EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND PRAHA amp EU INVESTUJEME DO VA ŠÍ BUDOUCNOSTI Podpora kvality výuky informačních a telekomunikačních technologií ITTEL CZ217310036206 STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ID: 750650
Download Presentation The PPT/PDF document "Hardware mobilních zařízení" is the property of its rightful owner. Permission is granted to download and print the materials on this web site for personal, non-commercial use only, and to display it on your personal computer provided you do not modify the materials and that you retain all copyright notices contained in the materials. By downloading content from our website, you accept the terms of this agreement.
Slide1
Hardware mobilních zařízení
EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND
PRAHA & EUINVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI
Podpora kvality výuky informačních a telekomunikačních technologiíITTEL CZ.2.17/3.1.00/36206
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁ
ŠKOLA
NA
PROSEKUSlide2
ÚvodHardware = všechny fyzické součásti zařízeníNeustálé zmenšování komponentůVelice rychle narůstá výkon mobilních zařízení
2
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide3
VýkonUkázka nárůstu grafického výkonu o 1 generaci (SIII vs S4)3
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide4
ArchitekturaDrtivá většina mobilních zařízení – ARM platformaAcorn RISC Machine20. září 2013 = první 64-bit smartphone (ARMv8)Apple iPhone 5SVyužívá se
čipset / SoC (system on chip)integruje důležité součásti do jednoho čipuProcesorGrafika…4
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide5
Schéma5
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide6
Schéma6
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide7
CPU a GPUCPU = central processing unitVyužití vícejádrových CPU i ve smartphonechBěžně již 4-8 jader
GPU = graphics processing unitStará se o vykreslování dat7
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA
PROSEKUSlide8
Operační paměťVyužívá se Mobile DDR neboli LPDDR (Low Power DDR)Především LPDDR2 nebo modernější LPDDR3Využívané LPDDR3 – 800+MHz, 12,8+ GB/s, více než 2x vyšší výkon oproti LPDDR2Obvykle použitá kapacita je 1-3 GB
8
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide9
PlatformyJádro každého zařízeníV současnosti nejpoužívanější ARMv732-bit architekturaVyužívají se především tyto ARM SoC platformyExynos SoC
Snapdragon SoCApple SoCTegra SoC9
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide10
ExynosExynos SoCŘešení korejské společnosti SamsungNejmodernější model Exynos 5 OctaJedná se o ARMv7
Nejnovější revize Exynos 5420Využit uSamsung Galaxy Note 3Samsung Galaxy Note 10.1 (2014 ed.)
10
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide11
Exynos 5420CPU8 jader = 4 výkonná + 4 šetřící1.8-1.9 GHz quad-core ARM Cortex-A15 + 1.3 GHz quad-core ARM
Cortex-A711
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide12
Exynos 5420GPUARM Mali-T628 MP6533 - 600 MHzVýkon až 129,6 GFLOPSPaměť32-bit dual-channel 933
MHz LPDDR3e Přenosová rychlost 14.9 GB/s12
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide13
SnapdragonSnapdragon SoCŘešení americké firmy QualcommNejmodernější model Snapdragon 800
Jedná se o ARMv7Nejnovější revize 8974ABVyužit u Xiaomi MiPhone313
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA
PROSEKUSlide14
Snapdragon 800CPU2.3 GHz quad-core Krait 400Vyrobeno 28 nm technologií
L0 cache - 4 KB + 4 KB L1 cache - 16 KB + 16 KBL2 cache - 2 MB14
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide15
Snapdragon 800GPUAdreno 330550 MHz Podpora výstupu až do 2048pPaměť32-bit dual-channel
933 MHz LPDDR3Přenosová rychlost až 14.9 GB/s15
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA
PROSEKUSlide16
Snapdragon 80016
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide17
AppleApple SoCŘešení americké společnosti AppleNejmodernější model Apple A7Jedná se o ARMv8-ANejnovější
revize APL0698Využit uiPhone 5SiPad AiriPad mini (druhá generace)
17
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide18
Apple A7CPU1.3 GHz dual-core CycloneL1 cache - 64 KB instruction + 64 KB
data L2 cache - 1 MBGPUPowerVR Series 6 "Rogue" G6430Paměť64-bit LPDDR3
18
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide19
TegraTegra SoCŘešení americké společnosti NvidiaNejmodernější model Tegra 4 (Wayne)
Jedná se o ARMv7Nejnovější revize T114Využit uNvidia ShieldMicrosoft Surface 2Asus Transformer Pad Infinity (2013)
19
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide20
Tegra 4CPUARM Cortex-A15 quad coreL1 cache - 32 KB instruction + 32 KB
dataL2 cache - 2 MB 1 úsporné jádroGPUNvidia GPU 672 MHz72 grafických jednotekPaměť32-bit dual-channel
DDR3L nebo LPDDR3 933 MHz20
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA
PROSEKUSlide21
Úložiště datVnitřní úložištěÚložiště typu flash Běžná velikost 16 - 64 GBRozšiřitelné úložištěVětšina zařízení má slot na paměťové kartyNejčastěji typu micro
SDxxSDHC (Secure Digital High Capacity) – maximum 32 GBSDXC (Secure Digital eXtended Capacity) – maximum až 2 TB
21
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide22
DisplejDvě základní technologie LCD (Liquid-crystal display)Každý pixel z molekul tekutých krystalůMnoho variant (TN, IPS, MVA, PVA.. )OLED (organic
light-emitting diode)Využití technologie organických elektroluminiscenčních diod2 hlavní variantyPMOLED – pasivní matriceAMOLED – aktivní matricePoužití u smartphonů podstatně později než LCDV mobilních zařízeních používané aktivní OLED
22
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide23
DisplejNejvíce používané displeje ve smartphonech:TFT LCDPoužívaný např. u Sony Xperia ZSuper LCDPoužívaný např. u HTC
OneIPS LCDPoužívaný např. u Apple iPhone 5AMOLEDSuper AMOLEDPoužívaný např. u Samsung Galaxy S423
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide24
TFT LCDTFT = Thin-film transistorJeden z nejběžnějších typů displejůVyužívá jeden tranzistor na pixelLevné na výrobuVětšinou se nachází na low-end zařízeních
Obvykle špatné pozorovací úhly24
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide25
IPS LCDIPS = In-plane switchingPoužívá dva tranzistory na pixelLepší pozorovací úhly než TFTVěrnější barvyVšeobecně dražšíVětší spotřeba energie
25
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide26
AMOLEDActive-Matrix OLEDDosti drahá variantaVyužívá v sobě také TFT vrstvuStárnutí displeje - vypalovaní barevSuper AMOLEDVarianta vytvořená společností SamsungIntegrovaný
digitalizér přímo do obrazovkyLepší pozorovatelnost na slunciMenší energetická náročnost oproti klasickým AMOLED26
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA
PROSEKUSlide27
AMOLED27
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUVrstvy AMOLEDSlide28
Super LCDVyrábí S-LCD CorporationVarianta LCD používaná především firmou HTCNemá vzduchovou mezeru mezi displejem a sklemLepší vlastnosti než klasické LCDNáhrada za Super AMOLED displejeKvůli vysoké ceně SAMOLED a jejich omezeným výrobním kapacitám
Horší barevné vlastnosti oproti AMOLED displejůmVýhoda je menší energetická náročnostNejnovější varianta Super LCD 3 – u HTC One28
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA
PROSEKUSlide29
Zahnutý displejSnaha výrobců o ozvláštněníQ4 2013 – plánováno vydání prvních telefonů Jižní KoreaV přípravě zařízení od různých výrobcůSamsung Galaxy Round
(horizontálním prohnutí)LG G Flex (vertikální prohnutí)29
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA
PROSEKUSlide30
Ohebný displejFlexibilní displeje již delší dobu v přípravěPředstavené zahnuté obrazovky jsou jenom první krokZatím pouze jako prototypyVelký potenciál pro mobilní zařízeníTenké a zároveň velice lehkéNepotřebují „tlustou vrstvu“ podsvíceníRůzné varianty využití těchto displejůOhebné
RolovatelnéSkládací… 30
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide31
ProjektorSnaha zakomponovat i funkci promítáníČervenec 2012 – vydán Samsung Galaxy BeamZabudovaný DLP Pico projektorZajímavé řešení – bohužel velké technické nedostatky
Nízké rozlišeníMalá světelnost projektoru – vyžaduje velkou tmuNutné promítat z velké blízkosti31
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide32
Ochrana displejůNejpoužívanější - Gorilla Glass od firmy Corning Inc.Ochranná tenká vrchní vrstva na displejiChrání proti mechanickému poškození2013 – uvedena již 3. vylepšená verze
Obsahuje Native Damage Resistance (NDR) technologiiÚdajně až 3x odolnější než Gorilla Glass 232
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide33
OvládáníFyzická klávesniceS příchodem dotykových displejů na ústupuPostrádá vyšší významČást zákazníků je přesto stále ráda využíváBěžná výbava u telefonů Blackberry Dvě variantyPevná
Vysouvací33
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide34
OvládáníDotyková obrazovkaDříve rezistentní (odporová)Několik vrstev (2 vodivé) Při spojení dojde k zaznamenání dotekuNutné používání stylusuNyní obvykle kapacitní
Využití lidského těla jako vodičePři doteku zaznamenán kapacitní odporProsadila firma Apple (iPhone)Snadno ovladatelné pomocí prstůPodpora multi-touchDetekce více prstů současněMožnost využívání gest (zoom atd.)34
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide35
OvládáníBezdotykové ovládáníSenzor snímá oblast před displejemNení nutné se přímo dotýkat obrazové plochyOvládání pomocí gestSpíše doplňující funkceNapř. Samsung Galaxy S4
(Air Gesture)35
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide36
OvládáníZvukVyužití zabudovaného mikrofonu nejen na telefonní hovoryLze využívat i na ovládání zařízení pomocí hlasuRozpoznání vysloveného příkazu k vykonání dané funkceSpíše jako nouzová varianta (jízda autem)Není možné plnohodnotné využívání telefonu
36
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide37
FotoaparátObvykle v zařízení 2xPřední kameraVelice nízké rozlišení Téměř výhradně pro účely videohovorů (Skype atd.)Zadní kameraPlnohodnotný fotoaparátKamera - nahrávání HD videa
Rozlišení obvykle již nad 10 Mpx37
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide38
FotoaparátOsvětlovací LED dioda U iPhone 5S dokonce 2 diodyI přes nesporné vylepšování nemohou stále konkurovat dedikovaným fotoaparátůmNevýhoda velice slabé možnosti zoomu (obvykle pouze digitální)Z principu špatný objektiv…Pokusy o skloubení kompaktu
se smartphonemRůzné experimentyNapř. Samsung Galaxy Camera38
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide39
KonektivitaJack - audio konektor na připojení sluchátekUSB – datový konektor využívaný na nabíjení či připojení k počítačiNejčastěji se v mobilních zařízeních nachází micro USBUSB Host / USB OTG (On-The-Go)
možnost připojení externích zařízení i do telefonu/tabletu (externí HDD, flash disk, myš, klávesnice atd.)39
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA
PROSEKUSlide40
KonektivitaHDMI (High-Definition Multimedia Interface) výstupUmožňuje přenést obraz i zvuk ve vysokém rozlišení z telefonu na jinou obrazovkuNejběžnější micro či mini HDMI
Na některých zařízeních se nenachází přímo HDMI konektorMísto toho se používá se MHL (Mobile High-Definition Link) adaptér z USBVyužívá např. Samsung40
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide41
Bezdrátové technologieGSM modul (Global System for Mobile Communications)Standardní náležitost mobilních telefonů (popř. tabletů atd.)
Náhrada za analogovou mobilní síť (1G)Rozšířen o datovou komunikaci (2G)GPRS (General Packet Radio Services)později EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution)UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
Vylepšení založené na standardu GSM (3G)Velké navýšení datových rychlostíHSPA+ (Evolved High Speed Packet Access)Teoretická rychlost až 168 Mbit/s (D) a 22 Mbit/s (U)41
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁ
ŠKOLA
NA
PROSEKUSlide42
Bezdrátové technologieDalší vylepšování = čtvrtá generace (4G)LTE (Long Term Evolution) Častokrát nesprávně označována jako 4GPrvní verze nesplňovala požadavky na síť 4GNedosahovala požadované rychlosti přes 1Gb/s300
Mbit/s (D) a 75 Mbit/s (U)LTE AdvancedDalší vylepšováníJiž splňuje požadavky pro 4G42
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide43
Bezdrátové technologieDále se používáIrDA (Infrared Data Association) – infračervený portspíše již výjimečněBluetooth
Nejnovější verze - Bluetooth Smart (v4.0)Vyšší rychlost + nízká energetická náročnostWi-FiStandard IEEE 802.11Nejnovější verze 802.11 acTeoreticky až 867 Mbit/s (při jedné anténě)V přípravě již další verze - IEEE 802.11 ad
43
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide44
Bezdrátové technologieNFC (Near field communication)Využití pro bezkontaktní platbyNFC tagy
…FM (Frequency modulation) rádioNachází se ve většině zařízeníSlouží k zachycení klasického FM vysíláníObvykle jsou potřeba zapojená sluchátka jako anténa44
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide45
NavigaceV současné době mnoho zařízení podporuje již 2 systémyGPS (Global Positioning System)Jedná se o americký satelitní navigační systém
Původně jen pro armáduPozději uvolněno i pro civilní účelyGlonass (Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema)Alternativa ke známější GPSRuský navigační systém
45
STŘEDNÍPRŮMYSLOVÁ
ŠKOLANA PROSEKUSlide46
SenzoryVšeobecný požadavek - stále chytřejší zařízeníNutnost integrovat stále více různých senzorůSvětelný senzor – např. automatická úprava jasu displejeAkcelerometr – polohový senzor – měří zrychleníSledování očí – automatické posouvání textu, vypínaní displejeGyroskop – polohový senzor - měří rotační pohyb - vohováha
Barometr – měření atmosférického tlakuProximity senzor – měří vzdálenost – např. zhasnutí obrazovky během přiložení k uchu při hovoruTeploměrVlhkoměr…46
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide47
Snímač otisků prstů2011 – Motorola Atrix 4GPrvní smartphone s integrovaným snímačem otiskůOd té doby takřka zapomenuté2013 – iPhone 5SSnaha
Applu o „znovuobjevení“47
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide48
BateriePokrok v technologiiStále kvalitnějšíVyšší kapacitaBezdrátové nabíjeníPoužívá se speciální podložkyObvykle vyžaduje upravený zadní krytPodpora pouze pro některé novější telefony
Velká nevýhoda přetrváváCelkově stále nízká výdržDo budoucna možné zlepšení situaceV přípravě slibné technologie (Ohebné baterie, křemík + grafen…)48
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKUSlide49
ReproduktoryObvykle bývá umístěn na zadní straněHTC OneSnaha o vylepšení zvukového zážitku oproti zažitému standarduKvalitnější velké stereo reproduktory umístěné zepředu
49
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide50
ShrnutíVelký rozvoj odvětvíMnoho slibných technologií do budoucnaOhebné displeje, vyšší výdrž baterií …Mobilní zařízení dokáží stále více věcíJsou „chytřejší“
50
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLANA PROSEKUSlide51
DĚKUJI ZA POZORNOST
Střední průmyslová škola na Proseku, 2013
STŘEDNÍ
PRŮMYSLOVÁŠKOLA
NA PROSEKU