Закономерности развития коммуникаторов (мобильных телефонов)

Аннотация

Плахин С.В., Аноприенко А.Я. Закономерности развития коммуникаторов (мобильных телефонов) Рассмотрены основные закономерности развития мобильных аппаратов, в число которых входят мобильные телефоны и планшетоны. Выявлены общие закономерности и их параметры. Сделаны выводы о дальнейшем действии определенных закономерностей и появлении новых.

Общая постановка задачи

Выявление закономерностей развития в той или иной сфере позволяет не только оценить состояние отрасли на данный момент в целом, но и выполнить прогнозирование на определенный период в будущем. Выполнив корреляцию имеющихся данных также можно сделать вывод о развитии технологий за прошлые периоды. Одной из самых быстро развивающихся сфер наряду с компьютерной является сфера развития мобильных устройств.

Первые идеи о создании мобильного переносимого телефона появились еще в 1910 году. Американский журналист Роберт Слосс предсказал появление мобильного телефона [1] и описал последствия его появления. Первые разработки появились уже в 1940 годах. Ведущими компаниями стали Motorolla и Nokia. С 2007 года с повсеместным распространением сенсорных (презентацией iPhone 2G) экранов началась эра моноблоков [2]. Как и в компьютерной сфере, в развитии мобильных телефонов можно проследить некоторые закономерности. Некоторые из них действовали конкретный период, другие же проявляются до сегодняшнего дня, что позволяет сделать прогнозы.

Визуальные характеристики устройств

Слово «мобильный» по своей сути означает «компактный», «переносимый». Однако первые мобильные телефоны были далеко не компактными. Первая попытка создания переносимой модели была предпринята в 1947. Это устройство устанавливалось на автомобиль и имело собственную радиоантенну. Вес составлял 40 килограммов [3]. Следующим прорывом была мобильная система «Алтай», созданная в 1963 году. Устройство «Алтай 3М» (1978) позволяло осуществлять звонки с автомобиля и использовалось многими партийными лидерами [4]. Масса абонентской станции уже составляла 10-12 килограммов. Система «Алтай» получила широкое распространение и использовалась вплоть до 1980-х годов. Однако ее вытеснили более компактные и надежные мобильные устройства на технологии GSM.

В 1957 году Л. И. Куприянов (СССР) создал экспериментальный образец мобильного телефона ЛК-1 весом 3 кг и базовую станцию к нему [5].

Действительно сделать компактными телефоны удалось только в 1983 году, когда компания Motorola выпустила первый коммерческий мобильный телефон DynaTAC 8000X [6]. На разработку было потрачено более 10 лет и выделено около 100 миллионов долларов. Аппарат весил 800 грамм, хранил 30 телефонных номеров, 3995 американских долларов. В 1987 компания Nokia-Mobira представила «клон» первого мобильного телефона Mobira Cityman 900, вес которого составлял всего 760 грамм [7].

Компания Nokia заняла одну из лидирующих позиций на рынке и за годы с 1990 по 2010 представила более тысячи разнообразных моделей. В 1992 году представлена Nokia 1011 [8] весом в 475 грамм, в 1994 Nokia 2010 массой 275 грамм [9]. С 2000 годов вес устройств составлял в среднем от 159 грамм (Nokia 3360 [10]) до 93 граммов у Nokia 6061 года выпуска 2005 [11]. После вес топовых моделей производителя лежал в пределах от 90 до 110 граммов.

С появлением сенсорных экранов наметилась обратная тенденция, когда масса мобильных устройств выросла к показателям 100-200 грамм. Это связано с увеличением количества элементов начинки и увеличению диагонали экрана. График изменений веса мобильных устройств в логарифмическом масштабе представлен на рисунке 1.

Таким образом, можно выделить достаточно четкую закономерность, которая действовала с 1940 и вплоть до 2005, когда масса телефона уменьшалась на порядок каждые 20 лет. С 2010 годов можно обнаружить тенденцию незначительного утяжеления смартфонов до предела в 300 грамм.

Заметна тенденция и изменения диагонали экрана (разрешения). Согласно графику (рис. 2) рост диагонали экрана с 2008 по 2016 происходит на 1 дюйм каждые 2 года. Подобная тенденция сохранится и до 2018 года, если взять в учет планшетоны, которые являются средним звеном между коммуникаторами и планшетами.

Аналогично можно проследить и изменение толщины смартфонов от появления первых устройств Nokia и заканчивая полной линейкой телефонов от Apple. На основе источников [12] и [13] была построена диаграмма изменения толщины мобильных устройств (рис. 3).

До 2015 года можно отметить устоявшуюся тенденцию, когда толщина коммуникаторов уменьшалась в среднем на 5 миллиметров каждые 2-5 лет. На данные момент телефоны приблизились к своему минимуму, и изменение толщины будет происходить на десятые доли миллиметров.

Технические характеристики

Одним из главных показателей в мобильном устройстве является его производительность. Согласно обобщенному закону Мура, количество транзисторов на кристалле увеличивается в 2 раза каждые 18 месяцев, при этом производительность компьютерных систем растет на порядок каждые 4 года [14]. Смартфоны также являются мобильные устройствами, в основе которых лежат процессы RISC. Согласно статистике от компании Apple, которую она презентовала в виде графика на презентации iPhone 7, производительность по сравнению с первой моделью выше в 120 раз. Первый iPhone вышел в 2007 году, а презентация iPhone 7 состоялась в 2016 году. Таким образом, за 9 лет рост производительности в 120 раз (то есть больше чем на 2 порядка), что подтверждает ранее сказанное выражение.

Это подтверждается и тестами на специальном программном обеспечении для сравнения производительности Geeckbench (рис. 4). На диаграмме производительность процессора A4 (2010 года выпуска) составляет 211 очков. На порядок выше по производительности находиться микропроцессор A9, выпущенный в 2014 году с показателем в 2519.

Заметен и экспоненциальный рост емкости батареи. Оптимально выразить этот показатель через плотность мАч на сантиметр кубический. Здесь наблюдается тенденция роста в 2 раза каждые 6 лет, что подтверждает график на рисунке 5.

Увеличение батареи ведет и к увеличению автономной работы телефона. Для первых моделей iPhone время в режиме разговора доходило до 5 часов (на 2008 год), в то время как у IPhone 6 (2014 год) этот показатель составляя уже 24 часа. Таким образом, за 6 лет параметр увеличился почти в 5 раз.

Согласно закону Купера (Cooper's Law) – количество мобильных пользователей удваивается каждые 30 месяцев [14]. Однако в последние годы можно отметить снижение темпов увеличения числа мобильных устройств, так как большинство людей уже имеют в своем распоряжении 1-2 смартфона.

Наблюдается четкая тенденция увеличения числа приложений, доступных пользователям смартфонов. Согласно данным Digi-Capital [15]объем рынка увеличился с 2011 по 2017 почти в 8 раз. В среднем, количество приложений в цифровых магазинах увеличивается каждые 2 года в 2 раза.

Выводы

Были рассмотрены основные закономерности развития мобильных телефонов. Многие из закономерностей уже практически не проявляются, например, изменение толщины и массы телефонов, так как достигнут практически минимум. Однако увеличение производительности смартфонов и их количества будут сохраняться. Активно увеличивается число мобильных приложений и количество скачиваний.

Список использованной литературы

1. Pelle Snickars. Moving Data: The IPhone and the Future of Media – Columbia University Press, 2012.
2. Презентация iPhone 2G: что осталось за кулисами [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://applemix.ru/2013/10/07/prezentaciya-iphone-2g-chto-ostalos-za-kulisami.html.
3. 10 шагов эволюции сотового телефона [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://connection.at.ua/index/ehvoljucija_sotovogo_telefona/0-28.
4. Радиотелефонная система Алтай [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.phreaking.ru/showpage.php?pageid=536.
5. Куприянович Л. И. Радиотелефон // «Наука и жизнь». – 1957. – № 8. – С. 49.
6. Motorola Mobility 2011 – [Электронный ресурс] – Режим доступа:https://www.motorola.com/us/consumers/about-motorola-us/About_Motorola-History-Timeline/About_Motorola-History-Timeline.html#1980.
7. Nokia Cityman 900 – [Электронный ресурс]. – Режим доступа::http://nokiamuseum.com/view.php?model=Cityman+900.
8. Nokia 1011 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://nokiamuseum.com/view.php?model=1011.
9. Nokia 2010 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://nokiamuseum.com/view.php?model=2010.
10. Nokia 3360 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://nokiamuseum.com/view.php?model=3360.
11. Nokia 6061 [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://nokiamuseum.com/view.php?model=6061.
12. iPhone [Электронный ресурс] .– Режим доступа:https://ru.wikipedia.org/wiki/IPhone.
13. Самые тонкие смартфоны [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://glafi.com/gadget/samye-tonkie-smartfony-2015.html.
14. Аноприенко А.Я. Основные закономерности эволюции компьютерных систем и сетей / Науч. тр. Донец. нац. техн. ун-та. – Донецк: ДонНТУ, 2013. – Вып.1(12)-2(13). – С. 10–32 (серия: Проблемы моделирования и автоматизации проектирования).
15. Обзор рынка мобильных приложений: стоит ли игра свеч? [Электронный ресурс]. – Режим доступа:https://habrahabr.ru/post/291238/.