Сотовый телефон

Развитию сотовой телефонии предшествовал ряд технических решений. В 1923 году Huth-Gesellschaft предприняла попытку создания телефонной связи в поездах Немецкой государственной железной дороги и Рейхспочты между Гамбургом и Берлином, доступной пассажирам первого класса^[6].

Уже в начале XX века писатели и художники фантазировали о будущем мобильной связи. В утопической антологии Мир через 100 лет Артура Бремера, журналиста и сооснователя «Berliner Morgenpost», Роберт Слосс описывает воображаемых граждан «беспроводной эпохи», способных общаться где угодно с помощью персонального приёмника^[7][8].

В 1913 году Густав Хохштеттер описал предпринимателя, которого жена внезапно вызывает по mini-радиотелефону во время прогулки по горам^[9].

В 1926 году художник Карл Арнольд в журнале Simplicissimus опубликовал сатирическую карикатуру на «беспроводной телефон на улице»^[10]. В 1932 году Эрих Кестнер в детской книге Тридцать пятое мая, или Конрад едет в Южные моря также опередил эпоху, описав прохожего, звонящего из карманного телефона.

Первые разговоры по мобильной связи осуществлялись с автомобильных телефонов (autotelefon). С 1946 года такая услуга предоставлялась в США компанией Bell Telephone в Сент-Луисе, а затем компанией Illinois Bell Telephone в Чикаго^[11].

В Швейцарии автотелефоны впервые появились в 1949 году. Сначала использовались доработанные радиостанции. К 1975 году существовало 62 частных сети с 1300 абонентами, охват централов составлял до 25 км^[12].

В Западной Германии первые автомобильные телефоны системы A-Netz появились в 1958 году, а с 1972 года перешли на B-Netz с автоматическим набором номера.

В 1973 году инженер Мартин Купер (англ. Martin Cooper) и главный дизайнер Руди Кроллоп из Motorola создали первый прототип настоящего портативного сотового телефона, а 3 апреля 1973 г. Купер совершил первый телефонный звонок по мобильному устройству^{[13][14][15][16]}.

В 1980–90‑е большей частью Европа переходила от аналоговых сетей к цифровым, что позволило уменьшить размер устройств и потребление энергии. С 1992 года основным стандартом стал GSM. Массовое распространение телефонов с сенсорными экранами, а затем с выходом в интернет, началось после 2000‑х. С 2009–2015 годов стартовали сети четвёртого поколения (LTE), а в 2019 — 5G.

Как и стационарный аппарат, сотовый телефон состоит из динамика, микрофона, органов управления (клавиатуры, экрана), управляющего микроконтроллера, радиоблока, антенны и автономного питания (обычно аккумулятора). Для работы в GSM-стандарте требуется SIM-карта, идентифицирующая абонента. Европейские телефоны работают, как правило, в частотных диапазонах 900 и 1800 МГц (D‑Netz, E‑Netz)^[17]. С конца 1990-х стали появляться телефоны с поддержкой нескольких диапазонов (dual-band, tri-band, quad-band). Модуляция сигнала — GMSK^[18].

В 3G-устройствах используются стандарты UMTS и CDMA2000, оба основаны на кодовом разделении каналов (CDMA), но между собой несовместимы.

Обычные GSM-телефоны имеют простые встроенные ОС от производителя. В современных смартфонах используется основная (реального времени) система для пользовательского интерфейса и отдельная — для управления радиочастотной частью (baseband-процессор). Наиболее популярная мобильная ОС — Android^[19]. Также используется iOS (Apple), ранее — Windows Phone, Symbian, Series 40, Bada, Firefox OS, а также различные Linux-решения (например, Sailfish OS, Maemo, MeeGo, Tizen).

Современные телефоны оснащаются:

• Модемом для связи с сотовой сетью (GSM, UMTS, 4G/LTE, 5G);
• Проводным интерфейсом (чаще всего USB Type-C, ранее — Micro-USB или фирменные разъёмы);
• Беспроводными — Bluetooth, Wi-Fi, NFC, иногда инфракрасный порт;
• Аудиоразъёмом 3,5 мм (в ряде современных моделей доступен только через переходник или Bluetooth);
• Редко — видеовыходом (мини-HDMI и др.);
• Беспроводной зарядкой (например, стандарт Qi)

С 2010 года по требованию ЕС основным стандартом стала Micro-USB-зарядка для мобильных устройств^[20]. С середины 2010-х получил распространение USB Type‑C^[21]. С 2025 года в ЕС все телефоны и смартфоны должны поддерживать единый стандарт зарядки^[22].

Наиболее распространённые варианты конструкции:

• Моноблок («Candybar») — классическая прямоугольная форма;
• Телефоны для детей и пожилых, специально упрощённые;
• Классические классики (раскладушки);
• Вращающийся корпус (jack-knife, swivel);
• Слайдер — выдвижной корпус;
• Touch Phones — смартфоны с сенсорным экраном;
• Арм-бэнды, мобильные часы, гибриды.

Проводились эксперименты по оснащению телефонов солнечными панелями (CR Telecom, 2001; Fraunhofer, Siemens). Однако надёжная зарядка возможна только на ярком солнечном свету.

Телефоны поддерживают SMS (до 160 символов)^[23]. Первая SMS отправлена в декабре 1992 года^[24]. В дальнейшем появились MMS (передача фото, видео до 500 КБ), EMS, мессенджеры (WhatsApp, Telegram)^[25].

С 1999 года появились телефоны с встроенной камерой (первый массовый — Toshiba Camesse)^[26]. В 2004 в Германии вышел первый телефон с камерой на 1 мегапиксель^[27]. Современные же смартфоны иногда предлагают камеры до 200 мегапикселей^[28], но обычно 8–13 МП^[29]. Видео может записываться в формате Full HD и выше.

Среди проблем — вопросы частной жизни, промышленный шпионаж, нелегальная съёмка и т.п.

С конца 1990‑х появились приложения на платформе Java ME («midlet»). На смартфонах программное обеспечение распространяется через App Store, Google Play и др.

С 2005 года выпускаются телефоны с встроенным GPS, позднее — с поддержкой GLONASS. Использование чаще всего осуществляется через навигационные приложения.

Возможна поддержка нескольких SIM-карт (dual SIM, triple SIM), фирменное программное оформление, дополнительные передающие/принимающие системы.

В германоязычных странах, начиная примерно с 1992 года, широкое распространение получило жаргонное название Handy (хэнди), хотя в английском языке это прилагательное (удобный, под рукой) и не применяется для телефонов^[30][31]. Помимо этого, термин исторически встречался в радиолюбительском сленге для обозначения портативных радиостанций.

В английском языке чаще используются cellular phone (cell phone) в американском варианте и mobile phone (mobile) — в британском, а также специфические местные наименования.

В большинстве языков используются производные от «мобильный» (например: англ. mobile phone, нем. Mobiltelefon, франц. portable, каталан. mòbil, испан. móvil, фин. matkapuhelin). В некоторых странах названия отражают способ использования (например, китайск. shǒujī — буквально «ручная машина»).

В Швейцарии популярно слово Natel (сокращение от nationales Autotelefon), во многих арабских странах — Jawwal, в Израиле — pelefon.

Использование сотовых телефонов может вызывать раздражение и восприниматься как нарушение порядка (например, в театрах, храмах, транспорте), что ведёт к ограничительным мерам (например, применение глушителей или экранирование).

В большинстве стран мира запрещено использование телефона за рулём без hands-free. Нарушения караются штрафами и начислением штрафных баллов, причём запреты распространяются и на велосипедистов^[32]. Активно внедряются Bluetooth-гарнитуры.

Применение сотовых телефонов для аутентификации (двухфакторная аутентификация, онлайн-банкинг), а также для идентификации и в процедурах безопасности (например, в миграционных и правоприменительных органах).

В ряде стран исследуются и постепенно разрешаются возможности использования мобильных устройств на борту самолётов и в медицинских учреждениях при соблюдении технических стандартов ЭМС.

В Германии в школах введён запрет на использование телефонов (аналогично Франции, Италии, Португалии).

Сотовые телефоны излучают электромагнитные волны, что стало предметом интенсивных эпидемиологических и лабораторных исследований. На 2020‑е годы большинство масштабных исследований не выявили значимой корреляции между использованием мобильных телефонов и риском возникновения опухолей подвергающихся облучению органов^[33][34][35].

Имеются данные о кратковременных субъективных эффектах (чувство жара, головная боль), однако в слепых исследованиях чёткой связи не обнаружено^[36].

Особые опасения связаны с применением телефона при наличии медицинских имплантов (например, кардиостимуляторов) — согласно исследованиям, риск нарушения работы существует только при очень близком расстоянии для устаревших моделей^[37].

Профильные органы здравоохранения (например, BfS, Германия) рекомендуют ограничивать время проведения звонков, использовать гарнитуру и отдавать предпочтение аппаратам с малой SAR^[38].