Кіріспе
Күнделікті пайдалануға арналған электрондық өнімдер
Тұтынушы электроникасы немесе үй электроникасы – әдетте жеке үйлерде күнделікті пайдалану үшін арналған электрондық (аналогтық немесе цифрлық) жабдықтар. Тұтынушы электроникасына ойын-сауық, байланыс және демалыс үшін қолданылатын құрылғылар жатады. Көптеген өнімдер қара немесе қоңыр түсті корпусқа орналасқандықтан, бұл өнімдер көбінесе "қара тауарлар" деп аталады. Бұл термин оларды үй шаруасына арналған "ақ тауарлардан" – кір жуғыш машиналар мен тоңазытқыштардан ажырату үшін қолданылады, бірақ қазіргі уақытта олардың кейбіреулері де Интернетке қосылатындықтан, "қара тауарлар" санатына жатады. Британ тілінде өндірушілер мен сатушылар оларды көбінесе "қоңыр тауарлар" деп атайды. 2010 жылдары ойын-сауық, байланыс және үй кеңсесіне арналған құрылғыларды, шамдарды және тұрмыстық техниканы, тіпті ванна бөлмесіне арналған жабдықтарды сататын ірі дүкендерде бұл айырмашылық көрінбейді. 20 ғасырдың басында радио хабарларын тарату арқылы алғашқы тұтынушы өнімі – радио қабылдағышы пайда болды. Кейіннен телефондар, теледидарлар, калькуляторлар, аудио және бейне жазғыштар мен ойнатқыштар, ойын консольдары, ұялы телефондар, дербес компьютерлер және MP3 ойнатқыштар енгізілді. 2010 жылдары тұтынушы электроника дүкендері GPS навигаторларын, автомобиль электроникасын (автомобиль радиолары), бейне ойын консольдарын, электрондық музыкалық аспаптарды (мысалы, синтезаторлық пернетақталар), караоке машиналарын, цифрлық камераларды және бейне ойнатқыштарды (1980 және 1990 жылдардағы VCR, содан кейін DVD және Blu-ray ойнатқыштар) сатады. Дүкендерде сонымен қатар смарт шамдар мен тұрмыстық техника, цифрлық камералар, бейнекамералар, ұялы телефондар мен смартфондар да бар. Жаңа өнімдердің ішінде виртуалды шындық көзілдіріктері, үй құрылғыларын Интернетке қосатын смарт үй құрылғылары, стриминг құрылғылары және тозуға арналған технологиялар бар. 2010 жылдары тұтынушы электроникасының көп бөлігі цифрлық технологияларға негізделді. Олар компьютер индустриясымен бірігіп, ақпараттық технологияны тұтынушыларға бағыттау деп аталатын үрдіске ұласты. Кейбір тұтынушы электроника дүкендері кеңсе және балалар жиһаздарын да сата бастады. Тұтынушы электроника дүкендері физикалық сауда орындары, онлайн дүкендер немесе олардың комбинациясы болуы мүмкін. 2020 жылға қарай тұтынушы электроникасының жылдық сатылымы 2,9 триллион долларға жетеді деп күтілуде. Бұл – электрондық өнеркәсіптің бір бөлігі. Ал электрондық өнеркәсіптің қозғаушы күші – жартылай өткізгіштер индустриясы.
Тарих
Алғашқы елу жыл ішінде фонографтың айналмалы дискісі электрониканы пайдаланбады; ине мен дыбыс құбыры таза механикалық технологиялар болды. Алайда, 1920 жылдары радио хабар тарату радио қабылдағыштардың жаппай өндірісінің негізіне айналды. Радиода қолданылған вакуумдық түтіктер дыбысты күшейтіп, оны динамик арқылы ойнату үшін диктофондарда да қолданылды. Теледидар жақын арада ойлап табылды, бірақ 1950 жылдарға дейін тұтыну нарығында маңызды рөл атқармады. 1947 жылы Джон Бардин мен Уолтер Хаузер Браттейн Белл зертханаларында алғашқы жұмыс істейтін транзисторды – нүктелік контактілі транзисторды ойлап тапты, бұл 1950 жылдардың басында қатты күйдегі жартылай өткізгіштер саласындағы маңызды зерттеулерге әкелді. Беллдегі алғашқы транзисторлардың өнертабысы мен дамуы транзисторлық радиоға жол ашты. Бұл 1950 жылдары үй развлегіші электрондық өнімдер индустриясының пайда болуына себеп болды, бұл негізінен Токио Цушин Когё (қазіргі Sony) компаниясының транзисторлық технологияны жаппай нарыққа қолжетімді транзисторлық радиолар және кейін транзисторлық теледидарлар арқылы табысты коммерцияландыруға жасаған күшті күштің нәтижесі болды. Интегралды схемалар (ИС) өндірушілер (әдетте әскери мақсаттар үшін) микросхемалардың ішіндегі электрлік байланыстарды пайдалана отырып, бір субстратқа схемаларды құрған кезде пайда болды. ИС технологиясы транзисторлық теледидарлар, қалталық калькуляторлар және 1980 жылдарға қарай, орта таптың отбасылары сатып ала алатын қолжетімді бейне ойын консольдары мен жеке компьютерлерге әкелді. 2004 жылы тұтынушы электроника индустриясының әлемдік жылдық құны 240 миллиард АҚШ долларын құрады, оның ішінде визуалды жабдықтар, аудио жабдықтар және ойын консольдары бар. Бұл шынымен де жаһандық индустрия болды, Азия-Тынық мұхиты аймағының нарық үлесі 35%-ды, Еуропаның – 31,5%-ды, АҚШ-тың – 23%-ды құрады, ал қалған әлемнің үлесі қалған бөлігін құрады. Бұл индустриядағы негізгі ойыншылар – Sony, Samsung, Philips, Sanyo және Sharp сияқты танымал брендтер. Samsung Electronics Samsung Group компаниясының құрамына кіреді. 2003 жылы Samsung Electronics компаниясының жалпы кірісі 55 миллиард долларды құрады. Samsung Electronics UK Samsung Electronics компаниясының еншілес кәсіпорны болып табылады және кіріске 1,2 миллиард доллар үлес қосады. Samsung Electronics индустриядағы кірістің үлесі ретінде ҒЗТК-ға ең көп шығын жұмсайтын компаниялардың бірі және 2003 жылы шамамен 2,9 миллиард доллар жұмсады. Samsung Electronics өзінің бәсекелестерімен бірге жаһандық компания болып табылады және 46 елдегі 89 кеңседе 88 000 адамды жұмыспен қамтиды. Кореядағы объектілерді есептемегенде, оның 24 өндірістік кешені, 40 тарату базасы және Антарктидадан басқа барлық континенттерде орналасқан 15 филиалы бар. Өндірістік объектілері бар елдерге АҚШ, Малайзия, Қытай, Үндістан және Венгрия кіреді. Еуропаның тұтыну тауарлары индустриясы соңғы 40 жылда тарифтік кедергілерді өзгерту арқылы, содан кейін техникалық және сұраныс өзгерістері арқылы дамыды. Тұтыну тауарларына жұмсалатын шығындар қолжетімді табыстың өте аз бөлігін құрады, АҚШ-та 1920 жылы 0,5 пайыздан 1980 жылы шамамен 2 пайызға дейін өсті. Дегенмен, электрлік және механикалық ұзақ өмір сүретін тауарлардың тізбегі Америка мен Ұлыбританиядағы үй шаруашылықтарының қызметін және тәжірибесін өзгертті. Пештердің, шаңсорғыштардың, тоңазытқыштардың, кір жуғыш машиналардың, радиолардың, теледидарлардың, кондиционерлердің және микротолқынды пештердің көбеюімен үй шаруашылықтарында құрылғылардың саны арта түсті. Бұл тауарлардың кең таралғанына қарамастан, олардың таралуы толыққанды түсініксіз. Кейбір құрылғылар басқаларына қарағанда жиі таралады. Атап айтқанда, радио және теледидар сияқты үй развлегіші құрылғылары үй және ас үй құрылғыларынан әлдеқайда жылдам тарады.
Тенденциялар
Тұтыну электрондық өнімдерінің ең басты ерекшелігі – бағаның үздіксіз төмендеуі. Бұл өндіріс тиімділігі мен автоматтандырудағы жетістіктерге, өндірістің жалақы төмен елдерге көшуіне байланысты еңбек құнының төмендеуіне және жартылай өткізгіштерді жобалаудағы жақсартуларға байланысты. Жартылай өткізгіш компоненттер Мур заңының артықшылығын пайдаланады, бұл заңға сәйкес, белгілі бір баға үшін жартылай өткізгіштің мүмкіндіктері екі жыл сайын екі есеге артады. Тұтыну электрондық өнімдері көптеген өнімдердің элементтерін біріктіре отырып, конвергенция үрдісін жалғастыра берген кезде, тұтынушылар әртүрлі таңдауларға тап болады. Тұтынушының хабардар шешім қабылдауы үшін өнім туралы ақпаратты жаңартып, салыстыру мүмкіндігін қамтамасыз ету қажеттігі үнемі артып келеді. Стиль, баға, сипаттамалар және өнімділік – бәрі де маңызды. Электрондық коммерцияға, яғни онлайн дүкендерге қарай бірте-бірте көшу байқалады. Көптеген өнімдер Wi-Fi, Bluetooth, EDGE немесе Ethernet сияқты технологияларды пайдалана отырып, интернетке қосылу мүмкіндігін ұсынады. Әдетте компьютермен байланысты емес өнімдер (мысалы, теледидарлар немесе Hi-Fi құрылғылары) енді үй желісі арқылы интернетке немесе компьютерге қосылып, цифрлық контентке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Жоғары сападағы (HD) контентке деген сұраныс индустрияны WirelessHD немесе ITU-T G.hn сияқты, HD контентті тұтыну электрондық құрылғылары арасында таратуға арналған бірқатар технологияларды дамытуға итермеледі.
Кәсіпкерлік бәсекелестік
Тұтынушы электроника саласы сұраныс жағынан болжау қиын тұтынушылардың талғамдарымен, жеткізушілерге байланысты кешігулермен немесе жеткізудегі бұзылыстармен, сондай-ақ өндіріс процесінде туындайтын қиындықтармен күреседі. Технологияның қарқынды дамуы немесе революциясы пайдалы табысқа кепілдіксіз үлкен инвестицияларды талап етеді. Осының салдарынан, ірі компаниялар ауқымды экономияға қол жеткізу үшін жаһандық нарыққа жүгінеді. Мұндай компаниялар тіпті инвестициялық тәуекелдерді азайту үшін, мысалы, стандарттар бойынша бірлесіп жұмыс істеуге мәжбүр болады. Жеткізу тізбегін басқаруда өнімнің қысқа өмірлік циклы, жоғары бәсекелестік пен ынтымақтастықтың қатар жүруі және жаһандану сияқты жеткізу тізбегінің түрлі аспектілеріне байланысты тәуекелдер кеңінен талқыланады. Тұтынушы электроника саласы осы жеткізу тізбегін басқарудың және осымен байланысты тәуекелдердің тікелей көрінісі болып табылады. Көбінесе, жеткізу және сұранысқа байланысты тәуекелдер ойыншықтар саласы сияқты басқа салалардағы тәуекелдерге ұқсас болғанымен, тұтынушы электроника саласы вертикальді интеграцияланған жеткізу тізбектеріне байланысты қосымша тәуекелдерге тап болады. Елдер арасындағы сұраныстың салыстырмалылығы халықаралық интеграциядан алынатын пайданың шамасын анықтайды. Сонымен қатар, тұтынушылардың әдеттері уақыт өте келе өзгереді, бұл қалыптасқан мінез-құлық үлгілерін бұзады. Кейбір салаларда нарық алғашқы сатып алудан ауыстыру сұранысына көшкенде, әртүрлілікке деген сұраныс артады. Тұтынушылардың талғамдарын одан да жақсы түсіну үшін Лизабет Коэннің "Тұтынушылар республикасы" атты кітабына жүгінуге болады. "Біздің сұранысымыз көп болса ғана үлкен өндіріс күтілуге тиіс".
Өнеркәсіп саласы
Электрондық өнеркәсіп, әсіресе тұтыну электроникасы, 20 ғасырда пайда болды және миллиардтаған долларлық әлемдік өнеркәсіпке айналды. Қазіргі қоғам өнеркәсіп басқаратын автоматтандырылған немесе жартылай автоматтандырылған зауыттарда құрастырылған түрлі-түрлі электрондық құрылғыларды қолданады.
Өңдеу
Тұтынушы электроникасының көп бөлігі Қытайда өндіріледі, себебі техникалық қызмет көрсету шығындары, материалдардың қолжетімділігі, сапасы және өндіріс жылдамдығы АҚШ сияқты басқа елдерге қарағанда артықшылықтар береді. Шэньчжэнь сияқты қалалар индустрияның маңызды өндіріс орталықтарына айналып, Apple Inc. сияқты көптеген тұтынушы электроника компанияларын өздеріне тартты.
Электрондық компонент
Электрондық компонент – электрондық жүйеде электрондарға немесе олармен байланысты өрістерге әсер ету үшін қолданылатын кез келген маңызды, жеке құрылғы немесе физикалық нысан. Электрондық компоненттер көбінесе өнеркәсіптік өнімдер болып табылады, олар жеке түрде қолжетімді және идеалды электрондық компоненттерді бейнелейтін түсініксіз абстракциялар – электрлік элементтермен шатастырылмауы керек.
Бағдарламалық жасақтама әзірлеу
Жеке компьютерлер сияқты тұтынушы электроникасы әртүрлі бағдарламалық жасақтамаларды пайдаланады. Кейбір тұтынушы электроникасында, мысалы ұялы телефондарда, енгізілген бағдарламалық қамтамасыз ету қолданылады. Осындай бағдарламалық жасақтама электрондық құрылғылардың аппараттық бөлігіне орнатылуы мүмкін. Кейбір тұтынушы электроникасы бейнекамералар мен цифрлық фотоаппараттар сияқты электрондық құрылғылармен жеке компьютерде бірге қолданылатын бағдарламалық жасақтаманы қамтиды, сонымен қатар мұндай құрылғыларға арналған үшінші тараптан да бағдарламалық жасақтама бар.
Стандарттау
Кейбір тұтынушы электроникасы "жоғары жылдамдықты екі бағытты сигналдарға" арналған қосылу протоколдары сияқты протоколдарды сақтайды. Телекоммуникацияда байланыс протоколы – компьютерлер арасында немесе компьютерлердің ішінде дерек алмасу үшін арналған цифрлық ережелер жүйесі.
Сауда көрмелері
Consumer Electronics Show (CES) сауда көрмесі 1973 жылы құрылғаннан бері жыл сайын Лас-Вегаста (Невада штаты) өткізіліп келеді. Бірінші жылы 100 экспонент қатысқан бұл іс-шара, 2020 жылы 4500-ден астам компанияның қатысуымен өтті. Көрмеде соңғы үлгідегі тұтынушы электроникасы, сала сарапшыларының сөздері және инновациялық жүлделер ұсынылады. Internationale Funkausstellung Berlin (IFA) сауда көрмесі 1924 жылы құрылғаннан бері Германияның Берлин қаласында өткізіліп келеді. Іс-шарада жаңа тұтынушы электроникасы және саланың пионерлерінің баяндамалары көрсетіледі.
Бөлшек сауда
Электрондық тауарлардың бөлшек сатуы көптеген елдерде бөлшек сауда саласының маңызды бөлігі болып табылады. АҚШ-та арнайы тұтынушы электроникасы дүкендері көбінесе елдегі ең ірі тұтынушы электроникасы сатушысы Best Buy сияқты ірі сауда орталықтарына уступил, бірақ Apple Store және аудиофилдер сияқты нақты мамандарға арналған дүкендер, сондай-ақ Нью-Йорктегі B&H Photo дүкені сияқты ерекше жағдайлар да бар. Walmart және Target сияқты кең ауқымды сауда желілері де көптеген дүкендерінде тұтынушы электроникасын сатады. Кейбір тұтынушы электроникасы сатушылары SquareTrade сияқты бағдарламалар арқылы өнімдерге ұзартылған кепілдіктер ұсынады. Электрондық аудан – тұтынушы электроникасын сататын бөлшек сауда дүкендерінің шоғырланған аймағы.
Қызмет көрсету және жөндеу
Тұтынушылық электроника қызметі – аталған өнімдерге техникалық қызмет көрсетуді білдіруі мүмкін. Тұтынушылық электроника бұзылған жағдайда, олар жөнделуі мүмкін. 2013 жылы Пенсильвания штатының Питтсбург қаласында, дискі ойнатқыштар сияқты аналогты дыбыс құрылымдарынан дыбыс тыңдаудың артуы, цифрлық дыбысқа қарағанда, сол жердегі электрондық жөндеу саласында бизнестің айтарлықтай өсуіне себеп болды.
Ұялы телефон саласы
Ұялы телефон, немесе тікелей эфирдегі телефон, кейде жай ғана «ұялы» немесе «телефон» деп қысқартылады, пайдаланушы телефон қызметі аймағында жылжып тұрғанда радиожиілік байланысы арқылы қоңырау шалуға және қабылдауға мүмкіндік беретін портативті телефон болып табылады. Радиожиілік байланысы ұялы телефон операторының коммутациялық жүйелерімен байланыс орнатады, бұл қоғамдық телефон желісіне (PSTN) қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Қазіргі заманғы ұялы телефон қызметтері ұялы желі архитектурасын пайдаланады, сондықтан ұялы телефондар Солтүстік Америкада «ұялы телефон» немесе «тікелей эфирдегі телефон» деп аталады. Телефониядан басқа, 2G цифрлық ұялы телефондар мәтіндік хабарламалар, MMS, электрондық пошта, интернетке қол жеткізу, жақын қашықтықтағы сымсыз байланыс (инфрақызыл, Bluetooth), бизнес-қосымшалар, бейне ойындар және цифрлық фотосуреттерге түсіру сияқты әртүрлі қызметтерді қолдайды. Тек осы мүмкіндіктерді ұсынатын ұялы телефондар «функциялық телефондар» деп аталады, ал жоғары деңгейдегі есептеу мүмкіндіктерін ұсынатын ұялы телефондар «смартфондар» деп аталады. Смартфон – ұялы телефон және есептеу функцияларын біріктіретін портативті құрылғы. Олар функциялық телефондардан күшті аппараттық мүмкіндіктерімен және кең ауқымды ұялы операциялық жүйелерімен ерекшеленеді, бұл кеңейтілген бағдарламалық жасақтама, интернет (ұялы кеңжолақты веб-шолуды қоса), мультимедиалық мүмкіндіктерді (музыка, бейне, камералар және ойындарды қоса) қамтамасыз етеді, сонымен қатар дауыстық қоңыраулар мен мәтіндік хабарламалар сияқты негізгі телефон функцияларын да ұсынады. Смартфондар әдетте металл-оксид-жартылай өткізгіш (MOS) интегралды схема (IC) микросхемаларын қамтиды, алдын ала орнатылған және үшінші тарап бағдарламалық жасақтамасымен пайдаланылатын әртүрлі сенсорларды (магнитометр, жақындық сенсорлары, барометр, гироскоп, акселерометр және т.б.) қамтиды және сымсыз байланыс протоколдарын (Bluetooth, Wi-Fi немесе спутниктік навигация сияқты) қолдайды.
Қоршаған ортаға әсері
2017 жылы Greenpeace USA әлемнің 17 жетекші тұтыну электроникасы компанияларының энергия және ресурстарды қолдануы, сондай-ақ химиялық заттарды пайдалануы туралы зерттеуін жариялады.
Сирек кездесетін металдар мен сирек кездесетін жер элементтері
Электрондық құрылғылар мыңдаған сирек металдар мен сирек жер элементтерін пайдаланады (бір смартфон үшін орташа есеппен 40), бұл материалдар суды және энергияны көп қажет ететін процестер арқылы өндіріліп, тазартылады. Бұл металдар жаңартылатын энергия саласында да қолданылады, демек тұтыну электроникасы шикізат үшін тікелей бәсекелеседі.
Энергияны тұтыну
Тұтынушы электроникасының энергия тұтынуы және олардың қоршаған ортаға тигізетін әсері, өндіріс процестерінен немесе құрылғыларды кәдеге шығарудан туындаған әсері, тұрақты түрде артып келеді. EIA бағалауынша, американдық үйлердегі электр энергиясының шамамен 10–15% электрондық құрылғылар мен гаджеттерге тиесілі – бұл, көбінесе, олардың көп санынан туындайды; орташа үйдің ондаған электрондық құрылғысы бар. Егер тоңазытқыштар, кептіргіштер, кір жуғыш машиналар және ыдыс жуғыш машиналар сияқты тұрмыстық техниканы да қосатын болса, тұтынушы электроникасының энергия тұтынуы Америка мен Еуропада тұрмыстық тұтынудың шамамен 50% құрайды.
Денсаулыққа әсері
Үстел мониторлары мен ноутбуктер адамдардың денсаулығына үлкен физикалық мәселелер туғызады, себебі экранды жақсырақ көру үшін дене денсаулыққа зиянды және қолайсыз күйге түсуге мәжбүр болады. Осының салдарынан мойын мен арқадағы ауырсынулар мен проблемалар көбейеді, бұл жиі қайталанатын жарақаттар деп аталады. Ұйықтауға жатар алдында электронды құрылғыларды пайдалану адамдардың ұйықтауын қиындатып, денсаулығына зиян келтіреді. Ұйқының жетіспеуі адамның дене және психикалық мүмкіндіктерін толыққанды пайдалануына кедергі келтіреді, сондай-ақ "семіздік пен қант диабетінің пайда болу қаупін арттырады", бұл "ұзақ мерзімді денсаулық салдары". Семіздік және диабет көбінесе студенттер мен жастарда кездеседі, себебі олар электронды құрылғыларды ең көп пайдаланады. "Адамдар жиі бас бармақтарымен ұялы телефонда мәтіндік хабарламалар теру арқылы Де Кервен синдромы деп аталатын, қолдағы сіңірлерге әсер ететін ауырсынуға шалдығуы мүмкін. Осы санаттағы ең танымал ауру – карпальді туннель синдромы, ол білезіктегі орталық жүйкеге қысым салдарынан пайда болады".