Mobilni uređaji - pametni telefon, tablet

|   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |

Na uvodnoj slici prikazan je jedan od modernijih mobilnih telefona. U smisli komunikacije s PTT centralom, mobilni uređaji ušli su u uporabu još prije četiri desetljeća i više su sličili na poslijeratne (II WW) radio uređaje. Kao prvi komercijalni mobilni telefon smatra se Motorola 'DynaTAC 8000x' iz 1973. godine, baterija je imala kapacitet za približno 30 minuta rada ili 8 sati u modu 'čekanja', pa su stoga imali prekidač za isključivanje rada. Koristili su analognu frekventnu modulaciju visokofrekventnog signala, načelo FDMA prijenosa signala uz radnu frekvenciju u rasponu od približno 800-900 MHZ i izravnu vezu prema antenskom sustavu PTT centrale. Za ovo frekventno područje služila je ugrađena i sklopiva antena od približno 20 cm. Omogućavao je dvije osnovne funkcionalnosti kao i klasični telefon: biranje telefonskog broja i razgovor.

Telefon na uvodnoj slici modernija je verzija prvotnog mobilnog telefona. Također omogućava osnovne osobitosti, ali može spremiti određeni broj telefonskih brojeva u imenik i omogućava još pogodnosti glede rukovanja. Mobilna telefonska slušalica koristi digitalno modulirani visokofrekventni signal u rasponu od 1.88 Gz do 1.9 GHz za komunikaciju s 'bazom' preko koje se pune njene baterije i koja sa PTT centralom razmjenjuje analogni signal, uz svu pripadnu signalizaciju svojstvenu analognoj PTT komunikaciji. Još uvijek može poslužiti za kućne potrebe priključen na primjer na ADSL SOHO uređaj koristeći pri tome PSTN (Public Switched Telephone Network) standardnu analognu telefonsku komunikaciju (kao na shemi prema slici 3.1a) ili VoIP (Voice over IP) mogućnosti SOHO uređaja (kao na shemi prema slici 3.1b). Zbog veće radne frekvencije s bazom, antena je manja i ne mora se 'izvlačiti' iz kućišta.

     Iako uporaba mobilnih komunikacija datira više od četiri desetljeća, na primjer radio uređaji u vozilima kao što su taksi, policijska vozila i kola hitne pomoći, to nisu bili mobilni telefoni jer nisu bili dio PTT mreže. Nije se mogao nazvati telefonski broj iz vozila već je sve funkcioniralo kao zasebna telekomunikacijska mreža koja je koristila niz primopredajnih međusobno povezanih sustava (čvorova) od kojih je svaki 'pokrivao' jedan dio terena. Osim toga tadašnja tehnologija, iako su se već koristile poluvodičke komponente, nije mogla osigurati osobitost današnjih mobilnih uređaja, male dimenzije i težinu i rad na većim frekventnim područjima od 1GHz. No, vremenski gledano unutar samo jednog ljudskog vijeka, razvoj tehnologije omogućio je postupno razvijanje mobilnih uređaja, te se u osnovi radi o nekoliko tehnoloških generacija koje svojim osobitostima definiraju mobilni telefon svake od njih:

• 1G prva generacija - Komunikacijski čvorovi omogućavali su 'prebacivanje' iz jednog geografskog područja u drugo bez potrebe promjene radne frekvencije i svi su bili povezani s PTT sustavom. Prvu komercijalnu automatiziranu mrežu čvorova ostvarila je tvrtka NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) 1979. godine, koja je koristeći 23 komunikacijska čvora 'pokrila' Tokio. Narednih pet godina NTT mreža je proširena duž cijelog Japana i postala je prva nacionalna 1G mreža u svijetu. Prijenos signala zasnivao se je na analognim tehnologijama. Sustav se bazira na FDMA koncepciji raspodjele kanala unutar zadanog frekventnog područja u rasponu od približno 800-900 MHZ.
  
  
• 2G druga generacija - Devedesetih godina 20. stoljeća pojavila se druga generacija sustava mobilnih telefona koja je koristila GSM standard. Telefonski sustavi su se razlikovali od prethodne generacije u tome što su koristili digitalni prijenos podataka. U ovom su se razdoblju počeli koristiti pretplaćeni mobilni telefoni (prepaid mobile phone) za koje se kupuju bonovi koje će korisnik trošiti svaki puta kada nekome uputi poziv. Digitalni prijenos omogućava TDMA raspodjelu kanala, a napredniji sustavi koristili su i CDMA raspodjelu kanala. Uvedeno je slanje poruka putem SMS-a (Short Message Service), u početku samo preko GSM mreža, a kasnije i preko svih digitalnih mreža. SMS je ujedno prva usluga glede prijenosa podataka, uz osnovnu namjenu - razgovor. GSM je najpopularniji standard za sustave mobilne telefonije u svijetu. Jedna od ključnih značajki GSM mreže je SIM (Subscriber Identity Module) modul. SIM je pametna kartica koja sadrži podatke o korisnikovoj pretplati i telefonski imenik što omogućava korisniku da zadrži svoje podatke nakon promjene mobilnog uređaja. Frekventni opseg kojeg ovi uređaji koriste je 800-900 MHz ili 1800-1900 MHz.
  
  
• 3G treća generacija - Odgovor je na sve veću potražnju za uslugama prijenosa podataka (kao što je Internet) i potrebu za većim brzinama prijenosa podataka. Koristi se nadograđeni CDMA standard u uvodi se VoIP (Voice over Internet Protocol) tehnologija. Dakle, na osnovama TCP / IP skupu protokola što omogućava obavljanje telefonskog razgovora upotrebom postojećih mrežnih konekcija, kako u lokalnom i međugradskom prometu, tako i u međunarodnom. Velika prednost VoIP tehnologije je i mogućnost pozivanja mobilnih i fiksnih pretplatnika te ostvarivanje međunarodnih poziva po izuzetno povoljnim cijenama. Omogućene su brzine prijenosa podataka od 84 Mbit/s. Uređaji ove generacije koriste frekventni raspon približan 2G uređajima. Prvu nekomercijalnu mrežu pokrenula je tvrtka NTT u Japanu na području Tokija 2001. godine.
  
  
• 4G četvrta generacija - Do 2009. godine postalo je jasno da će 3G mreže postati preopterećene brojem korisnika i upotrebom aplikacija kojima je potreban širokopojasni kanal za prijenos podataka (kao što je na primjer prijenos multimedijskog toka podataka). Počeo je razvoj tehnologija koje su optimizirane za prijenos podataka i koje trebaju omogućiti prijenos podataka velikim brzinama (oko 10 puta brže nego 3G). Prihvaćene tehnologije su WiMAX verzija za mobilne telefone i LTE (Long-Term evolution) standard koji razvija udruženje većine mobilnih operatera. Čvor kao pristupna komunikacijska točka 'nestaje' i koristi se IP mreža. Moderni uređaji ove generacije mogu biti ravnopravni članovi Wi‑Fi (SOHO) mreže. OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) standard, sličan DVB-T standardu, koristi se glede raspodjele kanala za prijenos podataka. Uređaji ove generacije koriste frekventni raspon kao 3G uređaji i raspon od približno 2500–2700 MHz. WiMax predviđa uporabu frekventnog područja od 3300-3800 MHz a u perspektivi i višeg. LTE standard implementira kompatibilnost s prijašnjim standardima i to mu daje prednost u odnosu na WiMAX. Čini se da većina novih mobilnih operatera prihvaća LTE i da se ovaj nešto kasnije ustanovljen standard brže usvaja.
  
  
• 5G peta generacija - Pojam za neke nove mobilne tehnologije. Definicije se razlikuju i često zbunjuju. Standard omogućuje brzine do 20 Gbp/s i radi s milimetarskim radio-valovima od 15 GHz i većom frekvencijom. Noviji standard obuhvaća svaku mrežu koja koristi programsku potporu 'NR New Radio'. 'New Radio' 5G može u radu koristiti niže frekvencije, od 600 MHz i do 6 GHz. Međutim, brzine u ovim nižim frekvencijama su skromno veće od 4G sustava, procjenjuje se na 15% do 50% brže. 5G uređaji su 4G kompatibilni. Naravno, nova generacija uređaja ima i naprednije sklopovlje. S ovom novom tehnologijom, također je interesantan Wi‑Fi 6 koji uvodi neke nove tehnologije glede ublažavanja problema koji se javljaju stavljanjem desetaka Wi‑Fi uređaja u jednu mrežu. Prednosti se mogu očekivati kod pokućnog Interneta i mobilnih uređaja.
  
  
• 6G Šesta generacija - Izvana u potpunosti sliče na 5G generaciju uređaja, ali elektronika i protokoli su unaprijeđeni, značajno je veća raznovrznost uporabe, bolja sigurnost, i veća brzina rada. Podržavaju Wi‑Fi 6E ( Wi‑Fi 7 ), što znači da će podržavati 3 frekventa pojasa (viši, srednji, niži) kako je navedeno u 7 dijelu ovog poglavlja. Nije ga potrebno kupovati ako vam ISP nije isporučio GATEWAY (Pristupnik) uz podršku za Wi‑Fi 6E ( Wi‑Fi 7 ).
  

Naredna slika prikazuje neke od izvedbi pojedinih generacija mobilnih telefona.

Slika 1.1 Mobilni telefoni kroz generacije.

Uporaba raznolike programske potpore kod mobilnih telefona omogućava distribuciju zloćudnih programa, te mjere zaštite postaju obvezne, slično računalnim uređajima. Naravno, sve ovo omogućila je enormna minijaturizacija i integracija elektroničkih komponenti. Kako se radi telefon + Internet usluzi, podrazumijeva se da je riječ o FULL-DUPLEX komunikaciji i da su stoga potrebni predajni i prijamni podkanal.

Vrhunski mobilni telefoni današnjice osim osnovne svrhe - telefonske komunikacije - obiluju mnoštvom mogućnosti: slanjem SMS poruka, GPS navigacijom, Wi‑Fi pristup mreži i mobilni širokopojasni pristup, pristup računalu, slikanje i snimanje ugrađenom kamerom, video komunikacijom preko mreže, gledanje i slušanje multimedijskih sadržaja, pregledavanje Interneta ugrađenom programskom potporom, korištenje raznih servisa Interneta i još ponešto; i sve navedeno ostvarivo putem naloga zadanih posredstvom zaslona osjetljivog na dodir. O svemu navedenom brine nekakav operativni sustav, od kojih su najzatupljeniji: Symbian, Windows Mobile, iOS, Android i PalmOS. Stoga ih više ni ne nazivaju mobilni telefoni (mobitel) već PAMETNI TELEFONI (SMARTPHONE); mobilni uređaji s više naprednih računalnih sposobnosti povezivanja i svakojakih mogućnosti. Definitivno spadaju u 4G i 5G generaciju mobilnih uređaja.

SAŽETAK:

Kad se malo razmisli, po sklopovskim mogućnostima nadmašuju računala proizvedena prije desetak godina. S rezolucijom zaslona od 1920×1080px (HD rezolucija) i dijagonalom od 4-6" daju sliku vrlo velike kvalitete, po gustoći piksela (čak preko 400 ppi) mnogo bolju od monitora računala i imaju FLASH memoriju za trajnu pohranu podatka, čak do 64 GB. Neosporno je da mobilni uređaji novije generacije po gustoći piksela premašuju gotovo sve dosadašnje tehnologije prikaza slike za stolna računala, od CRT do LED monitora. Još im samo nedostaje sustav za rad s optičkim medijima da bi u potpunosti nadmašili računala iz doba Windows 95 operativnog sustava.

Ono što sigurno veseli 'običnog' korisnika su uređaji sličnih i proširenih mogućnosti u odnosu na pametni telefon, s zaslonom veće dijagonale i rezolucije, obično 7-12" i rezolucijom ponekad većom od HD standarda - nazvani TABLET RAČUNALO (TABLET COMPUTER); ili samo TABLET. Prijenosnicima (laptop) i te kako su velika konkurencija i ne zovu se badava još prijenosna računala. Zadovoljiti će sve korisnikove poslovne potrebe, te pružiti multimedijski ugođaj i omogućiti igranje, osobito ako omogućavaju priključivanje raznoraznih dodataka, od klasične tipkovnice pa nadalje - sve što se da izmisliti.

Vrsta procesora koje mobilni uređaji koriste posve je drugačije koncipirana od procesora koje rabe stolna i prijenosna računala. To je uglavnom ARM tip procesora koji koristi skraćeni skup instrukcija (Reduced Instructions Set - RISC) što im omogućava solidne performanse u malom pakiranju i malu potrošnju energije. Utemeljeni su na dizajnu britanske korporacije 'ARM holdings' koja ih je razvila još od osamdesetih godina dvadesetog stoljeća, ali ih ne proizvodi nego samo dizajnira i potom ubire licenčna prava od mnoštva proizvođača. Zainteresirane firme licenciraju određenu izvedbu i količinu ovih mikroprocesora i naručuju njihovu proizvodnju kod trećih kompanija koje se bave samo proizvodnjom integriranih krugova. Koriste se 32 nm i 28 nm procesi izrade, a tendencija je razvoj 22 nm procesa ili finijih. Primjeri takvih procesora su Texas Instruments OMAP, Apple A4 i A5, Nvidia Tegra, Cortex A15, Intel Atom i drugi. Moderna tehnologija omogućila je toliku minijaturizaciju da su objedinjeni CPU i GPU sustavi s više jezgri uobičajena pojava. Dapače, GPU jedinica najčešće ima više jezgri od CPU jedinice glede prvenstvene zadaće koji mobilni uređaji imaju - grafički prikaz i multimedijske zadaće. Na mobilnim uređajima se ne programira. Programira se na razvojnim platformama za mobilne aplikacije.

Ali navedeno nije ključan čimbenik za sve vrste korisnika. Naime, mobilni uređaji nemaju resurse za programsku potporu kao CAD proizvodi i u tom segmentu stolna računala ostat će nezamjenjiva, ali i glede igračkih mogućnosti koje su ostvarive samo kod 'nabildanih' i skupih stolnih računala i prijenosnika. No, za manje zahtjevnog - običnog korisnika mobilni uređaji su dostatni. Osobito ako im je osnovna djelatnost komunikacija, korištenje usluga Interneta i multimedijska relaksacija. Klasična PC računala, prijenosnici i igrače konzole u mobilnim uređajima imaju vrlo opasnog konkurenata. Ono što kod opisanih uređaja autora ovih redaka neizrecivo veseli je što im ugrađeni akcelerometri omogućavaju automatsko okretanje prikaza kada im se promijeni položaj:-).

Čini se da ono 'čudo' u rukama kapetana Jamesa Tiberiusa Kirka i kapetanice Kathryn Janeway iz 'Zvjezdanih staza' postaje stvarnost. Ne bi bilo dobro da jednog dana i 'Terminator' postane stvarnost.

|   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |