Смартфон , часто называемый просто телефоном , представляет собой мобильное устройство , которое сочетает в себе функциональность традиционного мобильного телефона с передовыми вычислительными возможностями. Обычно он имеет сенсорный интерфейс, позволяющий пользователям получать доступ к широкому спектру приложений и сервисов, таких как просмотр веб-страниц , электронная почта и социальные сети , а также воспроизведение и потоковая передача мультимедиа . Смартфоны имеют встроенные камеры , GPS-навигацию и поддержку различных методов связи, включая голосовые вызовы, текстовые сообщения и интернет-приложения для обмена сообщениями.
Смартфоны отличаются от обычных телефонов более продвинутыми аппаратными возможностями и обширными мобильными операционными системами , доступом к Интернету , бизнес-приложениями, мобильными платежами и мультимедийными функциями, включая музыку, видео, игры , радио и телевидение .
Смартфоны обычно содержат ряд микросхем интегральных схем (ИС) металл-оксид-полупроводник (МОП) , включают в себя различные датчики , которые могут быть использованы предустановленным и сторонним программным обеспечением (например, магнитометр , датчик приближения , барометр , гироскоп , акселерометр и т. д.), и поддерживают различные протоколы беспроводной связи (например, LTE , 5G NR , Wi-Fi , Bluetooth и спутниковую навигацию ). В середине 2020-х годов производители смартфонов начали интегрировать спутниковую связь для обмена сообщениями и спутниковые службы экстренной помощи в устройства для использования в отдаленных регионах, где нет надежной сотовой сети .
После роста популярности iPhone в конце 2000-х годов большинство смартфонов стали иметь тонкие, планшетообразные форм-факторы с большими емкостными сенсорными экранами с поддержкой жестов multi-touch вместо физических клавиатур. Большинство современных смартфонов имеют возможность для пользователей загружать или приобретать дополнительные приложения из централизованного магазина приложений . Они часто поддерживают облачное хранилище и облачную синхронизацию, а также виртуальных помощников .
Смартфоны в значительной степени заменили персональные цифровые помощники (КПК), карманные/умещающиеся на ладони персональные компьютеры , портативные медиаплееры (ПМП), [1] компактные фотоаппараты , видеокамеры и, в меньшей степени, портативные игровые консоли , электронные книги , карманные калькуляторы и устройства GPS-слежения .
С начала 2010-х годов улучшенное оборудование и более быстрая беспроводная связь (благодаря таким стандартам, как LTE и 5G NR) способствовали росту индустрии смартфонов . По состоянию на 2014 год в мире ежегодно продавалось более миллиарда смартфонов. Только в 2019 году по всему миру было отгружено 1,54 миллиарда смартфонов. [2] По состоянию на 2020 год 75,05 процента населения мира были пользователями смартфонов . [3]
Ранние смартфоны были проданы в первую очередь на корпоративный рынок, пытаясь объединить функциональность автономных устройств PDA с поддержкой сотовой телефонии , но были ограничены своей громоздкой формой, коротким временем автономной работы , медленными аналоговыми сотовыми сетями и незрелостью беспроводных служб передачи данных. Эти проблемы были в конечном итоге решены с экспоненциальным масштабированием и миниатюризацией МОП -транзисторов до субмикронных уровней ( закон Мура ), улучшенной литий-ионной батареей , более быстрыми цифровыми мобильными сетями передачи данных ( закон Эдгольма ) и более зрелыми программными платформами , которые позволили экосистемам мобильных устройств развиваться независимо от поставщиков данных .
В 2000-х годах платформа i-mode компании NTT DoCoMo , BlackBerry , платформа Symbian компании Nokia и Windows Mobile начали набирать популярность на рынке, причем модели часто оснащались клавиатурами QWERTY или резистивным сенсорным экраном , а также имели доступ к push-электронной почте и беспроводному Интернету .
В начале 1990-х годов инженер IBM Фрэнк Канова понял, что технология чипов и беспроводных сетей становится достаточно маленькой для использования в карманных устройствах . [5] Первое коммерчески доступное устройство, которое можно было бы правильно назвать «смартфоном», началось с прототипа под названием «Angler», разработанного Кановой в 1992 году во время работы в IBM и продемонстрированного в ноябре того же года на выставке компьютерной промышленности COMDEX . [6] [7] [8] Усовершенствованная версия была выпущена на рынок потребителями в 1994 году компанией BellSouth под названием Simon Personal Communicator . Помимо совершения и приема сотовых звонков , оснащенный сенсорным экраном Simon мог отправлять и получать факсы и электронные письма . Он включал в себя адресную книгу, календарь, планировщик встреч, калькулятор, мировые часы и блокнот, а также другие перспективные мобильные приложения, такие как карты, биржевые отчеты и новости. [9]
IBM Simon был произведен компанией Mitsubishi Electric , которая интегрировала функции с собственными технологиями сотовой связи . [10] Он имел жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей) и поддержку PC Card . [11] Simon не имел коммерческого успеха, особенно из-за своего громоздкого форм-фактора и ограниченного срока службы батареи , [12] в нем использовались никель-кадмиевые батареи вместо никель-металл-гидридных батарей, обычно использовавшихся в мобильных телефонах в 1990-х годах, или литий-ионных батарей, используемых в современных смартфонах. [13]
Термин «смартфон» (в двух словах) появился лишь через год после появления Simon и появился в печати уже в 1995 году, описывая коммуникатор PhoneWriter от AT&T. [14] [ необходим неосновной источник ]
Термин «смартфон» (как одно слово) впервые был использован компанией Ericsson в 1997 году для описания новой концепции устройства GS88 . [15]
Начиная с середины-конца 1990-х годов многие люди, у которых были мобильные телефоны, носили с собой отдельное выделенное устройство КПК, работающее под управлением ранних версий операционных систем, таких как Palm OS , Newton OS , Symbian или Windows CE / Pocket PC . Эти операционные системы позже превратятся в ранние мобильные операционные системы . Большинство «смартфонов» в эту эпоху были гибридными устройствами, которые объединяли эти существующие знакомые операционные системы КПК с базовым телефонным оборудованием. Результатом стали устройства, которые были громоздче, чем выделенные мобильные телефоны или КПК, но позволяли ограниченный объем доступа к сотовому Интернету. Производители КПК и мобильных телефонов соревновались в уменьшении размера устройств. Основная часть этих смартфонов в сочетании с их высокой стоимостью и дорогими тарифными планами, а также другими недостатками, такими как ограничения на расширение и сокращенное время работы батареи по сравнению с отдельными автономными устройствами, как правило, ограничивали их популярность среди « первопроходцев » и бизнес-пользователей, которым требовалось портативное подключение.
В марте 1996 года компания Hewlett-Packard выпустила OmniGo 700LX , модифицированный карманный ПК HP 200LX с установленным на нем мобильным телефоном Nokia 2110 и программным обеспечением на основе ПЗУ для его поддержки. Он имел ЖК-экран с разрешением 640 × 200, совместимый с CGA, с четырьмя оттенками серого, и мог использоваться для совершения и приема звонков, а также для создания и получения текстовых сообщений, электронных писем и факсов. Он также был на 100% совместим с DOS 5.0, что позволяло запускать тысячи существующих программных продуктов, включая ранние версии Windows .
В августе 1996 года Nokia выпустила Nokia 9000 Communicator , цифровой сотовый КПК на базе Nokia 2110 с интегрированной системой на базе операционной системы PEN/GEOS 3.0 от Geoworks . Два компонента были соединены шарниром в так называемой конструкции «раскладушка» с дисплеем сверху и физической QWERTY-клавиатурой снизу. КПК обеспечивал работу с электронной почтой , календарем, адресной книгой, калькулятором и блокнотом, текстовым веб-браузером, а также мог отправлять и получать факсы. В закрытом состоянии устройство можно было использовать как цифровой сотовый телефон.
В июне 1999 года Qualcomm выпустила «pdQ Smartphone», цифровой CDMA- смартфон PCS со встроенным Palm PDA и подключением к Интернету. [16]
Последующие знаковые устройства включали:
В 1999 году японский беспроводной провайдер NTT DoCoMo запустил i-mode , новую мобильную интернет- платформу, которая обеспечивала скорость передачи данных до 9,6 килобит в секунду и доступ к веб-сервисам, доступным через платформу, таким как онлайн-покупки. i-mode от NTT DoCoMo использовал cHTML , язык, который ограничивал некоторые аспекты традиционного HTML в пользу увеличения скорости передачи данных для устройств. Ограниченная функциональность, маленькие экраны и ограниченная пропускная способность позволяли телефонам использовать более медленные доступные скорости передачи данных. Рост i-mode помог NTT DoCoMo накопить около 40 миллионов подписчиков к концу 2001 года и занять первое место по рыночной капитализации в Японии и второе место в мире. [26]
Японские сотовые телефоны все больше отходили от мировых стандартов и тенденций, предлагая другие формы передовых услуг и функциональность смартфона, специально адаптированную для японского рынка , такие как мобильные платежи и покупки, связь ближнего поля (NFC), позволяющая заменить функциональность мобильного кошелька смарт-картами для оплаты проезда, карты лояльности, удостоверения личности, билеты на мероприятия, купоны, денежные переводы и т. д., загружаемый контент, такой как музыкальные рингтоны , игры и комиксы , а также мобильное телевидение 1seg . [27] [28] Однако телефоны, созданные японскими производителями, использовали пользовательскую прошивку и еще не имели стандартизированных мобильных операционных систем, предназначенных для обслуживания разработки сторонних приложений , поэтому их программное обеспечение и экосистемы были похожи на очень продвинутые телефоны с функциями . Как и в случае с другими телефонами с функциями, дополнительное программное обеспечение и услуги требовали партнерских отношений и соглашений с поставщиками.
Степень интеграции между телефонами и операторами, уникальные функции телефонов, нестандартизированные платформы и адаптация к японской культуре затрудняли экспорт телефонов японскими производителями, особенно когда спрос в Японии был настолько высок, что компании не чувствовали необходимости искать дополнительную прибыль в других местах. [29] [30] [31]
Развитие технологии 3G на других рынках и появление неяпонских телефонов с мощными стандартизированными операционными системами для смартфонов , магазинами приложений и передовыми возможностями беспроводных сетей позволило неяпонским производителям телефонов наконец-то выйти на японский рынок, постепенно перенимая такие функции японских телефонов, как эмодзи , мобильные платежи, NFC и т. д., и распространяя их на весь остальной мир.
Телефоны, эффективно использующие любую существенную связь данных, были все еще редки за пределами Японии до появления Danger Hiptop в 2002 году, который имел умеренный успех среди потребителей в США как T-Mobile Sidekick. Позже, в середине 2000-х годов, бизнес-пользователи в США начали использовать устройства на базе Windows Mobile от Microsoft , а затем смартфоны BlackBerry от Research In Motion . Американские пользователи популяризировали термин «CrackBerry» в 2006 году из-за вызывающей привыкание природы BlackBerry. [32] В США высокая стоимость тарифных планов на передачу данных и относительная редкость устройств с возможностями Wi-Fi, которые могли бы избежать использования сотовой сети передачи данных, удерживали принятие смартфонов в основном среди бизнес-профессионалов и « ранних последователей ».
За пределами США и Японии Nokia добилась успеха со своими смартфонами на базе Symbian , изначально разработанной Psion для своих персональных органайзеров, и это была самая популярная ОС для смартфонов в Европе в середине и конце 2000-х годов. Первоначально смартфоны Nokia на Symbian были ориентированы на бизнес с Eseries , [33] похожими на устройства Windows Mobile и BlackBerry того времени. С 2002 года Nokia начала выпускать ориентированные на потребителя смартфоны, популяризированные Nseries , ориентированной на развлечения . До 2010 года Symbian была самой широко используемой в мире операционной системой для смартфонов. [34]
Сенсорный экран персонального цифрового помощника (PDA) — производная природа адаптированных операционных систем, таких как Palm OS , версии « Pocket PC » того, что позже стало Windows Mobile , и интерфейс UIQ , который изначально был разработан для КПК с перьевым вводом на устройствах Symbian OS, привели к тому, что некоторые ранние смартфоны имели интерфейсы на основе стилуса. Они позволяли использовать виртуальные клавиатуры и рукописный ввод, таким образом, также позволяя легко вводить азиатские символы. [35]
К середине 2000-х годов большинство смартфонов имели физическую клавиатуру QWERTY . Большинство использовали форм-фактор « клавиатурной панели », как в линейке BlackBerry , смартфонах Windows Mobile , Palm Treos и некоторых моделях Nokia Eseries . Некоторые спрятали свою полную физическую клавиатуру QWERTY в раздвижном форм-факторе , как в линейке Danger Hiptop . Некоторые даже имели только цифровую клавиатуру , использующую ввод текста T9 , как в Nokia Nseries и других моделях Nokia Eseries . Резистивные сенсорные экраны с интерфейсами на основе стилуса все еще можно было найти на нескольких смартфонах, таких как Palm Treos , которые отказались от рукописного ввода после нескольких ранних моделей, которые были доступны в версиях с Graffiti вместо клавиатуры.
В конце 2000-х и начале 2010-х годов интерфейсы смартфонов перешли от устройств с физическими клавиатурами и клавишными панелями к устройствам с большими емкостными сенсорными экранами, управляемыми пальцами. [36] Первым телефоном с большим емкостным сенсорным экраном был LG Prada , анонсированный LG в декабре 2006 года. [37] Это был модный телефон, созданный в сотрудничестве с итальянским люксовым дизайнером Prada, с экраном 3 дюйма с разрешением 240 x 400 пикселей, 2-мегапиксельной цифровой камерой с возможностью записи видео 144p, светодиодной вспышкой и миниатюрным зеркалом для автопортретов. [38] [39]
В январе 2007 года компания Apple Computer представила iPhone . [40] [41] [42] Он имел 3,5-дюймовый емкостный сенсорный экран с разрешением, вдвое превышающим разрешение большинства экранов смартфонов того времени , [43] и представил мультисенсорный экран для телефонов, который позволял жестами, такими как «щипок», увеличивать или уменьшать масштаб фотографий, карт и веб-страниц. iPhone был примечателен тем, что стал первым устройством такого рода, ориентированным на массовый рынок, отказавшимся от использования стилуса, клавиатуры или клавишной панели, типичных для современных смартфонов, вместо этого используя большой сенсорный экран для прямого ввода пальцем в качестве основного средства взаимодействия. [35]
Операционная система iPhone также представляла собой переход от старых операционных систем (которые поддерживались старыми телефонами и были адаптированы из КПК и обычных телефонов ) к достаточно мощной операционной системе, чтобы не требовать использования ограниченного, урезанного веб-браузера , который может отображать только страницы, специально отформатированные с использованием таких технологий, как WML , cHTML или XHTML, и вместо этого запускал версию браузера Safari от Apple , которая могла отображать полные веб-сайты [44] [45] [46], не предназначенные специально для мобильных телефонов. [47]
Позже Apple выпустила обновление программного обеспечения , которое предоставило iPhone встроенный магазин приложений на устройстве, позволяющий напрямую загружать стороннее программное обеспечение по беспроводной сети. [48] [49] Этот вид централизованного магазина приложений и бесплатных инструментов разработчика [50] [51] быстро стал новой основной парадигмой для всех платформ смартфонов для разработки , распространения , обнаружения, установки и оплаты программного обеспечения вместо дорогостоящих инструментов разработчика, которые требовали официального одобрения для использования и зависимости от сторонних источников, предоставляющих приложения для нескольких платформ. [36]
Преимущества дизайна с программным обеспечением, достаточно мощным для поддержки расширенных приложений, и большим емкостным сенсорным экраном повлияли на разработку другой платформы ОС для смартфонов, Android , с прототипом устройства, более похожим на BlackBerry, отмененным в пользу сенсорного устройства с выдвижной физической клавиатурой, поскольку инженеры Google в то время считали, что сенсорный экран не может полностью заменить физическую клавиатуру и кнопки. [52] [53] [54] Android основан на модифицированном ядре Linux, снова обеспечивая большую мощность, чем мобильные операционные системы, адаптированные из КПК и телефонов. Первое устройство Android, горизонтально-раздвижной HTC Dream , было выпущено в сентябре 2008 года. [55]
В 2012 году компания Asus начала экспериментировать с трансформируемой док-станцией PadFone , в которой автономный телефон при необходимости можно вставить в экранный блок размером с планшет со встроенной поддерживающей батареей и использовать как таковой.
В 2013 и 2014 годах Samsung экспериментировала с гибридным сочетанием компактной камеры и смартфона, выпустив Galaxy S4 Zoom и K Zoom , каждый из которых был оснащен встроенным 10-кратным оптическим зум- объективом и ручной настройкой параметров (включая ручную экспозицию и фокус) за несколько лет до того, как они были широко приняты среди смартфонов. S4 Zoom дополнительно имеет вращающееся кольцо вокруг объектива и крепление для штатива.
В то время как размеры экранов увеличились, производители попытались сделать смартфоны тоньше в ущерб практичности и прочности, поскольку более тонкая рамка более уязвима к изгибу и имеет меньше места для компонентов, а именно емкости аккумулятора. [56] [57]
iPhone и более поздние устройства Android с сенсорным экраном вместе популяризировали форм-фактор планшета , основанный на большом емкостном сенсорном экране как единственном средстве взаимодействия, и привели к упадку более ранних платформ, ориентированных на клавиатуру и кнопочную панель. [36] Позже навигационные клавиши, такие как кнопки «Домой», «Назад» , «Меню» , «Задачи» и «Поиск» , также все чаще заменялись нефизическими сенсорными клавишами, затем виртуальными, имитируемыми на экране навигационными клавишами, обычно с комбинациями доступа, такими как длительное нажатие клавиши «Задачи» для имитации короткого нажатия клавиши меню, как в случае с кнопкой «Домой» для поиска. [58] Более поздние типы «без рамки» имеют пространство поверхности экрана, расширенное до передней нижней части устройства, чтобы компенсировать область отображения, потерянную для имитации навигационных клавиш. Хотя виртуальные клавиши предлагают больше потенциальных возможностей настройки, их расположение может быть непоследовательным в разных системах в зависимости от поворота экрана и используемого программного обеспечения.
Несколько поставщиков пытались обновить или заменить свои существующие платформы смартфонов и устройств, чтобы лучше конкурировать с Android и iPhone; Palm представила новую платформу, известную как webOS, для своего Palm Pre в конце 2009 года, чтобы заменить Palm OS , которая была сосредоточена на метафоре «карты» на основе задач и бесшовной синхронизации и интеграции между различными онлайн-сервисами (в отличие от тогдашней общепринятой концепции смартфона, которому нужен ПК, чтобы служить «каноническим, авторитетным репозиторием» для пользовательских данных). [59] [60] HP приобрела Palm в 2010 году и выпустила несколько других устройств webOS, включая Pre 3 и планшет HP TouchPad . В рамках предлагаемой продажи своего потребительского бизнеса, чтобы сосредоточиться на корпоративном программном обеспечении, HP внезапно прекратила разработку будущих устройств webOS в августе 2011 года и продала права на webOS компании LG Electronics в 2013 году для использования в качестве платформы для смарт-телевизоров . [61] [62]
Research in Motion представила вертикально-раздвижной BlackBerry Torch и BlackBerry OS 6 в 2010 году, которые отличались переработанным пользовательским интерфейсом, поддержкой жестов, таких как масштабирование сжатием пальцев, и новым веб-браузером на основе того же движка рендеринга WebKit, который используется в iPhone. [63] [64] В следующем году RIM выпустила BlackBerry OS 7 и новые модели в линейках Bold и Torch, включавшие новый Bold с сенсорным экраном рядом с клавиатурой, а также Torch 9860 — первый телефон BlackBerry, не включающий физическую клавиатуру. [65] В 2013 году она заменила устаревшую BlackBerry OS на обновленную платформу на основе QNX , известную как BlackBerry 10 , с полностью сенсорным BlackBerry Z10 и оснащенным клавиатурой Q10 в качестве устройств запуска. [66]
В 2010 году Microsoft представила замену Windows Mobile, известную как Windows Phone , с новым пользовательским интерфейсом, ориентированным на сенсорный экран, построенным на плоском дизайне и типографике, домашним экраном с «живыми плитками», содержащими ленты обновлений из приложений, а также интегрированными приложениями Microsoft Office . [67] В феврале 2011 года Nokia объявила, что она заключила крупное партнерство с Microsoft, в рамках которого она будет использовать Windows Phone исключительно на всех своих будущих смартфонах и интегрировать поисковую систему Microsoft Bing и Bing Maps (которая, как часть партнерства, также лицензировала бы данные Nokia Maps ) во все будущие устройства. Это объявление привело к отказу как от Symbian, так и от MeeGo — мобильной платформы на базе Linux, которую она разрабатывала совместно с Intel. [68] [69] [70] Низкобюджетная модель Lumia 520 от Nokia пользовалась большим спросом и помогла Windows Phone завоевать популярность на некоторых рынках, [71] обогнав BlackBerry по доле мирового рынка в 2013 году. [72] [73]
В середине июня 2012 года компания Meizu выпустила свою мобильную операционную систему Flyme OS .
Многие из этих попыток конкурировать с Android и iPhone были недолговечными. В течение десятилетия эти две платформы стали явной дуополией в продажах смартфонов и доле рынка, при этом BlackBerry, Windows Phone и другие операционные системы в конечном итоге застопорились до незначительной или нулевой измеримой доли рынка. [74] [75] В 2015 году BlackBerry начала отходить от своих внутренних мобильных платформ в пользу производства устройств Android, сосредоточившись на распространении программного обеспечения с улучшенной безопасностью. В следующем году компания объявила, что также уйдет с рынка оборудования, чтобы сосредоточиться больше на программном обеспечении и своем корпоративном промежуточном программном обеспечении, [76] и начала лицензировать бренд BlackBerry и его распространение Android сторонним OEM-производителям, таким как TCL, для будущих устройств. [77] [78]
В сентябре 2013 года Microsoft объявила о своем намерении приобрести бизнес мобильных устройств Nokia за 7,1 млрд долларов США в рамках стратегии генерального директора Стива Балмера , согласно которой Microsoft должна стать компанией «устройств и услуг». [79] Несмотря на рост Windows Phone и линейки Lumia (на долю которой приходилось почти 90% всех проданных устройств Windows Phone), [80] платформа никогда не имела значительной доли рынка на ключевом рынке США, [71] и Microsoft не смогла сохранить динамику Windows Phone в последующие годы, что привело к снижению интереса со стороны пользователей и разработчиков приложений. [81] После того, как Балмера сменил Сатья Наделла (который уделял больше внимания программному обеспечению и облачным вычислениям) на посту генерального директора Microsoft, в июле 2015 года компания списала активы Nokia на сумму 7,6 млрд долларов США, а в мае 2016 года уволила почти все подразделение Microsoft Mobile . [82] [83] [79]
До завершения продажи компании Microsoft компания Nokia выпустила серию смартфонов на базе Android для развивающихся рынков , известных как Nokia X , которые сочетали в себе платформу на базе Android с элементами Windows Phone и платформы Nokia Asha , используя сервисы Microsoft и Nokia, а не Google. [84]
Первым коммерческим камерофоном был Kyocera Visual Phone VP-210 , выпущенный в Японии в мае 1999 года. [85] В то время он назывался «мобильным видеофоном» [86] и имел фронтальную камеру с разрешением 110 000 пикселей [ 85] Он мог отправлять до двух изображений в секунду по японской сотовой сети Personal Handy-phone System (PHS) и хранить до 20 цифровых изображений JPEG , которые можно было отправлять по электронной почте [ 85] Первым массовым камерофоном был J-SH04 , модель Sharp J-Phone, проданная в Японии в ноябре 2000 года [87] [88] Он мог мгновенно передавать изображения по сотовой связи [89 ]
К середине 2000-х годов более дорогие сотовые телефоны обычно имели встроенные цифровые камеры. В 2003 году продажи камерофонов превысили продажи отдельных цифровых камер, а в 2006 году они превысили продажи пленочных и цифровых отдельных камер. За пять лет было продано пять миллиардов камерофонов, и к 2007 году более половины установленной базы всех мобильных телефонов были камерофонами. Продажи отдельных камер достигли пика в 2008 году. [90]
Многие ранние смартфоны вообще не имели камер, а более ранние модели, которые их имели, имели низкую производительность и недостаточное качество изображения и видео, которые не могли конкурировать с бюджетными карманными камерами и удовлетворять потребности пользователей. [91] К началу 2010-х годов почти все смартфоны имели встроенную цифровую камеру. Снижение продаж автономных камер ускорилось из-за растущего использования смартфонов с быстро совершенствующейся технологией камеры для повседневной фотографии, более простой обработки изображений и возможности напрямую делиться фотографиями с помощью приложений и веб-сервисов. [92] [93] [94] [95] К 2011 году продажи мобильных телефонов со встроенными камерами составляли сотни миллионов в год. В 2015 году продажи цифровых камер составили 35,395 миллионов единиц или всего лишь менее трети от числа продаж цифровых камер на пике, а также немного меньше, чем число проданных пленочных камер на пике. [96] [97]
Способствуя росту популярности смартфонов, используемых вместо специализированных камер для фотографии, карманные камеры меньшего размера испытывают трудности с созданием эффекта боке на снимках, но в настоящее время некоторые смартфоны имеют камеры с двумя объективами, которые легко воспроизводят эффект боке и даже могут изменять уровень боке после съемки. Это работает путем захвата нескольких изображений с различными настройками фокусировки, а затем объединения фона основного изображения с макроснимком фокусировки .
В 2007 году Nokia N95 был известен как смартфон с 5,0- мегапиксельной (МП) камерой, когда большинство других имели камеры с разрешением около 3 МП или менее 2 МП. Некоторые специализированные телефоны, такие как LG Viewty , Samsung SGH-G800 и Sony Ericsson K850i , выпущенные позже в том же году, также имели 5,0-мегапиксельные камеры. К 2010 году камеры 5,0 МП стали обычным явлением; несколько смартфонов имели 8,0-мегапиксельные камеры, а Nokia N8 , Sony Ericsson Satio [98] и Samsung M8910 Pixon12 [99] имели 12 МП. Основная камера Nokia N86 2009 года имеет уникальный трехуровневый объектив с апертурой . [100]
Altek Leo, 14-мегапиксельный смартфон с 3-кратным оптическим зумом и видеокамерой HD 720p, был выпущен в конце 2010 года. [101]
В 2011 году, в том же году, когда была выпущена Nintendo 3DS , компания HTC представила Evo 3D — 3D-телефон с двойной пятимегапиксельной задней камерой для пространственной съемки, один из первых мобильных телефонов с более чем одной задней камерой .
В 2012 году Samsung Galaxy S3 представил возможность делать фотографии с помощью голосовых команд . [102]
В 2012 году Nokia анонсировала и выпустила Nokia 808 PureView , оснащенный 41-мегапиксельным 1/1,2-дюймовым сенсором и асферическим объективом Zeiss с одним объективом с высоким разрешением f/2.4. Высокое разрешение обеспечивает четырехкратный цифровой зум без потерь при разрешении 1080p и шестикратный при разрешении 720p, используя кадрирование сенсора изображения . [103] Nokia Lumia 1020 2013 года имеет похожую настройку камеры с высоким разрешением, с добавлением оптической стабилизации изображения и ручных настроек камеры, которые годами ранее были распространены среди высококлассных мобильных телефонов, хотя и не имеет расширяемого хранилища, которое могло бы быть полезным для соответственно больших размеров файлов .
Мобильная оптическая стабилизация изображения была впервые представлена Nokia в 2012 году в Lumia 920 , а самым ранним известным смартфоном с оптически стабилизированной фронтальной камерой является HTC 10 , выпущенный в 2016 году. [104] Оптическая стабилизация изображения обеспечивает более длительное время экспозиции для фотосъемки при слабом освещении и сглаживает дрожание при съемке видео с рук, поскольку дрожание усиливается на большом дисплее, таком как монитор или телевизор , что может отрицательно сказаться на качестве просмотра.
С 2012 года смартфоны стали все чаще делать фотографии во время видеосъемки. Разрешение этих фотографий может различаться в зависимости от устройства. Samsung использовала самое высокое разрешение датчика изображения при соотношении сторон видео, которое при 16:9 составляет 6 мегапикселей (3264 × 1836) на Galaxy S3 и 9,6 мегапикселей (4128 × 2322) на Galaxy S4 . [105] [106] Самые ранние iPhone с такой функциональностью, iPhone 5 и 5s , делали одновременные фотографии с разрешением 0,9 мегапикселей (1280 × 720) во время видеосъемки. [107]
Начиная с 2013 года на Xperia Z1 , Sony экспериментировала с эффектами камеры дополненной реальности в реальном времени, такими как плавающий текст, виртуальные растения, вулкан и динозавр, идущий по пейзажу. [108] Позже Apple сделала то же самое в 2017 году с iPhone X. [109]
В том же году iOS 7 представила позднее широко реализованную интуицию видоискателя, где значение экспозиции можно регулировать с помощью вертикального смахивания, после того как фокус и экспозиция были установлены касанием, и даже во время блокировки после удержания в течение короткого момента. [110] На некоторых устройствах эта интуиция может быть ограничена программным обеспечением в режимах видео/замедленной съемки и для фронтальной камеры.
В 2013 году Samsung представила смартфон Galaxy S4 Zoom с формой захвата компактной камеры и 10-кратным оптическим зум- объективом, а также вращающимся кольцом вокруг объектива, которое используется в более дорогих компактных камерах, и креплением для штатива ISO 1222. Он оснащен ручной настройкой параметров, включая фокусировку и экспозицию. Преемник 2014 года Samsung Galaxy K Zoom принес улучшения разрешения и производительности, но не имеет вращающегося кольца и крепления для штатива, что позволяет получить более смартфоноподобную форму с менее выступающим объективом. [111]
Panasonic Lumix DMC-CM1 2014 года стала еще одной попыткой смешать мобильный телефон с компактной камерой, настолько, что унаследовала бренд Lumix . Несмотря на отсутствие оптического зума, ее датчик изображения имеет формат 1", как у высококлассных компактных камер, таких как серии Lumix DMC-LX100 и Sony CyberShot DSC-RX100 , с размером поверхности, в несколько раз превышающим размер типичного датчика изображения мобильной камеры, а также поддержкой светочувствительности до ISO 25600, что значительно превышает типичный диапазон светочувствительности мобильной камеры. По состоянию на 2021 год преемник не был выпущен. [112] [113]
В 2013 и 2014 годах HTC экспериментально заменила количество пикселей на размер поверхности пикселя на своих One M7 и M8 , оба с четырьмя мегапикселями, продаваемых как UltraPixel , ссылаясь на улучшенную яркость и меньший шум при слабом освещении, хотя в более поздней модели One M8 отсутствует оптическая стабилизация изображения . [114]
One M8 также был одним из первых смартфонов, оснащенных двойной камерой . Его программное обеспечение позволяет создавать визуальные пространственные эффекты, такие как 3D-панорамирование, погодные эффекты и регулировка фокуса («UFocus»), имитируя возможность постфотографической выборочной фокусировки изображений, полученных камерой светового поля . [115] HTC вернулась к установке одной камеры с высоким разрешением в One M9 2015 года .
Тем временем в 2014 году компания LG Mobile начала экспериментировать с функцией камеры с измерением времени пролета , где задний лазерный луч, измеряющий расстояние, ускоряет автофокусировку.
В середине 2010-х годов все большее распространение получила фазовая автофокусировка , обеспечивающая более быструю и точную фокусировку, чем контрастная .
В 2016 году Apple представила iPhone 7 Plus , один из телефонов, популяризировавших установку с двумя камерами. iPhone 7 Plus включал в себя основную камеру 12 МП вместе с телеобъективом 12 МП. [116] В начале 2018 года Huawei выпустила новый флагманский телефон Huawei P20 Pro , один из первых тройных объективов камеры с оптикой Leica . [117] В конце 2018 года Samsung выпустила новый смартфон среднего класса Galaxy A9 (2018) с первой в мире установкой с четырьмя камерами. Nokia 9 PureView был выпущен в 2019 году с системой камер с пятью объективами. [118]
В 2019 году началась коммерциализация датчиков высокого разрешения, которые используют пиксельное биннинг для захвата большего количества света. Датчики 48 МП и 64 МП, разработанные Sony и Samsung, обычно используются несколькими производителями. Датчики 108 МП были впервые реализованы в конце 2019 года и начале 2020 года.
Благодаря тому, что чипсеты все больше способны справляться с вычислительными нагрузками при более высокой частоте пикселей, разрешение и частота кадров мобильного видео за последние годы сравнялись с показателями специализированных камер потребительского уровня.
В 2009 году Samsung Omnia HD стал первым мобильным телефоном с возможностью записи видео в формате 720p HD. В том же году Apple впервые реализовала функцию записи видео в iPhone 3GS с разрешением 480p, тогда как оригинальный iPhone 2007 года и iPhone 3G 2008 года вообще не имели возможности записи видео.
Формат 720p получил более широкое распространение в 2010 году на таких смартфонах, как оригинальный Samsung Galaxy S , Sony Ericsson Xperia X10 , iPhone 4 и HTC Desire HD .
Начало 2010-х годов ознаменовалось резким ростом разрешения мобильного видео. Запись мобильного видео с разрешением 1080p была достигнута в 2011 году на Samsung Galaxy S2 , HTC Sensation и iPhone 4s .
В 2012 и 2013 годах были выпущены отдельные устройства с возможностью съемки 720p при 60 кадрах в секунду: Asus PadFone 2 и HTC One M7 , в отличие от флагманов Samsung, Sony и Apple. Однако Samsung Galaxy S4 Zoom 2013 года поддерживает эту функцию.
В 2013 году Samsung Galaxy Note 3 представил видеозапись в разрешении 2160p (4K) со скоростью 30 кадров в секунду , а также в разрешении 1080p, удвоенном до 60 кадров в секунду для большей плавности.
Другие производители адаптировали запись 2160p в 2014 году, включая оптически стабилизированную модель LG G3 . Apple впервые реализовала ее в конце 2015 года на iPhone 6s и 6s Plus.
Частота кадров при разрешении 2160p была значительно увеличена вдвое до 60 в 2017 и 2018 годах, начиная с iPhone 8 , Galaxy S9 , LG G7 и OnePlus 6 .
Достаточная вычислительная производительность чипсетов, разрешение датчика изображения и скорость его считывания позволили в 2020 году реализовать мобильную съемку в формате 4320p (8K), представленную в Samsung Galaxy S20 и Redmi K30 Pro , хотя некоторые более высокие уровни разрешения были пропущены в ходе разработки, включая 1440p ( 2,5K ), 2880p (5K) и 3240p (6K) , за исключением 1440p на фронтальных камерах Samsung Galaxy.
Среди серий смартфонов среднего класса внедрение более высоких разрешений видео изначально задерживалось на два-три года по сравнению с флагманскими аналогами. Формат 720p был широко принят в 2012 году, в том числе в Samsung Galaxy S3 Mini , Sony Xperia go , а 1080p — в 2013 году в Samsung Galaxy S4 Mini и HTC One mini .
Распространение разрешений видео выше 1080p было отложено на несколько лет. Sony Xperia M5 среднего класса поддерживала съемку 2160p в 2016 году, в то время как серии Samsung среднего класса, такие как серии Galaxy J и A, были строго ограничены разрешением 1080p и 30 кадрами в секунду при любом разрешении в течение шести лет до 2019 года, и неясно, было ли это по техническим причинам и насколько.
Более низкое разрешение видео может оказаться желательным для увеличения времени записи за счет сокращения объема памяти и энергопотребления.
Программное обеспечение камеры некоторых сложных устройств, таких как LG V10 , оснащено отдельными элементами управления разрешением, частотой кадров и скоростью передачи данных в технически поддерживаемом диапазоне скорости пикселей. [119]
Различие между различными программами для камер заключается в методе, используемом для хранения видеоматериалов с высокой частотой кадров: более современные телефоны [a] сохраняют как исходную выходную частоту кадров датчика изображения, так и звук, в то время как более ранние телефоны не записывают звук и растягивают видео, чтобы его можно было воспроизводить медленно со скоростью по умолчанию.
В то время как метод растянутого кодирования, используемый на более ранних телефонах, позволяет воспроизводить замедленное движение на программном обеспечении видеоплеера , в котором отсутствует ручное управление скоростью воспроизведения, обычно встречающееся на старых устройствах, если целью было достижение эффекта замедленного движения, метод реального времени, используемый более поздними телефонами, предлагает большую универсальность для редактирования видео, где замедленные части отснятого материала могут быть свободно выбраны пользователем и экспортированы в отдельное видео. Элементарное программное обеспечение для редактирования видео для этой цели обычно предустановлено. Видео может быть опционально воспроизведено на нормальной (реальном времени) скорости, действуя как обычное видео.
Самый ранний смартфон, известный наличием режима замедленной съемки, — это Samsung i8000 Omnia II 2009 года , который может записывать в формате QVGA (320×240) со скоростью 120 кадров в секунду . Замедленная съемка не была доступна на флагманах Galaxy S1 2010 года , Galaxy S2 2011 года , Galaxy Note 1 2011 года и Galaxy S3 2012 года .
В начале 2012 года HTC One X позволял снимать в замедленном режиме 768×432 пикселей с недокументированной частотой кадров. Выходные кадры были измерены как треть скорости в реальном времени. [120]
В конце 2012 года Galaxy Note 2 вернул замедленную съемку с D1 (720 × 480) при 120 кадрах в секунду. В начале 2013 года Galaxy S4 и HTC One M7 записывали с этой частотой кадров 800 × 450, за ними в конце 2013 года последовали Note 3 и iPhone 5s с 720p (1280 × 720), последний из которых сохранил звук и исходную частоту кадров сенсора, как и все более поздние iPhone. В начале 2014 года Sony Xperia Z2 и HTC One M8 также адаптировали это разрешение. В конце 2014 года iPhone 6 удвоил частоту кадров до 240 кадров в секунду, а в конце 2015 года iPhone 6s добавил поддержку 1080p (1920 × 1080) при 120 кадрах в секунду. В начале 2015 года Galaxy S6 стал первым мобильным телефоном Samsung, сохранившим частоту кадров сенсора и звук, а в начале 2016 года Galaxy S7 стал первым мобильным телефоном Samsung с возможностью записи со скоростью 240 кадров в секунду, также в разрешении 720p.
В начале 2015 года чипсет MT6795 от MediaTek обещал запись видео 1080p@480 fps. Статус проекта остается неопределенным. [121]
С начала 2017 года, начиная с Sony Xperia XZ , смартфоны выпускаются с режимом замедленной съемки, который неустойчиво записывает с частотой кадров в несколько раз выше, временно сохраняя кадры во внутренней пакетной памяти датчика изображения. Такая запись длится максимум несколько секунд в реальном времени.
В конце 2017 года iPhone 8 представил 1080p при 240 кадрах в секунду, а также 2160p при 60 кадрах в секунду, за которым в начале 2018 года последовал Galaxy S9. В середине 2018 года OnePlus 6 представил 720p при 480 кадрах в секунду, устойчиво сохраняющийся в течение одной минуты.
В начале 2021 года OnePlus 9 Pro стал первым телефоном с разрешением 2160p при 120 кадрах в секунду.
Первыми смартфонами, способными записывать HDR-видео, стали Sony Xperia Z начала 2013 года и Xperia Z Ultra середины 2013 года , а затем Galaxy S5 начала 2014 года , все с разрешением 1080p.
Мобильные телефоны с несколькими микрофонами обычно позволяют записывать видео со стереозвуком для наглядности, причем Samsung, Sony и HTC изначально реализовали эту функцию в 2012 году на своих Samsung Galaxy S3 , Sony Xperia S и HTC One X. [ 122] [123] [124] Apple реализовала стереозвук, начиная с семейства iPhone Xs 2018 года и iPhone XR . [125]
С середины 2010-х годов основное внимание уделяется фронтальной камере, где фронтальные камеры достигли разрешения, сопоставимого с разрешением типичных задних камер, таких как LG G4 2015 года (8 мегапикселей), Sony Xperia C5 Ultra (13 мегапикселей) и Sony Xperia XA Ultra 2016 года (16 мегапикселей, оптическая стабилизация). В LG V10 2015 года появилась система с двумя фронтальными камерами, где вторая имеет более широкий угол для групповой фотографии. Samsung реализовала функцию панорамной съемки фронтальной камерой ( панорамное селфи ) с Galaxy Note 4, чтобы расширить поле зрения.
В 2012 году Galaxy S3 и iPhone 5 представили фронтальную видеозапись HD 720p (при 30 кадрах в секунду). В начале 2013 года Samsung Galaxy S4 , HTC One M7 и Sony Xperia Z представили 1080p Full HD с такой частотой кадров, а в конце 2014 года Galaxy Note 4 представил видеозапись 1440p на фронтальную камеру. Apple адаптировала фронтальную видеозапись 1080p с iPhone 7 конца 2016 года .
В 2019 году смартфоны начали использовать функцию записи видео 2160p 4K на фронтальной камере, спустя шесть лет после того, как основная камера 2160p появилась в Galaxy Note 3 .
В начале 2010-х годов начали набирать популярность более крупные смартфоны с диагональю экрана не менее 140 миллиметров (5,5 дюймов), получившие название « фаблеты », а серия Samsung Galaxy Note 2011 года получила особенно широкое распространение. [126] [127] В 2013 году Huawei выпустила серию Huawei Mate , оснащенную 155-миллиметровым (6,1 дюйма) HD (1280 x 720) IPS+ LCD-дисплеем, который в то время считался довольно большим. [128]
Некоторые компании начали выпускать смартфоны в 2013 году, включающие гибкие дисплеи для создания изогнутых форм-факторов, такие как Samsung Galaxy Round и LG G Flex . [129] [130] [131]
К 2014 году дисплеи 1440p начали появляться на смартфонах высокого класса. [132] В 2015 году Sony выпустила Xperia Z5 Premium с дисплеем с разрешением 4K , хотя на самом деле с таким разрешением могли отображаться только изображения и видео (все остальное программное обеспечение отображалось с разрешением 1080p). [133]
Новые тенденции для дисплеев смартфонов начали появляться в 2017 году, когда LG и Samsung выпустили флагманские смартфоны ( LG G6 и Galaxy S8 ), используя дисплеи с более высокими соотношениями сторон , чем обычное соотношение 16:9 , и высоким соотношением экрана к корпусу, также известным как «дизайн без рамки». Эти конструкции позволяют дисплею иметь большую диагональ, но с меньшей шириной, чем дисплеи 16:9 с эквивалентным размером экрана. [134] [135] [136] Еще одной тенденцией, популяризированной в 2017 году, были дисплеи, содержащие вырезы в виде вкладок в верхнем центре — в просторечии известные как «выемка» — для размещения фронтальной камеры, а иногда и других датчиков, обычно расположенных вдоль верхней рамки устройства. [137] [138] Эти конструкции позволяют использовать дисплеи «от края до края», которые занимают почти всю высоту устройства, с небольшой или отсутствующей рамкой сверху, а иногда и с минимальной нижней рамкой. Эта особенность дизайна появилась почти одновременно на Sharp Aquos S2 и Essential Phone , [139] которые имели небольшие круглые вкладки для своих камер, а всего через месяц последовал iPhone X , который использовал более широкую вкладку для размещения камеры и системы сканирования лица, известной как Face ID . [140] У LG V10 2016 года был предшественник этой концепции, с частью экрана, обернутой вокруг области камеры в верхнем левом углу, и полученная область продавалась как «второй» дисплей, который можно было использовать для различных дополнительных функций. [141]
Позже появились и другие вариации этой практики, такие как камера с « дыроколом » (например, в Honor View 20, а также в Galaxy A8s и Galaxy S10 от Samsung ) — вместо выемки с выступом вместо нее использовалась круглая или скругленно-прямоугольная выемка внутри экрана [142] , в то время как Oppo выпустила первые телефоны «на весь экран» вообще без выемок [143] , включая модель с механической фронтальной камерой, которая выдвигается из верхней части устройства ( Find X ), [144] и прототип 2019 года для фронтальной камеры, которая может быть встроена и скрыта под дисплеем, используя специальную частично полупрозрачную структуру экрана, которая позволяет свету достигать датчика изображения под панелью. [145] Первой реализацией стал ZTE Axon 20 5G с датчиком на 32 МП, произведенным Visionox. [146]
Дисплеи, поддерживающие частоту обновления выше 60 Гц (например, 90 Гц или 120 Гц), также начали появляться на смартфонах в 2017 году; изначально они были ограничены «игровыми» смартфонами, такими как Razer Phone (2017) и Asus ROG Phone (2018), но позже они стали более распространенными на флагманских телефонах, таких как Pixel 4 (2019) и Samsung Galaxy S21 (2021). Более высокая частота обновления обеспечивает более плавное движение и меньшую задержку ввода, но часто за счет срока службы батареи. Таким образом, устройство может предлагать средства для отключения высокой частоты обновления или быть настроено на автоматическое снижение частоты обновления при низком движении на экране. [147] [148]
Ранней реализацией нескольких одновременных задач на дисплее смартфона являются режим воспроизведения видео «картинка в картинке» («всплывающее воспроизведение») и «список живого видео» с воспроизведением миниатюр видео на Samsung Galaxy S3 2012 года , первый из которых позже был добавлен в Samsung Galaxy Note 2011 года через обновление программного обеспечения. [149] [150] Позже в том же году режим разделенного экрана был реализован в Galaxy Note 2 , позже модернизированный в Galaxy S3 через «обновление премиум-пакета». [151]
Самая ранняя реализация оконного дизайна, аналогичного настольному компьютеру и ноутбуку, была на Samsung Galaxy Note 3 2013 года . [152]
Смартфоны, использующие гибкие дисплеи , теоретически могли появиться, как только производственные затраты и производственные процессы станут осуществимыми. [153] В ноябре 2018 года стартап-компания Royole представила первый коммерчески доступный складной смартфон , Royole FlexPai. Также в том же месяце Samsung представила прототип телефона с «Infinity Flex Display» на своей конференции разработчиков, с меньшим внешним дисплеем на его «крышке» и большим дисплеем размером с планшет при открытии. Samsung заявила, что ей также пришлось разработать новый полимерный материал для покрытия дисплея в отличие от стекла. [154] [155] [156] Samsung официально анонсировала Galaxy Fold , основанный на ранее продемонстрированном прототипе, в феврале 2019 года для первоначально запланированного выпуска в конце апреля. [157] Из-за различных проблем с прочностью дисплея и шарнирных систем, с которыми столкнулись первые обозреватели, выпуск Galaxy Fold был отложен до сентября, чтобы внести изменения в конструкцию. [158]
В ноябре 2019 года Motorola представила вариацию концепции с переосмыслением Razr , используя горизонтально складывающийся дисплей для создания форм-фактора раскладушки , вдохновленного предыдущей линейкой кнопочных телефонов с таким же названием . [159] Samsung представит похожее устройство, известное как Galaxy Z Flip, в следующем феврале. [160]
Первым смартфоном со сканером отпечатков пальцев стал Motorola Atrix 4G в 2011 году . [161] В сентябре 2013 года был представлен iPhone 5S как первый смартфон крупного американского оператора после Atrix, в котором использовалась эта технология. [162] И снова iPhone популяризировал эту концепцию. Одним из препятствий для считывания отпечатков пальцев среди потребителей были проблемы безопасности, однако Apple смогла решить эти проблемы, зашифровав эти данные отпечатков пальцев на процессоре A7, расположенном внутри телефона, а также убедившись, что эта информация не может быть доступна сторонним приложениям и не хранится в iCloud или на серверах Apple [163]
В 2012 году Samsung представила Galaxy S3 (GT-i9300) с возможностью модернизации беспроводной зарядки , всплывающим окном воспроизведения видео, четырехъядерным процессором 4G - LTE (GT-i9305) .
В 2013 году Fairphone представила свой первый «социально этичный» смартфон на Лондонском фестивале дизайна, чтобы решить проблемы, связанные с источниками материалов для производства [164], а затем в 2015 году — Shiftphone . [165] В конце 2013 года QSAlpha начала производство смартфона, разработанного исключительно с учетом безопасности, шифрования и защиты персональных данных. [166]
В октябре 2013 года Motorola Mobility анонсировала Project Ara , концепцию модульной платформы для смартфонов , которая позволит пользователям настраивать и обновлять свои телефоны с помощью дополнительных модулей, которые крепятся к рамке с помощью магнитов. [167] [168] Ara была сохранена Google после продажи Motorola Mobility компании Lenovo , [169] но была отложена в 2016 году. [170] В том же году LG и Motorola представили смартфоны с ограниченной формой модульности для аксессуаров; LG G5 позволял устанавливать аксессуары, снимая отсек для батареи, [171] в то время как Moto Z использует аксессуары, крепящиеся магнитами к задней части устройства. [172]
Microsoft, развивая недолговечную концепцию Motorola «Webtop», представила функционал своей операционной системы Windows 10 для телефонов , позволяющий подключать поддерживаемые устройства для использования с рабочей средой в стиле ПК . [173] [174]
Samsung и LG были «последними выжившими» производителями, предлагавшими флагманские устройства с заменяемыми пользователем батареями. Но в 2015 году Samsung поддалась минималистскому тренду, заданному Apple, представив Galaxy S6 без заменяемой пользователем батареи. Кроме того, Samsung подверглась критике за сокращение давних функций, таких как MHL , Micro USB 3.0 , водонепроницаемость и поддержка карт MicroSD , из которых последние две вернулись в 2016 году с Galaxy S7 и S7 Edge.
По состоянию на 2015 год, глобальный медианный показатель владения смартфоном составлял 43%. [175] Statista прогнозирует, что в 2020 году 2,87 миллиарда человек будут владеть смартфонами. [176]
В течение того же десятилетия быстрое развертывание сотовой сети LTE и общедоступность смартфонов увеличили популярность потоковых телевизионных сервисов и соответствующих мобильных телевизионных приложений. [177]
Основные технологии, которые начали развиваться в 2016 году, включали фокусировку на виртуальной реальности и дополненной реальности , ориентированных на смартфоны, недавно представленный разъем USB-C и улучшение технологий LTE. [178]
В 2016 году регулируемое разрешение экрана, известное по операционным системам для настольных компьютеров, было введено на смартфонах для экономии энергии, тогда как переменная частота обновления экрана стала популярной в 2020 году. [179] [180]
В 2018 году были анонсированы первые смартфоны со сканерами отпечатков пальцев, встроенными в OLED- дисплеи, а в 2019 году последовала реализация с использованием ультразвукового датчика на Samsung Galaxy S10 . [181] [182]
В 2019 году большинство выпущенных смартфонов имеют более одной камеры, водонепроницаемы по рейтингу IP67 и IP68 и разблокируются с помощью распознавания лиц или сканеров отпечатков пальцев. [183]
.svg/1280px-Smartphone_camera_controls_popularized_by_iOS_7_(added_width).svg.png)
Конструкции, впервые реализованные Apple, были воспроизведены другими поставщиками несколько раз. К ним относятся герметичный корпус, не позволяющий заменить аккумулятор, отсутствие физического аудиоразъема (начиная с iPhone 7 с 2016 года), экран с вырезом в верхней части для наушников, фронтальной камеры и датчиков (в просторечии называемый «выемкой»; начиная с iPhone X с 2017 года), исключение адаптера для зарядки из комплекта поставки (начиная с iPhone 12 с 2019 года) и пользовательский интерфейс камеры с круглой и обычно однотонной кнопкой спуска затвора и селектором режимов камеры с использованием перпендикулярного текста и отдельных режимов камеры для фото и видео (начиная с iOS 7 с 2013 года). [184] [185] [186] [187] [188] [189]
В 2020 году были анонсированы первые смартфоны с поддержкой высокоскоростной сети 5G . [190]
С 2020 года смартфоны все реже поставляются с элементарными аксессуарами, такими как адаптер питания и наушники , которые исторически почти всегда были в комплекте поставки. Эта тенденция началась с iPhone 12 от Apple , за которым последовали Samsung и Xiaomi с Galaxy S21 и Mi 11 соответственно, спустя месяцы после того, как они высмеяли то же самое в рекламе. Указанная причина — снижение воздействия на окружающую среду, хотя достижение более высоких скоростей зарядки, поддерживаемых новыми моделями, требует нового зарядного устройства, поставляемого в отдельной упаковке с собственным экологическим следом. [191]
С разработкой PinePhone и Librem 5 в 2020-х годах активизировались усилия по превращению открытого исходного кода GNU/Linux для смартфонов в главную альтернативу iOS и Android. [192] [193] [194] Более того, связанное программное обеспечение обеспечило конвергенцию (за пределами конвергентных [195] и гибридных приложений), позволив использовать смартфоны как настольный компьютер при подключении к клавиатуре, мыши и монитору. [196] [197] [198] [199]
В начале 2020-х годов производители начали интегрировать спутниковую связь в смартфоны для использования в отдаленных районах, где локальные наземные коммуникационные инфраструктуры, такие как стационарные и сотовые сети, недоступны. Из-за ограничений антенн в обычных телефонах на ранних стадиях внедрения спутниковая связь будет ограничена спутниковым обменом сообщениями и спутниковыми экстренными службами. [200] [201]
Сворачиваемые смартфоны — это телефоны с гибким OLED-дисплеем, который можно сворачивать внутри устройства и вытягивать, чтобы увеличить размер экрана. [202] [203] [204] [205]
.jpg/1280px-Samsung_Galaxy_S6_edge_(17448278539).jpg)
Типичный смартфон содержит ряд интегральных схем (ИС) на основе металл-оксид-полупроводника (МОП) , [206] которые в свою очередь содержат миллиарды крошечных полевых МОП-транзисторов (МОП-транзисторы). [207] Типичный смартфон содержит следующие МОП-ИС-чипы: [206]
Некоторые также оснащены FM- радиоприемником, светодиодом оповещения об оборудовании и инфракрасным передатчиком для использования в качестве пульта дистанционного управления . Некоторые модели имеют дополнительные датчики, такие как термометр для измерения температуры окружающей среды, гигрометр для измерения влажности и датчик для измерения ультрафиолетового излучения .
Несколько смартфонов, разработанных для определенных целей, оснащены необычным оборудованием, таким как проектор ( Samsung Beam i8520 и Samsung Galaxy Beam i8530 ), оптические зум-объективы ( Samsung Galaxy S4 Zoom и Samsung Galaxy K Zoom ), тепловизионная камера и даже приемопередатчик PMR446 ( рация ) . [213] [214]
Смартфоны имеют центральные процессоры (ЦП), похожие на те, что в компьютерах, но оптимизированные для работы в условиях низкого энергопотребления. В смартфонах ЦП обычно интегрирован в процессор приложений CMOS (комплементарный металл-оксид-полупроводник ) system-on-a-chip (SoC) . [206]
Производительность мобильного ЦП зависит не только от тактовой частоты (обычно указывается в кратных герцах ) [215] , но и от иерархии памяти . Из-за этих проблем производительность ЦП мобильных телефонов часто более уместно оценивать с помощью оценок, полученных из различных стандартизированных тестов для измерения реальной эффективной производительности в часто используемых приложениях.
Смартфоны обычно оснащены кнопкой питания и кнопками регулировки громкости. Некоторые пары кнопок регулировки громкости объединены. Некоторые оснащены специальной кнопкой спуска затвора камеры. Устройства для использования на открытом воздухе могут быть оснащены кнопкой экстренного вызова «SOS» и кнопкой «PTT» ( кнопка «нажми и говори» ). Наличие физических кнопок на передней панели, таких как кнопки «Домой» и «Навигация», уменьшилось в течение 2010-х годов, все чаще заменяясь емкостными сенсорными датчиками и имитируемыми (экранными) кнопками. [216]
Как и в случае с классическими мобильными телефонами, ранние смартфоны, такие как Samsung Omnia II, были оснащены кнопками для приема и отклонения телефонных звонков. Из-за усовершенствований функциональности, помимо телефонных звонков, они все чаще заменялись кнопками навигации, такими как «меню» (также известными как «опции»), «назад» и «задачи». Некоторые смартфоны начала 2010-х годов, такие как HTC Desire, были дополнительно оснащены кнопкой «Поиск» (🔍) для быстрого доступа к поисковой системе в Интернете или функции внутреннего поиска приложений. [217]
С 2013 года кнопки «Домой» на смартфонах начали оснащаться сканерами отпечатков пальцев , начиная с iPhone 5s и Samsung Galaxy S5 .
Функции могут быть назначены комбинациям кнопок. Например, скриншоты обычно можно сделать с помощью кнопок «Домой» и «Питание», коротким нажатием на iOS и секундным удержанием Android OS, двух самых популярных мобильных операционных систем. На смартфонах без физической кнопки «Домой» обычно кнопка уменьшения громкости нажимается вместе с кнопкой питания. Некоторые смартфоны имеют ярлыки для скриншотов и, возможно, для скринкастов на панели кнопок навигации или в меню кнопки питания. [218] [219] [220]
.jpg/1280px-Livraria_do_Senado_(22622160063).jpg)
Одной из основных характеристик смартфонов является экран . В зависимости от конструкции устройства экран заполняет большую часть или почти все пространство на передней поверхности устройства. Многие дисплеи смартфонов имеют соотношение сторон 16 :9 , но в 2017 году стали более распространенными более высокие соотношения сторон, а также стремление устранить рамки путем расширения поверхности дисплея как можно ближе к краям.
Размеры экрана измеряются в диагональных дюймах . Телефоны с экранами больше 5,2 дюйма часто называют « фаблетами ». Смартфонами с экранами больше 4,5 дюймов обычно сложно пользоваться одной рукой, так как большинство больших пальцев не могут дотянуться до всей поверхности экрана; их, возможно, придется перемещать в руке, держать в одной руке и управлять другой или использовать на месте обеими руками. Благодаря усовершенствованиям дизайна некоторые современные смартфоны с большими размерами экрана и дизайном «от края до края» имеют компактные корпуса, которые улучшают их эргономику, в то время как переход к более высоким соотношениям сторон привел к появлению телефонов с большими размерами экрана, сохраняя эргономику, связанную с меньшими дисплеями 16:9. [221] [222] [223]
Наиболее распространены жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи) и дисплеи на органических светодиодах (OLED). Некоторые дисплеи интегрированы с чувствительными к давлению дигитайзерами, например, разработанными Wacom и Samsung , [224] и системой Force Touch от Apple . Несколько телефонов, например, прототип YotaPhone , оснащены маломощным задним дисплеем на основе электронной бумаги , который используется в электронных книгах .
Некоторые устройства оснащены дополнительными методами ввода, такими как стилус для более точного ввода и обнаружения наведения или слой самоемкостных сенсорных экранов для обнаружения плавающих пальцев. Последнее было реализовано на нескольких телефонах, таких как Samsung Galaxy S4 , Note 3 , S5 , Alpha и Sony Xperia Sola , что делает Galaxy Note 3 единственным смартфоном с обоими на данный момент.
Наведение может включать подсказки предварительного просмотра , например, на панели поиска видеоплеера , в текстовых сообщениях и быстрых контактах на панели набора номера , а также анимацию экрана блокировки и имитацию наведения курсора мыши на веб-сайтах. [225] [226] [227]
Некоторые стилусы также поддерживают наведение и оснащены кнопкой для быстрого доступа к соответствующим инструментам, таким как цифровые заметки-стикеры и выделение текста и элементов при перетаскивании с нажатием, что напоминает перетаскивание выделения с помощью компьютерной мыши . Некоторые серии, такие как серии Samsung Galaxy Note и LG G Stylus, имеют встроенный лоток для хранения стилуса. [228]
Немногие устройства, такие как iPhone 6s, iPhone Xs и Huawei Mate S , оснащены сенсорным экраном, чувствительным к давлению , где давление может использоваться для имитации педали газа в видеоиграх, доступа к окнам предварительного просмотра и контекстным меню, управления курсором при наборе текста и весами, последняя из которых была отклонена Apple в App Store . [229] [230]
Некоторые смартфоны HTC начала 2010-х годов, такие как HTC Desire (Bravo) и HTC Legend, оснащены оптическим трекпадом для прокрутки и выбора. [231]
Многие смартфоны, за исключением Apple iPhone, помимо экрана оснащены маломощными светодиодами , которые способны уведомлять пользователя о входящих сообщениях, пропущенных вызовах, низком уровне заряда батареи, а также облегчают поиск мобильного телефона в темноте, потребляя при этом незначительное количество энергии.
Для различения источников уведомлений цветовая комбинация и схема мигания могут варьироваться. Обычно три диода красного, зеленого и синего цвета ( RGB ) способны создавать множество цветовых комбинаций.
Смартфоны оснащены множеством датчиков для обеспечения работы системных функций и сторонних приложений.
Акселерометры и гироскопы обеспечивают автоматическое управление вращением экрана. Использование сторонним программным обеспечением включает моделирование пузырькового уровня . Датчик внешней освещенности обеспечивает автоматическую регулировку яркости и контрастности экрана, а датчик RGB обеспечивает адаптацию цвета экрана.
Многие мобильные телефоны также оснащены датчиком барометра для измерения давления воздуха, например, Samsung с 2012 года с Galaxy S3 и Apple с 2014 года с iPhone 6. Он позволяет оценивать и обнаруживать изменения высоты.
Магнитометр может действовать как цифровой компас , измеряя магнитное поле Земли .
Samsung оснащает свои флагманские смартфоны, начиная с Galaxy S5 и Galaxy Note 4 2014 года , датчиком сердечного ритма , который помогает при занятиях фитнесом и выполняет функцию кнопки спуска затвора фронтальной камеры. [232]
На данный момент только Samsung Galaxy S4 и Note 3 2013 года выпуска оснащены датчиком температуры окружающей среды и датчиком влажности , и только Note 4 — датчиком ультрафиолетового излучения, который может предупредить пользователя о чрезмерном воздействии. [233] [234]
Задний инфракрасный лазерный луч для измерения расстояния может обеспечить функциональность камеры с измерением времени пролета и ускоренной автофокусировкой , как это реализовано в некоторых мобильных телефонах LG, начиная с LG G3 и LG V10 .
Поскольку в настоящее время они редко встречаются на смартфонах, программного обеспечения для их использования пока разработано не так много.
В то время как флэш-память eMMC ( встроенная мультимедийная карта ) чаще всего использовалась в мобильных телефонах, ее преемник, UFS ( универсальная флэш-память ) с более высокой скоростью передачи данных, появился в 2010-х годах для устройств более высокого класса. [235]
В то время как внутренняя емкость памяти мобильных телефонов оставалась практически неизменной в первой половине 2010-х годов, во второй половине года она резко возросла: например, Samsung увеличила доступные варианты внутренней памяти своих флагманских устройств с 32 ГБ до 512 ГБ всего за 2,5 года с 2016 по 2018 год. [ 236] [237] [238] [239]
The space for data storage of some mobile phones can be expanded using MicroSD memory cards, whose capacity has multiplied throughout the 2010s (→ SD card § 2009–2019: SDXC). Benefits over USB on the go storage and cloud storage include offline availability and privacy, not reserving and protruding from the charging port, no connection instability or latency, no dependence on voluminous data plans, and preservation of the limited rewriting cycles of the device's permanent internal storage. Large amounts of data can be moved immediately between devices by changing memory cards, large-scale data backups can be created offline, and data can be read externally should the smartphone be inoperable.[240][241][242]
In case of technical defects which make the device unusable or unbootable as a result of liquid damage, fall damage, screen damage, bending damage, malware, or bogus system updates,[243] etc., data stored on the memory card is likely rescueable externally, while data on the inaccessible internal storage would be lost. A memory card can usually[b] immediately be re-used in a different memory-card-enabled device with no necessity for prior file transfers.
Some dual-SIM mobile phones are equipped with a hybrid slot, where one of the two slots can be occupied by either a SIM card or a memory card. Some models, typically of higher end, are equipped with three slots including one dedicated memory card slot, for simultaneous dual-SIM and memory card usage.[244]
The location of both SIM and memory card slots vary among devices, where they might be located accessibly behind the back cover or else behind the battery, the latter of which denies hot swapping.[245][246]
Mobile phones with non-removable rear cover typically house SIM and memory cards in a small tray on the handset's frame, ejected by inserting a needle tool into a pinhole.[247]
Some earlier mid-range phones such as the 2011 Samsung Galaxy Fit and Ace have a sideways memory card slot on the frame covered by a cap that can be opened without tool.[248]
Originally, mass storage access was commonly enabled to computers through USB. Over time, mass storage access was removed, leaving the Media Transfer Protocol as protocol for USB file transfer, due to its non-exclusive access ability where the computer is able to access the storage without it being locked away from the mobile phone's software for the duration of the connection, and no necessity for common file system support, as communication is done through an abstraction layer.
However, unlike mass storage, Media Transfer Protocol lacks parallelism, meaning that only a single transfer can run at a time, for which other transfer requests need to wait to finish. This, for example, denies browsing photos and playing back videos from the device during an active file transfer. Some programs and devices lack support for MTP. In addition, the direct access and random access of files through MTP is not supported. Any file is wholly downloaded from the device before opened.[249]
Some audio quality enhancing features, such as Voice over LTE and HD Voice have appeared and are often available on newer smartphones. Sound quality can remain a problem due to the design of the phone, the quality of the cellular network and compression algorithms used in long-distance calls.[250][251] Audio quality can be improved using a VoIP application over Wi-Fi.[252] Cellphones have small speakers so that the user can use a speakerphone feature and talk to a person on the phone without holding it to their ear. The small speakers can also be used to listen to digital audio files of music or speech or watch videos with an audio component, without holding the phone close to the ear. However, integrated speakers may be small and of restricted sound quality to conserve space.
Some mobile phones such as the HTC One M8 and the Sony Xperia Z2 are equipped with stereophonic speakers to create spacial sound when in horizontal orientation.[253]
The 3.5mm headphone receptible (coll. "headphone jack") allows the immediate operation of passive headphones, as well as connection to other external auxiliary audio appliances. Among devices equipped with the connector, it is more commonly located at the bottom (charging port side) than on the top of the device.
The decline of the connector's availability among newly released mobile phones among all major vendors commenced in 2016 with its lack on the Apple iPhone 7. An adapter reserving the charging port can retrofit the plug.
Battery-powered, wireless Bluetooth headphones are an alternative. Those tend to be costlier however due to their need for internal hardware such as a Bluetooth transceiver and a battery with a charging controller, and a Bluetooth coupling is required ahead of each operation.[254]
Smartphones typically feature lithium-ion or lithium-polymer batteries due to their high energy densities.[255][256][257]
Batteries chemically wear down as a result of repeated charging and discharging throughout ordinary usage, losing both energy capacity and output power, which results in loss of processing speeds followed by system outages.[258] Battery capacity may be reduced to 80% after few hundred recharges, and the drop in performance accelerates with time.[259][260]Some mobile phones are designed with batteries that can be interchanged upon expiration by the end user, usually by opening the back cover. While such a design had initially been used in most mobile phones, including those with touch screen that were not Apple iPhones, it has largely been usurped throughout the 2010s by permanently built-in, non-replaceable batteries; a design practice criticized for planned obsolescence.[261][262]
Due to limitations of electrical currents that existing USB cables' copper wires could handle, charging protocols which make use of elevated voltages such as Qualcomm Quick Charge and MediaTek Pump Express have been developed to increase the power throughput for faster charging, to maximize the usage time without restricted ergonomy and to minimize the time a device needs to be attached to a power source.
The smartphone's integrated charge controller (IC) requests the elevated voltage from a supported charger. "VOOC" by Oppo, also marketed as "dash charge", took the counter approach and increased current to cut out some heat produced from internally regulating the arriving voltage in the end device down to the battery's charging terminal voltage, but is incompatible with existing USB cables, as it requires the thicker copper wires of high-current USB cables. Later, USB Power Delivery (USB-PD) was developed with the aim to standardize the negotiation of charging parameters across devices of up to 100 Watts, but is only supported on cables with USB-C on both endings due to the connector's dedicated PD channels.[263]
While charging rates have been increasing, with 15 watts in 2014,[264] 20 Watts in 2016,[265] and 45 watts in 2018,[266] the power throughput may be throttled down significantly during operation of the device.[267][c]
Wireless charging has been widely adapted, allowing for intermittent recharging without wearing down the charging port through frequent reconnection, with Qi being the most common standard, followed by Powermat. Due to the lower efficiency of wireless power transmission, charging rates are below that of wired charging, and more heat is produced at similar charging rates.
By the end of 2017, smartphone battery life has become generally adequate;[268] however, earlier smartphone battery life was poor due to the weak batteries that could not handle the significant power requirements of the smartphones' computer systems and color screens.[269][270][271]
Smartphone users purchase additional chargers for use outside the home, at work, and in cars and by buying portable external "battery packs". External battery packs include generic models which are connected to the smartphone with a cable, and custom-made models that "piggyback" onto a smartphone's case. In 2016, Samsung had to recall millions of the Galaxy Note 7 smartphones due to an explosive battery issue.[272] For consumer convenience, wireless charging stations have been introduced in some hotels, bars, and other public spaces.[273]
A technique to minimize power consumption is the panel self-refresh, whereby the image to be shown on the display is not sent at all times from the processor to the integrated controller (IC) of the display component, but only if the information on screen is changed. The display's integrated controller instead memorizes the last screen contents and refreshes the screen by itself. This technology was introduced around 2014 and has reduced power consumption by a few hundred milliwatts.[274]
Cameras have become standard features of smartphones. As of 2019 phone cameras are now a highly competitive area of differentiation between models, with advertising campaigns commonly based on a focus on the quality or capabilities of a device's main cameras.
Images are usually saved in the JPEG file format; some high-end phones since the mid-2010s also have RAW imaging capability.[275][276]
Typically smartphones have at least one main rear-facing camera and a lower-resolution front-facing camera for "selfies" and video chat. Owing to the limited depth available in smartphones for image sensors and optics, rear-facing cameras are often housed in a "bump" that is thicker than the rest of the phone. Since increasingly thin mobile phones have more abundant horizontal space than the depth that is necessary and used in dedicated cameras for better lenses, there is additionally a trend for phone manufacturers to include multiple cameras, with each optimized for a different purpose (telephoto, wide angle, etc.).
Viewed from back, rear cameras are commonly located at the top center or top left corner. A cornered location benefits by not requiring other hardware to be packed around the camera module while increasing ergonomy, as the lens is less likely to be covered when held horizontally.
Modern advanced smartphones have cameras with optical image stabilisation (OIS), larger sensors, bright lenses, and even optical zoom plus RAW images. HDR, "Bokeh mode" with multi lenses and multi-shot night modes are now also familiar.[277] Many new smartphone camera features are being enabled via computational photography image processing and multiple specialized lenses rather than larger sensors and lenses, due to the constrained space available inside phones that are being made as slim as possible.
Some mobile phones such as the Samsung i8000 Omnia 2, some Nokia Lumias and some Sony Xperias are equipped with a physical camera shutter button.
Those with two pressure levels resemble the point-and-shoot intuition of dedicated compact cameras. The camera button may be used as a shortcut to quickly and ergonomically launch the camera software, as it is located more accessibly inside a pocket than the power button.
Back covers of smartphones are typically made of polycarbonate, aluminium, or glass. Polycarbonate back covers may be glossy or matte, and possibly textured, like dotted on the Galaxy S5 or leathered on the Galaxy Note 3 and Note 4.
While polycarbonate back covers may be perceived as less "premium" among fashion- and trend-oriented users, its utilitarian strengths and technical benefits include durability and shock absorption, greater elasticity against permanent bending like metal, inability to shatter like glass, which facilitates designing it removable; better manufacturing cost efficiency, and no blockage of radio signals or wireless power like metal.[278][279][280][281]
A wide range of accessories are sold for smartphones, including cases, memory cards, screen protectors, chargers, wireless power stations, USB On-The-Go adapters (for connecting USB drives and or, in some cases, a HDMI cable to an external monitor), MHL adapters, add-on batteries, power banks, headphones, combined headphone-microphones (which, for example, allow a person to privately conduct calls on the device without holding it to the ear), and Bluetooth-enabled powered speakers that enable users to listen to media from their smartphones wirelessly.
Cases range from relatively inexpensive rubber or soft plastic cases which provide moderate protection from bumps and good protection from scratches to more expensive, heavy-duty cases that combine a rubber padding with a hard outer shell. Some cases have a "book"-like form, with a cover that the user opens to use the device; when the cover is closed, it protects the screen. Some "book"-like cases have additional pockets for credit cards, thus enabling people to use them as wallets.
Accessories include products sold by the manufacturer of the smartphone and compatible products made by other manufacturers.
However, some companies, like Apple, stopped including chargers with smartphones in order to "reduce carbon footprint", etc., causing many customers to pay extra for charging adapters.
A mobile operating system (or mobile OS) is an operating system for phones, tablets, smartwatches, or other mobile devices. Globally, Android and IOS are the two most used mobile operating systems based on usage share, with the former having been the best selling OS globally on all devices since 2013.
Mobile operating systems combine features of a personal computer operating system with other features useful for mobile or handheld use; usually including, and most of the following considered essential in modern mobile systems; a touchscreen, cellular, Bluetooth, Wi-Fi Protected Access, Wi-Fi, Global Positioning System (GPS) mobile navigation, video- and single-frame picture cameras, speech recognition, voice recorder, music player, near-field communication, and infrared blaster. By Q1 2018, over 383 million smartphones were sold with 85.9 percent running Android, 14.1 percent running iOS and a negligible number of smartphones running other OSes.[282] Android alone is more popular than the popular desktop operating system Windows, and in general, smartphone use (even without tablets) exceeds desktop use. Other well-known mobile operating systems are Flyme OS and Harmony OS.
Mobile devices with mobile communications abilities (e.g., smartphones) contain two mobile operating systems—the main user-facing software platform is supplemented by a second low-level proprietary real-time operating system which operates the radio and other hardware. Research has shown that these low-level systems may contain a range of security vulnerabilities permitting malicious base stations to gain high levels of control over the mobile device.[283]
A mobile app is a computer program designed to run on a mobile device, such as a smartphone. The term "app" is a short-form of the term "software application".[284]
The introduction of Apple's App Store for the iPhone and iPod Touch in July 2008 popularized manufacturer-hosted online distribution for third-party applications (software and computer programs) focused on a single platform. There are a huge variety of apps, including video games, music products and business tools. Up until that point, smartphone application distribution depended on third-party sources providing applications for multiple platforms, such as GetJar, Handango, Handmark, and PocketGear. Following the success of the App Store, other smartphone manufacturers launched application stores, such as Google's Android Market (later renamed to the Google Play Store) and RIM's BlackBerry App World, Android-related app stores like Aptoide, Cafe Bazaar, F-Droid, GetJar, and Opera Mobile Store. In February 2014, 93% of mobile developers were targeting smartphones first for mobile app development.[285]
Since 1996, smartphone shipments have had positive growth. In November 2011, 27% of all photographs created were taken with camera-equipped smartphones.[286] In September 2012, a study concluded that 4 out of 5 smartphone owners use the device to shop online.[287] Global smartphone sales surpassed the sales figures for feature phones in early 2013.[288] Worldwide shipments of smartphones topped 1 billion units in 2013, up 38% from 2012's 725 million, while comprising a 55% share of the mobile phone market in 2013, up from 42% in 2012. In 2013, smartphone sales began to decline for the first time.[289][290] In Q1 2016 for the first time the shipments dropped by 3 percent year on year. The situation was caused by the maturing China market.[291] A report by NPD shows that fewer than 10% of US citizens have spent $1,000 or more on smartphones, as they are too expensive for most people, without introducing particularly innovative features, and amid Huawei, Oppo and Xiaomi introducing products with similar feature sets for lower prices.[292][293][294] In 2019, smartphone sales declined by 3.2%, the largest in smartphone history, while China and India were credited with driving most smartphone sales worldwide.[295] It is predicted that widespread adoption of 5G will help drive new smartphone sales.[296][297]
In 2011, Samsung had the highest shipment market share worldwide, followed by Apple. In 2013, Samsung had 31.3% market share, a slight increase from 30.3% in 2012, while Apple was at 15.3%, a decrease from 18.7% in 2012. Huawei, LG and Lenovo were at about 5% each, significantly better than 2012 figures, while others had about 40%, the same as the previous years figure. Only Apple lost market share, although their shipment volume still increased by 12.9%; the rest had significant increases in shipment volumes of 36 to 92%.[298]
In Q1 2014, Samsung had a 31% share and Apple had 16%.[299] In Q4 2014, Apple had a 20.4% share and Samsung had 19.9%.[300] In Q2 2016, Samsung had a 22.3% share and Apple had 12.9%.[301] In Q1 2017, IDC reported that Samsung was first placed, with 80 million units, followed by Apple with 50.8 million, Huawei with 34.6 million, Oppo with 25.5 million and Vivo with 22.7 million.[302]
Samsung's mobile business is half the size of Apple's, by revenue. Apple business increased very rapidly in the years 2013 to 2017.[303] Realme, a brand owned by Oppo, is the fastest-growing phone brand worldwide since Q2 2019. In China, Huawei and Honor, a brand owned by Huawei, have 46% of market share combined and posted 66% annual growth as of 2019, amid growing Chinese nationalism.[304] In 2019, Samsung had a 74% market share of 5G smartphones in South Korea.[305]
In the first quarter of 2024, global smartphone shipments rose by 7.8% to 289.4 million units. Samsung, with a 20.8% market share, overtook Apple to become the leading smartphone manufacturer. Apple's smartphone shipments dropped 10%. Xiaomi secured the third spot with a 14.1% market share.[306]
The rise in popularity of touchscreen smartphones and mobile apps distributed via app stores along with rapidly advancing network, mobile processor, and storage technologies led to a convergence where separate mobile phones, organizers, and portable media players were replaced by a smartphone as the single device most people carried.[307][308][309][310][1][311] Advances in digital camera sensors and on-device image processing software more gradually led to smartphones replacing simpler cameras for photographs and video recording.[92] The built-in GPS capabilities and mapping apps on smartphones largely replaced stand-alone satellite navigation devices, and paper maps became less common.[90] Mobile gaming on smartphones greatly grew in popularity,[312] allowing many people to use them in place of handheld game consoles, and some companies tried creating game console/phone hybrids based on phone hardware and software.[313][314] People frequently have chosen not to get fixed-line telephone service in favor of smartphones.[315][316] Music streaming apps and services have grown rapidly in popularity, serving the same use as listening to music stations on a terrestrial or satellite radio. Streaming video services are easily accessed via smartphone apps and can be used in place of watching television. People have often stopped wearing wristwatches in favor of checking the time on their smartphones, and many use the clock features on their phones in place of alarm clocks.[317] Mobile phones can also be used as a digital note taking, text editing and memorandum device whose computerization facilitates searching of entries.
Additionally, in many lesser technologically developed regions smartphones are people's first and only means of Internet access due to their portability,[318][failed verification] with personal computers being relatively uncommon outside of business use. The cameras on smartphones can be used to photograph documents and send them via email or messaging in place of using fax (facsimile) machines. Payment apps and services on smartphones allow people to make less use of wallets, purses, credit and debit cards, and cash. Mobile banking apps can allow people to deposit checks simply by photographing them, eliminating the need to take the physical check to an ATM or teller. Guide book apps can take the place of paper travel and restaurant/business guides, museum brochures, and dedicated audio guide equipment.
In many countries, mobile phones are used to provide mobile banking services, which may include the ability to transfer cash payments by secure SMS text message. Kenya's M-PESA mobile banking service, for example, allows customers of the mobile phone operator Safaricom to hold cash balances which are recorded on their SIM cards. Cash can be deposited or withdrawn from M-PESA accounts at Safaricom retail outlets located throughout the country and can be transferred electronically from person to person and used to pay bills to companies.
Branchless banking has been successful in South Africa and the Philippines. A pilot project in Bali was launched in 2011 by the International Finance Corporation and an Indonesian bank, Bank Mandiri.[319]
Another application of mobile banking technology is Zidisha, a US-based nonprofit micro-lending platform that allows residents of developing countries to raise small business loans from Web users worldwide. Zidisha uses mobile banking for loan disbursements and repayments, transferring funds from lenders in the United States to borrowers in rural Africa who have mobile phones and can use the Internet.[320]
Mobile payments were first trialled in Finland in 1998 when two Coca-Cola vending machines in Espoo were enabled to work with SMS payments. Eventually, the idea spread and in 1999, the Philippines launched the country's first commercial mobile payments systems with mobile operators Globe and Smart.
Some mobile phones can make mobile payments via direct mobile billing schemes, or through contactless payments if the phone and the point of sale support near-field communication (NFC).[321] Enabling contactless payments through NFC-equipped mobile phones requires the co-operation of manufacturers, network operators, and retail merchants.[322][323]
Some apps allows for sending and receiving facsimile (fax), over a smartphone, including facsimile data (composed of raster bi-level graphics) generated directly and digitally from document and image file formats.
In 2012, University of Southern California study found that unprotected adolescent sexual activity was more common among owners of smartphones.[324] A study conducted by the Rensselaer Polytechnic Institute's (RPI) Lighting Research Center (LRC) concluded that smartphones, or any backlit devices, can seriously affect sleep cycles.[325] Some persons might become psychologically attached to smartphones resulting in anxiety when separated from the devices.[326] A "smombie" (a combination of "smartphone" and "zombie") is a walking person using a smartphone and not paying attention as they walk, possibly risking an accident in the process, an increasing social phenomenon.[327] The issue of slow-moving smartphone users led to the temporary creation of a "mobile lane" for walking in Chongqing, China.[328] The issue of distracted smartphone users led the city of Augsburg, Germany, to embed pedestrian traffic lights in the pavement.[329]
Mobile phone use while driving—including calling, text messaging, playing media, web browsing, gaming, using mapping apps or operating other phone features—is common but controversial, since it is widely considered dangerous due to what is known as distracted driving. Being distracted while operating a motor vehicle has been shown to increase the risk of accidents. In September 2010, the US National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) reported that 995 people were killed by drivers distracted by phones. In March 2011 a US insurance company, State Farm Insurance, announced the results of a study which showed 19% of drivers surveyed accessed the Internet on a smartphone while driving.[330] Many jurisdictions prohibit the use of mobile phones while driving. In Egypt, Israel, Japan, Portugal and Singapore, both handheld and hands-free calling on a mobile phone (which uses a speakerphone) is banned. In other countries, including the UK and France, and in many US states, calling is only banned on handheld phones, while hands-free calling is permitted.
A 2011 study reported that over 90% of college students surveyed text (initiate, reply or read) while driving.[331]The scientific literature on the danger of driving while sending a text message from a mobile phone, or texting while driving, is limited. A simulation study at the University of Utah found a sixfold increase in distraction-related accidents when texting.[332] Due to the complexity of smartphones that began to grow more after, this has introduced additional difficulties for law enforcement officials when attempting to distinguish one usage from another in drivers using their devices. This is more apparent in countries which ban both handheld and hands-free usage, rather than those which ban handheld use only, as officials cannot easily tell which function of the phone is being used simply by looking at the driver. This can lead to drivers being stopped for using their device illegally for a call when, in fact, they were using the device legally, for example, when using the phone's incorporated controls for car stereo, GPS or satnav.
A 2010 study reviewed the incidence of phone use while cycling and its effects on behavior and safety.[333] In 2013 a national survey in the US reported the number of drivers who reported using their phones to access the Internet while driving had risen to nearly one of four.[334] A study conducted by the University of Vienna examined approaches for reducing inappropriate and problematic use of mobile phones, such as using phones while driving.[335]
Accidents involving a driver being distracted by being in a call on a phone have begun to be prosecuted as negligence similar to speeding. In the United Kingdom, from 27 February 2007, motorists who are caught using a handheld phone while driving will have three penalty points added to their license in addition to the fine of £60.[336] This increase was introduced to try to stem the increase in drivers ignoring the law.[337] Japan prohibits all use of phones while driving, including use of hands-free devices. New Zealand has banned handheld phone use since 1 November 2009. Many states in the United States have banned text messaging on phones while driving. Illinois became the 17th American state to enforce this law.[338] As of July 2010, 30 states had banned texting while driving, with Kentucky becoming the most recent addition on July 15.[339]
Public Health Law Research maintains a list of distracted driving laws in the United States. This database of laws provides a comprehensive view of the provisions of laws that restrict the use of mobile devices while driving for all 50 states and the District of Columbia between 1992, when first law was passed through December 1, 2010. The dataset contains information on 22 dichotomous, continuous or categorical variables including, for example, activities regulated (e.g., texting versus talking, hands-free versus handheld calls, web browsing, gaming), targeted populations, and exemptions.[340]
A "patent war" between Samsung and Apple started when the latter claimed that the original Galaxy S Android phone copied the interface—and possibly the hardware—of Apple's iOS for the iPhone 3GS. There was also smartphone patents licensing and litigation involving Sony Mobile, Google, Apple Inc., Samsung, Microsoft, Nokia, Motorola, HTC, Huawei and ZTE, among others. The conflict is part of the wider "patent wars" between multinational technology and software corporations. To secure and increase market share, companies granted a patent can sue to prevent competitors from using the methods the patent covers. Since the 2010s the number of lawsuits, counter-suits, and trade complaints based on patents and designs in the market for smartphones, and devices based on smartphone OSes such as Android and iOS, has increased significantly. Initial suits, countersuits, rulings, license agreements, and other major events began in 2009 as the smartphone market stated to grow more rapidly by 2012.
With the rise in number of mobile medical apps in the market place, government regulatory agencies raised concerns on the safety of the use of such applications. These concerns were transformed into regulation initiatives worldwide with the aim of safeguarding users from untrusted medical advice.[341] According to the findings of these medical experts in recent years, excessive smartphone use in society may lead to headaches, sleep disorders and insufficient sleep, while severe smartphone addiction may lead to physical health problems, such as hunchback, muscle relaxation and uneven nutrition.[342]
There is a debate about beneficial and detrimental impacts of smartphones or smartphone-uses on cognition and mental health.
Smartphone malware is easily distributed through an insecure app store.[343][344] Often, malware is hidden in pirated versions of legitimate apps, which are then distributed through third-party app stores.[345][346] Malware risk also comes from what is known as an "update attack", where a legitimate application is later changed to include a malware component, which users then install when they are notified that the app has been updated.[347] As well, one out of three robberies in 2012 in the United States involved the theft of a mobile phone. An online petition has urged smartphone makers to install kill switches in their devices.[348] In 2014, Apple's "Find my iPhone" and Google's "Android Device Manager" can locate, disable, and wipe the data from phones that have been lost or stolen. With BlackBerry Protect in OS version 10.3.2, devices can be rendered unrecoverable to even BlackBerry's own Operating System recovery tools if incorrectly authenticated or dissociated from their account.[349]
Leaked documents from 2013 to 2016 codenamed Vault 7 detail the capabilities of the United States Central Intelligence Agency (CIA) to perform electronic surveillance and cyber warfare, including the ability to compromise the operating systems of most smartphones (including iOS and Android).[350][351] In 2021, journalists and researchers reported the discovery of spyware, called Pegasus, developed and distributed by a private company which can and has been used to infect iOS and Android smartphones often—partly via use of 0-day exploits—without the need for any user-interaction or significant clues to the user and then be used to exfiltrate data, track user locations, capture film through its camera, and activate the microphone at any time.[352] Analysis of data traffic by popular smartphones running variants of Android found substantial by-default data collection and sharing with no opt-out by this pre-installed software.[353][354]
Guidelines for mobile device security were issued by NIST[355] and many other organizations. For conducting a private, in-person meeting, at least one site recommends that the user switch the smartphone off and disconnect the battery.[356]
Using smartphones late at night can disturb sleep, due to the blue light and brightly lit screen, which affects melatonin levels and sleep cycles. In an effort to alleviate these issues, "Night Mode" functionality to change the color temperature of a screen to a warmer hue based on the time of day to reduce the amount of blue light generated became available through several apps for Android and the f.lux software for jailbroken iPhones.[357] iOS 9.3 integrated a similar, system-level feature known as "Night Shift." Several Android device manufacturers bypassed Google's initial reluctance to make Night Mode a standard feature in Android and included software for it on their hardware under varying names, before Android Oreo added it to the OS for compatible devices.[358]
It has also been theorized that for some users, addiction to use of their phones, especially before they go to bed, can result in "ego depletion." Many people also use their phones as alarm clocks, which can also lead to loss of sleep.[359][360][361][362][363]
As the 2010s decade commenced, the sale figures of dedicated compact cameras decreased sharply since mobile phone cameras were increasingly perceived as serving as a sufficient surrogate camera.[364]
Increases in computing power in mobile phones enabled fast image processing and high-resolution filming, with 1080p Full HD being achieved in 2011 and the barrier to 2160p 4K being breached in 2013.
However, due to design and space limitations, smartphones lack several features found even on low-budget compact cameras, including a hot-swappable memory card and battery for nearly uninterrupted operation, physical buttons and knobs for focusing and capturing and zooming, a bolt thread tripod mount, a capacitor-charged xenon flash that exceeds the brightness of smartphones' LED flashlights, and an ergonomic grip for steadier holding during handheld shooting, which enables longer exposure times. Since dedicated cameras can be more spacious, they can house larger image sensors and feature optical zooming.
Since the late 2010s, smartphone manufacturers have bypassed the lack of optical zoom to a limited extent by incorporating additional rear cameras with fixed magnification levels.[365][366]
.jpg/1280px-Day_4_Agbogloshie_(25891029818).jpg)
In mobile phones released since the second half of the 2010s, operational life span commonly is limited by built-in batteries which are not designed to be interchangeable. The life expectancy of batteries depends on usage intensity of the powered device, where activity (longer usage) and tasks demanding more energy expire the battery earlier.
Lithium-ion and lithium-polymer batteries, those commonly powering portable electronics, additionally wear down more from fuller charge and deeper discharge cycles, and when unused for an extended amount of time while depleted, where self-discharging may lead to a harmful depth of discharge.[367][368][369]
Manufacturers have prevented some smartphones from operating after repairs, by associating components' unique serial numbers to the device so it will refuse to operate or disable some functionality in case of a mismatch that would occur after a replacement. Locking of the serial number was first documented in 2015 on the iPhone 6, which would become inoperable from a detected replacement of the "home" button. Later, some functionality was restricted on Apple and Samsung smartphones when a battery replacement not authorized by the vendor was detected.[370][371]
Simon was the first smartphone. Twenty years ago, it envisioned our app-happy mobile lives, squeezing the features of a cell phone, pager, fax machine, and computer into an 18-ounce black brick.
...It is at this point that early usability test participants met impasse. The switch connected to our "smart phone" is expecting the typical "dumb end-point"... AT&T's PhoneWriter was demonstrated at the 1993 Comdex Computer Show...
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)'Galapagos syndrome', a phrase originally coined to describe Japanese cell phones that were so advanced they had little in common with devices used in the rest of the world, could potentially spread to other parts of society. Indeed signs suggest it is happening already.
The iPhone is the first smart phone we've tested with a real, computer-grade Web browser, a version of Apple's Safari. It displays entire Web pages, in their real layouts, and allows you to zoom in quickly by either tapping or pinching with your finger.
Web-browsing is where the iPhone leaves competitors in the dust. It does the best job yet of compressing the World Wide Web on a palm-size device. The screen can nicely display an entire Web page, and by dragging, tapping, pinching and stretching your fingers you can zero in on the part of the page you want to read. Web pages you wouldn't dare go to on other phones are suddenly accessible
This is the closest thing to the real-deal Internet that I've seen on a pocket-size device ... IPhone runs Apple's Safari browser. You can view full Web pages, then double-tap the screen to zoom in. Or pinch to make text larger. Sliding your finger moves the page around. Rotating iPhone lets you view a page widescreen.
It doesn't run a stripped-down mobile browser that delivers a sub-par experience, it runs Safari - a customized version with special UI tweaks, but that's still WebKit under the hood. It will render your site the same way your desktop does.
Media related to Smartphone at Wikimedia Commons