Материал к уроку
Как это устроено: Смартфоны
См. также № 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17/09
Смартфоны. Когда в 2007 г. фирма Apple начала выпускать свой интеллектуальный сотовый телефон (iPhonе) – айфон, то настоящую сенсацию произвёл его сенсорный дисплей. Этот аппарат работал только в беспроводной локальной сети американской фирмы AT&T, и провайдеры других сетей начали заклинать производителей своих сотовых телефонов быстрее ввести что-то подобное. Началась гонка, в результате которой в 2008 г. появилось много вариантов сенсорных дисплеев, в среднем по цене 200 долл. Каждый телефон с таким экраном вполне мог называться смартфоном, т.к. обеспечивал выполнение целого набора операций помимо просто телефонной связи и пересылки текстов, а также имел операционную систему, как правило, третьего поколения. Смартфоны всё больше и больше функционировали в так называемых 3G-локальных сетях (сетях 3-го поколения), обеспечивающих более быстрый браузинг, приём и пересылку электронных сообщений. Однако главным козырем всё же остаётся сенсорный экран. Теперь у каждого провайдера появился «рекламный» вариант смартфона, однако все они с трудом выдерживали конкуренцию с айфоном. В небольшой корпус смартфона втиснуто много: здесь и цифровой фотоаппарат, и видеокамера, и музыкальный плеер. Скоро он превратится в крошечный компьютер размером с портмоне – так называемый нетбук (netbook). Смартфоны могут обеспечить целый ряд связных функций, включая пересылку электронных сообщений, веб-браузинг, GPS-навигацию, и, конечно, телефонную связь. А сколько ещё появится новых с переходом к сетям четвёртого поколения!
• Смартфоны, такие как Apple iPhone (вверху) и Blackberry Storm (внизу), представляют собой сборку из отдельных плат.
• В дисплеях смартфонов фирм и Apple, и Storm используются ёмкостные (projected, mutual-capacitance) сенсорные экраны. По управляющим электродам, сформированным на плёночной подложке, проходит ток от батарейки. Эти электроды расположены поперёк сигнальных электродов, сформированных на соседней подложке. Когда электропроводящий объект, например, кончик пальца, касается поверхности дисплея, изменяется межэлектродная ёмкость* и соответственно считываемый сигнал. Большинство сенсорных экранов работают при касании только в одной точке, а обсуждаемые – в двух.
Знаете ли вы, что?..
• Акселерометр включили в состав смартфона, чтобы он чувствовал изменение положения с «книжного» на «альбомное». Но при этом возникли и другие опции. Например, встряхивая гаджет, вы можете, разъезжая по городу, «освежать» перечень близлежащих ресторанов. Наоборот, хорошенько зафиксировав смартфон, можете сделать фотографию при плохой освещённости.
• Мобильные мини-компьютеры (Mobile Internet devices – MIDs) вызовут больший интерес, если удастся увеличить их сенсорные экраны. Сейчас они оптимизированы на одну функцию, например, видеосъёмку, которую можно загружать в сеть, или видеоигры, причём играть могут двое, находясь друг от друга на любом расстоянии в пределах роуминга. Эту концепцию предложила фирма Intel, она же и продвигает её. Уже разработан процессор под названием Atom, который обеспечивает работу нетбука с сетью.
• Если пользователь изменяет положение смартфона с вертикального на горизонтальное, акселерометр посылает сигнал в процессор, и изображение на дисплее также становится горизонтальным. В смартфонах фирмы STMicroelectronics микромеханическое устройство, включающее свободно подвешенную на пружинках массу, изменяет положение. Связанная с ней подвижная пластина конденсатора движется относительно неподвижной пластины, отслеживая направление и скорость перемещения в плоскостях Х и Y. Аналогично с помощью второй свободно подвешенной массы отслеживается перемещение в плоскости Z.
• При нажатии на клавишу дисплея фирмы Storm замыкается микроконтакт. Когда палец отпускают, контакт размыкается.
Scientific American, 2009, February, p. 80–81.
Пер. с англ. Н.Д.Козловой