馮滔

手機的發(fā)展演進

手機演進到現(xiàn)在，在基本通訊技術上，可以分成四代。

第一代手機，就是摩托羅拉的大哥大，體積龐大，現(xiàn)在只有在博物館和香港老黑幫片里能夠看到了。

第二代手機采用了數(shù)字通訊技術，體積大為縮小，價格大幅度下降，屏幕逐漸變大，屏幕從黑白變?yōu)椴噬?，手機和無線通信網(wǎng)之間交互的無線電波不僅傳輸著語音，還可以傳送文字和小幅圖片，也就是短信和彩信。到二代手機后期，手機性能逐漸增加，一些高端手機上加強了照相或音樂播放功能。不過限于空中數(shù)字通訊的速率還很有限，拍攝的照片和要欣賞的音樂，還只能通過手機和電腦之間的數(shù)據(jù)線進行連接，不方便在空中傳送。

第三代手機采用了能力大大增強的數(shù)字通訊技術，屏幕尺寸、運算速度、存儲空間和無線通信網(wǎng)之間的通信速率比二代手機都提升了好幾倍，而且普遍疊加了GPS和wifi功能，手機可以很方便地和住宅、娛樂場所、辦公室的wifi路由器連接，有了巨大的提升，語音、文字、圖片、視頻、位置信息交織在一起。

最重要的，第三代手機實現(xiàn)了智能化。如果說，第一代手機只能打電話，第二代手機多了短信、彩信和其他幾十種手機廠家設計的附加應用功能，第三代手機智能化后，各移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者在上面爆炸式地擴展出幾十萬種應用。手機已經(jīng)從一個電話工具擴展為社交媒體、照相機、隨身聽、游戲機、電子書報、導航儀等集無窮功能于一體的人類“第二大腦”。

當前正在中國市場上更新?lián)Q代的是第四代手機，其通信速度比第三代手機又快了幾倍，屏幕尺寸、存儲空間、運算性能也持續(xù)提高。

手機的硬件結(jié)構

拆開一部典型的智能手機，也許你想了解一下其各個部件的主要功能。

1 顯示屏

進入到觸摸屏時代，LCD顯示屏已成為手機和人進行交互操作的主要部件。

手機顯示屏在功能上可以分為三層：a. 最外層的保護玻璃，用于防護水跡、污漬、劃傷、磕碰； b.中間的觸摸屏，用于感應手指在屏幕上的點擊、滑動、縮放，并轉(zhuǎn)化為電子的操作信號傳送給手機主板；c.顯示屏，接收來自主板的操作命令，轉(zhuǎn)換為屏幕上的各種圖像和視頻。

2 射頻天線及電路

這是手機發(fā)射和接收無線電波的器件。現(xiàn)在的智能手機，至少包括四種天線：

蜂窩網(wǎng)通信天線，和附近100米（城市）到40公里（荒野農(nóng)村）距離內(nèi)的2G、3G、4G公眾移動通信網(wǎng)基站互相發(fā)射和接收無線電波。

GPS天線，單向接收太空中美國GPS導航衛(wèi)星網(wǎng)各衛(wèi)星發(fā)來的時間-位置信號數(shù)據(jù)，配套的GPS模塊根據(jù)若干顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)之間的差異，計算出本手機的位置信息，誤差在5～10M左右，并傳送給手機主系統(tǒng)。

wifi天線，和附近幾十米距離內(nèi)無線路由器等wifi設備互相發(fā)送和接收無線電波。

藍牙天線，和附近十米范圍內(nèi)的其他藍牙設備，如藍牙鍵盤、藍牙音箱、藍牙耳機互相發(fā)送和接收無線電波。

這些無線電波由天線放大后，交給手機主板上各自對應的射頻集成電路處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

3 多媒體外部設備

手機與周圍人和環(huán)境交互聲、光、控制信息的設備。

麥克風，采集機主和周圍的話音及其他音源的聲波，轉(zhuǎn)換成電信號送到手機主板。

揚聲器，將手機主板傳來的電信號轉(zhuǎn)換為話音、音樂或其他聲音并播放。

耳機插孔，用于插入耳機插頭，并把插頭上傳來的外部電信號轉(zhuǎn)換為內(nèi)部電信號送到手機主板。

按鍵，一般有電源開關鍵、音量增強/減弱鍵、靜音鍵、照相鍵、主控制鍵。按下按鍵的物理操作會轉(zhuǎn)成電信號傳送給手機主板。

攝像頭，根據(jù)控制指令執(zhí)行拍攝功能，將外界的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像或者視頻，傳送到手機主板。

閃光燈，根據(jù)控制指令，在需要時發(fā)出閃光，改善攝影效果，或者常亮當手電筒照明，或在危急時閃爍發(fā)出求救信號。

4 電池和充電管理

手機內(nèi)部的可充電電池用于給手機各部分的電子元器件供電。對應的充電管理部分，包括電源管理芯片、充電插口和充電電路。和手機配套的電源適配器，可以將220V交流電轉(zhuǎn)換為5V的直流電。手機內(nèi)部的電源管理芯片控制著電池的電量。

5 主板及板載芯片

手機的主板是一塊小小的印刷電路板，上面插著各種功能的芯片和其他配套電子器件，這是手機中最核心的部件。主要的芯片有：

核心處理器CPU，負責手機所有功能的調(diào)度指揮和運算。

機身內(nèi)存，存儲手機里的各種數(shù)據(jù)信息，包括文字、語音、音樂、圖片、視頻等內(nèi)容。

射頻電路芯片和基帶電路芯片，處理蜂窩網(wǎng)、GPS、藍牙、wifi天線傳來的電信號和手機內(nèi)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

各類外圍接口芯片，處理顯示屏、SIM卡插座、攝像頭、麥克風、揚聲器、耳機、電池IC送來的電信號，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息后交由CPU處理。

重力感應器，確認手機當前的橫豎上下。

6 號碼卡及插槽

每部手機要入網(wǎng)，都需要機主向中國移動（或電信、聯(lián)通）等運營商購買一張?zhí)柎a卡，并將號碼卡插入手機上的插槽。號碼卡里的IC芯片上記載著號碼和對應的加密數(shù)據(jù)，手機插槽上的電路可以解讀號碼卡IC，并通過無線電波發(fā)射給移動通訊網(wǎng)；網(wǎng)絡進行解密和驗證，確認號碼卡是真貨而且費用夠時，才會允許手機正常打電話和發(fā)數(shù)據(jù)。

藍牙、GPS、wifi功能的使用，則與號碼卡無關。

7 外置存儲器及插槽

蘋果手機所有的存儲都在內(nèi)置的閃存芯片中，因此沒有這個部件。非蘋果手機可以通過插入外置的閃存TF卡來擴充存儲空間。插槽及接口電路則可以讀取TF卡上的數(shù)據(jù)，并和CPU進行交互。

8 其他結(jié)構件

前述部件，需要通過排線連接并傳送數(shù)據(jù)，并通過窗框、前殼、后殼、中殼、背板、附殼等結(jié)構件成為一體，并以各種小螺絲進行固定，成為一部完整的手機。

手機的軟件結(jié)構

智能手機上的軟件可以粗略分為三類：

1 基本無線通訊軟件

參考國際組織發(fā)布的技術標準和協(xié)議進行開發(fā)，處理和手機2G、3G、4G公眾移動通信網(wǎng)之間的往來通信，一般由高通、華為、展訊等專業(yè)手機通訊芯片公司開發(fā)，內(nèi)置在芯片中運行。

2 手機操作系統(tǒng)

和電腦操作系統(tǒng)類似，用戶在顯示屏上操作界面，讀取用戶在觸摸屏上的各種觸控操作，向下驅(qū)動藍牙、wifi、揚聲器、麥克風、攝像頭等硬件干活，同時，開放各種標準的軟件接口，和第三方開發(fā)商開發(fā)的應用軟件對接。目前智能手機上的操作系統(tǒng)主要分為由蘋果公司開發(fā)的iOS，和Google公司開發(fā)的Android。一些公司在Android系統(tǒng)上進行了定制或改造，優(yōu)化了用戶界面。操作系統(tǒng)可以通過連接電腦或者無線下載更新版進行版本升級。

還有其他一些智能手機操作系統(tǒng)，如黑莓、Sybian、Windows Phone，其市場占有率小，影響也小。

3 應用軟件

無數(shù)開發(fā)者以開放的智能手機操作系統(tǒng)為基礎，調(diào)用智能手機的各類軟硬功能，竭盡自己才智開發(fā)了幾十萬種應用，從游戲、微信、微博、QQ等社交媒體到地圖導航、電子書包、視頻、交通、新聞、旅游、電影……應有盡有。

以上就是任何手機都會具備的基礎結(jié)構，而手機是否好用、耐用，則是上面硬件和軟件綜合調(diào)配的結(jié)果。

來猜猜看：這些牌子的手機？你用過嗎？

NO.1 某家水果

品牌響亮，手機識別度高，出貨量大，價格貴，性能和質(zhì)量最穩(wěn)定，時尚感好，使用的iOS操作系統(tǒng)比后面列出的其他手機使用的Android系統(tǒng)安全。

NO.2 崛起的國內(nèi)大牌

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NO.3 喂鳥的食物

近年市場銷量爬升最快的品牌，集中精力主打很少幾款機型，以量制價實現(xiàn)廉價海量銷售，善于互聯(lián)網(wǎng)營銷和市場推廣，但是質(zhì)量控制有待加強。

NO.4 來自韓國的星星

韓國傳統(tǒng)大牌，旗艦機型Galaxy S系列用料扎實、質(zhì)量高、價格貴，其他機型的性能價格比和一般國產(chǎn)手機接近。

NO.5 東洋來客

當年，這家、松下、夏普、三菱等日系手機，今天在中國市場幾乎只剩它一家，造型很時尚。

NO.6 某PPO、某IVO、某族、

某興、某派、某想

國產(chǎn)手機中的其他品牌，質(zhì)量、價格介于NO.2和NO.3之間。

NO.7 曾經(jīng)的王者

就是以前的“挪雞鴨”。早十年它占據(jù)手機市場40%的份額，水果機最旺的時候都遠不到這個數(shù)字，但由于在軟件上走錯了技術道路，現(xiàn)在已淪落為冷門品牌，最后被微軟收購。