Мобильные цифровые устройства и их роль в коммуникациях кратко

Обновлено: 05.07.2024

Мобильные устройства — это смартфоны, планшеты, КПК (карманный персональный компьютер), электронные книги, которые обладают небольшими размерами и обладают максимальной мобильностью. Эти устройства легко помещается в вашей руке, а управление способен освоит даже ребёнок. И при этом технические характеристики некоторых из этих устройств ничем не уступают полноценному компьютеру. Взять хотя бы планшеты и смартфоны таких гигантов, как Samsung и Apple.

Возможности современных планшетов и смартфонов позволяю выполнять задачи, которые раньше можно было сделать только на компьютере или ноутбуке. Сегодня же многие задачи на себя взяли мобильные устройства.

Планшетные компьютеры (Tablet Computers)

Как ноутбуки, планшетные компьютеры предназначены для портативной работы. Тем не менее они способны выполнять различную работу. Наиболее очевидным отличием является то, что планшетные компьютеры не имеют клавиатуры тачпада. Хотя, на некоторых моделях клавиатуру можно подключить отдельно. Зато весь экран является сенсорным, где виртуальная клавиатура появляется тогда, когда необходимо ввести текстовую информацию, а перемещение указателя на экране осуществляется движением пальца.

Особенности планшетный компьютер:

Мобильные ОС: современные планшеты производят различные фирмы, но всех их можно подразделить на два лагеря, или по наличию операционной системы — Android или iOS. Операционная система установлена с завода, а бесплатные обновления для всех и ограничиваются лишь техническими характеристиками устройства. Как правило, уведомление о наличии обновления появляется при подключении к интернету.

Bluetooth: В целях экономии пространства, планшетные компьютеры имеют минимальное количество портов. Но если захотите использовать внешнюю клавиатуру или другие периферийные устройства, они будут использовать беспроводное Bluetooth соединение.

Устройство для чтения электронных книг (E-Book Readers)

Устройства для чтения электронных книг (также называют электронная книга), похожи на планшетные компьютеры, но главное их назначение чтение электронных книг (цифровые, загружаемые книги). Такие книги возможно купить или скачать в интернете.

Электронные книги подразделяются на две категории по технологии отображения цифровой информации:

Смартфоны (Smartphones)

У современных смартфонов сенсорные экраны и операционные системы, похожие на те, что используются в планшетных компьютерах. Технологии не стоят на месте и с каждым годом появляются всё новые и новые модели с ещё более мощными характеристиками, которые открывают новые возможности перед пользователями.

Все смартфоны оборудованы несколькими модулями беспроводного подключения к интернету и обмену данных. Смартфон сегодня способен заменить планшет, электронную книгу, фотоаппарат, видеокамеру и даже банковские карты.

Человечество постоянно прогрессирует, изобретает новые технологии, создает устройства, облегчающие нашу жизнь. За последнее время, произошло огромное количество изменений в области мобильных коммуникаций.

Если раньше, мобильный телефон был реально необходим только для связи с людьми, находясь вне дома , то сейчас сотовые телефоны приравняли к наручным часам или записной книжке. Однако, стоить отметить, что функции наручных часов или записной книжки, мобильный телефон выполняет не хуже, а иногда даже лучше. Некоторые люди просто напросто забыли о существовании наручных часов, купив себе телефон. Что уж говорить про записную книжку, ее скоро совсем нигде не встретишь.

Записывать контакты в мобильный телефон и потом одним нажатием кнопки звонить, конечно, удобно. Но что если вам необходимо записать план работы на сегодняшний день или, скажем, распорядок. Набирать на кнопках долго и неудобно. А что если по ходу дня вам необходимо будет корректировать свой график? Мало кто рискнет пойти по такому пути. Можно сделать синхронизацию мобильного телефона с компьютером, но вы не всегда будете брать с собой компьютер, поэтому это тоже не выход.

А вот если вам будет необходимо взять с собой в поездку электронные письма, базу данных с работы или даже любимые книги для чтения.. Тут вам обычный телефон не поможет. Зато смартфоны тут кстати. Смартфон, это устройство, объединившее в себя все лучшие черты мобильного телефона и КПК. Этот гибрид в отдельных случаях уступает, как КПК, так и сотовым телефонам, однако взамен предоставляет вам комфортное использование одного устройства вместо двух. А в случае возникновения проблем с вашим устройством, вы можете обратиться в центр по ремонту кпк — вот ссылка.

В современной терминологии, смартфон означает устройство, у которого отсутствует клавиатура. Ввод данных производиться с сенсорного экрана; если он начинает терять чувствительность и не отвечает на нажатия, то, возможно, потребуется ремонт сенсорного экрана телефона цена на который будет зависеть от конкретной модели — здесь подробнее.

Если же клавиатура присутствует, то устройство можно назвать коммуникатором, но ни как не смартфоном. Смартфоны и коммуникаторы часто путают. Некоторые принимают свой смартфона за коммуникатор, другие наоборот, думают, что их коммуникатор, это ничто иное, как смартфон. Зачастую, смартфоны и коммуникаторы очень близки по функциям, а иногда выполняют совершенно одинаковые функции. Различие состоит лишь в способе ввода информации, программного обеспечения и размеров.

Мобильные технологии обеспечивают практически любые нужды современного пользователя мобильных устройств: от чтения новостей по различным тематикам, просмотра видео, прямых эфиров и эксклюзивных трансляций, рыночной информации до социального общения, обмена пользовательским фото и видео, создания собственного контента.

Благодаря техническому прогрессу, чуть ли не ежедневно появляется масса новейших разработок в области мобильных технологий. Иногда это происходит так быстро, что порой бывает сложно уследить за всеми новыми технологиями. Мобильные новинки распространяются невероятно быстрыми темпами и чтобы не отставать от них, нужно отслеживать их появление и своевременно осваивать. Так как с каждым разом появляется всё больше возможностей и то, на что раньше уходило много времени, сейчас делается в считанные минуты, а это так важно в ритме современного мира.

1.Мобильные информационные технологии.

Информацио́нные техноло́гии (ИТ, также — информационно-коммуникационные технологии) — процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информациии способы осуществления таких процессов и методов (ФЗ № 149-ФЗ); приёмы, способы и методы применения средств вычислительной техники при выполнении функций сбора, хранения, обработки, передачи и использования данных (ГОСТ 34.003-90); ресурсы, необходимые для сбора, обработки, хранения и распространения информации (ISO/IEC 38500:2008).

Специалистов в области информационных систем и технологий часто называют ИТ- или IT-специалистами.

Мобильные устройства – ряд устройств, который включает в себя смартфоны, планшеты, электронные книги, телефоны, КПК и нетбуки, главной особенностью которых является размер, а также количество выполняемых ими функций. Смартфоны – устройства, важной особенностью которых является размер и способность к транспортированию, а также большой ряд функциональных возможностей. Интернет-планшеты оснащены большим экраном, и позволяют пользоваться интернетом, книгами, офисными пакетами, а также играми.

Мобильные устройства в современном мире всё чаще используются и для хранения личных данных, и для коммуникации (передачи данных).

На сегодняшний день, к мобильным информационным технологиям можно отнести:

GSM и UMTS – это стандарты связи,
WAP – протокол, по которому можно получить доступ в Интернет с мобильного телефона,
GPRS и EDGE – технологии передачи данных,
Wi-Fi – мобильные беспроводные сети Интернет,
GPS – спутниковая система навигации,
WiMAX – телекоммуникационная технология мобильной связи, работающая по принципу Wi-Fi и позволяющая получить доступ в Интернет
Также вперед выходит новое поколение связи – сеть 4G.

GSM (от названия группы Groupe Spécial Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) (русск.СПС-900) — глобальный стандарт цифровой мобильной сотовой связи, с разделением каналов по времени (TDMA) и частоте (FDMA). Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 1980-х годов.

GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation) (1G — аналоговая сотовая связь, 2G — цифровая сотовая связь, 3G — широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет).

Мобильные телефоны выпускаются с поддержкой 4 частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц.

В зависимости от количества диапазонов, телефоны подразделяются на классы и вариацию частот в зависимости от региона использования.

• Однодиапазонные — телефон может работать в одной полосе частот. В настоящее время не выпускаются, но существует возможность ручного выбора определённого диапазона частот в некоторых моделях телефонов, например Motorola C115, или с помощью инженерного меню телефона.

• Двухдиапазонные (Dual Band) — для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800 и 850/1900 для Америки и Канады.

• Трёхдиапазонные (Tri Band) — для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800/1900 и 850/1800/1900 для Америки и Канады.

• Четырехдиапазонные (Quad Band) — поддерживают все диапазоны 850/900/1800/1900.

GSM на сегодняшний день является наиболее распространённым стандартом связи. По данным ассоциации GSM (GSMA) на данный стандарт приходится 82 % мирового рынка мобильной связи, 29 % населения земного шара использует глобальные технологии GSM. В GSMA в настоящее время входят операторы более чем 210 стран и территорий.

UMTS (англ. Universal Mobile Telecommunications System — Универсальная Мобильная Телекоммуникационная Система) — технология сотовой связи, разработана Европейским Институтом Стандартов Телекоммуникаций (ETSI) для внедрения 3G в Европе. В качестве способа передачи данных через воздушное пространство используется технология W-CDMA, стандартизованная в соответствии с проектом 3GPP ответ европейских учёных и производителей на требование IMT-2000, опубликованное Международным союзом электросвязи как набор минимальных критериев сети сотовой связи третьего поколения.

С целью отличия от конкурирующих решений UMTS также часто называют 3GSM с целью подчеркнуть принадлежность технологии к сетям 3G и его преемственность в разработках с сетями стандарта GSM.

Wireless Application Protocol (WAP) (англ. Wireless Application Protocol — беспроводной протокол передачи данных). Протокол создан специально для сетей GSM, где нужно устанавливать связь портативных устройств (мобильный телефон, КПК, пейджеры, устройства двусторонней радиосвязи, смартфоны, и другие терминалы) с сетью Интернет. WAP возник в результате слияния двух сетевых технологий: беспроводной цифровой передачи данных и сети Интернет. С помощью WAP пользователь мобильного устройства может загружать из сети Интернет любые цифровые данные. Параллельно с WAP, для возможности отображать мобильный контент на монохромных (а позже и четырёх- и восьмицветовых) экранах мобильных устройств, был создан WML по стилю написания похожий на HTML, но гораздо более облегчённый и специализированный для мобильных устройств c низким уровнем поддерживаемых технологий.

При использовании GPRS информация собирается в пакеты и передаётся через неиспользуемые в данный момент голосовые каналы. Такая технология предполагает более эффективное использование ресурсов сети GSM. При этом, что именно является приоритетом передачи — голосовой трафик или передача данных — выбирается оператором связи. Федеральная тройка в России использует безусловный приоритет голосового трафика перед данными, поэтому скорость передачи зависит не только от возможностей оборудования, но и от загрузки сети. Возможность использования сразу нескольких каналов обеспечивает достаточно высокие скорости передачи данных, теоретический максимум при всех занятых таймслотах TDMA составляет 171,2 кбит/c. Существуют различные классы GPRS, различающиеся скоростью передачи данных и возможностью совмещения передачи данных с одновременным голосовым вызовом.

Абоненту, подключенному к GPRS, предоставляется виртуальный канал, который на время передачи пакета становится реальным, а в остальное время используется для передачи пакетов других пользователей. Поскольку один канал могут использовать несколько абонентов, возможно возникновение очереди на передачу пакетов, и, как следствие, задержка связи. Например, современная версия программного обеспечения контроллеров базовых станций допускает одновременное использование одного таймслота шестнадцатью абонентами в разное время и до 5 (из 8) таймслотов на частоте, итого - до 80 абонентов, пользующихся GPRS на одном канале связи (средняя максимальная скорость при этом 21,4*5/80 = 1,3 кбит/с на абонента). Другой крайний случай - пакетирование таймслотов в один непрерывный с вытеснением голосовых абонентов на другие частоты (при наличии таковых и с учётом приоритета). При этом телефон, работающий в режиме GPRS, принимает все пакеты на одной частоте и не тратит времени на переключения. В этом случае скорость передачи данных достигает максимально возможной, как и описано выше, 4+2 таймслота(class 10) или 4+4 (class 12).

Технология GPRS использует GMSK-модуляцию. В зависимости от качества радиосигнала, данные, пересылаемые по радиоэфиру, кодируются по одной из 4-хкодовых схем (CS1—CS4). Каждая кодовая схема характеризуется избыточностью кодирования и помехоустойчивостью, и выбирается автоматически в зависимости от качества радиосигнала. По той же схеме и используя то же самое оборудование, работает и технология EDGE. Но внутри таймслота EDGE используется другая, более плотная, упаковка информации (модуляция 8PSK).

GPS (англ. Global Positioning System — система глобального позиционирования, читается Джи Пи Эс) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположениe во всемирной системе координат WGS 84. Позволяет в любом месте Земли (исключая приполярные области), почти при любой погоде, а также в околоземном космическом пространстве определять местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США, при этом в настоящее время доступна для использования для гражданских целей — нужен только навигатор или другой аппарат (например, смартфон) с GPS-приёмником.

GPS состоит из трёх основных сегментов: космического, управляющего и пользовательского. Спутники GPS транслируют сигнал из космоса, и все приёмники GPS используют этот сигнал для вычисления своего положения в пространстве по трём координатам в режиме реального времени.

Космический сегмент состоит из 32 спутников, вращающихся на средней орбите Земли.

По состоянию на 1 июня 2014 года используются по целевому назначению лишь 29 КА. На этапе ввода в систему 1 КА, выведены на техобслуживание 2 КА.

Управляющий сегмент представляет собой главную управляющую станцию и несколько дополнительных станций, а также наземные антенны и станции мониторинга, ресурсы некоторых из упомянутых являются общими с другими проектами.

Пользовательский сегмент представлен приемниками GPS, находящихся в ведении государственных институтов, и сотнями миллионов устройств, владельцами которых являются обычные пользователи.

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN и был согласован).

4G (от англ. fourth generation — четвёртое поколение) — поколение мобильной связи с повышенными требованиями. К четвёртому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с - подвижным и 1 Гбит/с - стационарным абонентам. Для сравнения, в сетях 3G, которые на данный момент развернуты большей частью в Азии, США и Европе, скорость передачи данных составляет от 7 до 14 Мбит/с.

Технологии LTE Advanced (LTE-A) и WiMAX 2 (WMAN-Advanced, IEEE 802.16m) были официально признаны беспроводными стандартами связи четвёртого поколения 4G (IMT-Advanced) Международным союзом электросвязи на конференции в Женеве в 2012 году.

• Умные часы и прочее

Смартфон (англ. smartphone — умный телефон) — телефон, дополненный функциональностью персонального компьютера.

Смартфоны отличаются от обычных мобильных телефонов наличием достаточно развитой операционной системы, открытой для разработки программного обеспечения сторонними разработчиками (операционная система обычных мобильных телефонов закрыта для сторонних разработчиков). Установка дополнительных приложений позволяет значительно улучшить функциональность смартфонов по сравнению с обычными мобильными телефонами.

2. Безопасность информационных технологий в мобильных устройствах.

По данным международной компании "Лаборатория Касперского", которая специализируется на разработке систем защиты от киберугроз, 88% пользователей хранят на своих мобильных устройствах личную информацию, 48% хранят логины и пароли, и 28% хранят данные, связанные с финансами.

Эта статистика говорит о необходимости защищать информацию, хранящуюся на мобильных устройствах.

Для этого в первую очередь, конечно, необходимо обезопасить своё устройство от вирусов и других вредоносных программ. Согласно некоммерческой правозащитной организации Electronic Frontier Foundation (EFF) они могут появится на девайсе благодаря пользователю, который сам установит вредоносное ПО, или благодаря злоумышленнику, который установит ПО, используя "дыры" в предустановленном ПО либо просто получив физический доступ к мобильному устройству (учитывая размеры современных устройств, такой вариант вполне реален).

В качестве общей защиты от вирусов можно использовать мобильные антивирусы.

В таблице 1 на основе данных из общедоступной универсльной интернет-энциклопедии "Википедия" сравниваются мобильные приложения компаний Avast, Avira Operations, Dr. Web, ESET, Kaspersky Lab, McAfee, Qihoo 360 и Symantec для защиты от вредоносных программ на платформе Android. Все они кроме приведенных в таблице критериев имеют возможность проверки устройства по требованию и защиту устройства в режиме реального времени.

Выбирая новый смартфон или планшет, важно обратить внимание на модули связи, навигацию и коммуникации (беспроводные модули связи). В процессе эксплуатации это предопределит возможности устройства и режимы работы. Поэтому первым делом стоит выяснить предварительные сценарии использования гаджета и ознакомится с существующими модулями.

1. Связь.

Стандарты сети.

Для осуществления звонков или обмена других данных, используется цифровая мобильная сотовая связь. Различают несколько поколений сетей, где основное отличие в повышении качества связи и скорости передачи данных:

2G: GSM.
2,5G: GPRS, EDGE.
3G: WCDMA, CDMA2000, UMTS, TD-CDMA.
3,5G: HSDPA, HSUPA, HSPA, HSPA.
4G: TDD-LTE, FDD-LTE.

На набор сетей в смартфоне влияет регион (страна) для которой разрабатывалось мобильное устройство. При этом сети второго и третьего поколения включены по умолчанию. Так же стоит отметить, что в планшетах для передачи голоса используется второе поколение, а третье только для интернета. Для получения детальной информации стоит ознакомиться со спецификацией на коробке или сайте производителя.

В данном случае требуется подобрать устройство, которое содержит подходящие типы сетей для страны, где предполагается эксплуатация. Например, сеть TD-CDMA работает только в Китае и в других странах бесполезна. Так же CDMA2000 не будет работать в России, как и LTE в Турции или Украине. А вот если планируется поездка в Европу или США, тогда есть смысл рассмотреть устройство с поддержкой CDMA и LTE. При этом частоты последнего отличаются в Европе и США.

Так же стоит сравнить частоты сетей в мобильном устройстве и поддерживаемые оператором. В случае расхождения, сеть не заработает. Так же стоит помнить, для официальной продажи в местном магазине, мобильные устройства проходит сертификацию на соответствие сетей. А вот смартфоны или планшеты, привезенные из-за границы нет. Поэтому стоит уточнить информацию о поддерживаемых сетях и частотах на сайте производителя или магазина/ продавца. А ещё лучше воздержаться от покупки в ларьке на рынке или переходе в метро, так как нет гарантии, что мобильные устройства ввезены официально.

Скорость передачи данных.

Ниже написана максимально возможная скорость скачивания мобильного интернета для каждого поколения сети. При этом важно понимать, что скорость ограничивается качеством предоставления услуг операторами.

2G: 9,6-14,4 кбит/с.
2,5G: 115 кбит/с, 384 кбит/с.
3G: до 3,6 Мбит/с.
3,5G: до 42 Мбит/с.
4G: до 600 Мбит/с.

Типы и количество SIM карт.

Для доступа к сотовой сети используются пластиковые карты с чипом, где содержится уникальный (неповторяемый) абонентский номер. Исключение стандарт CDMA, где карточный номер так же прошивается в мобильное устройство. Различают три типа (размера) SIM карт:

SIM – стандартный размер 25×15 мм.
Micro-SIM – уменьшенный вариант 15х12 мм.
Nano-SIM – новый формат 12.3×8.8 мм придуманный компанией Apple.

В последние несколько лет используются форматы Micro и Nano-SIM. Карту необходимого формата выдает мобильный оператор, а что бы часто не менять карточку, рационально использовать переходники.

Некоторые смартфоны поддерживают установку трёх карточек сотового оператора, но чаще производители ограничиваются вариантом из двух SIM карт. Рабочих режимов два:

Одновременная работа. Звонок принимает любая карта, даже во время телефонного разговора.
Попеременная работа. Карточки активны в сети, а если один номер занят, другие деактивируются. Такой метод работы наиболее распространенный.

2. Навигация.

GPS – американская система глобального позиционирования. Для работы требуется 24 спутника, тогда как на орбиту вывели 31. Точность 2-4 метра, а после грядущего обновления погрешность составит 60-90 см.
ГЛОНАСС – российская глобальная навигационная спутниковая система, на орбите 27 спутников и 24 в работе. Точность позиционирования 3-6 метров
BeiDou — китайская спутниковая система навигации. Из требуемых 35 спутников на орбиту выведено 21. Точность системы до 10 метров.
Galileo – европейский проект спутниковой системы навигации. Для полноценной работы системы требуется 30 спутников, выведено на орбиту 18. Точность позиционирования до 1 метра.

Мобильные устройства с устаревшими или низко производительными процессорами оснащаются только GPS навигацией. Поэтому предпочтительнее подбирать смартфон или планшет с поддержкой GPS и ГЛОНАСС. К тому же использование двух навигационных систем повышает точность до 1.5-3 метров.

Навигация BeiDou встречается чаще в устройствах ориентированных на китайский рынок или регионы, близлежащие к поднебесной. Из-за недостатка спутников покрытие охватывает только часть земного шара. Если к 2020 году число спутников достигнет 35, навигационная система BeiDou заработает в глобальном режиме.

Спутниковая система Galileo находится на этапе создания, а завершение развертывания планируется к 2020 году. При этом поддержку навигации с точностью до одного метра получат только некоторые устройства на процессорах Snapdragon 820, 652, 650, 625, 617 и 435.

3. Коммуникации.

Наличие беспроводных модулей связи позволяет смартфонам и планшетам подключаться к другим устройствам, получать и передавать информацию, использовать беспроводной интернет или выступать в виде точки доступа. Перед покупкой мобильного устройства требуется выяснить и выбрать приоритетные типы коммуникаций и не переплачивать за неиспользуемые модули.

Wi-Fi. Чаще используется для подключения к роутеру и использования беспроводного интернета. Так же некоторые приложения используют модуль для получения и передачи информации. Наличие функции HotSpot позволит устройству раздавать мобильный интернет, а частота 5 ГГц избавится от помех.

Bluetooth. Модуль применяется для получения и передачи файлов, а так же для подключения периферийных устройств: мышек, клавиатур, наушников, колонок и т.д. Не стоит рассматривать варианты Bluetooth ниже 4-го поколения.

NFC. Так же применяется для передачи информации, но на близком расстоянии. В некоторых странах используется для проведения платежей.

HotKnot. Аналог NFC в процессорах MediaTek.

ИК-порт. Передатчик применяется для управления бытовой техникой, а мобильное устройство превращается в пульт дистанционного управления. Стоит отметить, что ИК-порт легко заменить переходником, подключаемым в разъем для наушников.

DNLA. Позволяет принимать и передавать по домашней сети медиа-контент. К примеру, транслировать на экран телевизора игру или видео.

Вывод

Перед покупкой нового устройства следует определить сценарии использования. Это исключит необходимость доплачивать за модули, чья необходимость отсутствует. Важно сверить поддержку частот и сетей, особенно у смартфонов и планшетов заказанных из-за границы. Так же не лишним будет ознакомиться с результатами тестов из обзоров, а если устройство на руках, то при помощи приложений: Wifi Analyzer и GPS Test.

Читайте также: