Введение
Смартфон (часто просто называемый телефоном) – это мобильное устройство, сочетающее в себе функциональность традиционного мобильного телефона и расширенные вычислительные возможности. Обычно он оснащен сенсорным интерфейсом, обеспечивающим пользователям 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 способов связи, включая голосовые вызовы, текстовые сообщения и приложения для обмена сообщениями в интернете. Смартфоны отличаются от более ранних моделей телефонов с акцентом на дизайн более продвинутыми аппаратными возможностями и расширенными мобильными операционными системами, доступом к интернету, бизнес-приложениям, мобильным платежам и мультимедийными функциями, включая музыку, видео, игры, радио и телевидение. Смартфоны обычно содержат ряд интегральных схем (IC) на основе металл-оксид-полупроводниковых (MOS) транзисторов, включают различные датчики, которые могут использоваться предустановленным и сторонним программным обеспечением (например, магнитометр, датчик приближения, барометр, гироскоп, акселерометр и другие), и поддерживают различные протоколы беспроводной связи (такие как LTE, 5G NR, Wi-Fi, Bluetooth и спутниковая навигация). В середине 2020-х годов производители смартфонов начали интегрировать спутниковую связь и службы экстренной помощи через спутник в устройства для использования в отдаленных регионах, где отсутствует надежная сотовая связь. После роста популярности iPhone в конце 2000-х годов большинство смартфонов имеют тонкий, плоский форм-фактор с большими емкостными сенсорными экранами, поддерживающими мультитач-жесты, вместо физических клавиатур. Большинство современных смартфонов позволяют пользователям загружать или приобретать дополнительные приложения из централизованного магазина приложений. Они часто поддерживают облачное хранилище и облачную синхронизацию, а также виртуальных помощников. Смартфоны во многом заменили персональные цифровые помощники (PDA), карманные/ладонные ПК, портативные медиаплееры (PMP), компактные цифровые фотоаппараты, видеокамеры и, в меньшей степени, портативные игровые консоли, электронные книги, карманные калькуляторы и GPS-трекеры. С начала 2010-х годов улучшенное аппаратное обеспечение и более быстрая беспроводная связь (благодаря стандартам, таким как LTE и 5G NR) способствовали росту индустрии смартфонов. По состоянию на 2014 год ежегодно продавалось более миллиарда смартфонов по всему миру. Только в 2019 году во всем мире было отгружено 1,54 миллиарда смартфонов. По состоянию на 2020 год 75,05% населения мира были пользователями смартфонов.
A smartphone (often simply called a phone) is a mobile device that combines the functionality of a traditional mobile phone with advanced computing capabilities. It typically has a touchscreen interface, allowing users to access a wide range of applications and services, such as web browsing, email, and social media, as well as multimedia playback and streaming. Smartphones have built in cameras, GPS navigation, and support for various communication methods, including voice calls, text messaging, and internet based messaging apps. Smartphones are distinguished from older design feature phones by their more advanced hardware capabilities and extensive mobile operating systems, access to the internet, business applications, mobile payments, and multimedia functionality, including music, video, gaming, radio, and television. Smartphones typically contain a number of metal–oxide–semiconductor (MOS) integrated circuit (IC) chips, include various sensors that can be leveraged by pre installed and third party software (such as a magnetometer, a proximity sensor, a barometer, a gyroscope, an accelerometer, and more), and support diverse wireless communication protocols (such as LTE, 5G NR, Wi Fi, Bluetooth, and satellite navigation). In the mid 2020s, smartphone manufacturers have begun to integrate satellite messaging connectivity and satellite emergency services into devices for use in remote regions where there is no reliable cellular network. Following the rising popularity of the iPhone in the late 2000s, the majority of smartphones have featured thin, slate like form factors with large, capacitive touch screens with support for multi touch gestures rather than physical keyboards. Most modern smartphones have the ability for users to download or purchase additional applications from a centralized app store. They often have support for cloud storage and cloud synchronization, and virtual assistants. Smartphones have largely replaced personal digital assistant (PDA) devices, handheld/palm sized PCs, portable media players (PMP), point and shoot cameras, camcorders, and, to a lesser extent, handheld video game consoles, e reader devices, pocket calculators, and GPS tracking units. Since the early 2010s, improved hardware and faster wireless communication (due to standards such as LTE and 5G NR) have bolstered the growth of the smartphone industry. As of 2014, over a billion smartphones are sold globally every year. In 2019 alone, 1.54 billion smartphone units were shipped worldwide. 75.05 percent of the world population were smartphone users as of 2020.
История
Ранние смартфоны продавались в основном на корпоративном рынке, стремясь объединить функциональность отдельных КПК с поддержкой сотовой связи, но были ограничены своими большими размерами, малым временем автономной работы, медленными аналоговыми сотовыми сетями и неразвитостью беспроводных служб передачи данных. Эти проблемы в конечном итоге были решены благодаря экспоненциальному увеличению масштаба и миниатюризации МОП-транзисторов до субмикронного уровня (закон Мура), улучшенным литий-ионным аккумуляторам, более быстрым цифровым мобильным сетям передачи данных (закон Эдхольма) и более зрелым программным платформам, позволившим экосистемам мобильных устройств развиваться независимо от провайдеров данных. В 2000-х годах платформы i-mode от NTT DoCoMo, BlackBerry, Symbian от Nokia и Windows Mobile начали набирать популярность, при этом модели часто оснащались клавиатурами QWERTY или резистивными сенсорными экранами и делали акцент на доступе к push-уведомлениям электронной почты и беспроводному интернету.
Предшественник
В начале 1990-х годов инженер IBM Фрэнк Канова осознал, что чипы и беспроводные технологии становятся достаточно компактными для использования в портативных устройствах. Первое коммерчески доступное устройство, которое можно было по праву назвать «смартфоном», началось как прототип под названием «Angler», разработанный Кановой в 1992 году в IBM и продемонстрированный в ноябре того же года на компьютерной выставке COMDEX. Усовершенствованная версия была выпущена на рынок в 1994 году компанией BellSouth под названием Simon Personal Communicator. Помимо совершения и приема сотовых звонков, Simon, оснащенный сенсорным экраном, мог отправлять и получать факсы и электронную почту. Он включал в себя адресную книгу, календарь, планировщик встреч, калькулятор, мировое время и блокнот, а также другие передовые мобильные приложения, такие как карты, котировки акций и новости. IBM Simon был произведен компанией Mitsubishi Electric, которая интегрировала функции со своими технологиями сотовой связи. Он оснащался жидкокристаллическим дисплеем (LCD) и поддерживал карты PC Card. Simon не добился коммерческого успеха, в частности из-за своего громоздкого форм-фактора и ограниченного времени автономной работы, используя NiCad-аккумуляторы вместо никель-металлгидридных аккумуляторов, обычно используемых в мобильных телефонах в 1990-х годах, или литий-ионных аккумуляторов, применяемых в современных смартфонах. Термин «умный телефон» появился лишь через год после выпуска Simon, впервые появившись в печати в 1995 году при описании PhoneWriter Communicator от AT&T. Компания Ericsson впервые использовала термин «смартфон» в 1997 году для описания новой концепции устройства – GS88.
Японские сотовые телефоны
В 1999 году японский оператор беспроводной связи NTT DoCoMo запустил i-mode – новую мобильную интернет-платформу, обеспечивавшую скорость передачи данных до 9,6 килобит в секунду и доступ к веб-сервисам, таким как онлайн-покупки. В i-mode NTT DoCoMo использовался cHTML, язык, который ограничивал некоторые аспекты традиционного HTML ради увеличения скорости передачи данных для устройств. Ограниченная функциональность, небольшие экраны и недостаточная пропускная способность позволяли телефонам работать на более низких скоростях передачи данных. Рост популярности i-mode помог NTT DoCoMo привлечь около 40 миллионов абонентов к концу 2001 года и занять первое место по рыночной капитализации в Японии и второе в мире. Японские мобильные телефоны все больше отличались от мировых стандартов и тенденций, предлагая передовые сервисы и функциональность, близкую к смартфонам, специально адаптированную для японского рынка, такие как мобильные платежи и покупки, технология ближней связи (NFC), позволяющая использовать мобильный кошелек вместо смарт-карт для оплаты проезда, карт лояльности, удостоверений личности, билетов на мероприятия, купонов, денежных переводов и т.д., загружаемый контент, например, мелодии звонков, игры и комиксы, а также мобильное телевидение 1seg. Однако телефоны японских производителей использовали собственную прошивку и еще не поддерживали стандартизированные мобильные операционные системы, предназначенные для разработки приложений сторонними разработчиками, поэтому их программное обеспечение и экосистемы были схожи с очень продвинутыми функциональными телефонами. Как и в случае с другими функциональными телефонами, для дополнительного программного обеспечения и сервисов требовались партнерства и соглашения с операторами. Высокая степень интеграции телефонов и операторов, уникальные функции телефонов, нестандартные платформы и адаптация к японской культуре затрудняли экспорт телефонов японскими производителями, особенно учитывая высокий спрос на них в самой Японии, что не стимулировало компании искать дополнительную прибыль на других рынках. Появление технологии 3G на других рынках и неяпонских телефонов с мощными стандартизированными операционными системами для смартфонов, магазинами приложений и передовыми возможностями беспроводной связи позволило неяпонским производителям телефонов, наконец, выйти на японский рынок, постепенно перенимая японские функции телефонов, такие как эмодзи, мобильные платежи, NFC и т.д., и распространяя их по всему миру.
Ранние смартфоны
Телефоны, эффективно использовавшие какие-либо значительные возможности подключения к данным, оставались редкостью за пределами Японии до появления Danger Hiptop в 2002 году, который добился умеренного успеха среди потребителей в США под названием T-Mobile Sidekick. Позже, в середине 2000-х годов, бизнес-пользователи в США начали переходить на устройства на базе Windows Mobile от Microsoft, а затем на смартфоны BlackBerry от Research In Motion. Американские пользователи в 2006 году популяризировали термин "CrackBerry" из-за вызывающей привыкание природы BlackBerry. В США высокая стоимость тарифных планов передачи данных и относительная редкость устройств с поддержкой Wi-Fi, позволяющей избежать использования сотовой сети, ограничивали распространение смартфонов в основном бизнес-профессионалами и "ранними последователями". За пределами США и Японии компания Nokia добилась успеха со своими смартфонами на базе Symbian, изначально разработанной Psion для их персональных органайзеров, и эта ОС была самой популярной для смартфонов в Европе в середине и конце 2000-х годов. Первоначально смартфоны Nokia Symbian были ориентированы на бизнес-сегмент с помощью серии Eseries, аналогично устройствам Windows Mobile и BlackBerry того времени. Начиная с 2002 года, Nokia начала выпускать смартфоны, ориентированные на потребителя, популяризированные серией Nseries, ориентированной на развлечения. До 2010 года Symbian была самой распространенной в мире операционной системой для смартфонов. Происхождение от сенсорного персонального цифрового помощника (PDA) и адаптированных операционных систем, таких как Palm OS, "карманных ПК" – версий Windows Mobile, а также интерфейса UIQ, первоначально разработанного для PDA с сенсорным вводом на устройствах Symbian OS, привело к тому, что некоторые ранние смартфоны имели интерфейсы, управляемые стилусом. Они обеспечивали использование виртуальных клавиатур и рукописного ввода, что также облегчало ввод азиатских символов. К середине 2000-х годов большинство смартфонов были оснащены физической клавиатурой QWERTY. Большинство из них использовали форм-фактор с "клавиатурной панелью", как в линейке BlackBerry, смартфонах Windows Mobile, Palm Treo и некоторых моделях Nokia Eseries. Некоторые скрывали свою полноразмерную физическую клавиатуру QWERTY в раздвижном корпусе, как в линейке Danger Hiptop. Некоторые модели имели только цифровую клавиатуру с использованием T9, например, Nokia Nseries и другие модели Nokia Eseries. Резистивные сенсорные экраны с интерфейсами, управляемыми стилусом, все еще можно было встретить в некоторых смартфонах, таких как Palm Treo, которые отказались от рукописного ввода после нескольких ранних моделей, доступных в версиях с Graffiti вместо клавиатуры.
Форм-фактор и операционная система сдвигаются
Оригинальный Apple iPhone; после его представления стандартный форм-фактор смартфонов сместился в сторону больших сенсорных программных интерфейсов без физических кнопок. Первый телефон любого типа с большим емкостным сенсорным экраном был LG Prada, анонсированный LG в декабре 2006 года. Это был модный телефон, созданный в сотрудничестве с итальянским дизайнером роскоши Prada, с 3-дюймовым экраном разрешением 240 x 400 пикселей, 2-мегапиксельной цифровой камерой с возможностью видеозаписи 144p, светодиодной вспышкой и миниатюрным зеркалом для автопортретов. В январе 2007 года Apple Computer представила iPhone. Он имел 3,5-дюймовый емкостный сенсорный экран с вдвое большим разрешением, чем у большинства смартфонов того времени, и представил технологию мультитач в телефонах, что позволило использовать жесты, такие как "сведение" пальцами, для увеличения или уменьшения масштаба фотографий, карт и веб-страниц. iPhone был примечателен тем, что стал первым устройством такого рода, ориентированным на массовый рынок, которое отказалось от использования стилуса, клавиатуры или кнопок, типичных для современных смартфонов, вместо этого используя большой сенсорный экран для прямого ввода пальцем в качестве основного средства взаимодействия, и не был специально разработан для телефонов. Позже Apple выпустила обновление программного обеспечения, которое предоставило iPhone встроенный App Store, позволяющий осуществлять прямые беспроводные загрузки стороннего программного обеспечения. Этот тип централизованного App Store и бесплатных инструментов для разработчиков быстро стал новой основной парадигмой для всех платформ смартфонов в области разработки программного обеспечения, распространения, поиска, установки и оплаты, заменив дорогие инструменты для разработчиков, требовавшие официального одобрения для использования, и зависимость от сторонних источников, предоставляющих приложения для различных платформ. Android основан на модифицированном ядре Linux, что обеспечивает большую мощность по сравнению с мобильными операционными системами, адаптированными из КПК и функциональных телефонов. Первое устройство Android, горизонтально-сдвижной HTC Dream, было выпущено в сентябре 2008 года. В 2012 году Asus начала экспериментировать с конвертируемой системой док-станции под названием PadFone, где автономный телефон при необходимости можно вставлять в экран размером с планшет с интегрированной вспомогательной батареей и использовать его как таковой. В 2013 и 2014 годах Samsung экспериментировала с гибридной комбинацией компактной камеры и смартфона, выпустив Galaxy S4 Zoom и K Zoom, каждый из которых оснащен интегрированным 10-кратным оптическим зумом и ручными настройками параметров (включая ручную экспозицию и фокусировку) за несколько лет до того, как они получили широкое распространение среди смартфонов. S4 Zoom дополнительно имеет поворотное кольцо вокруг объектива и крепление для штатива. Несмотря на увеличение размеров экранов, производители пытались делать смартфоны тоньше за счет практичности и прочности, поскольку более тонкий корпус более уязвим к изгибам и имеет меньше места для компонентов, в частности, для емкости аккумулятора.
Усовершенствования камеры
На заднем плане Nokia 9 PureView. Оснащен пятилинзовым массивом камер с оптикой Zeiss, использующим комбинацию цветных и монохромных сенсоров. На заднем плане Huawei P30. Имеет три объектива камеры, обращенных назад, с оптикой Leica. Первым коммерческим телефоном с камерой был Kyocera Visual Phone VP 210, выпущенный в Японии в мае 1999 года. В то время он назывался "мобильным видеотелефоном" и имел фронтальную камеру с разрешением 110 000 пикселей. Он мог мгновенно передавать изображения по сотовой связи. К середине 2000-х годов в телефонах высокого класса обычно были интегрированные цифровые камеры. В 2003 году телефоны с камерами превзошли по продажам отдельные цифровые камеры, а в 2006 году – отдельные цифровые и пленочные камеры. За пять лет было продано пять миллиардов телефонов с камерами, и к 2007 году более половины всех установленных мобильных телефонов были оснащены камерами. Пик продаж отдельных камер пришелся на 2008 год. Многие ранние смартфоны вообще не имели камер, а более ранние модели, которые их имели, демонстрировали низкую производительность и недостаточное качество изображений и видео, которое не могло конкурировать с бюджетными компактными камерами и удовлетворять потребности пользователей. К началу 2010-х годов почти все смартфоны были оснащены встроенной цифровой камерой. Снижение продаж отдельных камер ускорилось из-за растущего использования смартфонов с быстро совершенствующейся камерой для любительской фотографии, более простой обработки изображений и возможности мгновенного обмена фотографиями через приложения и веб-сервисы. К 2011 году сотовые телефоны с интегрированными камерами продавались в количестве сотен миллионов единиц в год. В 2015 году продажи цифровых камер составили 35 395 миллионов единиц, что составляет менее трети от пикового уровня продаж цифровых камер и немного меньше, чем пиковый уровень продаж пленочных камер. Рост популярности смартфонов для фотосъемки привел к тому, что небольшим компактным камерам стало сложно создавать эффект боке на изображениях, но в настоящее время некоторые смартфоны оснащены камерами с двумя объективами, которые легко воспроизводят эффект боке и даже могут регулировать степень боке после съемки. Это достигается путем захвата нескольких изображений с разными настройками фокусировки, а затем объединения фона основного изображения с макросъемкой. В 2007 году Nokia N95 выделялась как смартфон с 5,0-мегапиксельной (Мп) камерой, в то время как у большинства других были 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 5,0-мегапиксельные камеры стали обычным явлением; несколько смартфонов имели 8,0-мегапиксельные камеры, а Nokia N8, Sony Ericsson Satio и Samsung M8910 Pixon12 – 12 Мп. Основная камера Nokia N86 2009 года имеет уникальный объектив с трехуровневой диафрагмой. Altek Leo, 14-мегапиксельный смартфон с 3-кратным оптическим зумом и 720p HD-видеокамерой, был выпущен в конце 2010 года. В 2011 году, в том же году, когда была выпущена Nintendo 3DS, HTC представила Evo 3D, 3D-телефон с двойной пятимегапиксельной камерой на задней панели для пространственной съемки, один из первых мобильных телефонов с более чем одной камерой на задней панели. В 2012 году Samsung Galaxy S3 представила возможность делать фотографии с помощью голосовых команд. В 2012 году Nokia анонсировала и выпустила Nokia 808 PureView, оснащенную 41-мегапиксельным сенсором 1/1,2 дюйма и высококачественным объективом f/2,4 Zeiss со всеасферической одногрупповой линзой. Высокое разрешение обеспечивает четырехкратный цифровой зум без потерь при разрешении 1080p и шестикратный при разрешении 720p с помощью обрезки сенсора изображения. Nokia Lumia 1020 2013 года имеет аналогичную камеру высокого разрешения, с добавлением оптической стабилизации изображения и ручных настроек камеры, которые стали обычным явлением в телефонах высокого класса, хотя и не хватает расширяемой памяти, которая могла бы быть полезна для соответствующих больших размеров файлов. Мобильная оптическая стабилизация изображения была впервые представлена Nokia в 2012 году с Lumia 920, а самым ранним известным смартфоном с оптически стабилизированной фронтальной камерой является HTC 10 2016 года. Оптическая стабилизация изображения позволяет увеличить время экспозиции при съемке в условиях низкой освещенности и сгладить дрожание видео при съемке с рук, поскольку видимость дрожания усиливается на большом экране, таком как монитор или телевизор, что может негативно сказаться на впечатлениях от просмотра. С 2012 года смартфоны все чаще способны делать фотографии во время записи видео. Разрешение этих фотографий может варьироваться в зависимости от устройства. Samsung использует самое высокое разрешение сенсора 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. Первые iPhone с такой функциональностью, iPhone 5 и 5s, делали одновременные фотографии с разрешением 0,9 мегапикселя (1280 × 720) во время записи видео. 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 местности. Apple позже сделала то же самое в 2017 году с iPhone X. В том же году iOS 7 представила широко распространенную интуицию видоискателя, где экспозицию можно регулировать вертикальным свайпом после установки фокусировки и экспозиции нажатием, и даже после блокировки, удерживая на короткое время. 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 зумом, а также поворотное кольцо вокруг объектива, как в компактных камерах высокого класса, и крепление для штатива ISO 1222. Он оснащен ручными настройками параметров, включая фокусировку и экспозицию. Преемник, Samsung Galaxy K Zoom 2014 года, получил улучшения разрешения и производительности, но лишился поворотного кольца и крепления для штатива, чтобы придать более смартфонную форму с менее выступающим объективом. Panasonic Lumix DMC CM1 2014 года была еще одной попыткой объединить мобильный телефон с компактной камерой, настолько, что она унаследовала бренд Lumix. Несмотря на отсутствие оптического зума, ее сенсор изображения имеет формат 1", как в компактных камерах высокого класса, таких как Lumix DMC LX100 и Sony CyberShot DSC RX100, с многократно большей площадью поверхности, чем у типичного сенсора изображения мобильной камеры, а также поддержкой светочувствительности до ISO 25600, что значительно превышает типичный диапазон светочувствительности мобильной камеры. По состоянию на 2021 год преемника выпущено не было. В 2013 и 2014 годах HTC экспериментально обменивала количество пикселей на размер поверхности пикселя в своих One M7 и M8, оба с разрешением всего четыре мегапикселя, которые рекламировались как UltraPixel, за счет повышения яркости и снижения шума при слабом освещении, хотя более поздняя модель One M8 лишена оптической стабилизации изображения. 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 фокусировки ("UFocus"), имитируя возможность выборочной фокусировки изображений, созданных камерой светового поля. HTC вернулась к камере с высоким разрешением в 2015 году с One M9. Между тем, в 2014 году LG Mobile начала экспериментировать с функциональностью камеры времени пролета, где задний лазерный луч, измеряющий расстояние, ускоряет автофокусировку. Автофокусировка с фазовым обнаружением все чаще использовалась в середине 2010-х годов, обеспечивая более быструю и точную фокусировку, чем контрастная. В 2016 году Apple представила iPhone 7 Plus, один из телефонов, популяризировавших двойную камеру. iPhone 7 Plus включал в себя основную 12-мегапиксельную камеру вместе с 12-мегапиксельной телекамерой. В начале 2018 года Huawei выпустила новый флагманский телефон Huawei P20 Pro, одну из первых установок с тремя камерами с оптикой Leica. В конце 2018 года Samsung выпустила новый смартфон среднего класса Galaxy A9 (2018) с первой в мире четырехкамерной установкой. Nokia 9 PureView была выпущена в 2019 году с пенталинзовой камерой. 2019 год...
Видео HDR
Первыми смартфонами, способными записывать HDR-видео, стали Sony Xperia Z начала 2013 года и Xperia Z Ultra середины 2013 года, за которыми последовала Galaxy S5 начала 2014 года, все с разрешением 1080p.
Аудиозапись
Мобильные телефоны с несколькими микрофонами обычно позволяют записывать видео со стереозвуком для создания эффекта пространственности. Первыми эту функцию реализовали компании Samsung, Sony и HTC в 2012 году на моделях Samsung Galaxy S3, Sony Xperia S и HTC One X. Apple начала использовать стереозвук с выходом семейства iPhone Xs и iPhone XR в 2018 году.
Фотография
С середины 2010-х годов особое внимание уделяется фронтальной камере, разрешение которой достигло показателей, типичных для основных камер, например, 8 мегапикселей у LG G4 (2015), 13 мегапикселей у Sony Xperia C5 Ultra и 16 мегапикселей (с оптической стабилизацией) у Sony Xperia XA Ultra (2016). В 2015 году LG V10 представила систему с двумя фронтальными камерами, где вторая имеет более широкий угол обзора для групповых снимков. Samsung внедрила функцию панорамной съемки с фронтальной камеры (селфи-панорамы) начиная с Galaxy Note 4 для расширения поля зрения.
Видео
В 2012 году Galaxy S3 и iPhone 5 впервые предложили запись видео с фронтальной камеры в разрешении 720p HD (с частотой 30 кадров в секунду). В начале 2013 года Samsung Galaxy S4, HTC One M7 и Sony Xperia Z представили запись в формате 1080p Full HD с той же частотой кадров, а в конце 2014 года Galaxy Note 4 впервые предложил запись видео 1440p на передней камере. Apple внедрила запись видео 1080p с фронтальной камеры в iPhone 7, выпущенном в конце 2016 года. В 2019 году смартфоны начали поддерживать запись видео 2160p 4K на фронтальную камеру, спустя шесть лет после появления 2160p на основной камере с Galaxy Note 3.
Многозадачность
Ранней реализацией одновременной работы нескольких задач на дисплее смартфона стали режим "картинка в картинке" ("плавающее окно") и "живой список видео" с отображением миниатюр воспроизводимого видео в Samsung Galaxy S3 2012 года, причем первый из этих режимов позже был добавлен в Samsung Galaxy Note 2011 года посредством обновления программного обеспечения. Позднее в том же году режим разделенного экрана был реализован в Galaxy Note 2, а затем добавлен в Galaxy S3 через "обновление премиум-пакета". Самая ранняя реализация многооконного режима, подобного настольным компьютерам и ноутбукам, была представлена в Samsung Galaxy Note 3 2013 года.
Складываемые смартфоны
Смартфоны с гибкими дисплеями рассматривались как возможные, как только производственные затраты и процессы стали экономически целесообразными. В ноябре 2018 года стартап Royole представил первый коммерчески доступный складной смартфон Royole FlexPai. В том же месяце Samsung представила прототип телефона с дисплеем "Infinity Flex Display" на своей конференции разработчиков, оснащенный небольшим внешним дисплеем на "обложке" и большим дисплеем, размером с планшет, в разложенном состоянии. Samsung заявила, что ей также потребовалось разработать новый полимерный материал для покрытия дисплея вместо стекла. Samsung официально анонсировала Galaxy Fold, основанный на ранее продемонстрированном прототипе, в феврале 2019 года с первоначально запланированным выпуском в конце апреля. Из-за различных проблем с надежностью дисплея и петель, выявленных первыми обозревателями, выпуск Galaxy Fold был перенесен на сентябрь для внесения изменений в конструкцию. В ноябре 2019 года Motorola представила вариацию этой концепции, переосмыслив Razr, используя горизонтально складывающийся дисплей для создания форм-фактора раскладушки, вдохновленного предыдущей линейкой одноименных телефонов. Samsung представила аналогичное устройство, известное как Galaxy Z Flip, в следующем феврале.
Другие события в 2010-х годах
Первым смартфоном со сканером отпечатков пальцев был Motorola Atrix 4G в 2011 году. В сентябре 2013 года iPhone 5S был представлен как первый смартфон на крупном американском операторе после Atrix, оснащенный этой технологией. И вновь iPhone популяризировал эту концепцию. Одним из препятствий для внедрения сканирования отпечатков пальцев среди потребителей были опасения по поводу безопасности, однако Apple смогла решить эти проблемы, зашифровав данные отпечатков пальцев на процессоре A7, расположенном внутри телефона, а также обеспечив, чтобы эта информация не была доступна сторонним приложениям и не хранилась в iCloud или на серверах Apple.
В 2012 году Samsung представила Galaxy S3 (GT i9300) с возможностью установки беспроводной зарядки, воспроизведением видео, 4G LTE-вариантом (GT i9305) и четырехъядерным процессором. В 2013 году Fairphone запустила свой первый «социально-этичный» смартфон на Лондонском фестивале дизайна, чтобы решить проблемы, связанные с поставками материалов в производстве, за которым последовал Shiftphone в 2015 году. В конце 2013 года QSAlpha начала производство смартфона, полностью ориентированного на безопасность, шифрование и защиту личных данных. В октябре 2013 года Motorola Mobility объявила о проекте Ara – концепции модульной платформы для смартфонов, которая позволяла бы пользователям настраивать и модернизировать свои телефоны с помощью модулей, магнитно прикрепляемых к раме. После продажи Motorola Mobility компании Lenovo, Ara была приобретена Google, но проект был закрыт в 2016 году. В том же году LG и Motorola представили смартфоны с ограниченной модульностью для аксессуаров: LG G5 позволял устанавливать аксессуары путем извлечения отсека батареи, а Moto Z использовал аксессуары, прикрепляемые магнитно к задней панели устройства. Microsoft, развивая концепцию недолговечного "Webtop" от Motorola, представила функциональность для своей операционной системы Windows 10 для телефонов, позволяющую подключать поддерживаемые устройства для использования в настольной среде, подобной ПК. Samsung и LG были «последними» производителями, предлагавшими флагманские устройства со сменными батареями. Но в 2015 году Samsung поддалась тенденции минимализма, заданной Apple, представив Galaxy S6 без сменной батареи. Кроме того, Samsung подверглась критике за отказ от таких устоявшихся функций, как MHL, MicroUSB 3.0, водонепроницаемость и поддержка карт MicroSD, причем последние два вернулись в 2016 году с Galaxy S7 и S7 Edge. В 2015 году глобальный средний показатель владения смартфонами составлял 43%. Statista прогнозировала, что к 2020 году смартфонами будут владеть 2,87 миллиарда человек. В течение того же десятилетия быстрое развертывание сети LTE и общая доступность смартфонов увеличили популярность потокового телевидения и соответствующих мобильных телевизионных приложений. Основные технологии, которые стали популярными в 2016 году, включали в себя акцент на виртуальную и дополненную реальность для смартфонов, недавно представленный разъем USB-C и улучшение технологий LTE. В 2016 году на смартфоны для экономии энергии было введено регулируемое разрешение экрана, известное из настольных операционных систем, а переменная частота обновления экрана стала популярной в 2020 году. В 2018 году были анонсированы первые смартфоны со сканерами отпечатков пальцев, встроенными в OLED-дисплеи, а в 2019 году была реализована технология с использованием ультразвукового датчика на Samsung Galaxy S10. В 2019 году большинство выпущенных смартфонов имели более одной камеры, были водонепроницаемыми с рейтингом IP67 и IP68 и разблокировались с помощью распознавания лиц или сканеров отпечатков пальцев. Этот макет видоискателя камеры был впервые представлен Apple с iOS 7 в 2013 году. К концу 2010-х годов несколько других производителей смартфонов отказались от своих макетов и внедрили вариации этого макета. Дизайн, впервые реализованный Apple, был скопирован другими производителями несколько раз. К ним относятся герметичный корпус, не позволяющий заменять батарею, отсутствие физического аудиоразъема (с iPhone 7 с 2016 года), экран с вырезом в верхней части для наушников и фронтальной камеры и датчиков (в разговорной речи известный как «вырез»; с iPhone X с 2017 года), исключение зарядного адаптера из комплекта поставки (с iPhone 12 с 2019 года) и пользовательский интерфейс камеры с круглой и обычно цветной кнопкой спуска затвора и селектором режима камеры с использованием перпендикулярного текста и отдельных режимов камеры для фото и видео (с iOS 7 с 2013 года).
Центральный блок обработки
У смартфонов есть центральные процессоры (CPU), аналогичные тем, что используются в компьютерах, но оптимизированные для работы в условиях низкого энергопотребления. В смартфонах процессор обычно интегрирован в систему на кристалле (SoC) – CMOS (комплементарный металл-оксид-полупроводник) – процессор приложений, а также влияет на иерархию памяти. В связи с этими особенностями, производительность процессоров мобильных телефонов часто более точно оценивается по результатам различных стандартизированных тестов, измеряющих реальную эффективность в распространенных приложениях.
Размеры экрана
Размеры экранов измеряются в дюймах по диагонали. Телефоны с экранами размером более 5,2 дюйма часто называют "фаблетами". Смартфонами с экранами размером более 4,5 дюймов обычно неудобно пользоваться одной рукой, поскольку большинство больших пальцев не могут дотянуться до всей поверхности экрана; для этого их может потребоваться перемещать в руке, держать одной рукой и управлять другой, или использовать обеими руками. Благодаря достижениям в дизайне, некоторые современные смартфоны с большими экранами и безрамочным дизайном имеют компактные размеры, что улучшает их эргономику, а переход к более вытянутым пропорциям позволил создавать телефоны с большими экранами, сохраняя при этом эргономику, свойственную более компактным дисплеям с соотношением сторон 16:9.
Типы панелей
Наиболее распространены жидкокристаллические дисплеи (LCD) и органические светодиодные дисплеи (OLED). Некоторые дисплеи интегрированы с сенсорными экранами, чувствительными к нажатию, например, разработки компаний Wacom и Samsung, а также система Force Touch от Apple. Несколько телефонов, таких как прототип YotaPhone, оснащены задним дисплеем на основе электронной бумаги с низким энергопотреблением, как в электронных книгах.
Альтернативные методы ввода
thumb|Всплывающая подсказка в браузере Kiwi, основанном на Google Chromium, отображает полный URL при наведении стилуса на список вкладок на Samsung Galaxy Note 4.
thumb|Оптический сенсор трекпада HTC Legend, 2010 год. Некоторые устройства оснащены дополнительными методами ввода, такими как стилус для более точного ввода и распознавания наведения, или самоёмкостным слоем сенсорного экрана для обнаружения приближения пальца. Последнее было реализовано в нескольких телефонах, включая Samsung Galaxy S4, Note 3, S5, Alpha и Sony Xperia Sola, что делает Galaxy Note 3 единственным смартфоном, обладающим обеими этими функциями на данный момент. Наведение может активировать всплывающие подсказки, например, на индикаторе хода видеоплеера, в текстовых сообщениях и быстрых контактах на клавиатуре набора номера, а также анимацию на экране блокировки и имитацию курсора мыши на веб-сайтах. Некоторые стилусы также поддерживают функцию наведения и оснащены кнопкой для быстрого доступа к соответствующим инструментам, таким как цифровые заметки и выделение текста и элементов при перетаскивании с нажатием, что напоминает перетаскивание с помощью компьютерной мыши. Некоторые серии, такие как Samsung Galaxy Note и LG G Stylus, имеют встроенный отсек для хранения стилуса. Некоторые устройства, такие как iPhone 6s до iPhone Xs и Huawei Mate S, оснащены сенсорным экраном, чувствительным к нажатию, где сила нажатия может использоваться для имитации педали газа в видеоиграх, доступа к окнам предварительного просмотра и контекстным меню, управления курсором при вводе текста и даже весов, последний из которых был отклонен Apple от App Store. Некоторые смартфоны HTC начала 2010-х годов, такие как HTC Desire (Bravo) и HTC Legend, оснащены оптическим трекпадом для прокрутки и выбора.
thumb|Optical track pad sensor of an HTC Legend, 2010. Some devices are equipped with additional input methods such as a stylus for higher precision input and hovering detection or a self capacitive touch screens layer for floating finger detection. The latter has been implemented on few phones such as the Samsung Galaxy S4, Note 3, S5, Alpha, and Sony Xperia Sola, making the Galaxy Note 3 the only smartphone with both so far. Hovering can enable preview tooltips such as on the video player's seek bar, in text messages, and quick contacts on the dial pad, as well as lock screen animations, and the simulation of a hovering mouse cursor on web sites. Some styluses support hovering as well and are equipped with a button for quick access to relevant tools such as digital post it notes and highlighting of text and elements when dragging while pressed, resembling drag selection using a computer mouse. Some series such as the Samsung Galaxy Note series and LG G Stylus series have an integrated tray to store the stylus in. Few devices such as the iPhone 6s until iPhone Xs and Huawei Mate S are equipped with a pressure sensitive touch screen, where the pressure may be used to simulate a gas pedal in video games, access to preview windows and shortcut menus, controlling the typing cursor, and a weight scale, the latest of which has been rejected by Apple from the App Store. Some early 2010s HTC smartphones such as the HTC Desire (Bravo) and HTC Legend are equipped with an optical track pad for scrolling and selection.
Датчики
Смартфоны оснащены множеством датчиков для поддержки работы системных функций и приложений сторонних разработчиков.
Общие датчики
Акселерометры и гироскопы обеспечивают автоматическое управление вращением экрана. Стороннее программное обеспечение может использовать их, например, для симуляции уровня. Датчик внешней освещенности позволяет автоматически регулировать яркость и контрастность экрана, а RGB-датчик – адаптировать цветопередачу экрана. Многие мобильные телефоны также оснащены барометрическим датчиком для измерения атмосферного давления, например, Samsung начиная с 2012 года с Galaxy S3 и Apple начиная с 2014 года с iPhone 6. Это позволяет оценивать и определять изменения высоты. Магнетометр может функционировать как цифровой компас, измеряя магнитное поле Земли.
Редкие датчики
Samsung оснащает свои флагманские смартфоны, начиная с Galaxy S5 и Galaxy Note 4 (2014 год), датчиком сердечного ритма для помощи в фитнес-приложениях и в качестве кнопки спуска затвора для фронтальной камеры. До сих пор датчиком температуры окружающей среды и датчиком влажности оснащены только Samsung Galaxy S4 и Note 3 (2013 год), а датчиком ультрафиолетового излучения – только Note 4, который может предупреждать пользователя о чрезмерном воздействии. Задний инфракрасный лазерный луч для измерения расстояния позволяет реализовать функцию камеры на основе технологии Time-of-Flight с ускоренной автофокусировкой, как это сделано в некоторых мобильных телефонах LG, начиная с LG G3 и LG V10. В связи с тем, что эти датчики пока редко встречаются в смартфонах, программное обеспечение для их использования разрабатывается в небольшом объеме.
Передача файлов
Первоначально доступ к устройствам хранения данных обычно осуществлялся через USB как к накопителям. Со временем функцию накопителя отключили, оставив протокол передачи медиа (MTP) в качестве основного протокола для передачи файлов по USB. Это было сделано благодаря его возможности неисключительного доступа, позволяющей компьютеру обращаться к хранилищу без блокировки его для программного обеспечения мобильного устройства на время подключения, а также отсутствию необходимости в поддержке общей файловой системы, поскольку взаимодействие происходит через уровень абстракции. Однако, в отличие от режима накопителя, протокол MTP не поддерживает параллельную передачу данных, то есть одновременно может выполняться только одна операция передачи, а все остальные запросы должны ждать её завершения. Это, например, не позволяет просматривать фотографии или воспроизводить видео с устройства во время активной передачи файлов. Некоторые программы и устройства не поддерживают MTP. Кроме того, MTP не поддерживает прямой и произвольный доступ к файлам – любой файл полностью загружается на компьютер перед открытием.
Звук
Появились некоторые функции улучшения качества звука, такие как Voice over LTE и HD Voice, которые часто доступны на новых смартфонах. Качество звука всё равно может оставаться проблемой из-за конструкции телефона, качества сотовой сети и алгоритмов сжатия, используемых при междугородних звонках. Качество звука можно улучшить, используя VoIP-приложение через Wi-Fi. В мобильных телефонах установлены небольшие динамики, позволяющие пользователю использовать громкую связь и разговаривать по телефону, не прикладывая его к уху. Эти небольшие динамики также можно использовать для прослушивания цифровых аудиофайлов – музыки или речи – или для просмотра видео с аудиосопровождением, не поднося телефон к уху. Некоторые мобильные телефоны, например HTC One M8 и Sony Xperia Z2, оснащены стереодинамиками для создания объемного звука в горизонтальном положении.
Аудио-разъем
3,5 мм гнездо для наушников (разг. "джек") позволяет немедленно подключать пассивные наушники, а также подключаться к другим внешним аудиоустройствам. У устройств, оснащенных этим разъемом, он чаще располагается в нижней части (со стороны порта зарядки), чем в верхней. Уменьшение количества устройств с этим разъемом среди новых моделей мобильных телефонов от ведущих производителей началось в 2016 году с его отсутствия в Apple iPhone 7. Адаптер, использующий порт зарядки, позволяет подключить наушники. Альтернативой являются беспроводные Bluetooth-наушники с питанием от аккумулятора. Однако они, как правило, дороже из-за необходимости внутреннего оборудования, такого как Bluetooth-трансивер и аккумулятор с контроллером зарядки, а также требуется выполнить сопряжение по Bluetooth перед каждым использованием.
Батарея
Смартфоны обычно оснащаются литий-ионными или литий-полимерными аккумуляторами благодаря их высокой плотности энергии. Аккумуляторы химически изнашиваются в результате многократных циклов зарядки и разрядки при обычном использовании, теряя как ёмкость, так и выходную мощность, что приводит к снижению скорости обработки и последующим сбоям в работе системы. Ёмкость аккумулятора может снизиться до 80% после нескольких сотен циклов перезарядки, и ухудшение характеристик ускоряется со временем. Некоторые мобильные телефоны имеют аккумуляторы, которые пользователь может заменить по истечении срока службы, обычно открыв заднюю крышку. Хотя такая конструкция изначально использовалась в большинстве мобильных телефонов, включая модели с сенсорным экраном, отличные от iPhone Apple, в течение 2010-х годов она в значительной степени уступила место конструкциям с постоянно встроенными, несъемными аккумуляторами – практика, подвергаемая критике за запланированное устаревание.
Управление энергопотреблением
Метод минимизации энергопотребления – самообновление панели, при котором изображение для отображения на дисплее не передается от процессора к встроенному контроллеру (IC) дисплейного модуля постоянно, а только при изменении информации на экране. Встроенный контроллер дисплея запоминает последнее состояние экрана и самостоятельно осуществляет его обновление. Эта технология была внедрена примерно в 2014 году и позволила снизить энергопотребление на несколько сотен милливатт.
Камеры
Камеры стали стандартной функцией смартфонов. К 2019 году камеры телефонов превратились в высококонкурентную область, позволяющую отличить одну модель от другой, и рекламные кампании все чаще строятся вокруг качества или возможностей основной камеры устройства. Изображения обычно сохраняются в формате JPEG, а некоторые высококлассные телефоны, начиная с середины 2010-х годов, также поддерживают сохранение в формате RAW.
Недостаток места
Обычно смартфоны оснащены как минимум одной основной камерой, направленной назад, и камерой с более низким разрешением на передней панели для "селфи" и видеозвонков. В связи с ограниченной глубиной, доступной в смартфонах для датчиков изображения и оптики, камеры, расположенные на задней панели, часто размещают в выступающем блоке, который толще остальной части телефона. Поскольку современные тонкие мобильные телефоны обладают большим горизонтальным пространством, чем глубиной, необходимой для качественных объективов в специализированных камерах, наблюдается тенденция к установке производителями телефонов нескольких камер, каждая из которых оптимизирована для определенной задачи (телеобъектив, широкоугольный и т.д.). Если смотреть сзади, камеры обычно располагаются в верхнем центре или верхнем левом углу. Угловое расположение выгодно тем, что не требует размещения другого оборудования вокруг модуля камеры, а также повышает эргономику, поскольку объектив реже закрывается при горизонтальном удержании. Современные продвинутые смартфоны оснащаются камерами с оптической стабилизацией изображения (OIS), большими датчиками, светосильными объективами, оптическим зумом и возможностью сохранения изображений в формате RAW. HDR, "режим Боке" с использованием нескольких объективов и многокадровые ночные режимы съемки также стали привычными. Многие новые функции камер смартфонов реализуются благодаря вычислительной фотографии и использованию нескольких специализированных объективов, а не за счет увеличения размеров датчиков и объективов, что обусловлено ограниченным пространством внутри максимально тонких телефонов.
Настройка кнопки камеры
Некоторые мобильные телефоны, такие как Samsung i8000 Omnia 2, некоторые Nokia Lumia и некоторые Sony Xperia, оснащены физической кнопкой спуска затвора камеры. Кнопки с двумя уровнями нажатия имитируют привычное управление компактными фотоаппаратами. Кнопка камеры может служить быстрым и удобным способом запуска приложения камеры, так как её легче нащупать в кармане, чем кнопку включения/выключения.
Материалы для задних крышек
Задние крышки смартфонов обычно изготавливаются из поликарбоната, алюминия или стекла. Поликарбонатные крышки могут быть глянцевыми или матовыми, а также иметь текстурированную поверхность, например, в виде точек на Galaxy S5 или имитацию кожи на Galaxy Note 3 и Note 4. Хотя поликарбонатные крышки могут восприниматься как менее "премиальные" пользователями, ориентированными на моду и тренды, их практические преимущества и технические достоинства включают в себя прочность и поглощение ударов, большую эластичность по сравнению с металлом, устойчивость к растрескиванию, в отличие от стекла, что упрощает конструкцию съемной крышки, более экономичное производство и отсутствие препятствий для радиосигналов или беспроводной зарядки, как в случае с металлом.
Аксессуары
Для смартфонов продается широкий спектр аксессуаров, включая чехлы, карты памяти, защитные пленки для экрана, зарядные устройства, беспроводные зарядные станции, адаптеры USB On The Go (для подключения USB-накопителей и, в некоторых случаях, кабеля HDMI к внешнему монитору), адаптеры MHL, дополнительные аккумуляторы, портативные зарядные устройства (power banks), наушники, гарнитуры с микрофоном (которые, например, позволяют совершать конфиденциальные звонки, не прикладывая устройство к уху), а также беспроводные колонки с поддержкой Bluetooth, позволяющие пользователям слушать медиафайлы со своих смартфонов. Чехлы варьируются от относительно недорогих резиновых или пластиковых, обеспечивающих умеренную защиту от ударов и хорошую защиту от царапин, до более дорогих и прочных, сочетающих в себе резиновый амортизатор и жесткий внешний корпус. Некоторые чехлы выполнены в форме "книги" с обложкой, которую пользователь открывает для использования устройства; в закрытом состоянии обложка защищает экран. Некоторые чехлы-книги имеют дополнительные карманы для кредитных карт, позволяя использовать их в качестве кошелька. Аксессуары включают продукцию, продаваемую производителем смартфона, и совместимые продукты других производителей. Однако некоторые компании, такие как Apple, перестали комплектовать смартфоны зарядными устройствами, чтобы "сократить выбросы углекислого газа" и т.п., что вынуждает многих покупателей приобретать адаптеры отдельно.
Мобильные операционные системы
Мобильная операционная система (или мобильная ОС) — это операционная система для телефонов, планшетов, умных часов или других мобильных устройств. Мобильные операционные системы сочетают в себе функции операционной системы персонального компьютера с другими функциями, полезными для мобильного или портативного использования, и обычно включают в себя, как минимум, следующие компоненты, которые считаются необходимыми в современных мобильных системах: сенсорный экран, сотовую связь, Bluetooth, защищенный доступ Wi-Fi, Wi-Fi, глобальную систему позиционирования (GPS) и мобильную навигацию, видео- и однокадровую фотокамеры, распознавание речи, диктофон, музыкальный проигрыватель, поддержку ближней бесконтактной связи (NFC) и инфракрасный порт. К первому кварталу 2018 года было продано более 383 миллионов смартфонов, из которых 85,9% работали на Android, 14,1% — на iOS и незначительное количество — на других ОС. Android сам по себе более популярен, чем распространенная настольная операционная система Windows, и в целом использование смартфонов (даже без учета планшетов) превышает использование настольных компьютеров. Другими известными мобильными операционными системами являются Flyme OS и Harmony OS. Мобильные устройства с возможностями мобильной связи (например, смартфоны) содержат две мобильные операционные системы: основная, ориентированная на пользователя программная платформа, дополняется второй, низкоуровневой проприетарной операционной системой реального времени, которая управляет радиомодулем и другим оборудованием. Исследования показали, что эти низкоуровневые системы могут содержать ряд уязвимостей в системе безопасности, позволяющих злоумышленным базовым станциям получить высокий уровень контроля над мобильным устройством.
Мобильное приложение
Мобильное приложение — это компьютерная программа, разработанная для работы на мобильном устройстве, таком как смартфон. Термин "приложение" является сокращенной формой термина "программное обеспечение".
Магазины приложений
Введение App Store от Apple для iPhone и iPod Touch в июле 2008 года сделало популярным онлайн-распространение сторонних приложений (программного обеспечения и компьютерных программ), ориентированных на единую платформу. Существует огромное разнообразие приложений, включая видеоигры, музыкальные продукты и бизнес-инструменты. До этого момента распространение приложений для смартфонов зависело от сторонних источников, предлагавших приложения для множества платформ, таких как GetJar, Handango, Handmark и PocketGear. После успеха App Store другие производители смартфонов запустили собственные магазины приложений, такие как Android Market от Google (позже переименованный в Google Play Store) и BlackBerry App World от RIM, а также магазины приложений для Android, такие как Aptoide, Cafe Bazaar, F-Droid, GetJar и Opera Mobile Store. В феврале 2014 года 93% мобильных разработчиков в первую очередь ориентировались на смартфоны при разработке мобильных приложений.
Продажи
С 1996 года поставки смартфонов демонстрировали положительную динамику роста. В ноябре 2011 года 27% всех сделанных фотографий были сняты на смартфоны с камерами. В сентябре 2012 года исследование показало, что 4 из 5 владельцев смартфонов используют их для онлайн-покупок. Мировые продажи смартфонов превысили продажи кнопочных телефонов в начале 2013 года. Во всем мире в 2013 году было поставлено более 1 миллиарда смартфонов, что на 38% больше, чем 725 миллионов в 2012 году, и составило 55% рынка мобильных телефонов в 2013 году, по сравнению с 42% в 2012 году. В 2013 году продажи смартфонов впервые начали падать. В первом квартале 2016 года поставки впервые снизились на 3% в годовом исчислении. Это было вызвано насыщением китайского рынка. Согласно отчету NPD, менее 10% граждан США потратили 1000 долларов и более на смартфоны, поскольку они слишком дороги для большинства потребителей, не предлагая при этом значительных инноваций, в то время как Huawei, Oppo и Xiaomi выпускают продукты с аналогичными характеристиками по более низкой цене. В 2019 году продажи смартфонов упали на 3,2%, что стало самым большим падением в истории смартфонов, при этом Китай и Индия обеспечили большую часть мировых продаж. Ожидается, что широкое внедрение 5G поможет стимулировать новые продажи смартфонов.
По производителю
В 2011 году Samsung имела самую высокую долю рынка поставок во всем мире, за ней следовала Apple. В 2013 году доля рынка Samsung составила 31,3%, что незначительно превысило показатель 2012 года в 30,3%, в то время как доля Apple составила 15,3%, снизившись с 18,7% в 2012 году. Huawei, LG и Lenovo занимали примерно по 5% рынка каждый, что значительно лучше, чем в 2012 году, в то время как остальные компании вместе занимали около 40%, как и в предыдущие годы. Только Apple потеряла долю рынка, хотя объем ее поставок все же увеличился на 12,9%; у остальных наблюдался значительный рост объемов поставок – от 36% до 92%. В первом квартале 2014 года доля Samsung составляла 31%, а Apple – 16%. В четвертом квартале 2014 года Apple имела долю в 20,4%, а Samsung – в 19,9%. Во втором квартале 2016 года доля Samsung составила 22,3%, а Apple – 12,9%. В первом квартале 2017 года IDC сообщила, что Samsung заняла первое место с 80 миллионами устройств, за ней следовали Apple с 50,8 миллионами, Huawei с 34,6 миллионами, Oppo с 25,5 миллионами и Vivo с 22,7 миллионами. По выручке мобильный бизнес Samsung составляет половину размера бизнеса Apple. Бизнес Apple демонстрировал очень быстрый рост в период с 2013 по 2017 год. Realme, бренд, принадлежащий Oppo, является самым быстрорастущим брендом телефонов в мире, начиная со второго квартала 2019 года. В Китае Huawei и Honor, бренд, принадлежащий Huawei, вместе занимают 46% доли рынка и показали 66% годового роста по состоянию на 2019 год, на фоне роста китайского национализма. В 2019 году Samsung имела 74% долю рынка смартфонов 5G в Южной Корее. В первом квартале 2024 года мировые поставки смартфонов выросли на 7,8% до 289,4 миллиона единиц. Samsung, с долей рынка 20,8%, обогнала Apple и стала ведущим производителем смартфонов. Поставки смартфонов Apple снизились на 10%. Xiaomi заняла третье место с долей рынка 14,1%.
Современное использование и сближение
Рост популярности сенсорных смартфонов и мобильных приложений, распространяемых через магазины приложений, в сочетании с быстро развивающимися сетевыми, мобильными процессорами и технологиями хранения данных, привел к сближению, в результате которого отдельные мобильные телефоны, органайзеры и портативные медиаплееры были заменены смартфоном как основным устройством, которое большинство людей носят с собой. Усовершенствования в цифровых сенсорах камер и программном обеспечении для обработки изображений на самих устройствах постепенно привели к тому, что смартфоны стали заменять более простые камеры для фото- и видеосъемки. Это позволило многим людям использовать их вместо портативных игровых консолей, а некоторые компании пытались создавать гибриды игровой консоли и телефона на базе аппаратного и программного обеспечения телефонов. Многие люди стали отказываться от стационарной телефонной связи в пользу смартфонов. Музыкальные стриминговые приложения и сервисы быстро набирают популярность, предлагая ту же функциональность, что и прослушивание радиостанций в эфире или через спутник. Стриминговые видеосервисы легко доступны через приложения для смартфонов и могут использоваться вместо просмотра телевизора. Многие люди перестали носить наручные часы, предпочитая проверять время на своих смартфонах, а также используют встроенные часы на телефонах вместо будильников. Мобильные телефоны также могут служить цифровым устройством для ведения заметок, редактирования текста и создания памяток, компьютеризация которого облегчает поиск по записям. Кроме того, во многих менее развитых технологически регионах смартфоны являются первым и единственным средством доступа в Интернет благодаря своей портативности, в то время как персональные компьютеры относительно редки за пределами делового использования. Камеры смартфонов можно использовать для фотографирования документов и отправки их по электронной почте или через мессенджеры вместо факсимильных аппаратов. Платежные приложения и сервисы на смартфонах позволяют людям реже пользоваться кошельками, сумочками, кредитными и дебетовыми картами и наличными деньгами. Мобильные банковские приложения позволяют вносить чеки, просто фотографируя их, что избавляет от необходимости посещать банкомат или кассу для внесения физического чека. Приложения-путеводители могут заменить бумажные туристические справочники, путеводители по ресторанам и магазинам, брошюры музеев и специализированное аудиооборудование для экскурсий.
Мобильные банковские услуги и платежи
Это система мобильных платежей. Во многих странах мобильные телефоны используются для предоставления услуг мобильного банкинга, которые могут включать возможность перевода денежных средств посредством защищенных SMS-сообщений. Например, кенийская мобильная банковская услуга M PESA позволяет клиентам оператора мобильной связи Safaricom хранить денежные средства, которые записываются на их SIM-карты. Денежные средства можно вносить или снимать со счетов M PESA в розничных точках Safaricom, расположенных по всей стране, и переводить электронным способом от человека к человеку, а также использовать для оплаты счетов компаниям. Банковское обслуживание без отделений успешно применяется в Южной Африке и на Филиппинах. Пилотный проект на Бали был запущен в 2011 году Международной финансовой корпорацией и индонезийским банком Bank Mandiri. Другим применением технологии мобильного банкинга является Zidisha – некоммерческая микрокредитная платформа, базирующаяся в США, которая позволяет жителям развивающихся стран привлекать кредиты для малого бизнеса от пользователей Интернета по всему миру. Zidisha использует мобильный банкинг для выдачи и погашения кредитов, переводя средства от кредиторов в Соединенных Штатах заемщикам в сельской Африке, у которых есть мобильные телефоны и доступ к Интернету. Первые мобильные платежи были протестированы в Финляндии в 1998 году, когда два торговых автомата Coca-Cola в Эспоо были адаптированы для работы с SMS-платежами. В конечном итоге идея распространилась, и в 1999 году Филиппины запустили первые в стране коммерческие системы мобильных платежей при участии мобильных операторов Globe и Smart. Некоторые мобильные телефоны могут совершать мобильные платежи через схемы прямой мобильной тарификации или посредством бесконтактных платежей, если телефон и терминал поддерживают технологию ближней бесконтактной связи (NFC). Для обеспечения возможности бесконтактных платежей через мобильные телефоны, оснащенные NFC, требуется сотрудничество производителей, операторов связи и розничных продавцов.
Факсимиль
Некоторые приложения позволяют отправлять и получать факсимильные сообщения (факс) со смартфона, включая факсимильные данные (состоящие из растровой двухцветной графики), создаваемые непосредственно в цифровом виде из файлов документов и изображений.
Социальные последствия
В 2012 году исследование Университета Южной Калифорнии показало, что незащищенные половые контакты среди подростков были более распространены у владельцев смартфонов. Исследование, проведенное Центром исследований освещения (LRC) при Политехническом институте Ренсселера (RPI), пришло к выводу, что смартфоны или любые устройства с подсветкой могут серьезно нарушать циклы сна. Некоторые люди могут испытывать психологическую зависимость от смартфонов, что вызывает тревогу при разлуке с ними. "Сомби" (комбинация слов "смартфон" и "зомби") – это пешеход, использующий смартфон во время ходьбы и не обращающий внимания на окружающую обстановку, что может привести к несчастному случаю; это растущее социальное явление. Проблема медлительных пользователей смартфонов привела к временному созданию "мобильной полосы" для пешеходов в Чунцине (Китай). Проблема отвлечения внимания пользователей смартфонов побудила город Аугсбург (Германия) встроить светофоры для пешеходов прямо в тротуар.
Юридическая
"Патентная война" между Samsung и Apple началась, когда последняя заявила, что оригинальный телефон Galaxy S на базе Android скопировал интерфейс и, возможно, аппаратную часть iOS от Apple для iPhone 3GS. Также имели место лицензирование и судебные разбирательства, связанные с патентами на смартфоны, в которых участвовали Sony Mobile, Google, Apple Inc., Samsung, Microsoft, Nokia, Motorola, HTC, Huawei и ZTE, среди прочих. Этот конфликт является частью более масштабных "патентных войн" между многонациональными технологическими и программными корпорациями. Чтобы обеспечить и увеличить свою долю на рынке, компании, владеющие патентами, могут подавать иски, чтобы предотвратить использование конкурентами технологий, защищенных этими патентами. С 2010-х годов значительно возросло количество судебных исков, встречных исков и торговых жалоб, основанных на патентах и дизайнах в сфере смартфонов и устройств, работающих на операционных системах для смартфонов, таких как Android и iOS. Первые иски, встречные иски, судебные решения, лицензионные соглашения и другие важные события начались в 2009 году, когда рынок смартфонов начал стремительно расти к 2012 году.
Медицинская
С ростом количества мобильных медицинских приложений на рынке, государственные регулирующие органы выразили обеспокоенность относительно безопасности их использования. Эта обеспокоенность привела к разработке нормативных инициатив по всему миру с целью защиты пользователей от ненадежных медицинских рекомендаций. Согласно выводам медицинских экспертов за последние годы, чрезмерное использование смартфонов в обществе может вызывать головные боли, нарушения сна и недостаток сна, а серьезная зависимость от смартфонов – физические проблемы со здоровьем, такие как сутулость, мышечная слабость и несбалансированное питание.
Влияние на когнитивные функции и психическое здоровье
Существуют споры о положительном и отрицательном влиянии смартфонов или их использования на познавательные функции и психическое здоровье.
Безопасность
Вредоносные программы для смартфонов легко распространяются через небезопасные магазины приложений. Часто вредоносные программы скрываются в пиратских версиях легитимных приложений, которые затем распространяются через сторонние магазины приложений. Риск вредоносного ПО также возникает в результате так называемой "атаки обновления", когда легитимное приложение впоследствии изменяется для включения вредоносного компонента, который пользователи устанавливают при получении уведомления об обновлении приложения. Кроме того, в 2012 году в США кража мобильного телефона фигурировала в каждом третьем случае ограбления. Онлайн-петиция призвала производителей смартфонов установить в своих устройствах "блокировку активации". В 2014 году функции поиска, отключения и стирания данных с потерянных или украденных телефонов реализованы в "Find My iPhone" от Apple и "Android Device Manager" от Google. С помощью BlackBerry Protect в версии ОС 10.3.2 устройства могут стать невосстановимыми даже для собственных инструментов восстановления операционной системы BlackBerry в случае неверной аутентификации или отвязки от учетной записи. Утечки документов с 2013 по 2016 год под кодовым названием Vault 7 содержат подробную информацию о возможностях Центрального разведывательного управления США (ЦРУ) по осуществлению электронной слежки и кибервойны, включая возможность компрометации операционных систем большинства смартфонов (включая iOS и Android). В 2021 году журналисты и исследователи сообщили об обнаружении шпионского ПО под названием Pegasus, разработанного и распространяемого частной компанией, которое может и используется для заражения смартфонов iOS и Android, часто частично с использованием эксплойтов нулевого дня без какого-либо взаимодействия с пользователем или очевидных признаков, а затем для кражи данных, отслеживания местоположения пользователя, записи видео через камеру и активации микрофона в любое время. Анализ трафика данных популярных смартфонов на базе Android показал значительный сбор и передачу данных по умолчанию, без возможности отказа от этого предварительно установленным программным обеспечением. Руководства по безопасности мобильных устройств были опубликованы NIST и многими другими организациями. Для проведения конфиденциальной личной встречи, по крайней мере, один источник рекомендует выключить смартфон и отсоединить аккумулятор.
Спать .
Использование смартфонов поздно ночью может нарушать сон из-за синего света и яркого экрана, которые влияют на уровень мелатонина и циклы сна. Чтобы смягчить эти проблемы, появилась функция "Ночной режим", изменяющая цветовую температуру экрана в более теплые тона в зависимости от времени суток, чтобы уменьшить количество излучаемого синего света. Она стала доступна в нескольких приложениях для Android и в программе f. lux для взломанных iPhone. В iOS 9.3 была интегрирована аналогичная функция системного уровня под названием "Ночной сдвиг". Некоторые производители Android-устройств, несмотря на первоначальную нерешительность Google сделать "Ночной режим" стандартной функцией Android, включили соответствующее программное обеспечение в свои устройства под разными названиями, пока Android Oreo не добавил его в операционную систему для совместимых устройств. Также существует теория, что у некоторых пользователей зависимость от использования телефона, особенно перед сном, может привести к "истощению ресурсов самоконтроля". Многие люди также используют телефоны в качестве будильников, что тоже может приводить к бессоннице.
Замена специальных цифровых камер
С началом десятилетия 2010-х годов объемы продаж компактных камер резко упали, поскольку камеры мобильных телефонов все чаще стали рассматриваться как достаточная замена полноценной камере. Рост вычислительной мощности мобильных телефонов обеспечил быструю обработку изображений и высококачественную видеосъемку, при этом разрешение 1080p Full HD было достигнуто в 2011 году, а возможность записи в 2160p 4K – в 2013 году. Однако, из-за конструктивных и пространственных ограничений, смартфоны лишены ряда функций, присутствующих даже в бюджетных компактных камерах, включая возможность горячей замены карты памяти и аккумулятора для практически непрерывной работы, физические кнопки и регуляторы для фокусировки, съемки и масштабирования, резьбовое гнездо для штатива, ксеноновую вспышку с конденсаторным питанием, превосходящую по яркости светодиодные вспышки смартфонов, и эргономичный хват для более устойчивого удержания при съемке с рук, что позволяет использовать более длительные выдержки. Поскольку специализированные камеры имеют больше пространства, они могут оснащаться более крупными матрицами и оптическим зумом. С конца 2010-х годов производители смартфонов частично компенсировали отсутствие оптического зума, добавляя дополнительные задние камеры с фиксированным увеличением.