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手机诞生40年
来源:《百科知识》 2013年9月18日    

      1973年4月的一天,马丁·库珀站在纽约街头,手里握着一个比砖头还大的“对讲机”,他对着“对讲机”说了一通话,这个举动引起了很多路人的关注。虽然大家十分好奇,却没有人能想到,这个貌似对讲机的发明在之后的40年使全世界的沟通方式发生了翻天覆地的改变。
  这部笨重的“对讲机”就是最早的手机。
  
       从“大哥大”到2G
  在20世纪60年代,通讯巨头贝尔系统的母公司——美国电话电报公司一直固守在固定电话方面的垄断地位,完全无视移动电话的发展前景。然而摩托罗拉公司的马丁·库珀却认为移动电话更符合事物的发展规律,他决心证明移动电话的普及是可能的。不久,他的团队仅用了6周的时间就完成了世界通讯史上的巨大突破,研制出了“便携式”移动电话。
  这部移动电话由数以千计的零件制造而成,略显笨重。随后,马丁·库珀团队还制造出了天线,建造了手机基站。这些基站相当于微型电脑,它们可以测量电话信号的强度,同时把较弱的信号传递出去。1973年,马丁·库珀用自己研发的手机在街上给身为竞争对手的贝尔实验室打了一个电话——这便是文章开头的那一幕。当时,贝尔实验室的人员并未将这通来电当回事,但历史却已经将其悄悄记录在案。正是因为这是人类通讯史上的第一次手机通话,1973年4月3日这一天也被后人定为手机的“生日”,马丁·库珀也成为了令人敬仰的“手机之父”。
  然而,手机的诞生只是手机普及道路上的一小步,还有无数难题有待解决。首先,摩托罗拉需要建立一批手机基站来运转手机信号;其次,推广无线通讯需要很多评估、测试与准备。比如这个民用的无线信号会不会干扰国家各项尖端设备(如卫星、雷达)的运行?会不会危害公共安全?所以,美国政府各个部门审批这个新技术产物也消耗了大量时间。
  直到1983年,摩托罗拉终于推出了世界上第一款面向市场的便携式手机——DynaTAC8000X。这款历经10年波折方才面世的手机重794克,长33厘米,标价3995美元,最长通话时间是一个小时,可以储存30个电话号码。由于该手机笨重厚实,流入市场后,美国人便给它取了个外号叫“鞋机”,中国人则习惯称它为“大哥大”。
  手机的进一步普及,也少不了先进的通讯网络的支持。早在20世纪70年代,美国贝尔实验室便研制出了AMPS移动电话系统,并在芝加哥试运营成功,这是世界上第一个模拟蜂窝移动通信系统。模拟蜂窝系统拉开了移动电话大发展的序幕,被称为第一代移动通信(简称1G)。纵观整个1G时期,也就是“大哥大”席卷全球的20世纪80年代,摩托罗拉一直是全球手机产业的霸主。但是模拟蜂窝系统存在很多弱点,如分频多址技术造成频率资源严重不足,网络容量小,用户数量有瓶颈,欧洲各国不同的蜂窝标准也使得手机无法漫游通讯。这一切都在呼唤着新一代通信网络的诞生。
  为了实现手机在全欧洲范围内的漫游通讯,欧洲电信联盟开发出了一种数字蜂窝移动通信系统——GSM。GSM具备了对频谱的利用率高、容量大、信号好、可漫游等特点,还有业务种类多、易于加密、抗干扰能力强等优点。1991年,GSM系统正式投入使用,标志着移动通信2G时代的到来。
  GSM系统在欧洲推出不久,美国高通公司推出了一种更为先进的商用蜂窝电信技术——CDMA。基于CDMA比GSM先进,而且忽视了欧洲与美国地缘状况的差异,摩托罗拉便没有重视GSM手机的商业开发。不久,GSM系统十分完美地解决了欧洲众国之间的漫游通话难题,而且GSM手机刚一推出便受到从事欧洲贸易的广大商务人士的欢迎,这使得芬兰的诺基亚和瑞典的爱立信两大手机生产商异军突起。现如今,CDMA和GSM依然齐头并进,摩托罗拉的手机霸主地位却早已一去不返了。
  
       多样化与功能化齐头并进
  整个2G时代,也是手机大发展的时代,这种发展首先体现在外形的改变上。基于集成电路板技术的更新,手机渐渐摆脱粗大厚重,走向纤小薄轻。1996年摩托罗拉公司推出第一款折叠式手机,大大改变了人们对传统手机的印象,时至今日,摩托罗拉在折叠造型手机领域仍然拥有不可动摇的统治地位。1998年,西门子公司推出第一款滑盖手机。2002年,摩托罗拉推出第一款旋盖手机。1998年,诺基亚公司推出他们的新产品——8810,这是第一款无天线手机,而在直板机领域,内置天线设计可谓是一个新的里程碑。除了外形的轻巧化,彩屏手机和触屏手机在20世纪末也相继出现。琳琅满目的手机使人们有了更多的选择。
  1992年12月,世界上第一条短消息通过英国沃达丰公司的GSM网络,从一台电脑传递到一部诺基亚手机上,开启了人类的手机短信交流时代。短信的迅速“蹿红”是由于它完美地迎合了现代人的沟通需要,既能避免直接交流的尴尬,又能充分发挥交流双方的想象力,使得情感交流变得更加轻松自然。
  继短信功能诞生以后,对手机进行各种功能的整合掀起了手机发展史上的又一场革命。1997年,诺基亚公司推出了第一款内置游戏的手机,成功迈出了手机娱乐化的第一步。两年后,诺基亚公司又推出了一款配备WAP浏览器的上网手机,实现了手机与互联网的直接对接。
  就在诺基亚把手机功能多样化做得大红大紫之际,其他公司也毫不示弱。在上网手机诞生的同一年,韩国的三星公司生产出第一批音乐手机。这款具有MP3功能的手机一面市,便受到广大音乐爱好者的热捧。
  世界上第一部照相手机诞生在2000年,是日本第三大移动运营商J-Phone推出的J-SH04。尽管这款手机的图像分辨率很低且无法变焦,但手机拍照绝对是一个划时代的创意。
  手机上开始配备音乐和图像文件后,手机的数据连接方式就显得十分重要。2001年,爱立信发布的T39mc成为了第一款支持蓝牙传输功能的手机。蓝牙的诞生使数据传输变得更加高效,它也为无线通讯拓宽了道路。
  就在各大手机厂商加紧彩屏与触屏手机的研究时,“黑白机”的终结者——诺基亚1100横空出世。它最突出的优点是3小时的充电量可以维持400小时的标准待机,这个成绩即使放在现在也算手机中的佼佼者。诺基亚1100自2003年10月上市以来,全球累计销量已经超过2亿部,是手机发展史上绝对的销量冠军。
  
        手机智能成真
  所谓智能手机,是相对于功能手机而言,它具有独立的开放性操作系统,可以自行安装、卸载软件。智能手机的真正鼻祖诞生在1999年,摩托罗拉在年末推出了一款名为A6188的手机。这款手机采用了摩托罗拉公司自主研发的龙珠16兆赫处理器,支持无线上网,深受商务人士喜爱。同时A6188也是全球第一部触摸屏手机,还是第一部中文手写识别输入的手机。
  智能手机的出现开拓了移动电话与个人电脑相结合的时代,商务人士可以通过智能手机随时接发邮件和传真,浏览客户资料,十分方便。越来越先进的上网软件、游戏软件和音乐软件带动着手机内存容量的升级。2006年,诺基亚N91华丽上市,与以往的闪存形式不同,N91内部采用了微硬盘存储,4GB的存储空间为越来越多的视频和音频播放提供了可能。强大的内储存是智能手机发展的重要一步,手机也开始迈向高端功能化。2007年,诺基亚N95一上市便受到广泛关注,双滑盖设计十分新颖,强大的音乐、视频播放能力和500万像素自动对焦摄像头都将这款手机定位为高端手机。更主要的是N95第一次加入了GPS导航功能,这也是手机功能的一项重要发展。
  然而,诺基亚在智能机领域的统治地位也只维持了几年,就在N95上市的同一年,美国苹果公司的iPhone横空出世,并在2008年开始席卷全球。iPhone是一款结合照相机、个人数码助理、媒体播放器以及无线通信设备的掌上智能手机。可以说,苹果是手机市场后来的搅局者,也是新的市场规则的制定者。从目前来看,苹果利用其在个人电脑技术上的强势地位,已把智能手机开发到了极致。iPhone是世界上第一台使用电容屏的智能手机,它引入的多点触摸技术使得拨打电话、程序转换等操作变得易如反掌。另外,iPhone手机内部有重力感应器,可以依照用户水平或者垂直的持用方式而自动调整屏幕显示方向;它还有内置光感器,可以根据当前环境的光线强度而自动调整屏幕亮度;还有内置距离感应器,防止接打电话时脸部触屏而引起失误操作,这些功能都是前所未有的。现如今,iPhone已经不仅仅是一款手机了,更是一种时尚,一种潮流。
  
       3G已经降临,4G也将近
  所谓3G,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信相结合的新一代移动通信系统。与之前的GMS网络相比,3G网络的信号覆盖区域更广。3G技术的最大优势是支持高速数据传输,它能够更快速地处理图像、音乐、视频等媒体形式,并提供更高效的电话会议、电子商务等信息服务。目前3G在全球有三大标准:即欧洲提出的WCDMA、美国提出的CDMA2000和中国提出的TD-SCDMA。其实3G网络早在2001年就已经出现,但它一直是与2G网络并存发展,直到2009年,中国开始投入使用3G网络,巨大的用户容量使得3G的辉煌时代真正开启。
  虽然第三代移动通信可以比第二代移动通信系统的传输速率快成百上千倍,但未来以用户为导向的智能业务即通常所说的第四代移动通信系统因不需要电缆,被称作信息超级高速公路。目前我国的4G网络已在布局。作为我国具有自主知识产权的3G国际标准TD-SCDMA的后续演进技术,TD-LTE网络建设正紧锣密鼓地进行,中国移动计划年内覆盖国内100个城市,建设基站约20万个,覆盖人口超过5亿人,成为全球最大的4G网络。
  摘自《百科知识》2013年第14期 作者:姚丁杨