手机解密——拆开后会发生什么？

冯滔

手机的发展演进

手机演进到现在，在基本通讯技术上，可以分成四代。

第一代手机，就是摩托罗拉的大哥大，体积庞大，现在只有在博物馆和香港老黑帮片里能够看到了。

第二代手机采用了数字通讯技术，体积大为缩小，价格大幅度下降，屏幕逐渐变大，屏幕从黑白变为彩色，手机和无线通信网之间交互的无线电波不仅传输着语音，还可以传送文字和小幅图片，也就是短信和彩信。到二代手机后期，手机性能逐渐增加，一些高端手机上加强了照相或音乐播放功能。不过限于空中数字通讯的速率还很有限，拍摄的照片和要欣赏的音乐，还只能通过手机和电脑之间的数据线进行连接，不方便在空中传送。

第三代手机采用了能力大大增强的数字通讯技术，屏幕尺寸、运算速度、存储空间和无线通信网之间的通信速率比二代手机都提升了好几倍，而且普遍叠加了GPS和wifi功能，手机可以很方便地和住宅、娱乐场所、办公室的wifi路由器连接，有了巨大的提升，语音、文字、图片、视频、位置信息交织在一起。

最重要的，第三代手机实现了智能化。如果说，第一代手机只能打电话，第二代手机多了短信、彩信和其他几十种手机厂家设计的附加应用功能，第三代手机智能化后，各移动互联网开发者在上面爆炸式地扩展出几十万种应用。手机已经从一个电话工具扩展为社交媒体、照相机、随身听、游戏机、电子书报、导航仪等集无穷功能于一体的人类“第二大脑”。

当前正在中国市场上更新换代的是第四代手机，其通信速度比第三代手机又快了几倍，屏幕尺寸、存储空间、运算性能也持续提高。

手机的硬件结构

拆开一部典型的智能手机，也许你想了解一下其各个部件的主要功能。

1 显示屏

进入到触摸屏时代，LCD显示屏已成为手机和人进行交互操作的主要部件。

手机显示屏在功能上可以分为三层：a. 最外层的保护玻璃，用于防护水迹、污渍、划伤、磕碰； b.中间的触摸屏，用于感应手指在屏幕上的点击、滑动、缩放，并转化为电子的操作信号传送给手机主板；c.显示屏，接收来自主板的操作命令，转换为屏幕上的各种图像和视频。

2 射频天线及电路

这是手机发射和接收无线电波的器件。现在的智能手机，至少包括四种天线：

蜂窝网通信天线，和附近100米（城市）到40公里（荒野农村）距离内的2G、3G、4G公众移动通信网基站互相发射和接收无线电波。

GPS天线，单向接收太空中美国GPS导航卫星网各卫星发来的时间-位置信号数据，配套的GPS模块根据若干颗卫星数据之间的差异，计算出本手机的位置信息，误差在5～10M左右，并传送给手机主系统。

wifi天线，和附近几十米距离内无线路由器等wifi设备互相发送和接收无线电波。

蓝牙天线，和附近十米范围内的其他蓝牙设备，如蓝牙键盘、蓝牙音箱、蓝牙耳机互相发送和接收无线电波。

这些无线电波由天线放大后，交给手机主板上各自对应的射频集成电路处理，转换为数字信号。

3 多媒体外部设备

手机与周围人和环境交互声、光、控制信息的设备。

麦克风，采集机主和周围的话音及其他音源的声波，转换成电信号送到手机主板。

扬声器，将手机主板传来的电信号转换为话音、音乐或其他声音并播放。

耳机插孔，用于插入耳机插头，并把插头上传来的外部电信号转换为内部电信号送到手机主板。

按键，一般有电源开关键、音量增强/减弱键、静音键、照相键、主控制键。按下按键的物理操作会转成电信号传送给手机主板。

摄像头，根据控制指令执行拍摄功能，将外界的光信号转换为数字图像或者视频，传送到手机主板。

闪光灯，根据控制指令，在需要时发出闪光，改善摄影效果，或者常亮当手电筒照明，或在危急时闪烁发出求救信号。

4 电池和充电管理

手机内部的可充电电池用于给手机各部分的电子元器件供电。对应的充电管理部分，包括电源管理芯片、充电插口和充电电路。和手机配套的电源适配器，可以将220V交流电转换为5V的直流电。手机内部的电源管理芯片控制着电池的电量。

5 主板及板载芯片

手机的主板是一块小小的印刷电路板，上面插着各种功能的芯片和其他配套电子器件，这是手机中最核心的部件。主要的芯片有：

核心处理器CPU，负责手机所有功能的调度指挥和运算。

机身内存，存储手机里的各种数据信息，包括文字、语音、音乐、图片、视频等内容。

射频电路芯片和基带电路芯片，处理蜂窝网、GPS、蓝牙、wifi天线传来的电信号和手机内数据的转换。

各类外围接口芯片，处理显示屏、SIM卡插座、摄像头、麦克风、扬声器、耳机、电池IC送来的电信号，转换为数字信息后交由CPU处理。

重力感应器，确认手机当前的横竖上下。

6 号码卡及插槽

每部手机要入网，都需要机主向中国移动（或电信、联通）等运营商购买一张号码卡，并将号码卡插入手机上的插槽。号码卡里的IC芯片上记载着号码和对应的加密数据，手机插槽上的电路可以解读号码卡IC，并通过无线电波发射给移动通讯网；网络进行解密和验证，确认号码卡是真货而且费用够时，才会允许手机正常打电话和发数据。

蓝牙、GPS、wifi功能的使用，则与号码卡无关。

7 外置存储器及插槽

苹果手机所有的存储都在内置的闪存芯片中，因此没有这个部件。非苹果手机可以通过插入外置的闪存TF卡来扩充存储空间。插槽及接口电路则可以读取TF卡上的数据，并和CPU进行交互。

8 其他结构件

前述部件，需要通过排线连接并传送数据，并通过窗框、前壳、后壳、中壳、背板、附壳等结构件成为一体，并以各种小螺丝进行固定，成为一部完整的手机。

手机的软件结构

智能手机上的软件可以粗略分为三类：

1 基本无线通讯软件

参考国际组织发布的技术标准和协议进行开发，处理和手机2G、3G、4G公众移动通信网之间的往来通信，一般由高通、华为、展讯等专业手机通讯芯片公司开发，内置在芯片中运行。

2 手机操作系统

和电脑操作系统类似，用户在显示屏上操作界面，读取用户在触摸屏上的各种触控操作，向下驱动蓝牙、wifi、扬声器、麦克风、摄像头等硬件干活，同时，开放各种标准的软件接口，和第三方开发商开发的应用软件对接。目前智能手机上的操作系统主要分为由苹果公司开发的iOS，和Google公司开发的Android。一些公司在Android系统上进行了定制或改造，优化了用户界面。操作系统可以通过连接电脑或者无线下载更新版进行版本升级。

还有其他一些智能手机操作系统，如黑莓、Sybian、Windows Phone，其市场占有率小，影响也小。

3 应用软件

无数开发者以开放的智能手机操作系统为基础，调用智能手机的各类软硬功能，竭尽自己才智开发了几十万种应用，从游戏、微信、微博、QQ等社交媒体到地图导航、电子书包、视频、交通、新闻、旅游、电影……应有尽有。

以上就是任何手机都会具备的基础结构，而手机是否好用、耐用，则是上面硬件和软件综合调配的结果。

来猜猜看：这些牌子的手机？你用过吗？

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NO.2 崛起的国内大牌

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NO.3 喂鸟的食物

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当年，这家、松下、夏普、三菱等日系手机，今天在中国市场几乎只剩它一家，造型很时尚。

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某兴、某派、某想

国产手机中的其他品牌，质量、价格介于NO.2和NO.3之间。

NO.7 曾经的王者

就是以前的“挪鸡鸭”。早十年它占据手机市场40%的份额，水果机最旺的时候都远不到这个数字，但由于在软件上走错了技术道路，现在已沦落为冷门品牌，最后被微软收购。