- Smartphone
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Moderne Smartphones
Ein Smartphone [ˈsmɑːtˌfəʊn] ist ein Mobiltelefon, das mehr Computerfunktionalität und -konnektivität als ein herkömmliches fortschrittliches Mobiltelefon zur Verfügung stellt. Aktuelle Smartphones lassen sich meist über zusätzliche Programme (sogenannte Apps) vom Anwender individuell mit neuen Funktionen aufrüsten. Ein Smartphone kann auch als ein kleiner transportabler Computer (PDA) mit zusätzlicher Funktionalität eines Mobiltelefons verstanden werden.
Inhaltsverzeichnis
Grundlagen
Smartphones können durch folgende Merkmale von klassischen Mobiltelefonen, PDAs und Electronic Organizern unterschieden werden:
- Smartphones sind in Konstruktion und Bedienung nicht für das Telefonieren optimiert, sondern sollen die komfortable Bedienung einer breiteren Palette von Anwendungen ermöglichen. Typische Merkmale sind daher vergleichsweise große und hochauflösende Bildschirme, alphanumerische Tastaturen und/oder Touchscreens.
- Smartphones verfügen meist über ein Betriebssystem mit offengelegter API (siehe Abschnitt Betriebssysteme). Es ermöglicht dem Benutzer, Programme von Drittherstellern zu installieren. Mobiltelefone haben im Gegensatz dazu meist eine vordefinierte Programmoberfläche, die nur begrenzt, z. B. durch Java-Anwendungen, erweitert werden kann.
- Smartphones verfügen oft über unterschiedliche Sensoren, die in klassischen Mobiltelefonen seltener zu finden sind. Hierzu zählen insbesondere Bewegungs-, Lage-, Magnetfeld-, Licht- und Näherungssensoren sowie GPS-Empfänger.
Durch diese Merkmale bieten Smartphones die Grundlagen zur mobilen Büro- und Datenkommunikation in einem Gerät. Der Benutzer kann Daten (wie Adressen, Texte und Termine) über die Tastatur oder einen Stift erfassen und zusätzliche Software selbst nachinstallieren. Die meisten Geräte verfügen darüber hinaus noch über Digitalkameras.
Die bei PDAs z. B. zur Synchronisierung üblichen Verbindungsarten wie WLAN, Bluetooth, Infrarot oder die USB-Kabelverbindung werden durch die aus dem Handy-Bereich üblichen Verbindungsprotokolle wie GSM, UMTS (und HSDPA), GPRS und beispielsweise auch HSCSD ergänzt.
So ist es beispielsweise möglich, unterwegs neben der Mobiltelefonie auch SMS, MMS, E-Mails sowie, bei modernen Geräten, Videokonferenzen per UMTS oder Internet-Telefonie (VoIP) mit WLAN über Internet-Zugriffspunkte zu nutzen. Theoretisch können damit neben Videostreamings aus dem Internet (z. B. über WLAN) auch Fernsehprogramme über DVB-H und mit entsprechender Hardware auch DVB-T empfangen werden.[1]
Ein weiteres Beispiel ist die eingebaute oder optionale Java-Unterstützung (auf CLDC- oder MIDP-Basis) – Mobiltelefone gelten als eine der populärsten Anwendungen von Embedded Java.
Geschichte
Vorreiter der Smartphone-Systeme war PEN/GEOS 3.0 des Herstellers GeoWorks im weltweit ersten Smartphone, der Nokia Communicator-Serie. Nokia wechselte später auf einen anderen Prozessor für die Communicator-Reihe 92x0, 9300, 9300i und 9500 und bildete hierzu eine Allianz mit Psion und dessen EPOC-System, um Symbian OS zu entwickeln. Wenig bekannt ist, dass Palm, der spätere Entwickler des Palm OS, seinen ersten Software-Marktauftritt innerhalb von PEN/GEOS 2.0, der frühen PDAs Zoomer und HP Omnigo 100/120 hatte.
Vor- und Nachteile gegenüber Einzelgeräten
Die wesentlichen Vorteile einer Kombination von Handy, PDA, PMT, Kamera: Man muss nur noch ein Gerät mit sich führen. Es muss nur noch ein Akkuladestand überwacht werden und es erübrigt sich, z. B. Adressdaten sowohl im Handy als auch im PDA oder PMT parallel verwalten bzw. synchronisieren zu müssen. Als entscheidender Vorteil zeichnet sich jedoch die hochgradige Integration von Diensten und Anwendungen insbesondere über das Internet ab, mit der Kommunikation und Interaktion/Datenaustausch sowohl eine hohe Bandbreite von Nutzungsmöglichkeiten wie auch Qualität erreichen, die mit Einzelgeräten nicht umsetzbar wäre. So haben Smartphones mit einem hohen Grad mobiler Nutzung erheblich zum Erfolg Sozialer Netzwerke (Social Media) beigetragen. Ein weiteres gutes Beispiel hierfür ist Satellitennavigation, bei der der Markttrend von PDA/Smartphone über PNA wieder zurück auf das Smartphone geht. Diese Entwicklung geht neben der deutlich steigenden Verbreitung von Smartphones vor allem einher mit der steigenden Leistungsfähigkeit mobiler Betriebssysteme. Beides trägt dazu bei, dass insbesondere auch technologische Neuerungen im Vergleich zu Einzelgeräten zunehmend oder ausschließlich auf Smartphones Einzug finden, wie z. B. neue Display-Technologien (AMOLED, Retina, Gorilla Glass), NFC (Near Field Communication) und Anwendungsgebiete wie Mobile-Payment/Mobile-Commerce oder Augmented-Reality, die entweder integrierte Lösungen bedingen oder erst damit ihre volle Funktionsvielfalt nutzbar machen lassen.
Nachteile sind:
- Manche Benutzer sind durch die Vielzahl der Einstellungs- und Anwendungsmöglichkeiten überfordert.
- Es müssen häufig Kompromisse eingegangen werden. Kombigeräte können die meisten Aufgaben nicht so gut erledigen wie spezialisierte Geräte. Beispielsweise erreichen integrierte Digitalkameras nicht die Aufnahmequalität einer reinen Digitalkamera. Auch ist die Handhabung der einzelnen Funktionen weniger ergonomisch als bei spezialisierten Geräten.
- Die heutige Akku-Technologie stößt bei intensiver Nutzung der integrierten energiehungrigen Dienste wie Bluetooth, WLAN und GPS oder durch die Digitalkamera schnell an ihre Grenzen.
- Durch die Erweiterbarkeit des Systems und die Möglichkeit, Software selbst installieren zu können (Apps), besteht grundsätzlich eine Anfälligkeit auch für Schadsoftware wie Computerviren, Trojaner etc.
Merkmale
Dank einer immer größer werdenden Funktionsfülle lassen sich moderne Smartphones je nach Ausstattung u. a. nutzen als:
- Kommunikationszentrale (Mobiltelefon, Webbrowser, E-Mail, SMS, MMS sowie IP-Telefonie (VoIP), Instant Messaging (IM) und Chat, teilweise auch Fax, Video-Telefonie und Konferenz-Lösungen)
- Personal Information Manager (PIM) mit Adressbuch, Terminkalender, Aufgabenliste, Notizblock, Geburtstagsliste etc. mit Abgleich mit einer Desktop-Applikation oder über das Internet (Microsoft (Hosted) Exchange, Blackberry Dienst)
- Diktiergerät
- Datenspeicher
- Medienfunktionen mit MP3-Player, Radio, Videoplayer, Bildbetrachter, einfacher Foto- und Videokamera
- Taschencomputer (beispielsweise Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, PDF-Reader, Taschenrechner etc.)
- Funk-Modem für den PC, auch Tethering genannt
- Navigation mit Navigationssystem und Landkarten
- für andere standortbezogene Dienste (Location Based/Aware Services) wie mobile Umgebungssuche (von sogenannten Points of Interest)
- Spiele-Plattform/mobile Spielkonsole
- Enterprise Mobility Client: Mobiles Zugangsgerät (i.d.R. als Thin Client) zu IT-Diensten und Servern innerhalb einer Unternehmensinfrastruktur, Einsatzbeispiele: ERP, CRM, Warenwirtschaftssystem, Spezial- und Branchenlösungen in der Industrie, Logistik, Medizin (KIS Krankenhausinformationssystem)
Ausführungen
Smartphones sind in unterschiedlichen Bauformen verfügbar, die sich nicht klar voneinander abgrenzen lassen. Ein häufiges Merkmal ist eine QWERTZ-Tastatur, die entweder eingeklappt bzw. eingeschoben werden kann (bspw. Samsung F700 Qbowl) oder typischerweise fest an der Gerätefront angeordnet ist (bspw. Nokia E61i). Letztere Bauform wird auch als Q-Smartphones (Q = Qwertz oder Qwerty) bezeichnet. Als weiteres Merkmal besitzen Smartphones häufig einen Touchscreen und lassen sich ähnlich einem PDA bedienen. Während einige Geräte (bspw. Apple iPhone) komplett auf die Bedienung mit den Fingern ausgelegt sind (diese Bauform wird auch als Touch-Phone bezeichnet), sind bei anderen Geräten viele Funktionen zusätzlich mit einem Eingabestift bedienbar (bspw. Sony Ericsson P1i). Zusätzlich verfügen Smartphones häufig über WLAN und GPS.
Verschiedene Smartphones
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Siemens SX1 Smartphone (2004)
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Smartphones Nokia Communicator
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BlackBerry 8700c: QWERTY-Smartphone
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Apple iPhone: Touchscreen
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T-Mobile G1 Smartphone mit Google Android
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Samsung SGH-I900 Omnia: Touchscreen
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Sony Ericsson Xperia X10 mini
Betriebssysteme
Marktanteile laut Gartner Inc. für das Jahr 2011 (Verkäufe bis 04/11)[2] Hersteller Prozent Symbian 19,2% Android 38,5% RIM 13,4% Apple iOS 19,4% Windows Mobile 5,6% Diverse 3,9% Marktanteile laut Gartner Inc. für das Jahr 2010 (Verkäufe)[3] Hersteller Prozent Symbian 37,6% Android 22,7% RIM 16,0% Apple iOS 15,7% Windows Mobile 4,2% Linux (ohne Android) 2,1% Diverse 1,7% Marktanteile laut Gartner Inc. für das Jahr 2009 (Verkäufe)[4] Hersteller Prozent Symbian 46,9% Android 3,9% RIM 19,9% Apple iPhone OS 14,4% Windows Mobile 8,7% Linux (ohne Android) 4,6% Diverse 1,5% Am Markt haben sich mehrere Betriebssysteme für Smartphones etabliert (Stand November 2011):
- Apple iOS: bis Juni 2010 iPhone OS
- bada, von Samsung
- BlackBerry, von RIM: proprietäres System mit Schwerpunkt auf unternehmensweite E-Mail-Integration mit Pushtechnologie
- Brew, von Qualcomm
- Linux in verschiedenen Ausgestaltungen:
- Symbian, von der Symbian Foundation verwaltet
- Windows Phone von Microsoft sowie die Vorgängerversion Windows Mobile
Da Smartphones komplexer sind als einfache Mobiltelefone, kann ein Smartphone als ein System bestehend aus unterschiedlichen, miteinander vernetzten Geräten betrachtet werden statt als ein einzelnes Gerät. Insbesondere das Mobilfunk-Modul bzw. -Modem ist dabei auch nur eines von vielen Geräten und hat daher zum Teil eine eigene Firmware und operiert in gewissem Maße unabhängig vom Rest des Systems, so etwa beim Apple iPhone oder bei den Android-Geräten, wo es als Baseband bezeichnet wird. [5] Gemessen an weltweiten Marktanteilen der Hersteller je Smartphone-Betriebssystem ergibt sich folgendes Bild.[6]
Vertriebswege Anwendungssoftware
Mit den Smartphones haben einige der Hersteller Mobiler Betriebssysteme eigene Ökosysteme entwickelt zur Vermarktung der für die jeweilige Plattform entwickelten Anwendungssoftware (Apps). Diese Apps werden über eine jeweilige zentrale Vertriebsplattform angeboten und können von dort kostenlos oder kostenpflichtig heruntergeladen werden. Die wichtigsten dieser zentralen Vertriebsplattformen sind:
- Windows Phone Marketplace von Microsoft
- Android Market von Google
- Ovi Store von Nokia
- App Store von Apple
- SamsungApps von Samsung
- Blackberry App World von RIM
Sofern die Hersteller ihr mobiles Betriebssystem für externe Quellen zur Installation von Anwendungssoftware zugänglich halten (alle Anbieter außer Apple und Microsoft), gibt es darüber hinaus auch weitere, oft plattformübergreifende Angebote durch App-Shops verschiedener Anbieter im Internet sowie die Möglichkeit des direkten Bezugs auf den Webseiten der Entwickler. Dabei werden die Apps entweder über einen PC heruntergeladen und über entsprechende Software bei Anbindung automatisch oder manuell auf das Smartphone installiert oder aber auch direkt (Over the air (OTA), über die Mobile Internetverbindung) auf das Smartphone geladen und installiert.
Sofern im Unternehmenseinsatz nicht auf interne IT- und Sicherheitsrichtlinien (Security Policies) weitestgehend verzichtet wird, kommen die vorgenannten Vertriebswege dort in der Regel nicht in Frage, sondern Apps werden durch einen Administrator zentral über Mobile Device Management (MDM) Lösungen dem Anwender zur Verfügung gestellt bzw. auch direkt auf sein Smartphone "gepusht" (automatisch installiert). Die Installation weiterer Apps durch den Anwender wird technisch unterbunden und verhindert.
Prozessor
Der Prozessor übernimmt wie in jedem Computersystem die anfallenden Rechenoperationen. Je nach Hersteller und Modell gibt es dabei große Leistungsunterschiede. Während ältere und einfachere Geräte nur relativ geringe Prozessor-Taktraten haben, können aktuelle Modelle über 1 GHz und mehr verfügen. Die meisten in Smartphones verbauten Prozessoren basieren auf lizenzierten Designs auf Basis der ARM-Architektur.
In Nokias N-Serie haben Prozessoren von Texas Instruments große Verbreitung gefunden. Diverse Geräte, darunter das N70, N80 und N90 sind mit dem TI OMAP 1710 ausgestattet, der mit einer Taktrate von 220 MHz arbeitet. Die Modelle Nokia N93 und N95 verfügen über den TI OMAP 2420, der mit 330 MHz getaktet ist. Dadurch sind diese Geräte deutlich schneller zu bedienen und eignen sich bereits für Videospiele.
In den HTC-Modellen Touch Diamond, Touch Pro und Touch HD kommen Qualcomm-Prozessoren mit einer Taktfrequenz von 528 MHz zum Einsatz. Da HTC in diesen Geräten jedoch Windows Mobile als Betriebssystem einsetzt, welches mehr Arbeitsspeicher und Rechenleistung benötigt, bietet die höhere Prozessorleistung keinen merklichen Vorteil hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit.
Mit 620 MHz nochmals höher ist die Prozessor-Geschwindigkeit des Apple iPhone. Hier laufen auch rechenintensive Funktionen wie Multi-Touch weitgehend ruckel- und verzögerungsfrei.[7]
Die mit einer Taktfrequenz von 1 GHz bis dato schnellsten in einem Smartphone verbauten Prozessoren hatten (Stand Februar 2010) das Toshiba TG01, das Anfang 2010 erschienene Google Nexus One, sowie das HTC HD2 und das HTC Desire mit einem 1-GHz-Snapdragon-Prozessor von Qualcomm. Das Sony Ericsson XPERIA X10 und das HP Palm Pre 2 werden ebenfalls mit einem 1-GHz-Prozessor betrieben. Weiterhin besitzt das Samsung Galaxy S I9000 einen 1-Ghz-Prozessor mit Namen Hummingbird.
LG Electronics hat mit dem P990 Optimus Speed/2X im März 2011 das erste Smartphone mit einem Dual-Core-Prozessor veröffentlicht.
Die ersten Nokia Communicator 9000 und 9110(i) benutzten das auf DOS basierte PEN/GEOS-Betriebssystem auf einer Intel-x86-kompatiblen Hardware-Plattform.
Laufzeit
Die Betriebsdauer hängt ab von der Kapazität des Akkus und dem Stromverbrauch. Im ausgeschalteten Zustand benötigt lediglich die eingebaute Uhr Energie. Im Bereitschaftsmodus mit ausgeschaltetem Display hält ein Smartphone mehrere Tage durch. Im Betrieb erhöht sich der Energiebedarf um eine Größenordnung. Spitzenwerte der Mobilfunk-Sendeleistung liegen im Bereich von einem Watt. WLAN benötigt ähnlich viel Strom, auch wenn keine Daten übertragen werden. Um möglichst lange telefonieren zu können, sollten WLAN und Bluetooth ausgeschaltet sein, ebenso die Hintergrundbeleuchtung. GPS verbraucht ca. 30% der Stand-by Leistung.
Idle Mode (betriebsbereit) mW GSM 60 CPU 40 Grafikprozessor 80 LCD (ohne Beleuchtung) 50 Audio 30 Beleuchtung 0-400 Verbrauch im Mittel 300 mW Datenübertragung mW GSM 700 GPRS (3.8 kB/s) 700 WLAN (0-800 kB/s) 700 GPS 150 Die typische Leistungsaufnahme für verschiedene Einheiten eines Smartphones haben A. Carroll und G. Heiser ermittelt.[8]
Einzelnachweise
- ↑ http://www.golem.de/0803/58374.html LG stellt DVB-T-Handy vor
- ↑ http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=1622614
- ↑ http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=1543014
- ↑ http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=1543014
- ↑ Gartner Says Worldwide Mobile Phone Sales Grew 17 Per Cent in First Quarter 2010. Gartner Inc., 19. Mai 2010, abgerufen am 20. Juni 2010 (englisch).
- ↑ Canalys quarterly research highlights
- ↑ http://smartphones24.org/2008102091/ratgeber/glossar/definition-prozessor-cpu.html Definition Smartphone-Prozessor
- ↑ Aaron Carroll, Gernot Heiser: An Analysis of Power Consumption in a Smartphone
Weblinks
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