Характеристики мобильных устройств.. Урок 1 Лекция. Закономерности развития аппаратного и программного обеспечения

• Название: Закономерности развития аппаратного и программного обеспечения
• Анкор: Характеристики мобильных устройств
• Дата: 11.09.2022
• Размер: 302.02 Kb.
• Имя файла: Урок 1 Лекция .docx
• Тип: Закон; #672115

Урок 1.

Характеристики мобильных устройств.

какими характеристиками обладают мобильные устройства;

как сравнить характеристики основных составляющих мобильных устройств: планшетов, телефонов;

какие существуют закономерности развития аппаратного и программного обеспечения.





Мобильное устройство – ұялы құрылғы – mobile device Смартфон – смартфон – smartphone

Планшет – планшет – tablet Дизайн – дизайн – design

Разрешение – қабылданатын өлшем – resolution
Мобильные устройства вошли в нашу жизнь сравнительно недавно, но стали неотъемлемой ее частью. Сложно представить себе жизнь современного человека без какого-либо мобильного устройства. Телефоны уже давно переросли те цели, для которых они изначально создавались. Нынешнее поколение телефонов умеет не только звонить и принимать SMS. Смартфоны уверенно занимают нишу универсальных устройств и превратились в миниатюрные многофункциональные компьютеры.


Можно выделить несколько типов мобильных устройств (рис. 1).

Телефоны Планшеты Смарт-часы
Рис.1.Типы мобильных устройств
В целом характеристики мобильных устройств можно разделить на дизайн, техническое и ПО

Вы зашли в магазин, на витрине видите множество различных смартфонов. Скорее всего, вначале вы обратите внимание именно на дизайн, а лишь затем прочитаете технические характеристики устройства.

Дизайн мобильных устройств

Лучший дизайн – удобный дизайн. Хороший функциональный дизайн продукта не должен быть избыточным. Он должен делать продукт приятным и удобным в использовании. Чтобы преуспеть в конкурентной борьбе на рынке мобильных телефонов, производители воплощают в жизнь новые идеи, придумывают дополнительные функции и совершенствуют дизайн.

Основные характеристики мобильных устройств

Размер экрана

От диагонали дисплея устройства зависит очень многое. Во-первых, она влияет на методы использования устройства. Во-вторых, от размеров экрана зависят энергопотребление и стабильность функционирования. Поэтому в зависимости от задач, которые вы ставите перед устройством, необходимо выбирать дисплей соответствующих размеров.

Модель процессора

Применяются в основном чипы производства Qualcomm или MediaTek, но встречаются и другие бренды, в частности, HiSilicon и Samsung. Чипы Qualcomm выпускаются под маркой Snapdragon.

Общее качество и быстродействие процессора зависят не только от его базовых характеристик (вроде количества ядер и тактовой частоты), а и от других, более специфических особенностей.

Частотапроцессора

Тактовая частота процессора, которым оснащено устройство. При использовании многоядерных чипов этот параметр указывает- ся для одного ядра, а если ядра имеют разную специализацию – для более мощных.

Количествоядерпроцессора

Под ядром в данном случае подразумевается часть процессора, выполняющая один поток команд. Соответственно, наличие нескольких ядер позволяет работать с несколькими потоками одновременно, что положительно сказывается на производительность.

Встроенная память

Количество собственной встроенной памяти, установленное в устройстве. От этого параметра зависит, сколько контента вы сможете хранить в самом аппарате, не используя сменные карты; особенно это важно для устройств, не оснащенных слотами под подобные карты. Встроенная память обычно обходится дороже сменных носителей того же объема, однако работает она намного быстрее.

Графический процессор

Этот модуль отвечает за все задачи, связанные с графикой; наличие мощного видеопроцессора особенно важно для качественной работы с 3D-играми, видео высокого разрешения и другим «тяжелым» графическим контентом. Зная точное название графического адаптера, можно найти данные о нем и оценить его возможности.

Оперативная память

Объем оперативной памяти (RAM), установленной в устройстве. Этот параметр является одним из основных показателей общего быстродействия системы: чем больше оперативной памяти, тем быстрее работает устройство и тем лучше оно справляется с обилием задач и/или ресурсоемкими приложениями (при прочих равных).

Автономность(время работы от батарей)

Напрямую зависит от емкости аккумулятора. Также разряд аккумулятора зависит от выполняемых задач. Этот показатель зависит от емкости аккумулятора, которая указывается в миллиампер- часах. Например, 4000 мА ^. ч (или 4000 mAh).

Основные характеристики мобильных устройств

Таблица 1

Характеристика	Смартфон	Планшет
Назначение	Средство связи (звонки, мессенджеры) и также выполнение всех базовых функций компьютера (поиск в сети Интернет, игры, про- смотр видео и т.д.)	Интернет-серфинг, пользование социальными сетями, просмотр видео и прослушивание музыки, работа с документами, чтение электронных книг, фото- и видеосъемка, игры, GPS-навигация

Продолжениетаблицы

Различия
Размер экрана	4,5-5,5“	Смартфоны с диагональю от 7“ принято называть фаблетами, или планшетами. Диагональ экрана планшетов может быть до 10-11“
Разрешение экрана	Если диагональ экрана со- ставляет 4,7“ или чуть-чуть превышает этот параметр, то вполне хватит HD-разрешения (1280×720). Если же диагональ дисплея равняется хотя бы 5“, то лучше раз- решение Full HD (1920×1080).	Диапазон лежит в пределах от 800х400 до 2732×2048. Малые разрешения, как 1024×600, можно встретить у бюджетных моделей.
Процессор	Количество ядер может быть до 8. Частота работы процессо- ров может быть от 1 ГГц до 3 ГГц.	Количество ядер может быть до 10. Частота работы процессоров может быть от 1 ГГц до 3 ГГц.
Оперативная память	От 1 до 10 Гб	От 1 Гб до 16 Гб
Встроенная память	От 2 до 64 Гб	От 16 до 256 Гб
Аккумулятор	От 2000 мА. ч до 4000 мА . ч	От 5100 мА. ч до 8620 мА. ч
Слоты для карт	Могут быть слоты для двух SIM-карт. Есть модели с набором слотов SIM + SIM/microSD. В них один из двух слотов используется для SIM-карты, а во второй может устанавливаться как «симка», так и карта памяти microSD.	Слот для SIM-карты может отсутствовать. Слот для карты памяти microSD или microSDXC.
Стандарты связи	3G, 4G, 5G	3G, 4G (в случае, если есть слот для SIM-карты)
Разъемы	Разъем для наушников	USB-разъем для подключения флешки, клавиатуры, внешнего диска. Выход на наушники, microHDMI (передача HD-видео на телевизор)
Операционные системы	Android 5.x-9.х, Windows Phone, Apple iOS	Android 5.x-9.х, Windows 8.x-10.х, Apple iOS

Продолжениетаблицы

Сходство
Технология производства экрана	Основные технологии производства экранов для мобильных устройств: LCD (либо SLCD), TFT (или его разновидность IPS), AMOLED. Эти устройства могут обладать TFT-экраном. Созданный по такой технологии дисплей имеет очень ограниченные углы обзора. Решение этой проблемы - использование IPS-дисплея. Лучше всего в плане энергопотребления показывают себя AMOLED-экраны. Углы обзора у AMOLED-экранов максимальны.
Приложения	Каждая операционная система имеет несколько версий. У каждой системы есть магазин приложений в интернете, через который вы сможете расширить возможности своего устройства.
Возможности беспроводной коммуникации	Wi-Fi используют для выхода в сеть Интернет через роутер. Дальность действия этой сети несколько десятков метров. Bluetooth используется для обмена данными с другим устройством с модулем Bluetooth. Дальность действия этой системы до нескольких метров.
Материал изготовления корпуса	Для изготовления корпусов производители используют в основном четыре материала: пластик; металл; стекло; экзотические материалы. Для пластикового корпуса используются различные сплавы: от классического ABS-пластика до углепластика. Самым распространенным материалом для изготовления корпусов мобильных устройств остается поликарбонат. Для металлического корпуса чаще всего используется алюминий. Хотя иногда для внутренних компонентов используются сталь или магний. Для стеклянного корпуса при производстве используется каленое, алюмосиликатное стекло. Самым признанным производителем стекол для смартфонов является компания Corning. Высокопрочные стекла данного бренда используются как для защиты экранов, так и в качестве задних панелей гаджетов. Корпус из экзотических материалов Некоторые бренды для своих топовых моделей иногда используют не самые распространенные материалы, например, дерево, кожу, бамбук, нейлон и так далее. Конечно, функциональность таких материалов отходит на второй план. Экзотика - это в первую очередь полет дизайнерской мысли, эстетика и привлекательный внешний вид.

Рассматривая характеристики мобильных устройств, можно сделать вывод, что с каждым годом производители стараются улучшить те или иные характеристики, расширить возможности. Граница между типами устройств все больше стирается – на их стыке появляются новые гибриды.

Проанализируем закономерности развития аппаратного обеспечения.

С момента появления первых ЭВМ прошло более 70 лет. За это время аппаратное обеспечение глобально изменилось. Происходит миниатюризация устройств, это касается как компьютерной, так и мобильной техники. Например, мобильные телефоны за последние 30 лет прошли путь от устройства весом в 2 кг, которое позволяло лишь 30-минутный разговор, до устройства весом в 100 г, сочетающего в себе функции телефона, фотоаппарата и компьютера.

Существовала тенденция к уменьшению толщины смартфонов, и если раньше изменение толщины было в среднем на 5 миллиметров каждые 2–5 лет, то на данный момент телефоны приблизились к своему минимуму, и изменение толщины будет происходить на десятые доли миллиметра.

Процесс миниатюризации – это не только уменьшение размеров устройств, но и увеличение их производительности. Это делается при помощи размещения все большего числа транзисторов на той же площади микросхемы.

Количество транзисторов на кристалле увеличивается в 2 раза каждые 18 месяцев, при этом производительность компьютерных систем растет на порядок каждые 4 года. Следовательно, увеличивается производительность мобильных устройств, связанная с улучшением технических характеристик.

С момента появления первых процессоров прошло около 50 лет, но за это время был сделан большой шаг вперед, и сейчас все внимание перешло от отдельных процессоров к целым узлам специальных микросхем, известным как однокристальные системы. Эти процессоры становятся составной частью многих устройств, что позволяет расширять возможности появления различных интеллектуальных систем.

Для мобильных устройств одним из важных факторов является автономная работа. Увеличивается емкость аккумулятора, наблюдается тенденция роста в 2 раза каждые 6 лет. Но следует отметить, что время автономной работы увеличивается из-за снижения потребления энергии компонентами и увеличения размера аккумулятора, не из-за увеличения его емкости. Хотя существуют энергоемкие приложения, например, те же игры, а так как производители мобильных приложений делают свою ставку именно на пользователей смартфонов и планшетов, то проблема энергопотребления может стать очень актуальной.

Основные тенденции развития ПО представлены на схеме ниже.

Схема

Тенденции развития ПО

Стандартизация компонентов программных средств и интерфейсов между ними позволяет использовать то или иное приложение на разных аппаратных платформах и в среде разных операционных систем, а также обеспечить его взаимодействие

с широким кругом приложений.
Ориентация на объектно- ориентированное проектирование и программирование программных средств

Появление новой технологии - технологии «сборки» того или иного приложения, ориентированного на конкретные потребности конкретного пользователя, из отдельных модулей-

«кубиков», избегая тем самым ненужных пользователю функций.

Ориентация на совместную, групповую работу пользователей при помощи программных средств Использование облачных технологий для мобильных приложений, синхронизация устройств и т.д.

Универсализация отдельных модулей прикладных программ Переход программ из области специализированного прикладного ПО в область универсального прикладного ПО.

Интеллектуализация возможностей программ и программных систем

При проектировании приложений используются методы искусственного интеллекта, что позволяет сделать приложения более «умными» и решать все более сложные задачи.


Интеллектуализация интерфейса пользователя, обеспечение его интуитивной понятности

Настройка интерфейса пользователя на особенности и потребности конкретного пользователя при организации его диалогa

с устройством; использование средств мультимедиа при реализации интерфейса пользователя.

Эволюция продолжается. Устройства развиваются, растет скорость обработки информации и обмен данными с интернетом. Появляется все больше устройств, которые нельзя назвать мобильными, но которые включаются в инфраструктуру мобильной связи, начиная с многофункциональных датчиков и интеллектуальных счетчиков коммунальных компаний и заканчивая автомобилями и грузовиками с подключением к сети Интернет производителей машин и логистических компаний.
Знаниеипонимание

1. Перечислите типы мобильных устройств.

2. 
   В чем преимущества использования мобильных устройств?
   
3. 
   Перечислите основные требования к корпусу мобильных устройств. Какой материал для покрытия корпуса смартфона набирает все большую популярность?
   
4. 
   Как вы думаете, на какие характеристики обращает внимание пользователь при выборе мобильного устройства?
   

Применение

Выполнитезаданияпоуровням.

УровеньА.Определите характеристики своего мобильного устройства и заполните таблицу.

Название устройства	Параметры
Материал корпуса
Размер экрана
Слоты для карт
Стандарт связи
Модель процессора
Оперативная память
Встроенная память
Операционная система
Дополнительные характеристики

УровеньB.Сравните основные характеристики планшетов и смартфонов, используя диаграмму Венна.
Уровень C.Заполните таблицу, используя поисковые системы интернета.

Операционные системы	Преимущества	Недостатки
Операционная система iOS
Операционная система Android
Операционная система Windows Phone

Обсудите в группе и, используя прайс-листы интернет-магазинов, составьте топ-10 популярных бюджетных мобильных устройств, укажите их основные характеристики.

1. 
   Проведите мини-исследование рынка мобильных устройств и создайте своеобразный список смартфонов, планшетов и ноутбуков (нетбуков) по трем категориям:
   

а) для геймера;

б) для работы с документами;

в) бюджетный.

2. 
   Создайте хронологическую линейку «Эволюция мобильных устройств».