Telefoni ka ndryshuar shumë që nga shpikja e tij. Sot nuk është as pajisja që thjesht transmeton zërin e një personi te tjetri në distanca të gjata. Në botën moderne, ky është një mjet teknik kompleks me inteligjencë artificiale, i cili jo vetëm që mund të bëjë thirrje dhe të dërgojë mesazhe, por edhe të luajë video dhe audio, të hyjë në internet, të përpunojë sasi të mëdha informacioni dhe njëkohësisht të kryejë shumë operacione dhe detyra. Çfarë dimë për mënyrën se si funksionon dhe si funksionon telefoni? Në kuadër të këtij artikulli do të përpiqemi ta kuptojmë këtë çështje.
Lindja dhe evolucioni i telefonit
Themeluesi i aparatit të parë për transmetimin e informacionit në distancë konsiderohet të jetë Samuel Morse, i cili shpiku telegrafin dhe kodin Morse.
Është e vështirë ta quash këtë pajisje një telefon të plotë, pasi informacioni u transmetua duke përdorur mbylljen e kontaktit dhe posaçërishtKodi Morse, siç quhet shpesh shkurt, është zhvilluar për të.
Disa historianë ia atribuojnë shpikjen e telefonit të parë Antonio Meuccit, të cilin ai e quajti telefotofon. Ai zhvilloi vizatimet, por për ndonjë arsye të panjohur nuk e regjistroi krijimin e tij. Prandaj, patenta i përket Alexander Bell. Pajisja e tij ishte pa telefonatë dhe nga jashtë nuk kishte asnjë lidhje me pajisjet moderne.
Pajisja telefonike ishte e rëndë dhe e papërshtatshme për negociata, peshonte rreth tetë kilogramë. Megjithatë, kjo nuk e pengoi popullarizimin dhe shpërndarjen e saj të gjerë në të gjitha vendet. Nga fillimi i shekullit të njëzetë, tashmë kishte më shumë se dhjetë mijë stacione në botë. Çdo herë, janë bërë ndryshime dhe përmirësime në dizajnin e tij, kështu që një mikrofon dhe altoparlant i veçantë u shfaq në dizajnin e tij.
Ndërtimi global i centraleve telefonike automatike ka çuar në modernizimin e pajisjeve. Ata morën një celular dhe një disk për të thirrur numrin e pajtimtarit. Thirrja përmbante numra dhe shkronja, përveç shkronjës "З", pasi i ngjan një treshe. Në telefonat fiks me butona, ky numërim është ruajtur edhe sot e kësaj dite. Kjo nuk bëhet fare për të dërguar mesazhe, është më e lehtë të mbani mend numrin. Pajisjet e para në Rusinë Sovjetike i përkisnin dy kompanive: Ericsson dhe Siemens. Këta ishin telefona pa karikues, që funksiononin në parimin e transmetimit dhe marrjes së impulseve të thjeshta elektrike.
Telefonat pa tela u shfaqën në vendin tonë në vitet '70 të shekullit të njëzetëshekulli. Ata transmetuan një sinjal radio në bazë, e cila, nga ana tjetër, komunikonte me një pajtimtar tjetër përgjatë linjës përmes çelsave. Emri i tyre tregtar është "Altai", ata ishin një prototip i komunikimit celular. Një instalim i tillë peshonte shtatë kilogramë. Nuk ishte i përshtatshëm për mbajtje, prandaj ishte i pajisur me automjete të shërbimeve operative. Ai pushoi së ekzistuari vetëm në vitin 2011.
Në Rusi, komunikimi i parë celular u shfaq në vitin 1991 dhe funksionoi sipas standardit NMT. Furnizuesit e parë të telefonave celularë ishin Nokia dhe Motorola. Çmimet për pajisjet ishin kozmike dhe vetëm njerëzit shumë të pasur mund t'i përballonin ato. Standardi GSM u shfaq në 1993 dhe, pasi mundi konkurrentët e tij, zuri rrënjë në shumë vende. Kjo ju lejon të zbatoni shumë funksionalitete, duke përfshirë dërgimin e mesazheve të shkurtra. Fillimisht, ato duhej të dërgoheshin si njoftime shërbimi, por përdoruesve iu pëlqeu aq shumë opsioni, sa u shndërrua në një shërbim të veçantë të operatorëve celularë.
Me ardhjen e epokës së pajisjeve portative, pajisja e telefonave celularë u bë gjithnjë e më komplekse, madhësia dhe pesha - më pak, dhe mundësitë - më shumë. Nga gjigantët tre kilogramë, ata janë bërë pajisje komunikimi në miniaturë që mund të përshtaten lehtësisht edhe në dorën e një fëmije. Me kalimin e kohës, tastiera e vërtetë me butona u zëvendësua nga një virtuale në ekranin me prekje. Kamerat, skanuesit e gjurmëve të gishtave dhe shumë pajisje të tjera u shfaqën në panel.
Si funksionojnë telefonat analog
Pajisje telefonike rrotulluese dhe me prekje të ngjashme në disponueshmëriblloqe të përbëra, por ndryshon në parimin e funksionimit. Njësitë përfshijnë modulet e mëposhtme:
- Aparat me mikrofon dhe altoparlant.
- Telefon.
- Telefonues.
- Njësi telefonimi.
- Transformer.
- Ndërprerës me levë.
- Kondensator ndarës.
- Moduli RF (stacione portative).
Çelësi i levës është përgjegjës për lidhjen e pajisjes me linjën e pajtimtarëve. Në pajisjen telefonike pa tel, lidhja është e kushtëzuar nga ndezja e celularit.
Mikrofoni konverton valët e zërit në sinjale elektrike. Pajisjet ndahen në elektrodinamike, kondensatorë, thëngjill, elektromagnetikë dhe piezoelektrikë. Ato ndahen gjithashtu në aktive dhe pasive. Ato aktive formojnë një impuls elektromagnetik nga zëri, pasivet ndryshojnë parametrat e nyjeve të tjera, kryesisht kapacitetin dhe rezistencën. Këto të fundit kërkojnë një furnizim shtesë me energji elektrike.
Telefoni i përkthen impulset elektrike në zë. Rryma elektrike që rrjedh nëpër mbështjellje formon një fushë magnetike alternative, e cila bën që membrana e altoparlantit të lëkundet. Pajisjet elektrodinamike dhe elektromagnetike përdorin një sistem magnetik diferencial, pajisjet piezoelektrike deformojnë elementet e membranës së burimeve të frekuencës së zërit që lidhen me të.
Njësia e thirrjes mund të jetë induksion dhe elektronike. Kërkohet të njoftohet pajtimtari për një telefonatë në hyrje. E para, me ndihmën e rrymës që rrjedh në mbështjellje, e bën sulmuesin të dridhet dhe të godasë kupat e ziles. Njësia elektronike përpunoninformacion në lidhje me sinjalin në hyrje dhe e ridrejton atë në një altoparlant të zakonshëm në formën e pulseve të një frekuence të caktuar, e cila quhet zile.
Moduli RF është i pranishëm vetëm në njësinë e telefonit pa tela. Është projektuar për të shkëmbyer informacione ndërmjet telefonit dhe marrësit nëpërmjet sinjaleve të radios.
Transformatori lidh nyjet individuale të të folurit me njëra-tjetrën. Gjithashtu eliminon efektin e jehonës lokale në celular dhe është përgjegjës për përputhjen me rezistencën e linjës.
Nevojitet një kondensator shkëputës për të lidhur telefonin me linjën në modalitetin e marrjes së një sinjali hyrës dhe pritjes së një sinjali dalës. Mbështet rezistencë të lartë ndaj tensionit të madh të hyrjes dhe rezistencë të ulët ndaj tensionit të vogël hyrës.
Telefonuesi është puls (disk) dhe elektronik (buton). Në variantin e parë, rrota mekanike, duke rrotulluar, mbyll kontaktet dhe dërgon sinjale në centralin automatik telefonik. Numri i tyre korrespondon me një numër specifik të numrit të pajtimtarit. Ato elektronike funksionojnë përmes qarqeve të integruara që gjenerojnë artificialisht impulse duke përdorur reletë në gjendje të ngurtë dhe i dërgojnë ato te marrësi i stacionit. PBX-të moderne ende e ruajnë këtë metodë të thirrjes së një pajtimtari, por më shpesh përdorin thirrjen tonike. Pajisjet moderne mbështesin gjithashtu IP-telefoninë. Parimi i funksionimit të thirrjes së tonit është të gjenerojë sinjale afatshkurtra të frekuencave të paracaktuara, secila vlerë e të cilave korrespondon me një numër të caktuar të numrit. Pajisja për lidhjen e një telefoni nëpërmjet protokollit IP përfshin përdorimin e serverit të ofruesit nëpërmjet një kanali të dedikuar në internet nga i cili kryhet një telefonatë. Pajisjet celulare dërgojnë sinjale radio të një frekuence të caktuar në sistemin e komunikimit të kullave celulare.
Parimi i funksionimit të pajisjeve në rrjetet me tel
Për të kuptuar plotësisht telefonin celular, duhet të dini se si funksionon sistemi analog PBX. Megjithëse telefonat celularë janë struktura komplekse dixhitale me qarqe të integruara, ata funksionojnë sipas parimit bazë të telefonave fiks konvencionale.
Çdo ofrues shërbimi u cakton klientëve të tij numra unik identifikimi me të cilët i dallon ata nga njëri-tjetri. Në këtë rast, ky quhet numri i pajtimtarit ose pikës së lidhjes në të cilën përshtaten telat. Kur PBX dërgon një sinjal, telefoni është në gjendje të fikur, domethënë celulari është në makinë dhe çelësi i fiksimit është në pozicionin e hapur. Kur merret një telefonatë nga linja, rryma kalon nëpër mbështjelljen parësore, duke bërë që kamera të dridhet dhe të rrahë kupat. Në sistemet elektronike, kjo ndodh ndryshe, sinjali futet në një altoparlant të jashtëm, dhe në dalje dëgjojmë një melodi ose këngë zogjsh, për shembull. Pasi pajtimtari merr telefonin, moduli i thirrjes dhe qarku i telefonimit mbyllen dhe pritja hapet duke përdorur reletë.
Thirrja me një përdorues tjetër ndodh në rend të kundërt. Një person merr telefonin, i cili mbyll një qark dhe shkëput një tjetër. Thirrja kryhet në modulin e telefonimit duke dërguar pulse ose sinjale në pajisjet komutuese të stacionit. Ajo, nga ana tjetër, njeh numrat, duke i kombinuar ato në një numër të vetëm, i ridrejton nëpikë e dëshiruar.
Transmetimi i zërit në sistemet analoge ndodh për shkak të dridhjeve të membranës së mikrofonit. Në qymyrin, ajo krijon një vulë, e cila shkakton një shqetësim të fushës magnetike të spirales. Ky lëkundje gjeneron një puls që dërgon te një marrës tjetër.
Dizajn skematik i celularëve
Pajisja e celularit duhet të veçohet në një kategori të veçantë, pasi në ekzekutimin e saj i ngjan një sistemi DECT, por me një sërë dallimesh. Ai gjithashtu transmeton një sinjal radio te marrësi, por fillimisht ai është i koduar. Përdor frekuencat dhe kanalet e veta për punë. Por paraqitja e një vegle celulare si telefon nuk është plotësisht e saktë. Ka qenë prej kohësh një pajisje shumëfunksionale.
Nëse flasim për performancën e jashtme, atëherë duhet theksuar sa vijon:
- Faktor i formës. Mund të jetë një trup i palosshëm ose rrëshqitës.
- Kamera.
- Mikrofon.
- Folës.
- Ekrani.
- Tastiera.
- Lidhës USB.
- Bateri.
- Ngarkuesit për telefonat celularë.
- Kartë SIM.
Shumë pajisje plotësohen me aksesorë të ndryshëm, gjë që zgjeron shtrirjen e tyre. Diagrami skematik i pajisjes së brendshme është paraqitur në figurën më poshtë.
Pavarësisht kësaj, pajisja funksionon ekskluzivisht me sinjale radio analoge, të gjitha proceset në të janë plotësisht të dixhitalizuara. Çipi i tij përfshin blloqe analoge dhe dixhitale.
Moduli analog
Përfshin një mjet për marrjen dhe transmetimin e sinjaleve. Zakonishttë vendosura veçmas nga nyja dixhitale. Sipas performancës së tij, ai i ngjan një radiotelefon, por funksionon sipas standardit GSM. Marrësi dhe transmetuesi nuk punojnë në mënyrë sinkrone, sinjali dërgohet me një vonesë 1/8. Kjo ju lejon të kurseni energjinë e baterisë dhe të integroni amplifikatorin me një mikser. Meqenëse pajisja nuk funksionon kurrë për marrjen dhe transmetimin në të njëjtën kohë, është një lloj ndërprerës që kalon antenën nga një modalitet në tjetrin.
Në pritje, pasi kalon nëpër filtrin e kanalit, sinjali përforcohet nga LNA dhe dërgohet në mikser. Ai më pas demodulohet dhe dërgohet në një konvertues analog në dixhital, i cili e konverton atë në sinjalin dixhital të nevojshëm për të fuqizuar CPU-në.
Në transmetim, një gjenerator logjik modulon të dhënat dixhitale në një sinjal. Më tej, përmes mikserit, ai hyn në sintetizuesin e frekuencës, pas së cilës kalon në filtrin e kanalit dhe atë të përforcuar. Vetëm një sinjal me fuqi të mjaftueshme futet në antenë, nga ku shkon në hapësirë.
Moduli dixhital
Elementi kryesor dhe truri i të gjithë sistemit është procesori qendror, i cili përpunon të gjitha informacionet hyrëse. Çipi i mikrocirkut përdoret i ngjashëm me atë të kompjuterit, por për nga performanca dhe fuqia nuk mund të konkurrojë me të. Përveç CPU-së, kjo njësi përfshin:
- Një konvertues analog në dixhital që konverton sinjalet analoge të mikrofonit në të dhëna dixhitale.
- Enkoduesi dhe dekoderi i të folurit dhe kanalit.
- Konvertuesi dixhital në analog.
- Dekoder dhekodues.
- Detektor i aktivitetit të të folurit. Mundëson që nyjet të funksionojnë vetëm kur fjalimi i telefonuesit është i pranishëm.
- Fondet terminale. Formon një ndërfaqe komunikimi me pajisje të jashtme si p.sh. një karikues kompjuteri ose telefoni.
- Module pa tela.
- Tastiera.
- Display.
- Folës.
- Mikrofon.
- Moduli i kamerës.
- Hapësirë ruajtëse e lëvizshme.
- Kartë SIM.
Disa kompani përdorin dy mikrofona. Një është i nevojshëm për të shtypur zhurmën e jashtme. Gjithashtu, ndonjëherë përdoren dy altoparlantë: njëri për biseda telefonike, tjetri për të luajtur muzikë.
Parimi i funksionimit të pajisjeve celulare në një rrjet celular
Telefonat celularë funksionojnë në rrjetin GSM në katër frekuenca:
- 850 MHz.
- 900 MHz.
- 1800 MHz.
- 1900 MHz.
Standardi i sistemit përfshin tre komponentë kryesorë:
- Nënsistemi i stacionit bazë (BSS).
- Switching Switching Subsystem (NSS).
- Qendra e Shërbimit dhe Menaxhimit (OMC).
Pajisja ndërvepron me stacionet bazë (kullat). Pas ndezjes, ai fillon të skanojë rrjetet e standardit të tij, të cilat i njeh nga identifikuesi i transmetimit. Nëse disponohet, telefoni zgjedh stacionin, fuqia e sinjalit të të cilit është më e lartë. Më pas vjen vërtetimi. Identifikuesit janë numrat unik të kartës SIM IMSI dhe Ki. Më pas, qendra e vërtetimit (AuC) dërgon një numër të rastësishëm në pajisje, i cili është çelësi për një algoritëm të veçantëinformatikë. Në të njëjtën kohë, sistemi kryen një llogaritje të tillë më vete. Nëse rezultatet e bazës dhe pajisjes përputhen, atëherë telefoni regjistrohet në rrjet.
Identifikuesi unik për pajisjen është IMEI i saj, i cili ruhet në memorie jo të paqëndrueshme. Ky numër vendoset nga prodhuesi dhe është pasaporta e tij. Tetë shifrat e para të IMEI përfshijnë përshkrimin e pajisjes, pjesa tjetër janë numri serial me një shifër kontrolli.
Pas regjistrimit të suksesshëm, telefoni është gati për të shkëmbyer sinjale me stacionet bazë. Siç u përmend më herët, rregullimi i telefonave të operatorëve celularë është i ngjashëm me sistemin e pajisjeve DECT, por me dallimet e veta. Para transmetimit, sinjali celular kodohet dhe ndahet në segmente prej 20 ms. Kodimi kryhet sipas algoritmit standard EFR duke përdorur një çelës publik. Dhe antena aktivizohet nga një detektor i aktivitetit të të folurit (VAD), domethënë kur një person fillon të flasë. Ndërprerja e të folurit trajtohet nga kodiku duke përdorur algoritmin DTX. Në anën marrëse, sinjali përpunohet në të njëjtën mënyrë, por në rend të kundërt.
Ngarkesat
Ngarkuesit për telefonat celularë janë një komponent i rëndësishëm, pasi e mbajnë pajisjen në funksion. Qëllimi i tyre i drejtpërdrejtë është të zvogëlojnë tensionin dhe rrymën e rrjetit në vlerat e kërkuara dhe ta furnizojnë atë me baterinë. Në thelb, voltazhi i daljes është 5V, rryma varet nga modeli dhe kapaciteti i baterisë. Koha e karikimit të baterisë varet gjithashtu nga forca e saj.
Ndarja e karikuesve:
- Aktivtransformator.
- Pulse.
Të parët nuk kanë frikë nga rënia e tensionit dhe kanë gjithmonë një diferencë të madhe të rrymës. Koncepti i tyre është shumë i thjeshtë. Spiralja e uljes furnizohet me tension të rrjetit, i cili e redukton atë në vlerat e dëshiruara. Rryma nga dredha-dredha e dytë kalon në urën e diodës, ku është instaluar kondensatori. Ai vepron si një filtër kundër rritjeve të energjisë dhe merr përsipër tepricën. Më pas, rezistenca ul rrymën dhe e transferon atë në bateri.
Qarku i memories së pulsit është më kompleks dhe është bërë duke përdorur dioda dhe transistorë.
Mbështetje sistemet e transmetimit të të dhënave me valë
Aktualisht, ekzistojnë tre mënyra për të transferuar të dhëna:
- Infrared.
- Bluetooth.
- Wi-Fi.
I pari rezultoi i paefektshëm, kështu që nuk përdoret. Dy të fundit janë zbatuar në pothuajse të gjitha pajisjet. Bluetooth-i ka një rreze të shkurtër dhe përdoret kryesisht për qëllimin e organizimit të një ndërfaqe komunikimi me pajisje portative për telefonin.
Wi-Fi konsiderohet një format më i avancuar dhe përdoret për të hyrë në internet. Duhet të theksohet se ka programe speciale që ju lejojnë të bëni thirrje përmes Internetit pa përdorur një lidhje celulare. Gjithashtu, duke përdorur këtë teknologji, mund të organizoni një rrjet lokal me të cilin mund të lidhen disa pajisje në të njëjtën kohë dhe të shkëmbejnë të dhëna.
Aksesorë opsional
Kompanitë prodhuese po përpiqen në çdo mënyrë të mundshme të tërheqin klientët në produktet e tyre,prandaj zgjeroni vazhdimisht gamën e nomenklaturës së ofruar. Kjo përfshin:
- Rastet.
- Mbrojtje qelqi.
- Pajisje portative për telefonin, të tilla si kufjet.
- Disqe të lëvizshëm.
- Multimedia.
- Mjete inteligjente.
- Pajisjet USB për telefonin tuaj, të tilla si kabllot, përshtatësit ose karikuesit.
Objekte të tilla zgjerojnë shumë aftësitë e veglave dhe e bëjnë jetën më të lehtë për pronarët e tyre.
Karakteristikat krahasuese të modeleve moderne të telefonave
Për të kuptuar se çfarë janë telefonat modernë, duhet të shihni qartë parametrat e tyre. Por të konsiderosh një markë është e padrejtë. Një rishikim i një kampioni nuk do të japë një pamje të plotë, prandaj, për krahasim dhe analizë, u morën tre telefona inteligjentë kryesorë të markave Samsung (pajisja e telefonave të kësaj marke nuk është shumë e ndryshme nga të tjerët), Apple dhe Xiaomi. Sipas kategorisë së çmimeve, ata u rreshtuan në rendin e mëposhtëm:
- Apple.
- Samsung.
- Xiaomi.
Duke gjykuar nga çmimi, iPhone përdor teknologji të avancuara që kanë parametrat më të lartë. Megjithatë, Samsung ka qenë në treg që nga viti 1938 dhe ka grumbulluar shumë përvojë. Në përgjithësi, qëllimi i krahasimit nuk është të identifikojë fituesin dhe t'i përgjigjet pyetjes se cila është më e mirë - pajisja e telefonave në "Android" apo në platformën iOS. Sfida është të tregojmë se sa lart ka arritur teknologjia.
| Emrat e parametrave | Mollë | Sumsung | Xiaomi |
| Dimensionet, mm | 77, 4×157, 5×7, 7 | 76, 4×161, 9×8, 8 | 74, 9×150, 9×8, 1 |
| Peshë, g | 208 | 201 | 189 |
| Mbështetje për rrjetin | Telefonat Samsung, Apple dhe Xiaomi mbështesin rrjetet 2G, 3G, 4G | ||
| Kartat SIM | 1 pa madhësi | 2 nanoshkallë | |
| Madhësia e ekranit diagonal, inç | 6, 5 | 6, 4 | 5, 99 |
| Rezolucioni i ekranit | 2688×1242 | 2960×1440 | 2160×1080 |
| densiteti DPI | 458 | 516 | 403 |
| Teknologjia e prodhimit | OLED | Super AMOLED | IPS |
| Numri i ngjyrave në ekran | 16 milion | 17 milion | 16.7 milion |
| Sistemi | iOS | Android | |
| prodhuesi i CPU | Mollë | Samsung | Qualcomm |
| Modeli CPU | A12 Bionic | Exynos 9810 | Snapdragon 845 |
| Numri i bërthamave | 6 | Ka 8 të tilla në pajisjen e telefonave Xiaomi dhe Samsung në konfigurimin e përgjithshëm, 4 për secilin | |
| Frekuenca, GHz | 2, 5 | 1, 9; 2, 9 | 1, 8; 2, 8 |
| Teknologji, nm | 7 | 10 | |
| RAM, GB | 4 | 6 | |
| Memorie e brendshme, GB | 256 | 128 | |
| Sensorë të integruar |
|
|
|
| Rezolucioni i kamerës së pasme, MP |
Kryesore: 12 MP ndihmese: 12 MP |
||
| Ndjeshmëria e hapjes |
Kryesore: ƒ/2.4 Ndihmëse: ƒ/1,8 |
Kryesore: ƒ/2.4 Ndihmëse: ƒ/1,5 |
Kryesore: ƒ/2.4 Ndihmëse: ƒ/1,8 |
| Rezolucioni i kamerës së përparme, MP | 7 | 8 | 5 |
| Ndjeshmëria e hapjes | ƒ/2.2 | ƒ/1.7 | ƒ/1.7 |
| Mbështet teknologjinë me valë | Bluetooth, Wi-Fi | ||
| Pozicionimi satelitor | GPS, GLONASS, A-GPS | ||
| Kapaciteti i baterisë, mAh | 3174 | 4000 | 3400 |
| Sistemet e mbrojtjes |
|
Telefon Samsung ka vetëm një skaner fytyre | Xiaomi ka një skaner të gjurmëve të gishtërinjve |
Siç mund ta shihni nga tabela, specifikimet dhe pajisjet e telefonave Samsung, Xiaomi dhe Apple janë pothuajse të njëjta. Kjo flet vetëm për konkurrencë të shëndetshme dhe dëshirën për ta bërë produktin tuaj më të mirë për përdoruesit. Të gjithë prodhuesit po prezantojnë teknologjitë më të fundit që nuk qëndrojnë ende dhe po zhvillohen me shpejtësi.
Përfundim
Nuk ka kaluar shumë kohë që nga shfaqja e telefonit të parë. Gjatë kësaj periudhe, ato kanë evoluar nga një grup i thjeshtë pjesësh në pajisje inteligjente. Ato kombinojnë shumë funksione që u ishin caktuar më parë pajisjeve të tjera. Dhe ky zhvillim do të vazhdojë.
