Jak działa smartfon, czyli… zacznijmy od telefonu

Moja żona chętnie dowiedziałaby się, jak działa jej smartfon. Nie można tego wyjaśnić krótko. W przystępny sposób przedstawiam to w cyklu artykułów. Pierwszy omawia prapoczątki i tło historyczne, a następne – generacje telefonii 0G i 1G 2G, 3G, 4G, 5G oraz skróty GSM, UMTS, GPRS, EDGE, LTE, NR.

Moja żona, która ma zainteresowania artystyczne a nie techniczne mówi, że chętnie dowiedziałaby się, jak działa jej smartfon. Pyta, jak możliwe jest przesyłanie na dowolne odległości rozmów, tekstów, zdjęć i filmów?

Ja to wiem i mogę wyjaśnić na dowolnym poziomie szczegółowości. Problem w tym, że dla osoby nietechnicznej próba zrozumienia, jak działa smartfon przypomina próbę wskoczenia do pędzącego pociągu expresowego (fotografia 1). Wskoczyć jednym susem się nie da. Ale są inne sposoby. I właśnie ten artykuł jest początkiem nowej serii, stopniowo wyjaśniającej tajemnice współczesnej techniki.

Problem w tym, że współczesne smartfony to efekt 225 lat intensywnych badań elektryczności i przykład wykorzystania najróżniejszych wynalazków. Początkowo chodziło o przenośny telefon – o połączenie klasycznego telefonu przewodowego z odbiornikiem i nadajnikiem radiowym, ale z czasem niejako obrósł dodatkowymi funkcjami i dziś jego pierwotna rola telefonu stała się dla wielu użytkowników marginalna. Bo choćby dzisiejsze komunikatory to o wiele więcej niż telefon.

Smartfon to miniaturowe kino, a raczej telewizor – powszechnie służy do wyświetlania filmów i fotografii. Ale to też kamera oraz studio fotograficzne i studio filmowe. Smartfony zawierają rozmaite czujniki, w tym lokalizator GPS, magnetometr (kompas) inklinometr, miernik przyspieszenia i obrotu.

A do tego zawiera niezliczone aplikacje o zadziwiających możliwościach.

Smartfon? Zacznijmy od samego początku

Dzisiejsze smartfony to jedne z najbardziej zaawansowanych urządzeń powszechnego użytku z mnóstwem funkcji i aplikacji. I jak wytłumaczyć działanie tego wszystkiego osobie „nietechnicznej”?

Spróbuję to zrobić powoli, małymi krokami, w sposób jak najbardziej przystępny. Dlatego także i w tym artykule „przemycam” pewne niezbędne informacje techniczne. A w jednym z następnych artykułów wytłumaczę, co to znaczy, że wszystko to dziś realizowane jest w sposób cyfrowy, a nie analogowy.

Ale odkrywanie licznych tajemnic smartfonów trzeba zacząć od funkcji telefonu. Dlatego koniecznie trzeba wrócić do jego historii.

Otóż intensywne badania elektryczności, a ściślej elektromagnetyzmu zaczęły się w roku 1800, gdy włoski hrabia Alessandro Volta przedstawił Napoleonowi (rysunek 2) swą nowo odkrytą baterię. Jego odkrycie stało się głośne i z początku nawet „nietechniczni” mogli nadążyć za rozwojem nauki i techniki, bo eksperymenty z elektrycznością były proste.

Elektryczność z początku była nie tylko wielce tajemniczą ciekawostką, zagadką, ale przypuszczano, że jest ona „iskrą życia”, co wiąże się z makabrycznymi eksperymentami niejakiego Aldiniego (rysunek 3) oraz z postacią Frankensteina, o czym opowiadam w artykułach o początkach elektroniki:
https://piotr-gorecki.pl/h026, https://piotr-gorecki.pl/h025.

Dla nas istotne jest, że pierwsze praktyczne wykorzystanie elektryczności to przekazywanie informacji na odległość za pomocą telegrafu (fotografia 4), co słusznie kojarzy nam się z kodem Morse’a oraz literkami zakodowanymi w postaci kropek i kresek. Telegrafia zaczęła się rozwijać mniej więcej od roku 1840 i pozwalała przesyłać informacje tekstowe – pradawne SMS-y.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w październikowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 10/2025). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 15 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 10/2025 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.