1.1 智能手机

我们说到手机时，一般指的是智能手机（Smartphone），它既通过通用移动通信系统（UMTS、LTE）接入互联网，又具有显示屏、USB接口、WLAN、蓝牙等一系列复杂的模块电路系统。此外，手机的常用表述还有Mobile Phone或者Cell Phone。

一般而言，智能手机不同于非智能手机或更老式的移动电话，它独树一帜，主推视觉呈现、交互设计和数据交换等互联网相关服务。智能手机的移动通信功能不仅用于语音通信，而且越来越广泛地运用在大到企业、小到个人的数据通信中。

智能手机的选择在一定程度上也是操作系统的选择，苹果公司的iPhone手机采用的是iOS系统，而采用安卓系统的智能手机层出不穷，市场份额占了近80%。

像三星（如图1-1所示）、LG、HTC或索尼都竞相推出了不同价位、不同性能的智能手机。如果你仔细研究一下现在流行的智能手机的性能参数就会发现，除去决定价位高低的手机型号、质量和触摸屏大小这些主要参数，智能手机在技术上的差异有时甚至可以忽略不计。

而智能手机本身的设计及其新增特性，如人体检测（脉搏测量）传感器、近场通信以及手势控制功能，已然成为影响大众购买力更为关键的因素。

1.1.1 产品特点

随着智能手机开发周期不断缩短，智能手机的性价比变得越来越高，高端手机很快就沦落为中端甚至入门机型了。此外，手机生产商必须持续不断地创新，比如给智能手机配置自拍功能强大的摄像头或配备专业的音频和视频功能等，才能吸引消费者购买新手机。然而，从根本上说，手机自带软件的变革不大，以下是智能手机的一些典型特征。

· 3.7英寸～6.4英寸的触摸屏。

· 由于显示屏和设备参数不同，图形分辨率为854像素×480像素～1920像素×1080像素。

· 微处理器大多为2～18核，主频可达2.5GHz，微处理器与图形处理器以及其他元器件一同构成了系统芯片。

· 内存为1GB～6GB。

· 存储容量为32GB～128GB。

· 微型SD卡：用于扩展内存或用作可移动磁盘。

· 操作系统：安卓、iOS或Windows Phone。

· 摄像头：一般有一到两个，位于手机的前后盖上，照相和摄影功能所支持的分辨率为200万像素～2000万像素。

· 集成传感器：大多用于感应指压、运动、加速度、亮度和温度。

· USB接口：通常为2.0或3.0版本的微型USB接口。

· WLAN：根据IEEE 802.11a/b/g/n标准执行不同任务，频段为2.4GHz或5GHz。

· 蓝牙：现在大多采用的是蓝牙5.0。

· 移动通信技术：以长期演进技术（LTE）为主，考虑兼容性问题，也会将GPRS/Edge和UMTS/HSDPA等技术集成进来。

· GPS：基于卫星导航的全球定位系统的集成接收器。用手机地图时需要连接移动通信网络，不像汽车导航系统那样可以独立工作（在线导航替代离线导航）。

· NFC：越来越多的智能手机开始采用近距离无线通信技术，用户可以使用手机在短距离（几厘米）内完成数据交换验证或基于磁场感应完成手机支付。

· 锂电池电池容量为1400mAh～4200mAh。

· 重量为120g～200g。

由于空间有限，智能手机的电池大多比平板电脑的电池小，因此电池容量较小，使用时间也更短。

1.1.2 内部构造

智能手机由许多部件（如图1-2所示）组成，其整个电路系统都在同一块电路板上，因此模块（如移动无线通信组件、蓝牙系统）一般无法单独更换。与普通手机相比，智能手机电路系统的复杂性和功能的多样性是以牺牲待机时间为代价的。在正常使用状态下，普通手机能维持几周不用充电，而智能手机几乎每天都要充电。

绝大多数的智能手机都有一个内置系统芯片，它是整个电路系统的核心，它的中央处理器（CPU）是ARM公司研发的。ARM架构包含各式各样的微处理器、微控制器和系统芯片，它们来自不同的公司，如爱特梅尔公司、英特尔公司、德州仪器公司（其开放式多媒体应用平台OMAP如图1-3所示）、恩智浦半导体公司和东芝公司。

1.1.3 手机SIM卡

每部移动手机都需要一张SIM卡，用于识别移动网络中的用户。它由移动通信网络运营商及与其签约的各种公司提供，因此会存在各式各样的收费条目和付款流程。

手机SIM卡是内嵌中央处理器和存储器的芯片卡，其中保存着用户的电话号码以及可更改的保护密码（PIN码）。此外，每个用户的国际移动用户识别码（IMSI）都是独一无二的，这是为了在移动通信网络上对用户进行认证。它与电话号码没有什么关系。如果你输错用户识别码三次，手机SIM卡很可能被锁住（由提供手机SIM卡的运营商决定）。只有输入个人解锁码（PUK）才能解锁。

用户在搜索和登录网络时，国际移动用户识别码（IMSI）在未加密的状态下被传输到网络上，这使通话监听、数据传输以及确定用户从归属地成为可能。不要混淆国际移动用户识别码（IMSI）与国际移动设备识别码（IMEI），国际移动设备识别码不是手机SIM卡的识别码，而是对各个移动通信设备的明确认证。对于安卓设备来说，你可以在设置菜单下的电话-认证选项中找到这些信息。

根据不同的运营商，手机SIM卡中存储了不同的加密和信令数据以及与网络和服务商相关的数据，它更准确地定义了卡的性质、被允许访问的网络及业务。电话簿、备忘录、短信息和来去电话号码等数据也存储在手机SIM卡上。如果你把手机SIM卡插到另一台移动通信设备上，那么仍然可以进行身份认证，读取卡中最重要的信息。

SIM卡有8个接口（如图1-4所示），表1-1中给出的是通用的标准接口定义，其中包含预留信号接口（用Nc表示）。

通过SIM卡上的触点数量，你很容易就能知道SIM卡是支持常用的六引脚设备还是支持八引脚设备。从机械构造上看，设备中SIM卡的型号各不相同，在设备中的固定方式也不一样。

在一些设备（如笔记本电脑，平板电脑等）中，你需要把SIM卡推进抽屉式的卡槽（如图1-5所示）, SD存储卡也常常采用这样的卡槽。在手机中，卡大多只是被放置在一个开放的抽屉式卡槽里并做了一定的加固处理，而置于卡上方的电池也在一定程度上固定了卡的位置。当然，最好的固定方式是将卡插入卡槽，然后再往下压，使其与金属卡槽完美地贴合在一起。有时人们会忽略这一点，没有将卡放进框里就直接压入卡槽，导致卡与卡槽接触不当，无法适配。此外，不同设备所使用的SIM卡的尺寸也存在差异。你可以选择与设备相匹配的SIM卡，也可以自行裁剪（如图1-6所示）。

SIM卡的触点上绝不能有静电电荷。但是长期使用后，特别是在经常更换SIM卡的情况下，SIM卡很容易被氧化并受到污染，因此我建议你使用专门的喷雾剂和小棉签对卡进行清洁。一般而言，只有在电源处于关闭的状态下才能插拔SIM卡。

SIM卡所需的电源电压一般为5V、3V或1.8V，虽然电源电压的大小在SIM卡上有明确的标识，但是实际上并不是这么回事。长期以来，市面上的SIM卡的工作电压只有1.8V。一般而言，这种SIM卡在老式手机里也能承受1.8V以上的电压。而电压为5V或3V的SIM卡放在新式的智能手机中却无法正常使用。

如果SIM卡所承受的电压不当，就会造成极大的电流消耗，电池很容易就会没电，手机就会出现报错以及死机的情况。你可以通过SIM卡的读卡器和相应的软件直接读取卡上的数据。