принцип работы, разновидности, устройство, установка
Содержание
- Разбираемся в электроцепях трубки
- Особенность работы
- Как устроена трубка домофона
- Разновидности трубок
- Аналоговая
- Цифровая
- Устройство трубки домофонов Визит
- На что обратить внимание при выборе
- Видео — ремонт домофонной трубки
К наиболее важным элементам домофонной системы относится абонентское переговорное устройство. Оно предназначается для общения с визитером и принятия решения об открытии двери, находясь в квартире. Схема трубки домофона достаточно простая, поэтому разобраться с ней может каждый желающий.
Особенность работы
Особое распространение домофонов в жилых домах и общественных заведениях обусловлено возможностью контролировать поток людей и ограничить объект от несанкционированного доступа. Многопользовательские комплексы включают ряд важных компонентов. Среди них:
- Вызывной блок.
- Блок питания.
- Электрический замковый механизм.
- Коммутационный блок.
- Абонентское переговорное устройство.
Сегодня встречаются два типа замков:
- Электромагнитные.
- Электромеханические.
Первые производят закрытие двери посредством магнитного поля. Для этого в дверную конструкцию интегрируют катушку мощного электромагнита, которая находится на части разомкнутого магнитопровода. Оставшаяся часть находится на двери.
Скрин — электроцепь трубки домофона
Электромеханические конструкции находятся в закрытом состоянии после подачи на катушку электромагнита питающего напряжения. Если оно отсутствует, ригель покидает запорную планку с помощью возвратной пружины.
На вызывном блоке снаружи находится клавиатура для набора номера квартиры, монитор, где отображаются введенные комбинации, составляющие дуплексной связи (микрофон и громкоговоритель), считыватель кодов и клавиши для открытия двери изнутри.
Трубка внутри здания – это незаменимое звено в охранном комплексе, которое позволяет общаться с визитером, спрашивать цель визита и принимать решение о предоставлении доступа в помещение.
Внутреннее строение абонентского устройства остается понятным для среднестатистических пользователей. При этом в продаже представлены разные модификации и типы оборудования, поэтому при совершении выбора могут возникнуть некоторые сложности.
Разбираясь, как работает домофонная трубка, следует ознакомиться со следующим принципом:- При наборе номера квартиры через вызывной блок происходит отправка сигнала на внутреннее абонентское устройство, которое расположено в помещении.
- После снятия трубки с посадочной площадки и начала разговора запускается дуплексная связь наподобие обычного телефонного соединения.
- С помощью соответствующей клавиши собственник жилья может открыть дверь.
- Также на трубке предусмотрены кнопки для регулировки громкости и изменения силы сигнала вызова.
- Для завершения голосовой связи достаточно надавить на язычок трубки и повесить ее обратно на место.
Как устроена трубка домофона
Схема внутреннего устройства трубки для домофона выглядит достаточно просто. Она представляет собой важный компонент для организации дуплексной связи между собственником жилья и визитером после ввода последним соответствующей команды на улице.
скрин: устройство трубки обычного домофона
Завершив разговор, владелец помещения может отпереть дверь с помощью соответствующей клавиши. Кроме обеспечения возможности удаленного разговора, переговорный аппарат поддерживает разблокировку замка, настройку мелодии вызова или активацию беззвучного режима, изменение уровня громкости и прочие полезные опции.
По сути, трубка домофона представляет собой аналог обычного телефонного устройства, поддерживающего связь между хозяином квартиры или частного дома и гостем, который находится на улице у вызывного блока.
Разновидности трубок
На рынке представлено 2 основных вида домофонных трубок:
- Аналоговые.
- Цифровые.
Аналоговая
Для подсоединения оборудования нужен координатно-матричный коммутатор, работающий наподобие телефонной станции. Этот аппарат обрабатывает данные от наружного блока и отправляет их непосредственно трубке, установленной внутри квартиры после ввода номера.
Устанавливать аналоговую трубку для домофона сложнее, чем цифровой вариант, поскольку принцип действия устройства предусматривает дополнительную прокладку кабелей от коммутатора к абонентам.
Такие инструменты создают дуплексную связь, имеют регулировку громкости разговора и сигнала вызова, а также умеют удаленно управлять замковым механизмом.
Обычно, цифровые трубки используются в многоэтажных сооружениях, где требуется подключить большое количество пользователей к одному домофону.
Цифровая
Данная разновидность домофонной трубки используется в более прогрессивных охранных комплексах, включая модели с поддержкой видеосвязи. Она подходит для использования в многоквартирных сооружениях, где есть необходимость подключить к одному входному блоку несколько абонентов без использования большого количества проводов.
Достоинством подобной системы является простота установки и возможность быстрого подсоединения новых линий.
Но не смотря на простоту прокладки, необходимо строго придерживаться схемы и рекомендаций завода-изготовителя. Особое внимание следует уделять подключение джамперов. Если при коммутационных работах будут допущены ошибки, то работа системы окажется под угрозой.
Как и аналоговые приборы, цифровые трубки умеют управлять замковыми механизмами, регулировать интенсивность вызова и громкость связи.
Устройство трубки домофонов Визит
Схема трубки домофона Визит не отличается от строения схожих устройств от других производителей. Она состоит из динамика, который воспроизводит звук во время разговора, а также из микрофона для передачи голосовых данных. Эти компоненты спрятаны в пластиковом корпусе.
Помимо звукового оборудования, в системе домофона есть регулятор громкости вызова и звука, а еще клавиша для сопряжения с электромеханическим замком.
Трубка внутри здания – это незаменимое звено в охранном комплексе, которое позволяет общаться с визитером, спрашивать цель визита и принимать решение о предоставлении доступа в помещение.
Саму трубку фиксируют на специальном держателе с язычком и коммутационной платой. К последней подводятся джампера и линия от общего комплекса. Во время подсоединения необходимо учитывать полярность и правильность сопряжения, чтобы избежать некорректной работы системы.
На что обратить внимание при выборе
Перед тем как выбрать трубку для домофона, следует рассмотреть основные типы подобных приборов, которые есть на рынке и подобрать совместимый вариант под домофонный аппарат в своем доме. Особое внимание следует уделить таким характеристикам:
- Внутреннему строению и способу монтажа – по конструктивным параметрам трубки бывают стационарными, крепящимися к стене, и переносными – беспроводными.
- Материалу сборки корпуса – это влияет на долговечность и надежность техники в процессе эксплуатации.
- Тип устройства – трубки бывают аналоговыми или цифровыми.
- Качество сборки – влияет на долговечность системы.
Внутреннее строение абонентского устройства, как и работы по его монтажу, не выделяются особой сложностью. Но и в этом вопросе существуют подводные камни и некоторые нюансы, с которыми знакомы опытные специалисты, занимающиеся установкой и настройкой оборудования.
Для исключения проблем с работой переговорного аппарата при его замене лучше связаться с опытными мастерами. Они подберут подходящую модель для вашей системы и выполнят профессиональный монтаж.
Видео — ремонт домофонной трубки
На видео — диагностика цепей домофонной трубки и прозвонка её мультиметорм:
Как работает трубка домофона Vizit?
Прочее › Код › Как открыть домофон vizit без ключа кодом?
Когда трубку снимают, её сопротивление резко увиличивается, домофон распознаёт это и включает звуковую схему. Напряжение в линии поднимается до 5-7V. При нажатии кнопки открывания, сопротивление трубки возрастает ещё больше, для домфона это спротивление, как и разрыв линии, означает сигнал открывания замка.
- Что означают кнопки на трубке домофона?
- Почему не работает домофонная трубка?
- Почему фонит трубка домофона?
- Как включить звук на трубке домофона визит?
- Как работает трубка от домофона?
- Что будет если перепутать полярность на трубке домофона?
- Кто должен менять трубку домофона?
- Как можно открыть домофон без ключа?
- Как открыть дверь если домофон не работает?
- Можно ли не платить за домофон если нет трубки?
- Нужно ли платить за замену трубки домофона?
- Какие трубки подходят к домофону Visit?
- Как набрать на домофоне визит?
- Как зайти в меню домофона визит?
- Какой код от домофона визит?
- Как открыть домофон с помощью телефона?
- Что означает звездочка на домофоне?
- Какие могут быть коды от домофона?
- Как правильно открывать домофон?
- Как убавить громкость на трубке домофона?
Что означают кнопки на трубке домофона?
К дому подходит гость. Ему нужно нажать на кнопки, которые соответствуют номеру квартиры, чтобы связаться с хозяином жилья. На внутреннюю панель домофона владельцу квартиры приходит звуковой сигнал о том, что с ним хотят связаться. Если хозяин квартиры хочет впустить гостя, ему нужно нажать на соответствующую кнопку.
Почему не работает домофонная трубка?
Проблема либо в шлейфе, либо в цепях питания. Домофон не подаёт видеосигналы, тогда проблему нужно искать в коммутационной плате. Нужно произвести замену элемента платы, который, вероятнее всего, перегорел. Если все элементы целы, ничего не перегорело, то проблема в плате управления камерой или её кабеле.
Почему фонит трубка домофона?
Довольно часто причиной фона вызывной панели является то, что рядом находятся провода от электросети и домофона. В них напряжение — 220Вт, а для домофона достаточно 12 Вт. Магнитное поле, которое создается из-за сильного напряжения, создает нарушение волнового сигнала, что и приводит к фону.
Как включить звук на трубке домофона визит?
5. На основной части имеются две кнопки. Ещё на основной части имеется ещё одна кнопка. Это включение и отключение звука на домофонной трубке.
Как работает трубка от домофона?
Система состоит из вызывной панели (наружного модуля), который установлен на подъездной двери, и трубки (абонентского прибора) в квартире. Они соединяются между собой кабелем. Когда посетитель набирает номер квартиры, сигнал поступает на переговорное устройство.
Что будет если перепутать полярность на трубке домофона?
Каждый контакт на трубках Цифрал обозначен соответствующим символом «+» и «-». Если Вы перепутали «+» и «-» на контактах — ничего страшного не произойдет, трубка просто не будет работать, или будет работать некорректно. В таком случае необходимо просто поменять контакты местами.
Кто должен менять трубку домофона?
162 ЖК РФ обязанность заключения договора на техническое обслуживание домофона, как общего имущества, возлагается на управляющую компанию.
Как можно открыть домофон без ключа?
Чтобы открыть домофон без ключа, нужно будет воспользоваться комбинацией: 000000 или 123456. На чаще всего монтажники убирают данные комбинации, т. к. они очень простые.
Как открыть дверь если домофон не работает?
- Нажимаете 0 — «К» — 0 — «К» — 0 — «К» — 0 — «К».
- Вводите 6666.
- Когда на экране появится «Р», нажмите 8.
- Через 60 секунд дверь должна открыться.
Можно ли не платить за домофон если нет трубки?
Таким образом, собственник квартиры, даже не имеющий домофонной трубки, обязан оплачивать услугу домофона.
Если сломалась трубка или сам домофон, вызов мастера, как правило, включается в ежемесячную абонентскую плату за использование домофона, а ремонт устройства производится за счёт обслуживающей фирмы.
Какие трубки подходят к домофону Visit?
Типы координатных трубок:
УКП-7, УКП-12 и их разновидности-предназначены для домофонов Визит.
Как набрать на домофоне визит?
Пробуем остальные возможные варианты для открытия домофона vizit. Стандартные комбинации кода: *# 999, затем возможные четырехзначные варианты 7463 9, 0000, 9999, 6767, 3535, 12345, 11639. Если и эти вариации не подошли, значит монтер сменил коды на свои.
Как зайти в меню домофона визит?
Модели домофонов «VIZIT» можно открыть после нажатия 12#345 или *#4230.Существует ещё один способ открывания аналогичной модели:
- Ввод комбинации 1234;
- Нажать клавишу «Вызов»;
- Нажать число 8;
- Нажать клавишу «Вызов»;
- Ввод комбинации 4568.
Какой код от домофона визит?
Коды домофонов VIZIT
Если стандартные настройки не меняли то код *#4230 или код 12#345 приводят к открытию домофона. Можно войти в сервисное меню: #999-пикнет 2 раза-(мастер код, по умолчанию 1234)-пикнет 1 раз. Если код не правильный то пиликнет двух тональным сигналом.
Как открыть домофон с помощью телефона?
Для получения возможности открывать домофон при помощи смартфона, необходимо скопировать и сохранить на телефон ключ от двери домофона. Как скопировать ключ от домофона:
- Установите приложение, которое позволяет эмулировать электронные ключи;
- Запустите приложение и отсканируйте метку с домофона;
- Сохраните созданный ключ.
Что означает звездочка на домофоне?
Звездочка и решетка предназначаются для введения кодов программирования, а также позволяют очистить введенные цифры. Это управляющие клавиши.
Какие могут быть коды от домофона?
Популярные универсальные коды:
- Eltis: звонок — 100 — звонок — 7273;
- Metacom: звонок — номер первой квартиры подъезда — звонок — 5702;
- Vizit: звёздочка — решетка — 4230;
- Cyfral: звонок — 100 — звонок — 7272.
Как правильно открывать домофон?
Конечно, можно просто набрать номер любой квартиры на домофоне и попросить вас впустить.Чтобы попасть в подъезд, нужно нажать кнопку «В», ввести номер квартиры и этот код:
- Нажимаете 0 — «К» — 0 — «К» — 0 — «К» — 0 — «К».
- Вводите 6666.
- Когда на экране появится «Р», нажмите 8.
- Через 60 секунд дверь должна открыться.
Как убавить громкость на трубке домофона?
Для того чтобы ощутимо убавить громкость необходимо сильно последовательно с динамиком поставить значительный резистор, если просто так это сделать домофон из-за увиличения сопротвления станет определять эту трубку как поднятую или вообще отсутствующую и в итоге звонить трубка вообще не будет.
Как работают мобильные телефоны? — Объясните это.
Как работают мобильные телефоны? — Объясните этот материалВы здесь: Домашняя страница >
- Дом
- индекс А-Я
- Случайная статья
- Хронология
- Учебное пособие
- О нас
- Конфиденциальность и файлы cookie
Реклама
org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 16 октября 2021 г.Ходить и говорить, работать на тренируюсь, всегда на связи, никогда не теряю связи — сотовые телефоны резко изменили изменили то, как мы живем и работаем. Никто точно не знает, сколько маленьких Пластиковые телефоны есть в мире, но, по текущим оценкам, на них подписано более 8,3 миллиарда человек. Это больше, чем население планеты! В развивающихся странах, где широкомасштабные сети наземной связи (обычные телефоны проводом к стене) очень мало, более 93 процентов используемых телефонов сотовые телефоны. [1] Мобильные телефоны (также известные как сотовые телефоны и, главным образом в Европе, как мобильные телефоны или мобильные телефоны) — это радиотелефоны, которые направляют свои звонки через сеть мачт, связанных с основной телефонной сетью общего пользования. Вот как они работают.
Фото: Сейчас большинство людей используют смартфоны в качестве мобильных телефонов, которые на самом деле небольшие компьютеры со встроенной схемой мобильного телефона. В 1990-х годах мобильные телефоны были проще и могли использоваться только для голосовых вызовов. Теперь сети работают быстрее и способны обрабатывать большие объемы трафика, смартфоны используются в качестве портативных центров связи, способных делать все то же, что и телефон, цифровая камера, MP3-плеер, спутниковая навигация GPS и портативный компьютер. Стационарные телефоны (как и те, что на заднем плане) сейчас устаревают.
Содержание
- Мобильные телефоны используют беспроводную технологию
- Как путешествуют звонки по мобильному телефону
- Как помогают мачты сотовой связи
- Что делают клетки
- Типы мобильных телефонов
- Мир мобильных телефонов
- Мобильные телефоны и мобильный широкополосный доступ
- Что внутри твоего телефона?
- Кто изобрел мобильные телефоны?
- Узнать больше
- Ссылки
Мобильные телефоны используют беспроводную технологию
Хотя они выполняют ту же функцию, и мобильные телефоны работают совершенно по-другому. Наземные линии несут звонки по электрике кабели. Вырежьте все спутники, оптоволоконные кабели, коммутацию офисы, и прочий раззматазз, а стационарных линий не так уж и много отличается от игрушечных телефонов, которые вы могли бы сделать из куска веревку и пару банок с печеной фасолью. Слова, которые вы говорите в конечном итоге путешествовать по прямому проводному соединению между двумя телефонными трубками. Что Отличие мобильного телефона в том, что он может отправлять и принимать звонки без проводов. связи любого рода. Как оно работает? С помощью электромагнитного радиоволны для отправки и приема звуков, которые обычно передаются по проводам.
Если вы сидите дома, идете по улице, ведете машине, или едешь в поезде, ты купаешься в море электромагнитного волны. ТВ и радио программы, сигналы с радиоуправляемых легковые автомобили, беспроводные телефонные звонки и даже беспроводные дверные звонки — все эти вещи работают с использованием электромагнитной энергии: волнообразные узоры электричества и магнетизм, который невидимо проносится сквозь пространство со скоростью легкий (300 000 км или 186 000 миль в секунду). Сети сотовой связи далеко самый быстрорастущий источник электромагнитной энергии в окружающем нас мире.
Фото: Мобильные телефоны, какими они были раньше. Эта Nokia датируется началом 2000-х и имеет выдвижную клавиатуру. Хотя у него есть камера и несколько других основных функций, у него нет ничего как вычислительная мощность современного смартфона. Такие телефоны иногда называют «портативными» или «карманными». «функциональные телефоны», чтобы отличить их от iPhone и других смартфонов.
Рекламные ссылки
Как путешествуют звонки по мобильному телефону
Когда вы говорите в мобильный телефон, крошечный микрофон в трубке преобразует восходящие и нисходящие звуки вашего голоса в соответствующие восходящая и нисходящая картина электрических сигналов. Микрочип внутри телефона превращает эти сигналы в строки чисел. Номера упакованы в радиоволну и излучается из телефона антенна (в некоторых странах антенна называется антенной). Гонки на радиоволнах по воздуху со скоростью света, пока не достигнет ближайшего мачта мобильного телефона.
Мачта принимает сигналы и передает их на свою базовую станцию, который эффективно координирует то, что происходит внутри каждой локальной части сети сотовой связи, которая называется клетка. От базовой станции вызовы направляются к месту назначения. Звонки, сделанные с мобильного телефона на другой мобильный телефон в той же сети, пункт назначения путем маршрутизации на ближайшую к пункту назначения базовую станцию телефон, и, наконец, на сам телефон. Звонки на мобильный телефон на другая сеть или наземная линия следуют по более длинному пути. У них может быть направляться в основную телефонную сеть до того, как они достигнут их конечный пункт назначения.
Как помогают мачты сотовой связи
Фото: Инженеры ремонтируют мачту сотовой связи. Фото Брайена Ахо предоставлено ВМС США. и Викисклад.
На первый взгляд мобильные телефоны очень похожи на рации и рации. где у каждого человека есть радио (содержащее как отправителя, так и получателя), которое напрямую передает сообщения туда и обратно, как в теннисе. игроки возвращают мяч. Проблема таких радиоприемников в том, что вы можете использовать только из них в определенной области до того, как сигналы от одной пары вызывающих абонентов начнут мешать тем, от других пар абонентов. Вот почему сотовые телефоны намного сложнее и работают совершенно по-другому.
Трубка сотового телефона содержит радиопередатчик для отправки радиосигналов от телефон и радиоприемник для приема входящих сигналов от других телефоны. Радиопередатчик и приемник не очень мощные, а это означает, что мобильные телефоны не могут передавать сигналы очень далеко. Это не недостаток — это преднамеренная особенность их дизайна! Все, что должен делать мобильный телефон, — это связываться с местной мачтой и базовой станцией; что базовая станция должна делать, так это улавливать слабые сигналы со многих мобильных телефонов и маршрутизировать их вперед к месту назначения, поэтому мачты представляют собой огромные мощные антенны (часто устанавливаются на холме или высоком здании). Если бы у нас не было мачт, нам понадобились бы сотовые телефоны с огромными антеннами и гигантскими блоками питания — и они бы быть слишком громоздким, чтобы быть мобильным. Мобильный телефон автоматически связывается с ближайшей сотой (тот, у которого самый сильный сигнал) и использует для этого как можно меньше энергии (что делает его батарею прослужит как можно дольше и снижает вероятность того, что он будет мешать другим телефонам поблизости).
Что делают клетки
Так зачем возиться с ячейками? Почему сотовые телефоны просто не разговаривают друг с другом напрямую? Предположим, несколько все люди в вашем районе хотят использовать свои мобильные телефоны одновременно. Если все их телефоны отправляют и принимают вызовы одинаковым образом, используя одни и те же радиоволны, сигналы будут мешать и путаться, и будет невозможно отличить один вызов от другого. Один из способов обойти это использовать разные радиоволны для разных вызовов. Если каждый телефонный звонок использует немного другую частоту (количество колебаний вверх и вниз в радиоволне за одну секунду), вызовы легко отделить друг от друга. Они могут путешествовать по воздуху, как разные радиостанции, использующие разные диапазоны волн.
Это нормально, если одновременно звонят несколько человек. Но предположим, что вы находитесь в центре большого города, и миллионы людей все звонят сразу. Тогда вам потребуется столько же миллионов отдельных частот — больше, чем обычно доступно. Решение состоит в том, чтобы разделить город на более мелкие районы, каждый из которых обслуживается собственными мачтами и базовой станцией. Эти области то, что мы называем клетками, и они выглядят как лоскутное одеяло из невидимых шестиугольников. Каждый ячейка имеет свою базовую станцию и мачты, и все вызовы, сделанные или полученные внутри этой ячейки, маршрутизируются через них. Соты позволяют системе обрабатывать гораздо больше вызовов одновременно, поскольку каждая сота использует тот же набор частот, что и соседние соты. Чем больше клеток, тем больше количество вызовов, которые можно сделать одновременно. Вот почему в городских районах намного больше ячеек, чем в сельской местности, и почему ячейки в городских районах значительно меньше.
Как ячейки мобильного телефона обрабатывают вызовы
На этом рисунке показаны два способа работы ячеек.
Простой вызов
Если телефон в соте A звонит на телефон в соте B, вызов не проходить непосредственно между телефонами, но от первого телефона до мачты А и ее базовой станции, затем на мачту B и ее базовую станцию, а затем на второй телефон.
Звонок в роуминге
Мобильные телефоны, перемещающиеся между сотами (когда люди пешком или за рулем) регулярно посылают сигналы туда и обратно близлежащие мачты, чтобы в любой момент времени сеть сотовой связи всегда знает, какая мачта ближе всего к какому телефону.
Если звонит пассажир автомобиля и автомобиль едет между ячейками C, D и E, телефон вызов автоматически «передается» (передается от соты к соте), поэтому вызов не прерывается.
Ключом к пониманию клеток является понимание того, что сотовые телефоны и мачты, с которыми они общаются, предназначен для передачи радиоволн только на ограниченный диапазон; который эффективно определяет размер ячеек. Также стоит отметить, что эта картина является упрощением; точнее сказать, что мачты находятся на пересечении ячеек, но немного легче понять вещи, как я их показал.
Типы мобильных телефонов
Первые мобильные телефоны использовали аналоговую технологию. Примерно так же могут работать и телефоны с печеной фасолью. Когда вы говорите на запеченная фасоль может звонить, твой голос заставляет струну вибрировать вверх и вниз (так быстро, что не видно). Вибрации идут вверх и вниз, как твой голос. Другими словами, они являются аналогией вашего голос — и именно поэтому мы называем эту технологию аналоговой. Некоторые наземные линии по сей день так работают.
Большинство мобильных телефонов работают по цифровым технологиям: они поворачивают звуки вашего голоса в набор чисел (цифр), а затем луч их по воздуху. Использование цифровых технологий имеет много преимуществ. Это означает, что сотовые телефоны могут использоваться для отправки и получения компьютеризированных данных. Вот почему большинство мобильных телефонов теперь могут отправлять и получать текстовые сообщения (SMS). сообщения, веб-страницы, музыкальные файлы MP3 и цифровые фото. Цифровые технологии означают, что звонки на мобильные телефоны могут быть зашифрованы (зашифровано с использованием математических код) до того, как они покинут телефон отправителя, чтобы перехватчики не могли перехватить их. (Это была большая проблема с более ранними аналоговыми телефонами, который любой мог бы перехватить с помощью миниатюрного радиоприемника, называемого сканер.) Это делает цифровые мобильные телефоны намного более безопасными.
Мир мобильных телефонов
Мобильные телефоны кардинально изменили способ общения в мире. В начале 1990-х гг. только у одного процента населения мира есть мобильный телефон; сегодня, во все большем числе стран люди проводят больше времени со своими мобильными телефонами, чем с их стационарные телефоны. Согласно ITU-T, в 2001 году только 58 процентов населения мира имели доступ к сети сотовой связи (2G); к 2019 году этот показатель вырос до 98,8 процента. К середине 2020 года было 8,3 миллиарда абонентов мобильных телефонов — чуть больше, чем количество людей на планете. Мобильные телефоны также привели к значительному скачку в доступе к Интернету. В конце 2016 года мобильный интернет-трафик (смартфоны и планшеты) впервые обогнал настольный трафик. К середине 2020 года 83 процента людей в мире имели активные подписки на широкополосную мобильную связь на базе мобильных телефонов. в пять раз больше, чем у традиционной проводной широкополосной связи (всего 14,9процент). [2]
Диаграмма: Подписки на мобильные телефоны: Самый резкий рост мобильных телефонов произошел в развивающихся странах, на которые в настоящее время приходится около 80 процентов абонентов. Источник: составлено в 2021 г. с использованием данных за ноябрь 2020 г. Международный союз электросвязи (МСЭ).
Мобильные телефоны также используются разными людьми по-разному. Еще в начале 2000-х мобильными телефонами пользовались исключительно для голосовых разговоров и отправки коротких «текстов» (текстовых сообщений, также известных как SMS-сообщения). У многих людей были мобильные телефоны исключительно для случайного использования в экстренных случаях; и это до сих пор остается популярной причиной владения телефоном (согласно NENA: 9-1-1 Ассоциация, более 80 процентов всех экстренных вызовов службы экстренной помощи во многих частях Соединенных Штатов с мобильных телефонов). Сегодня смартфоны повсюду, и люди используют их для работы с электронной почтой, просмотра веб-страниц, загрузка музыки, социальных сетей и запуск всевозможных приложений. В то время как старые сотовые телефоны полностью полагались на приличный сигнал из сети сотовой связи, смартфоны по мере необходимости переключаются между обычными сетями и Wi-Fi. Там, где старые сотовые телефоны были буквально «мобильными телефонами» (беспроводными стационарными телефонами), современные смартфоны — это, по сути, карманные компьютеры, которые просто делают телефонные звонки. Вы можете увидеть, насколько телефоны изменились внутренне на фотографиях в поле ниже.
Мобильные телефоны и мобильный широкополосный доступ
Если вы хотите узнать, как сети мобильных телефонов превратились из чисто голосовых сетей в составляют важную часть Интернета, см. нашу отдельную статью о широкополосный и мобильный широкополосный доступ. Он также охватывает все эти запутанные аббревиатуры, такие как FDMA, TDMA, CDMA, WCDMA и HSDPA/HSPA.
Что внутри твоего телефона?
Фото: Мобильные телефоны в прошлом и настоящем. Слева: Motorola V66 примерно 2000 года, Nokia 106 примерно 2010 года. и смартфон LG серии G примерно 2016 года. Я буду разбирать Motorola и LG.
Сломанный телефон — замечательная вещь, если, как и я, вам нравится выяснять, как все устроено. Неудивительно, что много В современном смартфоне происходит больше, чем в обычном мобильном телефоне, который люди носили с собой около 20 лет назад. Старые телефоны были просто телефонами; смартфоны — это компьютеры со всевозможными гаджетами, от считывателей отпечатков пальцев до чипов для электронных платежей. Но хотя телефоны сильно изменились, проблемы проектирования нового телефона во многом остались такими же, как и всегда: как упаковать все эти компоненты в достаточно маленькое пространство, уменьшить их общий вес и избежать их? перегрев? Как обеспечить эффективную работу критически важных компонентов, таких как микрофоны, громкоговорители и антенны, даже если они миниатюризированы?
Внутри классического телефона
Самая большая разница между старыми и новыми телефонами заключается в том, что у старых есть клавиатуры и маленькие ЖК-экраны, в то время как смартфоны имеют сенсорные экраны, которые полностью избавляются от необходимости в клавиатуре (им все еще нужно несколько кнопок для включения и выключения питания и управления громкостью динамика). В старом телефоне клавиатура обычно является «мембранной»: вместо движущихся клавиш у нее есть мягкие резиновые кнопки, которые нажимают на электрические контакты на печатной плате (PCB) внизу.
Фото: Слева: Верхняя сторона клавиатуры старого телефона Motorola представляет собой так называемую резиновую мембрану, тонкий лист эластичного пластика с «клавишами», которые нажимаются, чтобы установить электрический контакт с печатной платой внизу. Справа: каждая клавиша прижимает маленький круглый штифт к соответствующей части печатной платы (маленькие точки). Клавиатура также оснащена светодиодами (восемь прямоугольников с белыми контурами), которые загораются, когда вы делаете или принимаете вызов.
К сожалению, цифровые гаджеты не так интересны (и не так просты в освоении), как механические: большая часть полезных вещей происходит внутри чипов, вне поля зрения, и вы не можете понять, как работает чип, просто глядя на это. Сняв клавиатуру, плата под ней мало интересна, но обратите внимание на золотую антенну, проходящую вокруг нее. Вот почему такому мобильному телефону не нужна длинная телескопическая (выдвижная) антенна.
Фото: Основная плата телефона Motorola V66 находится прямо под клавиатурой и над батарейным отсеком.
Другая сторона платы немного интереснее:
- ЖК-экран, соединенный с клавиатурой ленточным кабелем.
- Гнездо для наушников.
- Разъем аккумулятора
- Зарядное устройство и кабельный разъем для подключения к компьютеру.
- Радиаторы/экранирование микросхем на печатной плате.
- Пьезоэлектрический зуммер.
- Микросхема управления зуммером
- Антенный разъем — соединяет небольшую внешнюю антенну с золотой антенной, расположенной вокруг печатной платы.
Фото: Обратная сторона основной платы телефона Motorola V66.
Внутри смартфона
Как и следовало ожидать, внутри смартфона происходит гораздо больше. Я не разбирал экран (он находится прямо под печатной платой с правой стороны), но вот некоторые другие вещи, которые вы найдете:
Фото: Основная плата более современного смартфона LG G-серии.
- Контактные соединения между верхней (левое фото) и нижней (правое фото) частями платы.
- Радиатор/экран для чипов процессора. (Серый материал, который вы видите здесь, — это термопаста — своего рода теплопроводная слизь, которая помогает улучшить охлаждение.) Кнопка включения/выключения находится здесь.
- Антенные разъемы NFC (для бесконтактных платежей).
- Инфракрасный фокусирующий луч для камеры.
- 13-мегапиксельная задняя цифровая камера.
- Фонарик/вспышка фотоаппарата. Четырехъядерный процессор Qualcomm Snapdragon
- . Слот для карты Micro SD
- (позволяет увеличить объем памяти до 32 ГБ).
- Слот для микро-SIM-карты Литий-ионный аккумулятор
- (емкость 3000 мАч).
- Полностью пластиковый корпус с отделкой «матовый металл» создает впечатление металлического корпуса с пятнами от пальцев.
- Разъем для наушников.
- Микрофон.
- USB и разъем для зарядки.
- Громкоговоритель.
- Привинченная пластиковая прокладка защищает печатную плату и компоненты, когда вы открываете корпус для замены батареи.
- Винты!
- Больше контактных соединений между верхней и нижней платами.
Кто изобрел мобильные телефоны?
Как мы перешли со стационарных телефонов на мобильные? Вот краткая история:
- 1873 год: британский физик Джеймс Клерк Максвелл. (1831–1879) опубликовал теорию электромагнетизма, объясняя, как электричество может создать магнетизм и наоборот. Подробнее о его работе в нашей основной статье о магнетизме.
- 1876: изобретатель шотландского происхождения Александр Грэм Белл. (1847–1922) разработал первый телефон, живя в Соединенных Штатах. (хотя есть некоторые споры о том, был ли он на самом деле первоначальным изобретателем). Позже Белл разработал так называемый «фотофон», который мог отправлять и принимать телефонные звонки с помощью световых лучей. Поскольку он был задуман как беспроводной телефон, он действительно был далеким предком современного мобильного телефона.
- 1888: немецкий физик Генрих Герц (1857–189 гг.4) получил первые электромагнитные радиоволны в своей лаборатории.
- 1894: британский физик сэр Оливер Лодж. (1851–1940) отправили первое сообщение с помощью радиоволн в Оксфорде, Англия.
- 1899: итальянский изобретатель Гульельмо Маркони (1874–1937) посылали радиоволны через Ла-Манш. К 1901 г. Маркони отправил по радио волны через Атлантику, от Корнуолла в Англии до Ньюфаундленда. Маркони помнят как отец радио, но такие пионеры, как Герц и Лодж, были не менее важны.
- 1906: американский инженер Реджинальд Фессенден. (1866–1932) стал первым человеком, передавшим человеческий голос с помощью радиоволн. Он отправил сообщение в 11 милях от передатчика в Брант-Рок, Массачусетс кораблям с радиоприемниками в Атлантическом океане.
- 1920-е годы: службы экстренной помощи начали экспериментировать с громоздкими радиотелефоны.
- 1940-е: Мобильные радиотелефоны стали популярными среди экстренные службы и такси.
- 1946: AT&T и Southwestern Bell представили свой мобильный телефон. Телефонная система (MTS) для радиосвязи между автомобилями.
- 1960-е: Bell Laboratories (Bell Labs) разработала мобильный телефон Metroliner. мобильные телефоны в поездах.
- 1973: Мартин Купер (1928–) из Motorola совершила первый звонок по мобильному телефону, используя прототип DynaTAC весом 28 фунтов.
- 1975: Купер и его коллеги получили патент на свой
радиотелефонная система. Их оригинальный дизайн показан на арте, который вы можете увидеть здесь.
Фото: Оригинальный дизайн радиотелефонной системы (сотового телефона) Мартина Купера, поданной в качестве заявки на патент в 1973. Обратите внимание, что мобильная часть образует совершенно отдельную систему (показана синим цветом справа), которая взаимодействует с существующей общедоступной сетью (показана слева красным). Отдельные сотовые телефоны (бирюзовые в крайнем правом углу) связываются с ближайшими к ним мачтами и базовыми станциями с помощью радиоволн (желтые зигзаги). Патентный рисунок из патента США 3,906,166: Радиотелефонная система Мартина Купера и др., Motorola Solutions Ltd., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.
- 1978: Аналоговая система мобильной связи (AMPS) была представлена в Чикаго. Иллинойс Белл и AT&T.
- 1982: Европейские телефонные компании согласовали всемирный стандарт для как будут работать мобильные телефоны, которая получила название Groupe Speciale Mobile и позже Глобальная система для мобильных (GSM) телекоммуникаций.
- 1984: Motorola DynaTAC стала первым в мире коммерческим портативный сотовый телефон. Взгляните на фотографию Мартина Купера и его DynaTAC.
- 1995: GSM и аналогичная система под названием PCS (Personal Communications Services) были приняты в США.
- 2001: GSM захватила более 70 процентов мобильных телефонов в мире. рынок.
- 2000-е годы: выпущены мобильные телефоны третьего поколения (3G и 3,5G) с более быстрые сети, доступ в Интернет, загрузка музыки и многое другое расширенные функции, основанные на цифровых технологиях.
- 2007: iPhone от Apple произвел революцию в мире мобильных телефонов, упаковав то, что эффективно миниатюрный компьютер с сенсорным управлением в гаджет размером с обычный сотовый телефон.
- 2013: Сотовые телефоны отмечают свое 40-летие.
- 2020: Подписка на мобильные телефоны достигает 8,3 миллиарда. Около 80 процентов из них находятся в развивающихся странах.
Узнайте больше
На этом веб-сайте
- Аналоговая и цифровая технологии
- Антенны и передатчики
- История общения
- Телефоны (городские)
- Радио
Книги
- Постоянное касание: глобальная история мобильного телефона Джона Агара. Икона, 2013.
- Культура сотовых телефонов: мобильные технологии в повседневной жизни, Джерард Гоггин. Рутледж, 2012.
- Мобильный телефон Гая Клеменса. Макфарланд, 2010.
- Справочник по сотовым телефонам: все, что вы хотели знать о беспроводной телефонии (но не знали, кого или что спросить) Пенелопы Стец. ФиндТех, 2006.
- Мобильный телефон: история самого мобильного носителя в мире и того, как он все изменил! Пол Левинсон. Макмиллан, 2004. Сотовая радиотелефония GSM
- Иоахима Тизаля. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья, 19 лет.97.
Статьи
- Создание собственной сети сотовой связи может быть полезным, но также и проблематичным Роберто Х. Гонсалес. IEEE Спектр. 19 августа 2020 г.
- «Почему качество мобильной связи все еще плохое и как это исправить», Джефф Хехт. IEEE Спектр. 30 сентября 2014 г.
- Первый портативный телефонный звонок, сделанный 40 лет назад сегодня Робертом Н. Шареттом. IEEE Спектр. 3 апреля 2013 г.
- 12 мобильных телефонов, которые навсегда изменили наш мир, Роберто Болдуин. Проводной. 3 апреля 2013 г.
- Кто сделал этот мобильный телефон? Паган Кеннеди. Нью-Йорк Таймс. 15 марта 2013 г.
История мобильных телефонов
- Новые телефоны, которые можно взять с собой, позволяют звонить с помощью кнопки на любой номер: Узнайте, как Motorola анонсировала портативные мобильные телефоны для мир в этом увлекательном выпуске журнала Popular Science за июль 1973 года.
- Патент США № 3,906,166: Радиотелефонная система Мартина Купера и др. Это новаторский оригинальный патент Motorola на мобильный телефон, поданный 17 октября 19 года.73 и выдан 16 сентября 1975 года. Он включает в себя множество технических подробностей о том, как работали ранние системы мобильных телефонов, в том числе изображение выше, но за ним относительно легко следить.
Ссылки
- ↑ Статистика подписки на сотовую связь взята из статистики Международного союза электросвязи ООН (МСЭ). Последняя расчетная цифра (на июнь 2020 г.) составляет 8,152 млрд, где на 2019 год — 8,283 млрд.
- ↑ Если не указано иное, все статистические данные в этом абзаце взяты из статистических данных Международного союза электросвязи ООН (МСЭ) и являются самыми последними, доступными на момент последнего обновления (октябрь 2021 г.).
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.
Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2006, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.
Подписывайтесь на нас
Оцените эту страницу
Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:
Цитировать эту страницу
Вудфорд, Крис. (2006/2020) Мобильные телефоны. Получено с https://www.explainthatstuff.com/cellphones.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]
Подробнее на нашем веб-сайте.
..- Средства связи
- Компьютеры
- Электричество и электроника
- Энергия
- Машиностроение
- Окружающая среда
- Гаджеты
- Домашняя жизнь
- Материалы
- Наука
- Инструменты и приборы
- Транспорт
↑ Вернуться к началу
Как работают мобильные телефоны? — Объясните это.
Как работают мобильные телефоны? — Объясните этот материалВы здесь: Домашняя страница > Связь > Мобильные телефоны (мобильные телефоны)
- Дом
- индекс А-Я
- Случайная статья
- Хронология
- Учебное пособие
- О нас
- Конфиденциальность и файлы cookie
Реклама
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 16 октября 2021 г.
Ходить и говорить, работать на тренируюсь, всегда на связи, никогда не теряю связи — сотовые телефоны резко изменили изменили то, как мы живем и работаем. Никто точно не знает, сколько маленьких Пластиковые телефоны есть в мире, но, по текущим оценкам, на них подписано более 8,3 миллиарда человек. Это больше, чем население планеты! В развивающихся странах, где широкомасштабные сети наземной связи (обычные телефоны проводом к стене) очень мало, более 93 процента используемых телефонов сотовые телефоны. [1] Мобильные телефоны (также известные как сотовые телефоны и, главным образом в Европе, как мобильные телефоны или мобильные телефоны) — это радиотелефоны, которые направляют свои звонки через сеть мачт, связанных с основной телефонной сетью общего пользования. Вот как они работают.
Фото: Сейчас большинство людей используют смартфоны в качестве мобильных телефонов, которые на самом деле небольшие компьютеры со встроенной схемой мобильного телефона. В 1990-х годах мобильные телефоны были проще и могли использоваться только для голосовых вызовов. Теперь сети работают быстрее и способны обрабатывать большие объемы трафика, смартфоны используются в качестве портативных центров связи, способных делать все то же, что и телефон, цифровая камера, MP3-плеер, спутниковая навигация GPS и портативный компьютер. Стационарные телефоны (как и те, что на заднем плане) сейчас устаревают.
Содержание
- Мобильные телефоны используют беспроводную технологию
- Как путешествуют звонки по мобильному телефону
- Как помогают мачты сотовой связи
- Что делают клетки
- Типы мобильных телефонов
- Мир мобильных телефонов
- Мобильные телефоны и мобильный широкополосный доступ
- Что внутри твоего телефона?
- Кто изобрел мобильные телефоны?
- Узнать больше
- Ссылки
Мобильные телефоны используют беспроводную технологию
Хотя они выполняют ту же функцию, и мобильные телефоны работают совершенно по-другому. Наземные линии несут звонки по электрике кабели. Вырежьте все спутники, оптоволоконные кабели, коммутацию офисы, и прочий раззматазз, а стационарных линий не так уж и много отличается от игрушечных телефонов, которые вы могли бы сделать из куска веревку и пару банок с печеной фасолью. Слова, которые вы говорите в конечном итоге путешествовать по прямому проводному соединению между двумя телефонными трубками. Что Отличие мобильного телефона в том, что он может отправлять и принимать звонки без проводов. связи любого рода. Как оно работает? С помощью электромагнитного радиоволны для отправки и приема звуков, которые обычно передаются по проводам.
Если вы сидите дома, идете по улице, ведете машине, или едешь в поезде, ты купаешься в море электромагнитного волны. ТВ и радио программы, сигналы с радиоуправляемых легковые автомобили, беспроводные телефонные звонки и даже беспроводные дверные звонки — все эти вещи работают с использованием электромагнитной энергии: волнообразные узоры электричества и магнетизм, который невидимо проносится сквозь пространство со скоростью легкий (300 000 км или 186 000 миль в секунду). Сети сотовой связи далеко самый быстрорастущий источник электромагнитной энергии в окружающем нас мире.
Фото: Мобильные телефоны, какими они были раньше. Эта Nokia датируется началом 2000-х и имеет выдвижную клавиатуру. Хотя у него есть камера и несколько других основных функций, у него нет ничего как вычислительная мощность современного смартфона. Такие телефоны иногда называют «портативными» или «карманными». «функциональные телефоны», чтобы отличить их от iPhone и других смартфонов.
Рекламные ссылки
Как путешествуют звонки по мобильному телефону
Когда вы говорите в мобильный телефон, крошечный микрофон в трубке преобразует восходящие и нисходящие звуки вашего голоса в соответствующие восходящая и нисходящая картина электрических сигналов. Микрочип внутри телефона превращает эти сигналы в строки чисел. Номера упакованы в радиоволну и излучается из телефона антенна (в некоторых странах антенна называется антенной). Гонки на радиоволнах по воздуху со скоростью света, пока не достигнет ближайшего мачта мобильного телефона.
Мачта принимает сигналы и передает их на свою базовую станцию, который эффективно координирует то, что происходит внутри каждой локальной части сети сотовой связи, которая называется клетка. От базовой станции вызовы направляются к месту назначения. Звонки, сделанные с мобильного телефона на другой мобильный телефон в той же сети, пункт назначения путем маршрутизации на ближайшую к пункту назначения базовую станцию телефон, и, наконец, на сам телефон. Звонки на мобильный телефон на другая сеть или наземная линия следуют по более длинному пути. У них может быть направляться в основную телефонную сеть до того, как они достигнут их конечный пункт назначения.
Как помогают мачты сотовой связи
Фото: Инженеры ремонтируют мачту сотовой связи. Фото Брайена Ахо предоставлено ВМС США. и Викисклад.
На первый взгляд мобильные телефоны очень похожи на рации и рации. где у каждого человека есть радио (содержащее как отправителя, так и получателя), которое напрямую передает сообщения туда и обратно, как в теннисе. игроки возвращают мяч. Проблема таких радиоприемников в том, что вы можете использовать только из них в определенной области до того, как сигналы от одной пары вызывающих абонентов начнут мешать тем, от других пар абонентов. Вот почему сотовые телефоны намного сложнее и работают совершенно по-другому.
Трубка сотового телефона содержит радиопередатчик для отправки радиосигналов от телефон и радиоприемник для приема входящих сигналов от других телефоны. Радиопередатчик и приемник не очень мощные, а это означает, что мобильные телефоны не могут передавать сигналы очень далеко. Это не недостаток — это преднамеренная особенность их дизайна! Все, что должен делать мобильный телефон, — это связываться с местной мачтой и базовой станцией; что базовая станция должна делать, так это улавливать слабые сигналы со многих мобильных телефонов и маршрутизировать их вперед к месту назначения, поэтому мачты представляют собой огромные мощные антенны (часто устанавливаются на холме или высоком здании). Если бы у нас не было мачт, нам понадобились бы сотовые телефоны с огромными антеннами и гигантскими блоками питания — и они бы быть слишком громоздким, чтобы быть мобильным. Мобильный телефон автоматически связывается с ближайшей сотой (тот, у которого самый сильный сигнал) и использует для этого как можно меньше энергии (что делает его батарею прослужит как можно дольше и снижает вероятность того, что он будет мешать другим телефонам поблизости).
Что делают клетки
Так зачем возиться с ячейками? Почему сотовые телефоны просто не разговаривают друг с другом напрямую? Предположим, несколько все люди в вашем районе хотят использовать свои мобильные телефоны одновременно. Если все их телефоны отправляют и принимают вызовы одинаковым образом, используя одни и те же радиоволны, сигналы будут мешать и путаться, и будет невозможно отличить один вызов от другого. Один из способов обойти это использовать разные радиоволны для разных вызовов. Если каждый телефонный звонок использует немного другую частоту (количество колебаний вверх и вниз в радиоволне за одну секунду), вызовы легко отделить друг от друга. Они могут путешествовать по воздуху, как разные радиостанции, использующие разные диапазоны волн.
Это нормально, если одновременно звонят несколько человек. Но предположим, что вы находитесь в центре большого города, и миллионы людей все звонят сразу. Тогда вам потребуется столько же миллионов отдельных частот — больше, чем обычно доступно. Решение состоит в том, чтобы разделить город на более мелкие районы, каждый из которых обслуживается собственными мачтами и базовой станцией. Эти области то, что мы называем клетками, и они выглядят как лоскутное одеяло из невидимых шестиугольников. Каждый ячейка имеет свою базовую станцию и мачты, и все вызовы, сделанные или полученные внутри этой ячейки, маршрутизируются через них. Соты позволяют системе обрабатывать гораздо больше вызовов одновременно, поскольку каждая сота использует тот же набор частот, что и соседние соты. Чем больше клеток, тем больше количество вызовов, которые можно сделать одновременно. Вот почему в городских районах намного больше ячеек, чем в сельской местности, и почему ячейки в городских районах значительно меньше.
Как ячейки мобильного телефона обрабатывают вызовы
На этом рисунке показаны два способа работы ячеек.
Простой вызов
Если телефон в соте A звонит на телефон в соте B, вызов не проходить непосредственно между телефонами, но от первого телефона до мачты А и ее базовой станции, затем на мачту B и ее базовую станцию, а затем на второй телефон.
Звонок в роуминге
Мобильные телефоны, перемещающиеся между сотами (когда люди пешком или за рулем) регулярно посылают сигналы туда и обратно близлежащие мачты, чтобы в любой момент времени сеть сотовой связи всегда знает, какая мачта ближе всего к какому телефону.
Если звонит пассажир автомобиля и автомобиль едет между ячейками C, D и E, телефон вызов автоматически «передается» (передается от соты к соте), поэтому вызов не прерывается.
Ключом к пониманию клеток является понимание того, что сотовые телефоны и мачты, с которыми они общаются, предназначен для передачи радиоволн только на ограниченный диапазон; который эффективно определяет размер ячеек. Также стоит отметить, что эта картина является упрощением; точнее сказать, что мачты находятся на пересечении ячеек, но немного легче понять вещи, как я их показал.
Типы мобильных телефонов
Первые мобильные телефоны использовали аналоговую технологию. Примерно так же могут работать и телефоны с печеной фасолью. Когда вы говорите на запеченная фасоль может звонить, твой голос заставляет струну вибрировать вверх и вниз (так быстро, что не видно). Вибрации идут вверх и вниз, как твой голос. Другими словами, они являются аналогией вашего голос — и именно поэтому мы называем эту технологию аналоговой. Некоторые наземные линии по сей день так работают.
Большинство мобильных телефонов работают по цифровым технологиям: они поворачивают звуки вашего голоса в набор чисел (цифр), а затем луч их по воздуху. Использование цифровых технологий имеет много преимуществ. Это означает, что сотовые телефоны могут использоваться для отправки и получения компьютеризированных данных. Вот почему большинство мобильных телефонов теперь могут отправлять и получать текстовые сообщения (SMS). сообщения, веб-страницы, музыкальные файлы MP3 и цифровые фото. Цифровые технологии означают, что звонки на мобильные телефоны могут быть зашифрованы (зашифровано с использованием математических код) до того, как они покинут телефон отправителя, чтобы перехватчики не могли перехватить их. (Это была большая проблема с более ранними аналоговыми телефонами, который любой мог бы перехватить с помощью миниатюрного радиоприемника, называемого сканер.) Это делает цифровые мобильные телефоны намного более безопасными.
Мир мобильных телефонов
Мобильные телефоны кардинально изменили способ общения в мире. В начале 1990-х гг. только у одного процента населения мира есть мобильный телефон; сегодня, во все большем числе стран люди проводят больше времени со своими мобильными телефонами, чем с их стационарные телефоны. Согласно ITU-T, в 2001 году только 58 процентов населения мира имели доступ к сети сотовой связи (2G); к 2019 году этот показатель вырос до 98,8 процента. К середине 2020 года было 8,3 миллиарда абонентов мобильных телефонов — чуть больше, чем количество людей на планете. Мобильные телефоны также привели к значительному скачку в доступе к Интернету. В конце 2016 года мобильный интернет-трафик (смартфоны и планшеты) впервые обогнал настольный трафик. К середине 2020 года 83 процента людей в мире имели активные подписки на широкополосную мобильную связь на базе мобильных телефонов. в пять раз больше, чем у традиционной проводной широкополосной связи (всего 14,9процент). [2]
Диаграмма: Подписки на мобильные телефоны: Самый резкий рост мобильных телефонов произошел в развивающихся странах, на которые в настоящее время приходится около 80 процентов абонентов. Источник: составлено в 2021 г. с использованием данных за ноябрь 2020 г. Международный союз электросвязи (МСЭ).
Мобильные телефоны также используются разными людьми по-разному. Еще в начале 2000-х мобильными телефонами пользовались исключительно для голосовых разговоров и отправки коротких «текстов» (текстовых сообщений, также известных как SMS-сообщения). У многих людей были мобильные телефоны исключительно для случайного использования в экстренных случаях; и это до сих пор остается популярной причиной владения телефоном (согласно NENA: 9-1-1 Ассоциация, более 80 процентов всех экстренных вызовов службы экстренной помощи во многих частях Соединенных Штатов с мобильных телефонов). Сегодня смартфоны повсюду, и люди используют их для работы с электронной почтой, просмотра веб-страниц, загрузка музыки, социальных сетей и запуск всевозможных приложений. В то время как старые сотовые телефоны полностью полагались на приличный сигнал из сети сотовой связи, смартфоны по мере необходимости переключаются между обычными сетями и Wi-Fi. Там, где старые сотовые телефоны были буквально «мобильными телефонами» (беспроводными стационарными телефонами), современные смартфоны — это, по сути, карманные компьютеры, которые просто делают телефонные звонки. Вы можете увидеть, насколько телефоны изменились внутренне на фотографиях в поле ниже.
Мобильные телефоны и мобильный широкополосный доступ
Если вы хотите узнать, как сети мобильных телефонов превратились из чисто голосовых сетей в составляют важную часть Интернета, см. нашу отдельную статью о широкополосный и мобильный широкополосный доступ. Он также охватывает все эти запутанные аббревиатуры, такие как FDMA, TDMA, CDMA, WCDMA и HSDPA/HSPA.
Что внутри твоего телефона?
Фото: Мобильные телефоны в прошлом и настоящем. Слева: Motorola V66 примерно 2000 года, Nokia 106 примерно 2010 года. и смартфон LG серии G примерно 2016 года. Я буду разбирать Motorola и LG.
Сломанный телефон — замечательная вещь, если, как и я, вам нравится выяснять, как все устроено. Неудивительно, что много В современном смартфоне происходит больше, чем в обычном мобильном телефоне, который люди носили с собой около 20 лет назад. Старые телефоны были просто телефонами; смартфоны — это компьютеры со всевозможными гаджетами, от считывателей отпечатков пальцев до чипов для электронных платежей. Но хотя телефоны сильно изменились, проблемы проектирования нового телефона во многом остались такими же, как и всегда: как упаковать все эти компоненты в достаточно маленькое пространство, уменьшить их общий вес и избежать их? перегрев? Как обеспечить эффективную работу критически важных компонентов, таких как микрофоны, громкоговорители и антенны, даже если они миниатюризированы?
Внутри классического телефона
Самая большая разница между старыми и новыми телефонами заключается в том, что у старых есть клавиатуры и маленькие ЖК-экраны, в то время как смартфоны имеют сенсорные экраны, которые полностью избавляются от необходимости в клавиатуре (им все еще нужно несколько кнопок для включения и выключения питания и управления громкостью динамика). В старом телефоне клавиатура обычно является «мембранной»: вместо движущихся клавиш у нее есть мягкие резиновые кнопки, которые нажимают на электрические контакты на печатной плате (PCB) внизу.
Фото: Слева: Верхняя сторона клавиатуры старого телефона Motorola представляет собой так называемую резиновую мембрану, тонкий лист эластичного пластика с «клавишами», которые нажимаются, чтобы установить электрический контакт с печатной платой внизу. Справа: каждая клавиша прижимает маленький круглый штифт к соответствующей части печатной платы (маленькие точки). Клавиатура также оснащена светодиодами (восемь прямоугольников с белыми контурами), которые загораются, когда вы делаете или принимаете вызов.
К сожалению, цифровые гаджеты не так интересны (и не так просты в освоении), как механические: большая часть полезных вещей происходит внутри чипов, вне поля зрения, и вы не можете понять, как работает чип, просто глядя на это. Сняв клавиатуру, плата под ней мало интересна, но обратите внимание на золотую антенну, проходящую вокруг нее. Вот почему такому мобильному телефону не нужна длинная телескопическая (выдвижная) антенна.
Фото: Основная плата телефона Motorola V66 находится прямо под клавиатурой и над батарейным отсеком.
Другая сторона платы немного интереснее:
- ЖК-экран, соединенный с клавиатурой ленточным кабелем.
- Гнездо для наушников.
- Разъем аккумулятора
- Зарядное устройство и кабельный разъем для подключения к компьютеру.
- Радиаторы/экранирование микросхем на печатной плате.
- Пьезоэлектрический зуммер.
- Микросхема управления зуммером
- Антенный разъем — соединяет небольшую внешнюю антенну с золотой антенной, расположенной вокруг печатной платы.
Фото: Обратная сторона основной платы телефона Motorola V66.
Внутри смартфона
Как и следовало ожидать, внутри смартфона происходит гораздо больше. Я не разбирал экран (он находится прямо под печатной платой с правой стороны), но вот некоторые другие вещи, которые вы найдете:
Фото: Основная плата более современного смартфона LG G-серии.
- Контактные соединения между верхней (левое фото) и нижней (правое фото) частями платы.
- Радиатор/экран для чипов процессора. (Серый материал, который вы видите здесь, — это термопаста — своего рода теплопроводная слизь, которая помогает улучшить охлаждение.) Кнопка включения/выключения находится здесь.
- Антенные разъемы NFC (для бесконтактных платежей).
- Инфракрасный фокусирующий луч для камеры.
- 13-мегапиксельная задняя цифровая камера.
- Фонарик/вспышка фотоаппарата. Четырехъядерный процессор Qualcomm Snapdragon
- . Слот для карты Micro SD
- (позволяет увеличить объем памяти до 32 ГБ).
- Слот для микро-SIM-карты Литий-ионный аккумулятор
- (емкость 3000 мАч).
- Полностью пластиковый корпус с отделкой «матовый металл» создает впечатление металлического корпуса с пятнами от пальцев.
- Разъем для наушников.
- Микрофон.
- USB и разъем для зарядки.
- Громкоговоритель.
- Привинченная пластиковая прокладка защищает печатную плату и компоненты, когда вы открываете корпус для замены батареи.
- Винты!
- Больше контактных соединений между верхней и нижней платами.
Кто изобрел мобильные телефоны?
Как мы перешли со стационарных телефонов на мобильные? Вот краткая история:
- 1873 год: британский физик Джеймс Клерк Максвелл. (1831–1879) опубликовал теорию электромагнетизма, объясняя, как электричество может создать магнетизм и наоборот. Подробнее о его работе в нашей основной статье о магнетизме.
- 1876: изобретатель шотландского происхождения Александр Грэм Белл. (1847–1922) разработал первый телефон, живя в Соединенных Штатах. (хотя есть некоторые споры о том, был ли он на самом деле первоначальным изобретателем). Позже Белл разработал так называемый «фотофон», который мог отправлять и принимать телефонные звонки с помощью световых лучей. Поскольку он был задуман как беспроводной телефон, он действительно был далеким предком современного мобильного телефона.
- 1888: немецкий физик Генрих Герц (1857–189 гг.4) получил первые электромагнитные радиоволны в своей лаборатории.
- 1894: британский физик сэр Оливер Лодж. (1851–1940) отправили первое сообщение с помощью радиоволн в Оксфорде, Англия.
- 1899: итальянский изобретатель Гульельмо Маркони (1874–1937) посылали радиоволны через Ла-Манш. К 1901 г. Маркони отправил по радио волны через Атлантику, от Корнуолла в Англии до Ньюфаундленда. Маркони помнят как отец радио, но такие пионеры, как Герц и Лодж, были не менее важны.
- 1906: американский инженер Реджинальд Фессенден. (1866–1932) стал первым человеком, передавшим человеческий голос с помощью радиоволн. Он отправил сообщение в 11 милях от передатчика в Брант-Рок, Массачусетс кораблям с радиоприемниками в Атлантическом океане.
- 1920-е годы: службы экстренной помощи начали экспериментировать с громоздкими радиотелефоны.
- 1940-е: Мобильные радиотелефоны стали популярными среди экстренные службы и такси.
- 1946: AT&T и Southwestern Bell представили свой мобильный телефон. Телефонная система (MTS) для радиосвязи между автомобилями.
- 1960-е: Bell Laboratories (Bell Labs) разработала мобильный телефон Metroliner. мобильные телефоны в поездах.
- 1973: Мартин Купер (1928–) из Motorola совершила первый звонок по мобильному телефону, используя прототип DynaTAC весом 28 фунтов.
- 1975: Купер и его коллеги получили патент на свой
радиотелефонная система. Их оригинальный дизайн показан на арте, который вы можете увидеть здесь.
Фото: Оригинальный дизайн радиотелефонной системы (сотового телефона) Мартина Купера, поданной в качестве заявки на патент в 1973. Обратите внимание, что мобильная часть образует совершенно отдельную систему (показана синим цветом справа), которая взаимодействует с существующей общедоступной сетью (показана слева красным). Отдельные сотовые телефоны (бирюзовые в крайнем правом углу) связываются с ближайшими к ним мачтами и базовыми станциями с помощью радиоволн (желтые зигзаги). Патентный рисунок из патента США 3,906,166: Радиотелефонная система Мартина Купера и др., Motorola Solutions Ltd., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.
- 1978: Аналоговая система мобильной связи (AMPS) была представлена в Чикаго. Иллинойс Белл и AT&T.
- 1982: Европейские телефонные компании согласовали всемирный стандарт для как будут работать мобильные телефоны, которая получила название Groupe Speciale Mobile и позже Глобальная система для мобильных (GSM) телекоммуникаций.
- 1984: Motorola DynaTAC стала первым в мире коммерческим портативный сотовый телефон. Взгляните на фотографию Мартина Купера и его DynaTAC.
- 1995: GSM и аналогичная система под названием PCS (Personal Communications Services) были приняты в США.
- 2001: GSM захватила более 70 процентов мобильных телефонов в мире. рынок.
- 2000-е годы: выпущены мобильные телефоны третьего поколения (3G и 3,5G) с более быстрые сети, доступ в Интернет, загрузка музыки и многое другое расширенные функции, основанные на цифровых технологиях.
- 2007: iPhone от Apple произвел революцию в мире мобильных телефонов, упаковав то, что эффективно миниатюрный компьютер с сенсорным управлением в гаджет размером с обычный сотовый телефон.
- 2013: Сотовые телефоны отмечают свое 40-летие.
- 2020: Подписка на мобильные телефоны достигает 8,3 миллиарда. Около 80 процентов из них находятся в развивающихся странах.
Узнайте больше
На этом веб-сайте
- Аналоговая и цифровая технологии
- Антенны и передатчики
- История общения
- Телефоны (городские)
- Радио
Книги
- Постоянное касание: глобальная история мобильного телефона Джона Агара. Икона, 2013.
- Культура сотовых телефонов: мобильные технологии в повседневной жизни, Джерард Гоггин. Рутледж, 2012.
- Мобильный телефон Гая Клеменса. Макфарланд, 2010.
- Справочник по сотовым телефонам: все, что вы хотели знать о беспроводной телефонии (но не знали, кого или что спросить) Пенелопы Стец. ФиндТех, 2006.
- Мобильный телефон: история самого мобильного носителя в мире и того, как он все изменил! Пол Левинсон. Макмиллан, 2004. Сотовая радиотелефония GSM
- Иоахима Тизаля. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья, 19 лет.97.
Статьи
- Создание собственной сети сотовой связи может быть полезным, но также и проблематичным Роберто Х. Гонсалес. IEEE Спектр. 19 августа 2020 г.
- «Почему качество мобильной связи все еще плохое и как это исправить», Джефф Хехт. IEEE Спектр. 30 сентября 2014 г.
- Первый портативный телефонный звонок, сделанный 40 лет назад сегодня Робертом Н. Шареттом. IEEE Спектр. 3 апреля 2013 г.
- 12 мобильных телефонов, которые навсегда изменили наш мир, Роберто Болдуин. Проводной. 3 апреля 2013 г.
- Кто сделал этот мобильный телефон? Паган Кеннеди. Нью-Йорк Таймс. 15 марта 2013 г.
История мобильных телефонов
- Новые телефоны, которые можно взять с собой, позволяют звонить с помощью кнопки на любой номер: Узнайте, как Motorola анонсировала портативные мобильные телефоны для мир в этом увлекательном выпуске журнала Popular Science за июль 1973 года.
- Патент США № 3,906,166: Радиотелефонная система Мартина Купера и др. Это новаторский оригинальный патент Motorola на мобильный телефон, поданный 17 октября 19 года.73 и выдан 16 сентября 1975 года. Он включает в себя множество технических подробностей о том, как работали ранние системы мобильных телефонов, в том числе изображение выше, но за ним относительно легко следить.
Ссылки
- ↑ Статистика подписки на сотовую связь взята из статистики Международного союза электросвязи ООН (МСЭ). Последняя расчетная цифра (на июнь 2020 г.) составляет 8,152 млрд, где на 2019 год — 8,283 млрд.
- ↑ Если не указано иное, все статистические данные в этом абзаце взяты из статистических данных Международного союза электросвязи ООН (МСЭ) и являются самыми последними, доступными на момент последнего обновления (октябрь 2021 г.).
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.
Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.