preverjanje pristnosti. Identifikatorji so edinstvene številke SIM kartic IMSI in Ki. Nato Center za overjanje (AuC) pošlje napravi naključno število, ki je ključ do posebnega računalniškega algoritma. Hkrati sistem sam izvaja takšen izračun. Če se rezultati osnovne enote in naprave ujemajo, se opravi registracija telefona v omrežju. Edinstveni identifikator naprave je njegov IMEI, ki je shranjen v trajnem pomnilniku. To številko izda proizvajalec in je njen potni list. Prvih osem številk IMEI vključuje opis naprave, ostalo pa serijsko številko s kontrolno številko. Po uspešni registraciji je telefon pripravljen na izmenjavo signalov z baznimi postajami. Kot smo že omenili, operaterji mobilnih telefonov izgledajo kot sistem DECT, vendar s svojimi razlikami. Pred oddajanjem je mobilni signal šifriran in razdeljen na segmente po 20 ms. Šifriranje se izvaja z javnim ključem s standardnim algoritmom EFR. Anteno aktivira detektor govorne dejavnosti (VAD), torej ko oseba začne govoriti. Del govora obdeluje kodek, ki temelji na algoritmu DTX. Pri gostiteljuStran signala se obdeluje na podoben način, vendar v obratnem vrstnem redu.

Polnilniki

Polnilniki za mobilne telefone so pomembna komponenta, ko naprava deluje. Njihov neposredni namen je zmanjšati napetost in tok električnega omrežja na zahtevane vrednosti in napajati baterijo. V bistvu je izhodna napetost 5 V, jakost toka je odvisna od modela in kapacitete baterije. Odvisno je tudi od časa polnjenja baterije. Polnilniki so razdeljeni na:

Transformator.

Impulz.

Prvi se ne bojijo nihanj napetosti in vedno imajo veliko električno napajanje. Shematski diagram je zelo preprost. Spuščanje tuljave napaja omrežno napetost, ki jo zmanjšuje na želene vrednosti. Tok iz drugega navitja gre na diodni mostiček, kjer je nameščen kondenzator. Deluje kot filter skokovske napetosti in na sebi odvzema ekscese. Nato upor zmanjša tok in prenese baterijo. Vezje pulznega spomina je bolj kompleksno in se izvaja z uporabo diod in tranzistorjev.

Podpora za brezžične sisteme za prenos podatkov

Trenutno obstajajo trije načini prenosa podatkov:

Infrardeči vmesnik.

Bluetooth.

Wi-Fi.

Prva je dokazala svojo neučinkovitost, zato se ne uporablja. Zadnji dve izvedeni na skoraj vseh napravah. Bluetooth, ima kratek polmer delovanja in se uporablja predvsem za organizacijo vmesnika za prenosno napravo za telefon. Wi-Fi velja za naprednejšo obliko in se uporablja zadostop do interneta. Treba je opozoriti, da obstaja posebna programska oprema, ki omogoča klicanje prek interneta brez uporabe mobilne povezave. Prav tako lahko s pomočjo te tehnologije organizirate lokalno omrežje, ki lahko poveže več naprav hkrati in izmenjuje podatke.

Neobvezni dodatki

Proizvajalci si prizadevajo pritegniti kupce k svojim proizvodom, zato nenehno širijo ponudbo ponujene nomenklature. Med njimi so:

Ovitki.

Zaščita očal.

Prenosne naprave za telefon, na primer slušalke.

Odstranljive naprave za shranjevanje.

Multimedijska sredstva.

Razumna sredstva.

Naprava USB za telefon, kot so kabli, adapterji ali polnilniki.

Podobni pripomočki močno razširjajo zmožnosti pripomočkov in poenostavljajo življenje njihovih lastnikov.

Primerjalne značilnosti sodobnih modelov telefonov

Da bi razumeli, kaj so sodobni telefoni, je treba jasno prikazati njihove parametre. Toda upoštevanje ene blagovne znamke je nepošteno. Pregled enega vzorca ne daje popolne slike, zato so za primerjavo in analizo vzeli tri vodilne blagovne znamke pametnih telefonov Samsung (naprave telefonov te blagovne znamke niso zelo drugačne od drugih), Apple in Xiaomi. V cenovni kategoriji so se uvrstili v naslednji vrstni red:

Apple.

Samsung.

Xiaomi.

Sodeč po ceni, so telefonske naprave "iPhone" uporabljale napredno tehnologijo, ki ima najvišjeparametrov. Vendar pa je Samsung na trgu že od leta 1938 in je pridobil veliko izkušenj. Na splošno primerjava ni namenjena identifikaciji zmagovalca in odgovoru na vprašanje, kaj je boljše - telefonska naprava na Androidu ali na platformi iOS. Izziv je pokazati, katere višine so dosegle tehnologijo. Pregled tehničnih značilnosti

Ime parametrov



Jabuka



Sumsung



Xiaomi



774x1575x77



764x1619x88






Teža, g



208



201





Telefoni Samsung, Apple in Xiaomi podpirajo mreže naslednjih generacij: 2G, 3G, 4G

189







Sim kartice



1 brezdimenzionalni



2 nanodizirani

160)
Velikost diagonale, v



65



64



599


) Ločljivost zaslona



2688x1242



2960x1440



2160x1080



Gostota točk na palec



458



516



403



Proizvodna tehnologija



OLED



Super AMOLED



IPS



Število barv na zaslonu



16 milijonov



17 milijonov



167 milijonov



Sistem



iOS



Android
)


Proces izdelave



Apple



Samsung



Qualcomm


269) Model procesorja



A12 Bionic



Exynos 9810



Snapdragon 845



Število jeder



6

292)
V napravah telefonov Xiaomi in Samsung s svojimi 8 v splošni konfiguraciji, 4 v vsakem



Frekvenca, GHz



25



19; 29



18;



7



10



)
RAM, GB



4



6



notranji pomnilnik 's, GB



256



128



Vgrajeni senzorji

Svetlobni senzor;

senzor bližine;

kompas;

barometer

merilnika pospeška;

žiroskop

Svetlobni senzor; Senzor bližine;

kompas;

barometer;

pospeška;

žiroskop;

Hallov senzor;

senzor srčnega utripa

svetlobni senzor;

senzor bližine; Kompas

;

barometer;

merilnik pospeška; Žiroskop;

Hallov senzor

Ločljivost zadnje komore, Mp



Osnovno: 12 Mp Dodatno: 12 Mp





Občutljivost na svetlobo



Osnovno: f /2.4 Pomožno: f /1.8



2.4 Podružnica :? /1.5



Osnovno: f /2.4 Podpora: f /1.8



Ločljivost sprednje kamere, Mp

)

7



8



5




Občutljivost membrane
)


441)
Tehnološka podporaBrezžične komunikacije



Bluetooth, Wi-Fi



Izpostavljanje satelitov



GPS, GLONASS, A


Zmogljivost baterije, mah

3400



Zaščitni sistemi

Skener prstnih odtisov;

skener očesne šarenice;

Oseba skener

Samo oseba skener



V skenerju "Xiaomi" prst

Kot je razvidno iz tabele, so specifikacije in naprava telefonov "Samsung", "Xiaomi" in Apple skoraj enake. Govori le o zdravi konkurenci in želji, da bi bil vaš izdelek boljši za uporabnike. Vsi proizvajalci uporabljajo najnovejšo tehnologijo, ki ni v veljavi in ​​se hitro razvija.

Zaključek

Od nastanka prvega telefona ni trajalo veliko časa. V tem obdobju so se od običajnega sklopa delov spremenili v pametne naprave. Združujejo številne funkcije, ki so se prej opirale na druge naprave. Ta razvoj se bo nadaljeval.