Smartphones combinam tecnologia de rádio celular com processadores especialmente projetados. Conforme evoluíram, desenvolvedores de apps encontraram novas formas engenhosas de usar hardware e conectividade sem fio para tornar informação instantaneamente disponível. Telas maiores e mais precisas permitem computação multi-janela com entrada simultânea dos 10 dedos. Multitarefa eficiente e memória abundante permitem apps recentes residirem em pilha sem desacelerar desempenho.
Primeiros celulares precisavam de baterias enormes para transmitir sinais de rádio a torres a muitas milhas. Dependiam de tecnologia de rádio 1G para comunicar em banda relativamente estreita. Voz e SMS funcionavam de forma similar a hoje, exceto que tecnologia 2G introduziu torres celulares e protocolos modernos como GSM e CDMA, permitindo celulares usarem muito menos energia. SMS funciona eficientemente em conexão de baixa largura de banda limitando mensagens a 160 bytes, e com 3G, MMS pode usar mesmo protocolo para entregar mensagens multimídia de tamanho ilimitado.
O acelerômetro de um smartphone mede força estática ou dinâmica sentida pelo dispositivo e disponibiliza essa informação ao sistema operacional. Nem todos apps usam entrada do acelerômetro, mas ele constantemente monitora a posição atual do dispositivo em relação à Terra para que apps possam recuperá-la quando necessário. A maioria dos apps escuta entrada por toque na forma de toques ou gestos e executa comandos quando o usuário interage com a tela de certa forma. Por exemplo, deslizar o polegar lentamente pela tela pode não virar a página, mas deslizar mais rápido gera valor de aceleração alto o suficiente para virar.
Na maior parte do tempo, a câmera do smartphone tira fotos e seu microfone grava sua voz durante ligação. Desenvolvedores também encontraram formas criativas de incorporar esses dispositivos em software útil, como leitores de QR code e serviços de identificação de música. QR code é código digital similar a código de barras, mas com informação vertical e horizontal, e leitor de QR code pega o código como entrada e produz informação de produto, link HTTP ou outra informação como saída. Serviços de identificação de música processam trecho de música da entrada do microfone e comparam com resultados em banco de dados. Com Internet sem fio de alta velocidade, o usuário recebe resultados imediatamente e pode baixar música ou seguir link de QR code no navegador.
Conforme arquitetura de processadores de smartphones evoluiu, software mais complexo tornou-se viável, como jogos 3-D e gráficos com aceleração de hardware. Empresas como ARM, NVIDIA e Qualcomm produzem CPUs poderosas e GPUs integradas que suportam frameworks de vídeo 3-D e usam pouca energia. CPUs multi-núcleo de alto desempenho, como Snapdragon S3, atingem altas velocidades de clock, baixo consumo e baixa geração de calor usando processo compacto de 45nm. A maioria dos smartphones intermediários ainda usa processadores com CPUs de processo 65nm menos potentes e aceleração de vídeo mais modesta.
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