Smartphone
Ein Smartphone ist ein tragbares Computergerät, das Mobiltelefon- und Computerfunktionen in einem Gerät vereint. Sie unterscheiden sich von Feature-Phones durch ihre stärkere Hardware-Ausstattung und umfangreiche mobile Betriebssysteme, die neben den Kernfunktionen eines Telefons wie Sprachanrufe und Textnachrichten auch breitere Software-, Internet- (einschließlich Web-Browsing über mobiles Breitband) und Multimedia-Funktionen (einschließlich Musik, Video, Kameras und Spiele) ermöglichen. Smartphones enthalten in der Regel eine Reihe von Metall-Oxid-Halbleiter-Chips (MOS), verfügen über verschiedene Sensoren, die von vorinstallierter Software und Software von Drittanbietern genutzt werden können (z. B. Magnetometer, Näherungssensoren, Barometer, Gyroskop, Beschleunigungsmesser usw.), und unterstützen drahtlose Kommunikationsprotokolle (wie Bluetooth, Wi-Fi oder Satellitennavigation). ⓘ
Die ersten Smartphones wurden in erster Linie für den Unternehmensmarkt vermarktet und versuchten, die Funktionalität eigenständiger PDA-Geräte (Personal Digital Assistant) mit der Unterstützung der Mobiltelefonie zu verbinden, waren jedoch durch ihre sperrige Form, die kurze Akkulaufzeit, langsame analoge Mobilfunknetze und die Unausgereiftheit der drahtlosen Datendienste eingeschränkt. Diese Probleme wurden schließlich mit der exponentiellen Skalierung und Miniaturisierung von MOS-Transistoren auf Submikron-Ebene (Moore'sches Gesetz), der verbesserten Lithium-Ionen-Batterie, schnelleren digitalen mobilen Datennetzen (Edholm'sches Gesetz) und ausgereifteren Softwareplattformen gelöst, die es ermöglichten, mobile Geräteökosysteme unabhängig von Datenanbietern zu entwickeln. ⓘ
In den 2000er Jahren begannen die i-mode-Plattform von NTT DoCoMo, BlackBerry, Nokias Symbian-Plattform und Windows Mobile, sich auf dem Markt durchzusetzen, wobei die Modelle häufig mit QWERTY-Tastaturen oder resistiven Touchscreens ausgestattet waren und der Schwerpunkt auf dem Zugang zu Push-E-Mail und drahtlosem Internet lag. Nach der steigenden Popularität des iPhones in den späten 2000er Jahren haben die meisten Smartphones dünne, schieferähnliche Formfaktoren mit großen, kapazitiven Bildschirmen mit Unterstützung für Multitouch-Gesten anstelle von physischen Tastaturen und bieten den Nutzern die Möglichkeit, zusätzliche Anwendungen aus einem zentralen Store herunterzuladen oder zu kaufen und Cloud-Speicher und Synchronisierung, virtuelle Assistenten sowie mobile Zahlungsdienste zu nutzen. Smartphones haben PDAs, Handheld-PCs/Palmen-PCs, tragbare Media-Player (PMP) und in geringerem Maße auch tragbare Videospielkonsolen weitgehend ersetzt. ⓘ
Verbesserte Hardware und schnellere drahtlose Kommunikation (dank Standards wie LTE) haben das Wachstum der Smartphone-Branche gefördert. Im dritten Quartal 2012 waren weltweit eine Milliarde Smartphones in Gebrauch. Anfang 2013 übertraf der weltweite Smartphone-Absatz die Verkaufszahlen von Mobiltelefonen. ⓘ
Smartphone ([ˈsmaːɐ̯tfoʊ̯n]; [ˈsmɑɹtfoʊ̯n] AE, [ˈsmɑːtˌfəʊ̯n] BE) (englisch, etwa „schlaues Telefon“) nennt man ein Mobiltelefon (umgangssprachlich Handy) mit umfangreichen Computer-Funktionalitäten und Konnektivitäten. Der Begriff dient zur Abgrenzung von herkömmlichen („reinen“) Mobiltelefonen. Frühe Smartphone-Vorläufer vereinigten etwa Ende der 1990er Jahre die Funktionen eines Personal Digital Assistant (PDA) bzw. Organizers, mit dem man z. B. Kontakte und seinen Kalender verwalten konnte, mit der Funktionalität eines reinen Mobiltelefons. Später wurden dem kompakten Gerät auch noch die Funktionen eines transportablen Medienabspielgerätes, einer Digital- und Videokamera und eines GPS-Navigationsgeräts hinzugefügt. Zentrale Merkmale sind Touchscreens zur Bedienung sowie Computer-ähnliche Betriebssysteme. Ein Internetzugang ist wahlweise per mobiler Breitbandverbindung des Mobilfunkanbieters oder WLAN möglich. ⓘ
Die ersten Mobiltelefone mit Smartphone-Funktionen gab es bereits in den späten 1990er Jahren. Der Begriff Smartphone wurde erstmals im Jahr 1999 von dem schwedischen Unternehmen Ericsson geprägt. Die Einführung des iPhones im Jahr 2007 durch Apple führte zu einem Umbruch im Mobiltelefon-Markt, und die Smartphones gewannen nennenswerte Marktanteile. Heute sind die meisten verkauften Mobiltelefone Smartphones. Durch den permanent mitgeführten Internetzugang löste dies einen Wandel im Internet-Nutzungsverhalten aus, insbesondere bei sozialen Netzwerken wie Facebook, und ermöglichte neue Kommunikationsformen über Dienste wie WhatsApp und Instagram. Diese Möglichkeiten der permanenten Nutzung können allerdings auch zur Smartphone-Sucht führen und das Sozialverhalten der Nutzer verändern. ⓘ
Als das meistverbreitete Smartphone-Betriebssystem setzte sich in den 2010er Jahren das inzwischen von fast allen Herstellern verwendete Android durch, mit einigem Abstand gefolgt von dem nur auf Apple-Geräten eingesetzten iOS. ⓘ
Das Smartphone wurde zum Inbegriff des Digital Lifestyle. ⓘ
Geschichte
Die Entwicklung des Smartphones wurde durch mehrere wichtige technologische Fortschritte ermöglicht. Die exponentielle Skalierung und Miniaturisierung von MOSFETs (MOS-Transistoren) auf Submikron-Ebene in den 1990er- bis 2000er-Jahren (wie vom Mooreschen Gesetz vorhergesagt) ermöglichte den Bau tragbarer intelligenter Geräte wie Smartphones und den Übergang von analogen zu schnelleren digitalen Mobilfunknetzen (was zum Edholmschen Gesetz führte). Weitere wichtige Faktoren sind die Lithium-Ionen-Batterie, eine unverzichtbare Energiequelle für lange Akkulaufzeiten, die in den 1980er Jahren erfunden und 1991 auf den Markt gebracht wurde, sowie die Entwicklung ausgereifterer Softwareplattformen, die es ermöglichten, Ökosysteme für mobile Geräte unabhängig von Datenanbietern zu entwickeln. ⓘ
Forerunner
Anfang der 1990er Jahre erkannte der IBM-Ingenieur Frank Canova, dass die Chip- und Drahtlostechnologie klein genug für den Einsatz in Handheld-Geräten wurde. Das erste kommerziell erhältliche Gerät, das als "Smartphone" bezeichnet werden konnte, war ein Prototyp namens "Angler", den Canova 1992 während seiner Tätigkeit bei IBM entwickelte und im November desselben Jahres auf der Computermesse COMDEX vorstellte. Eine verfeinerte Version wurde 1994 von BellSouth unter dem Namen Simon Personal Communicator an Verbraucher vermarktet. Der mit einem Touchscreen ausgestattete Simon konnte nicht nur Mobilfunkanrufe tätigen und empfangen, sondern auch Faxe und E-Mails versenden und empfangen. Es enthielt ein Adressbuch, einen Kalender, einen Terminplaner, einen Taschenrechner, eine Weltzeituhr und einen Notizblock sowie andere visionäre mobile Anwendungen wie Karten, Aktienberichte und Nachrichten. ⓘ
Der IBM Simon wurde von Mitsubishi Electric hergestellt, die Funktionen ihrer eigenen drahtlosen PDAs (Personal Digital Assistants) und Mobilfunktechnologien integrierten. Er verfügte über eine Flüssigkristallanzeige (LCD) und PC-Card-Unterstützung. Das Simon war kommerziell nicht erfolgreich, vor allem wegen seines sperrigen Formfaktors und seiner begrenzten Akkulaufzeit, da es NiCad-Batterien verwendete und nicht die in den 1990er Jahren in Mobiltelefonen üblichen Nickel-Metallhydrid-Batterien oder die in modernen Smartphones verwendeten Lithium-Ionen-Batterien. ⓘ
Der Begriff "Smartphone" wurde erst ein Jahr nach der Einführung des Simon geprägt und tauchte bereits 1995 in der Presse auf, um den PhoneWriter Communicator von AT&T zu beschreiben. Der Begriff "Smartphone" wurde erstmals 1997 von Ericsson verwendet, um ein neues Gerätekonzept, das GS88, zu beschreiben. ⓘ
PDA/Telefon-Hybride
Ab Mitte/Ende der 1990er Jahre hatten viele Menschen, die ein Mobiltelefon besaßen, ein separates PDA-Gerät, auf dem frühe Versionen von Betriebssystemen wie Palm OS, Newton OS, Symbian oder Windows CE/Pocket PC liefen. Diese Betriebssysteme wurden später zu frühen mobilen Betriebssystemen weiterentwickelt. Die meisten "Smartphones" dieser Ära waren Hybridgeräte, die diese bekannten PDA-Betriebssysteme mit einfacher Telefonhardware kombinierten. Das Ergebnis waren Geräte, die sperriger waren als reine Mobiltelefone oder PDAs, aber einen begrenzten zellularen Internetzugang ermöglichten. Die Hersteller von PDAs und Mobiltelefonen konkurrierten bei der Reduzierung der Größe der Geräte. Die Größe dieser Smartphones in Verbindung mit ihren hohen Kosten und teuren Datentarifen sowie anderen Nachteilen wie der begrenzten Erweiterbarkeit und der geringeren Akkulaufzeit im Vergleich zu separaten Geräten beschränkte ihre Beliebtheit im Allgemeinen auf "Early Adopters" und Geschäftskunden, die eine tragbare Verbindung benötigten. ⓘ
Im März 1996 brachte Hewlett-Packard den OmniGo 700LX auf den Markt, einen modifizierten HP 200LX Palmtop PC mit einem huckepack eingebauten Nokia 2110 Mobiltelefon und einer ROM-basierten Software zur Unterstützung dieses Telefons. Das Gerät verfügte über einen CGA-kompatiblen LCD-Bildschirm mit einer Auflösung von 640×200 Pixeln und vier Graustufen und konnte zum Tätigen und Entgegennehmen von Anrufen sowie zum Erstellen und Empfangen von Textnachrichten, E-Mails und Faxen verwendet werden. Außerdem war es zu 100 % DOS 5.0-kompatibel, so dass Tausende von Software-Titeln, darunter auch frühe Versionen von Windows, darauf laufen konnten. ⓘ
Im August 1996 brachte Nokia den Nokia 9000 Communicator auf den Markt, einen digitalen, zellularen PDA auf der Basis des Nokia 2110 mit einem integrierten System auf der Grundlage des Betriebssystems PEN/GEOS 3.0 von Geoworks. Die beiden Komponenten waren mit einem Scharnier in einem so genannten Clamshell-Design verbunden, bei dem sich das Display oben und eine physische QWERTZ-Tastatur unten befand. Der PDA bot E-Mail-, Kalender-, Adressbuch-, Taschenrechner- und Notebook-Anwendungen, textbasiertes Web-Browsing und konnte Faxe senden und empfangen. Im geschlossenen Zustand konnte das Gerät als digitales Mobiltelefon verwendet werden. ⓘ
Im Juni 1999 brachte Qualcomm das "pdQ Smartphone" auf den Markt, ein digitales CDMA-PCS-Smartphone mit integriertem Palm-PDA und Internet-Konnektivität. ⓘ
Zu den nachfolgenden bahnbrechenden Geräten gehörten:
- Das Ericsson R380 (Dezember 2000) von Ericsson Mobile Communications, das erste Telefon mit dem später Symbian genannten Betriebssystem (es lief mit EPOC Release 5, das bei Release 6 in Symbian OS umbenannt wurde). Es verfügte über PDA-Funktionen und begrenztes Web-Browsing auf einem resistiven Touchscreen, der mit einem Stift bedient wurde. Obwohl es als "Smartphone" vermarktet wurde, konnten die Benutzer keine eigene Software auf dem Gerät installieren.
- Das Kyocera 6035 (Februar 2001), ein Dual-Nature-Gerät mit einem separaten Palm OS PDA-Betriebssystem und CDMA-Mobiltelefon-Firmware. Es unterstützte begrenztes Web-Browsing, wobei die PDA-Software die Telefonhardware als angeschlossenes Modem behandelte.
- Der Nokia 9210 Communicator (Juni 2001), das erste Telefon mit Symbian (Release 6) und Nokias Series 80-Plattform (v1.0). Dies war die erste Symbian-Telefonplattform, auf der zusätzliche Anwendungen installiert werden konnten. Wie der Nokia 9000 Communicator ist es ein großes Klapphandy mit einer vollständigen physischen QWERTZ-Tastatur im Inneren.
- Das Treo 180 von Handspring (2002), das erste Smartphone, das das Palm OS vollständig in ein GSM-Mobiltelefon integrierte und Telefonie, SMS-Nachrichten und Internetzugang in das Betriebssystem integrierte. Das 180er-Modell hatte eine daumenähnliche Tastatur, die 180g-Version verfügte stattdessen über einen Graffiti-Handschrifterkennungsbereich. ⓘ
Japanische Handys
1999 brachte der japanische Mobilfunkanbieter NTT DoCoMo i-mode auf den Markt, eine neue mobile Internetplattform, die Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 9,6 Kilobit pro Sekunde und den Zugriff auf über die Plattform verfügbare Webdienste wie Online-Shopping ermöglichte. NTT DoCoMo's i-mode verwendete cHTML, eine Sprache, die einige Aspekte des traditionellen HTML zugunsten einer höheren Datengeschwindigkeit für die Geräte einschränkte. Begrenzte Funktionalität, kleine Bildschirme und begrenzte Bandbreite erlaubten es den Telefonen, die langsameren verfügbaren Datengeschwindigkeiten zu nutzen. Der Aufstieg von i-mode half NTT DoCoMo, bis Ende 2001 schätzungsweise 40 Millionen Abonnenten zu gewinnen und den ersten Platz bei der Marktkapitalisierung in Japan und den zweiten Platz weltweit einzunehmen. Japanische Mobiltelefone wichen zunehmend von den globalen Standards und Trends ab und boten andere Formen fortschrittlicher Dienste und Smartphone-ähnlicher Funktionen, die speziell auf den japanischen Markt zugeschnitten waren, wie z. B. mobiles Bezahlen und Einkaufen, Nahfeldkommunikation (NFC), die es ermöglicht, Smartcards für Fahrkarten, Kundenkarten, Ausweise, Veranstaltungstickets, Coupons, Geldüberweisungen usw. durch mobile Geldbörsen zu ersetzen, herunterladbare Inhalte wie Musikklingeltöne, Spiele und Comics sowie 1seg-Mobilfernsehen. Die von den japanischen Herstellern gebauten Telefone verwendeten jedoch benutzerdefinierte Firmware und verfügten noch nicht über standardisierte mobile Betriebssysteme, die für die Entwicklung von Anwendungen durch Drittanbieter ausgelegt waren, so dass ihre Software und ihr Ökosystem mit sehr fortschrittlichen Feature Phones vergleichbar waren. Wie bei anderen Mobiltelefonen waren für zusätzliche Software und Dienste Partnerschaften und Vereinbarungen mit Anbietern erforderlich. ⓘ
Der Grad der Integration zwischen Telefonen und Netzbetreibern, die einzigartigen Telefonfunktionen, die nicht standardisierten Plattformen und die Anpassung an die japanische Kultur machten es den japanischen Herstellern schwer, ihre Telefone zu exportieren, vor allem, wenn die Nachfrage in Japan so groß war, dass die Unternehmen es nicht für nötig hielten, anderswo nach zusätzlichen Gewinnen zu suchen. ⓘ
Mit dem Aufkommen der 3G-Technologie in anderen Märkten und nicht-japanischen Telefonen mit leistungsstarken standardisierten Smartphone-Betriebssystemen, App-Stores und fortschrittlichen drahtlosen Netzwerkfähigkeiten konnten nicht-japanische Telefonhersteller schließlich auf dem japanischen Markt Fuß fassen und nach und nach japanische Telefonfunktionen wie Emojis, mobile Zahlungen, NFC usw. übernehmen und in den Rest der Welt verbreiten. ⓘ
Frühe Smartphones
Telefone, die eine nennenswerte Datenverbindung nutzten, waren außerhalb Japans bis zur Einführung des Danger Hiptop im Jahr 2002, das als T-Mobile Sidekick einen mäßigen Erfolg bei den amerikanischen Verbrauchern hatte, noch selten. Später, Mitte der 2000er Jahre, begannen Geschäftskunden in den USA, Geräte auf der Grundlage von Microsofts Windows Mobile und später BlackBerry-Smartphones von Research In Motion zu verwenden. Amerikanische Nutzer machten 2006 den Begriff "CrackBerry" populär, weil der BlackBerry süchtig macht. In den USA beschränkte sich die Verbreitung von Smartphones aufgrund der hohen Kosten für Datentarife und der relativen Seltenheit von Geräten mit Wi-Fi-Funktionen, die die Nutzung des mobilen Datennetzes vermeiden konnten, hauptsächlich auf Geschäftsleute und "Early Adopters". ⓘ
Außerhalb der USA und Japans hatte Nokia Erfolg mit seinen Smartphones, die auf Symbian basierten, das ursprünglich von Psion für seine Personal Organizer entwickelt wurde und Mitte bis Ende der 2000er Jahre das beliebteste Smartphone-Betriebssystem in Europa war. Anfänglich waren die Symbian-Smartphones von Nokia mit der Eseries auf Unternehmen ausgerichtet, ähnlich wie Windows Mobile- und BlackBerry-Geräte zu dieser Zeit. Ab 2006 begann Nokia mit der Produktion von verbraucherorientierten Smartphones, die durch die auf Unterhaltung ausgerichtete N-Serie bekannt wurden. Bis 2010 war Symbian das weltweit am häufigsten verwendete Smartphone-Betriebssystem. ⓘ
Die von PDAs (Personal Digital Assistants) abgeleiteten Touchscreen-Betriebssysteme wie Palm OS, die "Pocket PC"-Versionen des späteren Windows Mobile und die UIQ-Oberfläche, die ursprünglich für stiftbasierte PDAs auf Symbian-OS-Geräten entwickelt wurde, führten dazu, dass einige frühe Smartphones über stiftbasierte Oberflächen verfügten. Diese ermöglichten virtuelle Tastaturen und/oder handschriftliche Eingaben und damit auch die einfache Eingabe asiatischer Schriftzeichen. ⓘ
Mitte der 2000er Jahre hatten die meisten Smartphones eine physische QWERTZ-Tastatur. Die meisten verwendeten einen "Tastaturleisten"-Formfaktor, wie die BlackBerry-Reihe, Windows Mobile-Smartphones, Palm Treos und einige Modelle der Nokia Eseries. Einige wenige versteckten ihre vollständige physische QWERTZ-Tastatur in einem ausziehbaren Formfaktor, wie die Danger Hiptop-Serie. Einige hatten sogar nur eine numerische Tastatur mit T9-Texteingabe, wie die Nokia Nseries und andere Modelle der Nokia Eseries. Resistive Touchscreens mit stiftbasierten Oberflächen waren noch bei einigen wenigen Smartphones zu finden, wie den Palm Treos, die nach einigen frühen Modellen, die in Versionen mit Graffiti anstelle einer Tastatur erhältlich waren, ihre Handschrifteingabe aufgegeben hatten. ⓘ
Wechsel des Formfaktors und des Betriebssystems
In den späten 2000er- und frühen 2010er-Jahren kam es zu einer Verlagerung der Smartphone-Schnittstellen weg von Geräten mit physischen Tastaturen und Ziffernblöcken hin zu Geräten mit großen kapazitiven Touchscreens, die mit dem Finger bedient werden können. Das erste Telefon mit einem großen kapazitiven Touchscreen war das LG Prada, das von LG im Dezember 2006 vorgestellt wurde. Es handelte sich um ein modisches Mobiltelefon, das in Zusammenarbeit mit dem italienischen Luxusdesigner Prada entwickelt wurde und über einen 3-Zoll-Bildschirm mit 240 x 400 Pixeln, eine 2-Megapixel-Digitalkamera mit 144p-Videoaufnahmefunktion, einen LED-Blitz und einen Miniaturspiegel für Selbstporträts verfügte. ⓘ
Im Januar 2007 stellte Apple Computer das iPhone vor. Es verfügte über einen kapazitiven 3,5-Zoll-Touchscreen mit einer doppelt so hohen Auflösung wie die meisten Smartphone-Bildschirme zu dieser Zeit und führte die Multi-Touch-Funktion in Telefone ein, die Gesten wie das "Auf- und Zuziehen" von Fotos, Karten und Webseiten ermöglichte. Das iPhone war das erste Gerät seiner Art, das sich an den Massenmarkt richtete und auf die Verwendung eines Stiftes, einer Tastatur oder eines Tastenfeldes verzichtete, wie sie für moderne Smartphones typisch sind, und stattdessen einen großen Touchscreen für die direkte Fingereingabe als Hauptinteraktionsmittel verwendete. ⓘ
Das Betriebssystem des iPhones war auch eine Abkehr von früheren Betriebssystemen, die von PDAs und Mobiltelefonen übernommen worden waren, hin zu einem Betriebssystem, das leistungsfähig genug war, um die Verwendung eines begrenzten, abgespeckten Webbrowsers zu vermeiden, der speziell mit Technologien wie WML, cHTML oder XHTML formatierte Seiten erforderte, die frühere Telefone unterstützten, und stattdessen eine Version des Safari-Browsers von Apple auszuführen, der problemlos vollständige Websites darstellen konnte, die nicht speziell für Telefone entwickelt worden waren. ⓘ
Später brachte Apple eine Softwareaktualisierung heraus, mit der das iPhone einen integrierten App Store auf dem Gerät erhielt, der das direkte drahtlose Herunterladen von Software von Drittanbietern ermöglichte. Diese Art von zentralisiertem App Store und kostenlosen Entwicklertools wurde schnell zum neuen Hauptparadigma für alle Smartphone-Plattformen für die Entwicklung, Verteilung, Entdeckung, Installation und Bezahlung von Software, anstelle von teuren Entwicklertools, deren Verwendung eine offizielle Genehmigung erforderte, und einer Abhängigkeit von Drittanbietern, die Anwendungen für mehrere Plattformen bereitstellten. ⓘ
Die Vorteile eines Designs mit einer Software, die leistungsfähig genug ist, um fortschrittliche Anwendungen zu unterstützen, und einem großen kapazitiven Touchscreen wirkten sich auf die Entwicklung einer anderen Smartphone-Betriebssystemplattform, Android, aus, wobei ein eher BlackBerry-ähnliches Prototyp-Gerät zugunsten eines Touchscreen-Geräts mit einer ausziehbaren physischen Tastatur verworfen wurde, da die Google-Ingenieure damals der Meinung waren, dass ein Touchscreen eine physische Tastatur und Tasten nicht vollständig ersetzen könne. Android basiert auf einem modifizierten Linux-Kernel, der wiederum mehr Leistung bietet als mobile Betriebssysteme, die von PDAs und Mobiltelefonen übernommen wurden. Das erste Android-Gerät, das horizontal verschiebbare HTC Dream, wurde im September 2008 veröffentlicht. ⓘ
Im Jahr 2012 begann Asus mit einem konvertierbaren Docking-System namens PadFone zu experimentieren, bei dem das eigenständige Mobilgerät bei Bedarf in eine tabletgroße Bildschirmeinheit mit integriertem Stützakku eingesetzt und als solches verwendet werden kann. ⓘ
In den Jahren 2013 und 2014 experimentierte Samsung mit der hybriden Kombination aus Kompaktkamera und Smartphone und brachte das Galaxy S4 Zoom und das K Zoom auf den Markt, die beide mit einem integrierten 10-fachen optischen Zoomobjektiv und manuellen Parametereinstellungen (einschließlich manueller Belichtung und Fokussierung) ausgestattet waren, Jahre bevor diese bei Smartphones weit verbreitet waren. Das S4 Zoom verfügt zusätzlich über einen Drehknopfring um das Objektiv und eine Stativhalterung. ⓘ
Während die Bildschirme immer größer wurden, versuchten die Hersteller, die Smartphones auf Kosten der Nutzbarkeit und Robustheit dünner zu machen, da ein dünnerer Rahmen anfälliger für Verbiegungen ist und weniger Platz für Komponenten, insbesondere die Batteriekapazität, bietet. ⓘ
Wettbewerb der Betriebssysteme
Das iPhone und später die reinen Touchscreen-Android-Geräte machten den Slate-Formfaktor populär, der auf einem großen kapazitiven Touchscreen als einzigem Interaktionsmittel basiert, und führten zum Niedergang früherer Plattformen, die auf Tastaturen und Ziffernblättern basierten. Später wurden auch Navigationstasten wie die Home-, Back-, Menü-, Task- und Suchtaste zunehmend durch nicht physische Berührungstasten und dann durch virtuelle, simulierte Bildschirmnavigationstasten ersetzt, bei denen üblicherweise Zugriffskombinationen verwendet werden, z. B. ein langer Druck auf die Task-Taste, um einen kurzen Druck auf die Menütaste zu simulieren, wie bei der Home-Taste zur Suche. Bei neueren "randlosen" Modellen erstreckt sich die Bildschirmfläche bis zur vorderen Unterseite des Geräts, um den für die Simulation der Navigationstasten verlorenen Anzeigebereich auszugleichen. Virtuelle Tasten bieten zwar mehr Möglichkeiten zur individuellen Anpassung, ihre Position kann jedoch von System zu System und/oder je nach Bildschirmdrehung und verwendeter Software unterschiedlich sein. ⓘ
Mehrere Hersteller versuchten, ihre bestehenden Smartphone-Plattformen und -Geräte zu aktualisieren oder zu ersetzen, um besser mit Android und dem iPhone konkurrieren zu können; Palm stellte Ende 2009 eine neue Plattform namens webOS für sein Palm Pre vor, um Palm OS zu ersetzen, das sich auf eine aufgabenbasierte "Karten"-Metapher und eine nahtlose Synchronisierung und Integration verschiedener Online-Dienste konzentrierte (im Gegensatz zu dem damals üblichen Konzept, dass ein Smartphone einen PC benötigt, der als "kanonischer, maßgeblicher Speicher" für Benutzerdaten dient). HP übernahm Palm im Jahr 2010 und brachte mehrere andere webOS-Geräte auf den Markt, darunter das Pre 3 und das HP TouchPad Tablet. Im Rahmen der geplanten Veräußerung seines Consumer-Geschäfts, um sich auf Unternehmenssoftware zu konzentrieren, beendete HP im August 2011 abrupt die Entwicklung zukünftiger webOS-Geräte und verkaufte 2013 die Rechte an webOS an LG Electronics, um es als Smart-TV-Plattform einzusetzen. ⓘ
Research in Motion stellte 2010 den vertikal verschiebbaren BlackBerry Torch und BlackBerry OS 6 vor, das eine neu gestaltete Benutzeroberfläche, Unterstützung für Gesten wie Pinch-to-Zoom und einen neuen Webbrowser bot, der auf der gleichen WebKit-Rendering-Engine basiert, die auch vom iPhone verwendet wird. Im darauffolgenden Jahr brachte RIM BlackBerry OS 7 und neue Modelle der Bold- und Torch-Reihe auf den Markt, darunter ein neues Bold mit einem Touchscreen neben der Tastatur und das Torch 9860 - das erste BlackBerry-Handy ohne physische Tastatur. 2013 wurde das alte BlackBerry-Betriebssystem durch eine überarbeitete, QNX-basierte Plattform namens BlackBerry 10 ersetzt, wobei das BlackBerry Z10 mit Touchscreen und das Q10 mit Tastatur die ersten Geräte waren. ⓘ
Im Jahr 2010 stellte Microsoft einen Ersatz für Windows Mobile vor, der unter dem Namen Windows Phone bekannt ist und eine neue, auf Touchscreens ausgerichtete Benutzeroberfläche mit flachem Design und Typografie, einen Startbildschirm mit "Live-Kacheln", die Aktualisierungen von Anwendungen enthalten, sowie integrierte Microsoft Office-Anwendungen bietet. Im Februar 2011 gab Nokia bekannt, dass es eine umfangreiche Partnerschaft mit Microsoft eingegangen ist, in deren Rahmen es auf allen seinen künftigen Smartphones ausschließlich Windows Phone verwenden und die Suchmaschine Bing von Microsoft sowie Bing Maps (das im Rahmen der Partnerschaft auch die Nokia Maps-Daten lizenzieren würde) in alle künftigen Geräte integrieren wird. Diese Ankündigung führte dazu, dass sowohl Symbian als auch MeeGo, eine Linux-basierte mobile Plattform, die Nokia gemeinsam mit Intel entwickelt hatte, aufgegeben wurden. Nokias Low-End-Gerät Lumia 520 erfreute sich einer starken Nachfrage und verhalf Windows Phone in einigen Märkten zu einer Nischenpopularität, so dass es 2013 BlackBerry beim weltweiten Marktanteil überholte. ⓘ
Mitte Juni 2012 veröffentlichte Meizu sein mobiles Betriebssystem Flyme OS. ⓘ
Viele dieser Versuche, mit Android und dem iPhone zu konkurrieren, waren nur von kurzer Dauer. Im Laufe des Jahrzehnts entwickelten sich die beiden Plattformen zu einem klaren Duopol bei Smartphone-Verkäufen und Marktanteilen, während BlackBerry, Windows Phone und "andere" Betriebssysteme schließlich stagnierten und nur noch geringe oder gar keine messbaren Marktanteile mehr erreichten. Im Jahr 2015 begann BlackBerry, sich von den hauseigenen mobilen Plattformen abzuwenden und stattdessen Android-Geräte zu produzieren, wobei der Schwerpunkt auf einer sicherheitsoptimierten Verteilung der Software lag. Im darauffolgenden Jahr kündigte das Unternehmen an, dass es sich auch aus dem Hardware-Markt zurückziehen würde, um sich mehr auf Software und seine Unternehmens-Middleware zu konzentrieren, und begann, die Marke BlackBerry und seine Android-Distribution für künftige Geräte an Drittanbieter-OEMs wie TCL zu lizenzieren. ⓘ
Im September 2013 kündigte Microsoft seine Absicht an, Nokias Mobilgerätegeschäft für 7,1 Milliarden Dollar zu übernehmen. Dies war Teil der Strategie von CEO Steve Ballmer, Microsoft zu einem "Geräte- und Dienstleistungsunternehmen" zu machen. Trotz des Wachstums von Windows Phone und der Lumia-Reihe (die fast 90 % aller verkauften Windows Phone-Geräte ausmachte) hatte die Plattform nie einen nennenswerten Marktanteil auf dem wichtigen US-Markt, und Microsoft war nicht in der Lage, den Schwung von Windows Phone in den folgenden Jahren aufrechtzuerhalten, was zu einem schwindenden Interesse von Benutzern und App-Entwicklern führte. Nach der Ablösung von Balmer durch Satya Nadella (der einen stärkeren Fokus auf Software und Cloud Computing gelegt hat) als CEO von Microsoft nahm das Unternehmen im Juli 2015 eine Abschreibung in Höhe von 7,6 Milliarden US-Dollar auf die Vermögenswerte von Nokia vor und entließ im Mai 2016 fast die gesamte Abteilung Microsoft Mobile. ⓘ
Vor dem Abschluss des Verkaufs an Microsoft brachte Nokia eine Reihe von Android-Smartphones für Schwellenländer auf den Markt, die unter dem Namen Nokia X bekannt sind und eine Android-basierte Plattform mit Elementen von Windows Phone und Nokias Mobiltelefon-Plattform Asha kombinieren, wobei Microsoft- und Nokia-Dienste anstelle von Google genutzt werden. ⓘ
Fortschritte bei der Kamera
Das erste kommerzielle Kamerahandy war das Kyocera Visual Phone VP-210, das im Mai 1999 in Japan auf den Markt kam. Damals wurde es als "mobiles Videotelefon" bezeichnet und verfügte über eine 110.000-Pixel-Frontkamera. Es konnte bis zu zwei Bilder pro Sekunde über das japanische Mobilfunknetz Personal Handy-phone System (PHS) senden und bis zu 20 digitale JPEG-Bilder speichern, die per E-Mail verschickt werden konnten. Das erste Kamerahandy für den Massenmarkt war das J-SH04, ein Sharp J-Phone Modell, das im November 2000 in Japan verkauft wurde. Es konnte Bilder sofort über die Mobiltelefon-Telekommunikation übertragen. ⓘ
Mitte der 2000er Jahre verfügten die höherwertigen Mobiltelefone in der Regel über integrierte Digitalkameras. Im Jahr 2003 übertrafen die Fotohandys die eigenständigen Digitalkameras, und 2006 übertrafen sie die eigenständigen Film- und Digitalkameras. Innerhalb von fünf Jahren wurden fünf Milliarden Fotohandys verkauft, und 2007 waren mehr als die Hälfte aller installierten Mobiltelefone Fotohandys. Die Verkäufe von Einzelkameras erreichten 2008 ihren Höhepunkt. ⓘ
Viele frühe Smartphones hatten überhaupt keine Kameras, und frühere Modelle, die über Kameras verfügten, hatten eine geringe Leistung und eine unzureichende Bild- und Videoqualität, die nicht mit preiswerten Taschenkameras konkurrieren und die Bedürfnisse der Nutzer nicht erfüllen konnten. Zu Beginn der 2010er Jahre hatten fast alle Smartphones eine integrierte Digitalkamera. Der Rückgang der Verkäufe von Einzelkameras beschleunigte sich aufgrund der zunehmenden Nutzung von Smartphones mit schnell verbesserter Kameratechnologie für Gelegenheitsfotografie, leichterer Bildbearbeitung und der Möglichkeit, Fotos durch die Nutzung von Apps und webbasierten Diensten direkt zu teilen. Bis 2011 wurden Mobiltelefone mit integrierter Kamera mehrere hundert Millionen Mal pro Jahr verkauft. Im Jahr 2015 wurden 35,395 Millionen Digitalkameras verkauft, das ist weniger als ein Drittel der Verkaufszahlen von Digitalkameras auf ihrem Höhepunkt und auch etwas weniger als die Zahl der verkauften Filmkameras auf ihrem Höhepunkt. ⓘ
Ein Grund für die zunehmende Beliebtheit von Smartphones anstelle von Spezialkameras für die Fotografie ist, dass kleinere Taschenkameras Schwierigkeiten haben, Bokeh in Bildern zu erzeugen, aber heutzutage haben einige Smartphones Kameras mit zwei Linsen, die den Bokeh-Effekt leicht reproduzieren und sogar den Grad des Bokehs nach der Aufnahme neu anordnen können. Dazu werden mehrere Bilder mit unterschiedlichen Fokuseinstellungen aufgenommen und dann der Hintergrund des Hauptbildes mit einer Makrofokusaufnahme kombiniert. ⓘ
Im Jahr 2007 war das Nokia N95 ein bemerkenswertes Smartphone mit einer 5,0-Megapixel-Kamera (MP), während die meisten anderen Smartphones Kameras mit etwa 3 MP oder weniger als 2 MP hatten. Einige spezialisierte Mobiltelefone wie das LG Viewty, das Samsung SGH-G800 und das Sony Ericsson K850i, die alle später im selben Jahr auf den Markt kamen, hatten ebenfalls 5,0-MP-Kameras. Bis 2010 waren 5,0-MP-Kameras üblich; einige Smartphones hatten 8,0-MP-Kameras und das Nokia N8, das Sony Ericsson Satio und das Samsung M8910 Pixon12 hatten 12 MP. Die Hauptkamera des Nokia N86 aus dem Jahr 2009 verfügt über ein Objektiv mit dreistufiger Blende. ⓘ
Das Altek Leo, ein 14-Megapixel-Smartphone mit dreifachem optischem Zoomobjektiv und 720p-HD-Videokamera, wurde Ende 2010 veröffentlicht. ⓘ
Im Jahr 2011, demselben Jahr, in dem der Nintendo 3DS auf den Markt kam, stellte HTC das Evo 3D vor, ein 3D-Handy mit zwei rückwärtigen Kameras mit je fünf Megapixeln für räumliche Aufnahmen, eines der ersten Mobiltelefone mit mehr als einer rückwärtigen Kamera. ⓘ
Das Samsung Galaxy S3 aus dem Jahr 2012 bot die Möglichkeit, Fotos per Sprachbefehl aufzunehmen. ⓘ
2012 kündigte Nokia das Nokia 808 PureView an und brachte es auf den Markt. Es ist mit einem 41-Megapixel-Sensor (1/1,2 Zoll) und einem hochauflösenden, voll-asphärischen Zeiss-Objektiv mit einer Lichtstärke von f/2,4 ausgestattet. Die hohe Auflösung ermöglicht einen vierfachen verlustfreien Digitalzoom bei 1080p und einen sechsfachen bei 720p, wobei der Bildsensor beschnitten wird. Das Nokia Lumia 1020 aus dem Jahr 2013 verfügt über eine ähnlich hochauflösende Kamera, zusätzlich über eine optische Bildstabilisierung und manuelle Kameraeinstellungen, wie sie bei High-End-Mobiltelefonen schon seit Jahren üblich sind, allerdings ohne erweiterbaren Speicher, der für entsprechend große Dateien von Nutzen sein könnte. ⓘ
Im selben Jahr führte Nokia mit dem Lumia 920 eine optische Bildstabilisierung für Mobiltelefone ein, die längere Belichtungszeiten für Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen ermöglichte und Verwacklungen von Handheld-Videos ausglich, die sich auf einem größeren Display wie einem Monitor oder Fernseher noch stärker bemerkbar machen würden, was dem Seherlebnis abträglich wäre. ⓘ
Seit 2012 sind Smartphones zunehmend in der Lage, während des Filmens Fotos aufzunehmen, deren Auflösung variieren kann, wobei Samsung die höchste Bildsensorauflösung im Seitenverhältnis des Videos verwendet, die bei 16:9 6 Megapixel (3264×1836) beim Galaxy S3 und 9,6 Megapixel (4128×2322) beim Galaxy S4 beträgt. Die ersten iPhones mit einer solchen Funktion, das iPhone 5 und 5s, nahmen während des Filmens gleichzeitig Fotos mit 0,9 Megapixeln (1280×720) auf. ⓘ
Ab 2013 experimentierte Sony auf dem Xperia Z1 mit Echtzeit-Augmented-Reality-Kameraeffekten wie schwebendem Text, virtuellen Pflanzen, einem Vulkan und einem Dinosaurier, der durch die Landschaft läuft. Apple tat dies später im Jahr 2017 mit dem iPhone X in ähnlicher Weise. ⓘ
Im selben Jahr wurde mit iOS 7 die später weit verbreitete Sucherintuition eingeführt, bei der der Belichtungswert durch vertikales Wischen angepasst werden kann, nachdem Fokus und Belichtung durch Antippen eingestellt wurden, und sogar im gesperrten Zustand, nachdem die Taste kurz gedrückt wurde. Bei einigen Geräten kann diese Intuition in den Video-/Zeitlupenmodi und bei der Frontkamera durch Software eingeschränkt sein. ⓘ
2013 stellte Samsung das Smartphone Galaxy S4 Zoom vor, das die Griffform einer Kompaktkamera und ein 10-faches optisches Zoomobjektiv sowie einen Drehknopfring um das Objektiv, wie er bei hochwertigeren Kompaktkameras verwendet wird, und eine ISO 1222-Stativhalterung aufweist. Es ist mit manuellen Parametereinstellungen ausgestattet, unter anderem für Fokus und Belichtung. Das Nachfolgemodell Samsung Galaxy K Zoom aus dem Jahr 2014 bietet eine verbesserte Auflösung und Leistung, verzichtet aber auf den Drehknopf und die Stativbefestigung, um eine Smartphone-ähnlichere Form mit weniger hervorstehendem Objektiv zu ermöglichen. ⓘ
Die Panasonic Lumix DMC-CM1 aus dem Jahr 2014 war ein weiterer Versuch, Mobiltelefon und Kompaktkamera zu vereinen, so dass sie die Marke Lumix übernahm. Sie hat zwar keinen optischen Zoom, aber einen Bildsensor im 1"-Format, wie er in High-End-Kompaktkameras wie der Lumix DMC-LX100 und der Sony CyberShot DSC-RX100 Serie verwendet wird, mit einem Vielfachen der Fläche eines typischen Handy-Bildsensors sowie Unterstützung für Lichtempfindlichkeiten von bis zu ISO 25600, was weit über den typischen Lichtempfindlichkeitsbereich einer Handykamera hinausgeht. Bis zum Jahr 2021 wurde noch kein Nachfolger veröffentlicht. ⓘ
In den Jahren 2013 und 2014 tauschte HTC bei den Modellen One M7 und M8 versuchsweise die Pixelanzahl gegen die Pixelfläche ein, beide mit nur vier Megapixeln, die als UltraPixel vermarktet wurden, und begründete dies mit der verbesserten Helligkeit und dem geringeren Rauschen bei schlechten Lichtverhältnissen. ⓘ
Das One M8 war außerdem eines der ersten Smartphones, das mit einem Dual-Kamera-Setup ausgestattet war. Die Software ermöglicht die Erzeugung visueller räumlicher Effekte wie 3D-Schwenks, Wettereffekte und Fokusanpassung ("UFocus"), die die postfotografische selektive Fokussierungsfähigkeit von Bildern simuliert, die von einer Lichtfeldkamera erzeugt werden. HTC kehrte 2015 mit dem One M9 zu einer Single-Kamera mit hoher Megapixel-Auflösung zurück. ⓘ
LG Mobile experimentierte 2014 mit der Time-of-Flight-Kamerafunktion, bei der ein rückwärtiger Laserstrahl, der die Entfernung misst, den Autofokus beschleunigt. ⓘ
Der Phasendetektions-Autofokus wurde Mitte der 2010er-Jahre zunehmend angepasst und ermöglichte eine schnellere und genauere Fokussierung als die Kontrasterkennung. ⓘ
Im Jahr 2016 stellte Apple das iPhone 7 Plus vor, eines der Telefone, die eine Dual-Kamera-Einrichtung populär machten. Das iPhone 7 Plus verfügte über eine 12-MP-Hauptkamera und eine 12-MP-Teleobjektivkamera. Anfang 2018 veröffentlichte Huawei ein neues Flaggschiff, das Huawei P20 Pro, eines der ersten Geräte mit drei Kameras und Leica-Optik. Ende 2018 veröffentlichte Samsung ein neues Mittelklasse-Smartphone, das Galaxy A9 (2018) mit dem weltweit ersten Quad-Kamera-Setup. Das Nokia 9 PureView wurde 2019 mit einem Penta-Linsen-Kamerasystem veröffentlicht. ⓘ
2019 wurden hochauflösende Sensoren auf den Markt gebracht, die mithilfe von Pixel-Binning mehr Licht einfangen. Die von Sony und Samsung entwickelten 48-MP- und 64-MP-Sensoren werden von mehreren Herstellern verwendet. 108-MP-Sensoren wurden erstmals Ende 2019 und Anfang 2020 eingeführt. ⓘ
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Videoauflösung
| Auflösung | Erstes Jahr ⓘ |
|---|---|
| 720p (HD) | 2009 |
| 720p bei 60fps | 2012 |
| 1080p (Full HD) | 2011 |
| 1080p bei 60fps | 2013 |
| 2160p (4K) | 2013 |
| 2160p bei 60fps | 2017 |
| 4320p (8K) | 2020 |
Da die Chipsätze immer leistungsfähiger werden, um die Anforderungen an die Rechenleistung bei höheren Pixelraten zu bewältigen, haben die Videoauflösung und die Bildrate von Mobiltelefonen im Laufe der Jahre zu den dedizierten Verbraucherkameras aufgeschlossen. ⓘ
Im Jahr 2009 war das Samsung Omnia HD das erste Mobiltelefon mit 720p-HD-Videoaufzeichnung. Im selben Jahr führte Apple die Videoaufzeichnung zunächst für das iPhone 3GS mit 480p ein, während das Original-iPhone von 2007 und das iPhone 3G von 2008 noch keine Videoaufzeichnung boten. ⓘ
720p wurde 2010 auf Smartphones wie dem Samsung Galaxy S, dem Sony Ericsson Xperia X10, dem iPhone 4 und dem HTC Desire HD in größerem Umfang eingeführt. ⓘ
Die frühen 2010er Jahre brachten einen steilen Anstieg der mobilen Videoauflösung. Das Samsung Galaxy S2, das HTC Sensation und das iPhone 4s ermöglichten 2011 die Aufnahme von Videos in 1080p. ⓘ
In den Jahren 2012 und 2013 wurden ausgewählte Geräte mit 720p-Aufnahmen bei 60 Bildern pro Sekunde veröffentlicht: das Asus PadFone 2 und das HTC One M7, im Gegensatz zu den Flaggschiffen von Samsung, Sony und Apple. Das Samsung Galaxy S4 Zoom aus dem Jahr 2013 unterstützt diese Funktion jedoch. ⓘ
2013 führte das Samsung Galaxy Note 3 die 2160p (4K)-Videoaufzeichnung mit 30 Bildern pro Sekunde ein und verdoppelte 1080p auf 60 Bilder pro Sekunde, um eine flüssige Wiedergabe zu gewährleisten. ⓘ
Andere Hersteller adaptierten die 2160p-Aufnahme im Jahr 2014, darunter das optisch stabilisierte LG G3. Apple implementierte es erstmals Ende 2015 auf dem iPhone 6s und 6s Plus. ⓘ
Die Framerate bei 2160p wurde 2017 und 2018 weitgehend auf 60 verdoppelt, beginnend mit dem iPhone 8, Galaxy S9, LG G7 und OnePlus 6. ⓘ
Eine ausreichende Rechenleistung der Chipsätze und der Bildsensorauflösung und deren Auslesegeschwindigkeiten ermöglichten 2020 das mobile Filmen mit 4320p (8K), das mit dem Samsung Galaxy S20 und dem Redmi K30 Pro eingeführt wurde, obwohl während der Entwicklung auf einige höhere Auflösungsstufen verzichtet (übersprungen) wurde, darunter 1440p (2,5K), 2880p (5K) und 3240p (6K), mit Ausnahme von 1440p bei den Frontkameras des Samsung Galaxy. ⓘ
- Mittelklasse
Bei den Smartphones der Mittelklasse verzögerte sich die Einführung höherer Videoauflösungen zunächst um zwei bis drei Jahre im Vergleich zu den Flaggschiffen. Im Jahr 2012 wurde 720p auf breiter Front eingeführt, unter anderem mit dem Samsung Galaxy S3 Mini und dem Sony Xperia go, und 1080p im Jahr 2013 mit dem Samsung Galaxy S4 Mini und dem HTC One mini. ⓘ
Die Verbreitung von Videoauflösungen jenseits von 1080p hat sich um mehrere Jahre verzögert. Das Mittelklasse-Handy Sony Xperia M5 unterstützte 2016 das Filmen mit 2160p, während Samsungs Mittelklasse-Serien wie die Galaxy J- und A-Serien sechs Jahre lang bis etwa 2019 strikt auf eine Auflösung von 1080p und 30 Bilder pro Sekunde bei jeder Auflösung beschränkt waren - ob und inwieweit aus technischen Gründen, ist unklar. ⓘ
- Einstellung
Eine niedrigere Einstellung der Videoauflösung kann wünschenswert sein, um die Aufnahmezeit zu verlängern, indem Speicherplatz und Stromverbrauch reduziert werden. ⓘ
Die Kamerasoftware einiger hochentwickelter Geräte wie dem LG V10 ist mit separaten Steuerelementen für Auflösung, Bildrate und Bitrate innerhalb eines technisch unterstützten Bereichs der Pixelrate ausgestattet. ⓘ
Zeitlupenvideo
Ein Unterschied zwischen den verschiedenen Kamerasoftwares ist die Methode, mit der Videomaterial mit hoher Bildrate gespeichert wird. Neuere Handys behalten sowohl die ursprüngliche Ausgangsbildrate des Bildsensors als auch den Ton bei, während frühere Handys keinen Ton aufzeichnen und das Video strecken, damit es langsam mit der Standardgeschwindigkeit wiedergegeben werden kann. ⓘ
Während die gestreckte Kodierungsmethode früherer Handys eine Zeitlupenwiedergabe mit Videoplayer-Software ermöglicht, die nicht über eine manuelle Steuerung der Wiedergabegeschwindigkeit verfügt, wie sie typischerweise bei älteren Geräten zu finden ist, wenn ein Zeitlupeneffekt erzielt werden soll, bietet die von neueren Handys verwendete Echtzeitmethode eine größere Vielseitigkeit für die Videobearbeitung, bei der verlangsamte Teile des Materials vom Benutzer frei ausgewählt und in ein separates Video exportiert werden können. Eine rudimentäre Videobearbeitungssoftware für diesen Zweck ist in der Regel nicht erforderlich. Optional kann das Video auch in normaler (Echtzeit-)Geschwindigkeit abgespielt werden und sich wie ein normales Video verhalten. ⓘ
- Entwicklung
Das erste bekannte Smartphone mit einem Zeitlupenmodus ist das Samsung i8000 Omnia II aus dem Jahr 2009, das mit QVGA (320×240) und 120 Bildern pro Sekunde aufzeichnen kann. Bei den Flaggschiffen Galaxy S1 (2010), Galaxy S2 (2011), Galaxy Note 1 (2011) und Galaxy S3 (2012) war Zeitlupe nicht verfügbar. ⓘ
Anfang 2012 ermöglichte das HTC One X Zeitlupenaufnahmen mit 768×432 Pixeln und einer nicht dokumentierten Bildrate. Das ausgegebene Filmmaterial wurde als ein Drittel der Echtzeitgeschwindigkeit gemessen. ⓘ
Ende 2012 brachte das Galaxy Note 2 die Zeitlupe mit D1 (720×480) bei 120 Bildern pro Sekunde zurück. Anfang 2013 nahmen das Galaxy S4 und das HTC One M7 mit dieser Bildrate (800×450) auf, gefolgt vom Note 3 und dem iPhone 5s mit 720p (1280×720) Ende 2013, wobei letzteres wie alle späteren iPhones den Ton und die ursprüngliche Sensor-Bildrate beibehält. Anfang 2014 übernahmen auch das Sony Xperia Z2 und das HTC One M8 diese Auflösung. Ende 2014 verdoppelte das iPhone 6 die Bildrate auf 240 Bilder pro Sekunde, und Ende 2015 fügte das iPhone 6s Unterstützung für 1080p (1920×1080) bei 120 Bildern pro Sekunde hinzu. Anfang 2015 war das Galaxy S6 das erste Samsung-Mobiltelefon, das die Sensorbildrate und den Ton beibehielt, und Anfang 2016 war das Galaxy S7 das erste Samsung-Mobiltelefon mit 240 Bildern pro Sekunde, auch bei 720p. ⓘ
Anfang 2015 versprach der MT6795-Chipsatz von MediaTek Videoaufnahmen mit 1080p@480fps. Der Status des Projekts bleibt unbestimmt. ⓘ
Seit Anfang 2017, beginnend mit dem Sony Xperia XZ, gibt es Smartphones mit einem Zeitlupenmodus, der unhaltbare Aufnahmen mit einem Vielfachen der Framerate ermöglicht, indem er Bilder auf dem internen Burst-Speicher des Bildsensors zwischenlagert. Eine solche Aufnahme hält höchstens wenige Sekunden in Echtzeit. ⓘ
Ende 2017 brachte das iPhone 8 1080p bei 240fps sowie 2160p bei 60fps, gefolgt vom Galaxy S9 Anfang 2018. Mitte 2018 brachte das OnePlus 6 720p bei 480fps, das eine Minute lang durchhielt. ⓘ
Anfang 2021 wurde das OnePlus 9 Pro das erste Telefon mit 2160p bei 120fps. ⓘ
HDR-Videos
Die ersten Smartphones, die HDR-Videos aufnahmen, waren Anfang 2013 das Sony Xperia Z und Mitte 2013 das Xperia Z Ultra, gefolgt vom Galaxy S5 Anfang 2014, alle mit 1080p. ⓘ
Audioaufnahmen
Mobiltelefone mit mehreren Mikrofonen ermöglichen in der Regel Videoaufnahmen mit Stereoton, um die Räumlichkeit zu verbessern. Samsung, Sony und HTC haben dies erstmals 2012 bei ihrem Samsung Galaxy S3, Sony Xperia S und HTC One X eingeführt. ⓘ
Frontkameras
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Seit Mitte der 2010er-Jahre wird der Schwerpunkt auf die Frontkamera gelegt, wo Frontkameras Auflösungen erreichen, die so hoch sind wie typische Rückkameras, wie beim LG G4 von 2015 (8 Megapixel), Sony Xperia C5 Ultra (13 Megapixel) und Sony Xperia XA Ultra von 2016 (16 Megapixel, optisch stabilisiert). Das LG V10 aus dem Jahr 2015 verfügte über ein duales Frontkamerasystem, wobei die zweite Kamera einen breiteren Winkel für Gruppenaufnahmen hat. Samsung hat seit dem Galaxy Note 4 eine Frontkamera-Panorama-Funktion (Panorama-Selfie) eingeführt, um das Sichtfeld zu erweitern. ⓘ
Video
Im Jahr 2012 boten das Galaxy S3 und das iPhone 5 720p-HD-Videoaufnahmen auf der Vorderseite (mit 30 Bildern pro Sekunde). Anfang 2013 boten das Samsung Galaxy S4, das HTC One M7 und das Sony Xperia Z 1080p Full HD bei dieser Bildrate, und Ende 2014 führte das Galaxy Note 4 1440p-Videoaufnahmen mit der Frontkamera ein. Apple führte Ende 2016 mit dem iPhone 7 1080p-Videos mit der Frontkamera ein. ⓘ
Im Jahr 2019 begannen Smartphones mit 2160p 4K-Videoaufnahmen auf der Frontkamera, sechs Jahre nach dem Beginn von 2160p auf der Rückkamera mit dem Galaxy Note 3. ⓘ
Display-Fortschritte
Anfang der 2010er Jahre begannen größere Smartphones mit einer Bildschirmdiagonale von mindestens 140 Millimetern (5,5 Zoll), die als "Phablets" bezeichnet wurden, an Popularität zu gewinnen, wobei die Samsung Galaxy Note-Reihe 2011 eine besonders große Verbreitung fand. Im Jahr 2013 brachte Huawei die Huawei Mate-Serie auf den Markt, die mit einem 155 Millimeter (6,1 Zoll) großen IPS+-LCD-Display in HD-Qualität (1280x720) ausgestattet war, was zu dieser Zeit als ziemlich groß angesehen wurde. ⓘ
Einige Unternehmen begannen 2013, Smartphones mit flexiblen Displays auf den Markt zu bringen, um gebogene Formfaktoren zu schaffen, wie z. B. das Samsung Galaxy Round und das LG G Flex. ⓘ
Im Jahr 2014 begannen 1440p-Displays in High-End-Smartphones aufzutauchen. Im Jahr 2015 brachte Sony das Xperia Z5 Premium mit einem Display mit 4K-Auflösung auf den Markt, obwohl nur Bilder und Videos mit dieser Auflösung wiedergegeben werden konnten (alle andere Software wurde mit 1080p angezeigt). ⓘ
Im Jahr 2017 zeichneten sich neue Trends für Smartphone-Displays ab. Sowohl LG als auch Samsung brachten Flaggschiff-Smartphones (LG G6 und Galaxy S8) auf den Markt, bei denen Displays mit einem größeren Seitenverhältnis als dem üblichen 16:9-Format und einem hohen Bildschirm-zu-Körper-Verhältnis verwendet wurden, auch bekannt als "randloses Design". Diese Designs ermöglichen eine größere Bildschirmdiagonale, aber eine geringere Breite als bei 16:9-Displays mit einer entsprechenden Bildschirmgröße. Ein weiterer Trend, der sich 2017 durchsetzte, waren Displays mit laschenartigen Aussparungen in der oberen Mitte - umgangssprachlich als "Notch" bezeichnet -, die die Frontkamera und manchmal auch andere Sensoren enthalten, die sich normalerweise entlang des oberen Rahmens eines Geräts befinden. Diese Designs ermöglichen "Rand-zu-Rand"-Displays, die fast die gesamte Höhe des Geräts einnehmen, mit wenig oder gar keinem oberen Rand und manchmal auch einem minimalen unteren Rand. Dieses Designmerkmal tauchte fast zeitgleich beim Sharp Aquos S2 und dem Essential Phone auf, die kleine kreisförmige Laschen für ihre Kameras aufwiesen. Nur einen Monat später folgte das iPhone X, das eine breitere Lasche für die Kamera und das als Face ID bekannte Gesichtserkennungssystem verwendete. Das LG V10 aus dem Jahr 2016 hatte einen Vorläufer des Konzepts, bei dem ein Teil des Bildschirms um den Kamerabereich in der oberen linken Ecke gewickelt war und der daraus resultierende Bereich als "zweites" Display vermarktet wurde, das für verschiedene zusätzliche Funktionen genutzt werden konnte. ⓘ
Später kamen andere Varianten dieser Praxis auf, wie z. B. eine "Lochkamera" (wie beim Honor View 20, dem Samsung Galaxy A8s und dem Galaxy S10), bei der die Einkerbung durch einen kreisförmigen oder abgerundeten rechteckigen Ausschnitt innerhalb des Bildschirms ersetzt wird, während Oppo die ersten "All-Screen"-Handys ohne jegliche Einkerbung herausbrachte, Dazu gehören ein Gerät mit einer mechanischen Frontkamera, die von der Oberseite des Geräts aus aufklappt (Find X), und ein 2019 vorgestellter Prototyp für eine Frontkamera, die unter dem Display eingebettet und versteckt werden kann. Dabei wird eine spezielle, teilweise durchscheinende Bildschirmstruktur verwendet, die es dem Licht ermöglicht, den Bildsensor unter dem Panel zu erreichen. Die erste Implementierung war das ZTE Axon 20 5G mit einem 32-MP-Sensor, der von Visionox hergestellt wurde. ⓘ
Displays, die höhere Bildwiederholfrequenzen als 60 Hz (z. B. 90 Hz oder 120 Hz) unterstützen, tauchten 2017 auch in Smartphones auf; zunächst waren sie auf "Gaming"-Smartphones wie das Razer Phone (2017) und das Asus ROG Phone (2018) beschränkt, später wurden sie bei Flaggschiff-Smartphones wie dem Pixel 4 (2019) und der Samsung Galaxy S21-Serie (2021) häufiger eingesetzt. Höhere Bildwiederholraten ermöglichen flüssigere Bewegungen und eine geringere Eingabe-Latenz, allerdings oft auf Kosten der Akkulaufzeit. Daher kann das Gerät eine Möglichkeit bieten, hohe Bildwiederholraten zu deaktivieren, oder so konfiguriert werden, dass die Bildwiederholrate automatisch reduziert wird, wenn nur geringe Bewegungen auf dem Bildschirm zu sehen sind. ⓘ
Multitasking
Eine frühe Implementierung mehrerer gleichzeitiger Aufgaben auf einem Smartphone-Display sind der Bild-im-Bild-Videowiedergabemodus ("Pop-up-Play") und die "Live-Videoliste" mit abspielenden Video-Miniaturansichten des Samsung Galaxy S3 von 2012, wobei ersteres später durch ein Software-Update auf das Samsung Galaxy Note von 2011 übertragen wurde. Später im selben Jahr wurde ein Split-Screen-Modus auf dem Galaxy Note 2 implementiert, der später auf dem Galaxy S3 durch das "Premium Suite Upgrade" nachgerüstet wurde. ⓘ
Die früheste Implementierung von Desktop- und Laptop-ähnlichen Fenstern war das Samsung Galaxy Note 3 aus dem Jahr 2013. ⓘ
Faltbare Smartphones
Smartphones mit biegsamen Displays wurden als möglich erachtet, sobald die Herstellungskosten und Produktionsprozesse machbar waren. Im November 2018 stellte das Startup-Unternehmen Royole mit dem Royole FlexPai das erste kommerziell erhältliche faltbare Smartphone vor. Ebenfalls in diesem Monat präsentierte Samsung auf seiner Entwicklerkonferenz einen Prototyp eines Telefons mit einem "Infinity Flex Display", bei dem ein kleineres, äußeres Display auf der "Hülle" und ein größeres, tabletgroßes Display im aufgeklappten Zustand zu sehen ist. Samsung gab an, dass es auch ein neues Polymermaterial entwickeln musste, um das Display anstelle von Glas zu beschichten. Samsung kündigte das Galaxy Fold, das auf dem zuvor gezeigten Prototyp basiert, im Februar 2019 offiziell an und plante eine Veröffentlichung für Ende April. Aufgrund verschiedener Haltbarkeitsprobleme mit dem Display und dem Scharniersystem, die von frühen Kritikern festgestellt wurden, wurde die Veröffentlichung des Galaxy Fold auf September verschoben, um Designänderungen zu ermöglichen. ⓘ
Im November 2019 stellte Motorola mit seiner Neuauflage des Razr eine Variante des Konzepts vor, bei der ein horizontal klappbares Display verwendet wurde, um einen Clamshell-Formfaktor zu schaffen, der von der früheren gleichnamigen Mobiltelefonreihe inspiriert war. Im darauffolgenden Februar stellte Samsung ein ähnliches Gerät mit dem Namen Galaxy Z Flip vor. ⓘ
Andere Entwicklungen in den 2010er Jahren
Das erste Smartphone mit einem Fingerabdruckleser war das Motorola Atrix 4G im Jahr 2011. Im September 2013 wurde das iPhone 5S vorgestellt, das erste Smartphone eines großen US-amerikanischen Mobilfunkanbieters seit dem Atrix, das über diese Technologie verfügt. Das iPhone hat dieses Konzept wieder einmal populär gemacht. Apple konnte diese Bedenken jedoch ausräumen, indem es die Fingerabdruckdaten auf dem A7-Prozessor im Inneren des Telefons verschlüsselte und sicherstellte, dass diese Informationen nicht von Anwendungen Dritter abgerufen werden können und nicht in der iCloud oder auf Apple-Servern gespeichert werden. ⓘ
2012 stellte Samsung das Galaxy S3 (GT-i9300) mit nachrüstbarem kabellosem Laden, Pop-up-Videowiedergabe, 4G-LTE-Variante (GT-i9305) und Quad-Core-Prozessor vor. ⓘ
2013 stellte Fairphone sein erstes "sozialethisches" Smartphone auf dem London Design Festival vor, um Bedenken hinsichtlich der Materialbeschaffung bei der Herstellung auszuräumen, gefolgt von Shiftphone im Jahr 2015. Ende 2013 begann QSAlpha mit der Produktion eines Smartphones, das ganz auf Sicherheit, Verschlüsselung und Identitätsschutz ausgerichtet ist. ⓘ
Im Oktober 2013 kündigte Motorola Mobility Project Ara an, ein Konzept für eine modulare Smartphone-Plattform, die es den Nutzern ermöglichen würde, ihre Telefone mit Zusatzmodulen, die magnetisch an einem Rahmen befestigt werden, anzupassen und aufzurüsten. Ara wurde von Google nach dem Verkauf von Motorola Mobility an Lenovo beibehalten, aber 2016 auf Eis gelegt. In diesem Jahr stellten sowohl LG als auch Motorola Smartphones mit einer begrenzten Form der Modularität für Zubehör vor. Beim LG G5 konnte das Zubehör durch Entfernen des Akkufachs installiert werden, während das Moto Z Zubehör verwendet, das magnetisch an der Rückseite des Geräts befestigt wird. ⓘ
Microsoft erweiterte das Konzept des kurzlebigen "Webtop" von Motorola und stellte eine Funktion für sein Windows 10-Betriebssystem für Telefone vor, mit der unterstützte Geräte angedockt werden können, um eine PC-ähnliche Desktop-Umgebung zu nutzen. ⓘ
Samsung und LG waren die "letzten verbliebenen" Hersteller, die Flaggschiffgeräte mit austauschbaren Akkus anboten. Doch 2015 beugte sich Samsung dem von Apple gesetzten Minimalismus-Trend und stellte das Galaxy S6 ohne austauschbaren Akku vor. Darüber hinaus wurde Samsung dafür kritisiert, dass es altbewährte Funktionen wie MHL, MicroUSB 3.0, Wasserfestigkeit und MicroSD-Kartenunterstützung gestrichen hatte, wobei die beiden letzteren 2016 mit dem Galaxy S7 und S7 Edge wieder eingeführt wurden. ⓘ
Im Jahr 2015 lag der weltweite Median des Smartphone-Besitzes bei 43 %. Statista prognostizierte, dass im Jahr 2020 2,87 Milliarden Menschen ein Smartphone besitzen werden. ⓘ
Zu den wichtigsten Technologien, die sich 2016 zu entwickeln begannen, gehörten der Fokus auf Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Erlebnisse, die auf Smartphones zugeschnitten sind, der neu eingeführte USB-C-Anschluss und die Verbesserung der LTE-Technologie. ⓘ
Im Jahr 2016 wurde die von Desktop-Betriebssystemen bekannte anpassbare Bildschirmauflösung für Smartphones eingeführt, um Strom zu sparen, während variable Bildwiederholraten im Jahr 2020 populär wurden. ⓘ
Im Jahr 2018 wurden die ersten Smartphones mit in OLED-Displays eingebetteten Fingerabdrucklesern angekündigt, gefolgt von einer Implementierung mit einem Ultraschallsensor im Samsung Galaxy S10 im Jahr 2019. ⓘ
Im Jahr 2019 haben die meisten Smartphones mehr als eine Kamera, sind wasserdicht nach IP67 und IP68 und entsperren sich über Gesichtserkennung oder Fingerabdruckscanner. ⓘ
Weitere Entwicklungen in den 2020er Jahren
Im Jahr 2020 wurden die ersten Smartphones mit 5G-Hochgeschwindigkeitsnetz angekündigt. ⓘ
Seit 2020 werden Smartphones immer seltener mit rudimentärem Zubehör wie einem Netzteil und Kopfhörern ausgeliefert, die in der Vergangenheit fast immer zum Lieferumfang gehörten. Dieser Trend wurde mit dem iPhone 12 von Apple eingeleitet, gefolgt von Samsung und Xiaomi mit dem Galaxy S21 bzw. Mi 11, nachdem sie dies zuvor in der Werbung verspottet hatten. Als Grund wird die Verringerung des ökologischen Fußabdrucks genannt, obwohl das Erreichen höherer Ladegeschwindigkeiten, die von neueren Modellen unterstützt werden, ein neues Ladegerät erfordert, das in einer separaten Verpackung mit einem eigenen ökologischen Fußabdruck geliefert wird. ⓘ
Mit der Entwicklung von PinePhone und Librem 5 in den 2020er Jahren gibt es verstärkte Bemühungen, Open Source GNU/Linux für Smartphones zu einer wichtigen Alternative zu iOS und Android zu machen. Darüber hinaus ermöglichte die zugehörige Software die Konvergenz (über konvergente und hybride Apps hinaus), indem sie es ermöglichte, das Smartphone wie einen Desktop-Computer zu verwenden, wenn es an eine Tastatur, eine Maus und einen Monitor angeschlossen ist. ⓘ
Hardware
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Ein typisches Smartphone enthält eine Reihe von integrierten Metalloxid-Halbleiter-Chips (MOS), die wiederum Milliarden winziger MOS-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) enthalten. Ein typisches Smartphone enthält die folgenden MOS-IC-Chips:
- Anwendungsprozessor (CMOS-System-on-a-Chip)
- Flash-Speicher (Floating-Gate-MOS-Speicher)
- Mobilfunkmodem (Basisband RF CMOS)
- RF-Transceiver (RF CMOS)
- Bildsensor der Telefonkamera (CMOS-Bildsensor)
- Integrierter Schaltkreis für die Energieverwaltung (Leistungs-MOSFETs)
- Display-Treiber (LCD- oder LED-Treiber)
- Chips für drahtlose Kommunikation (Wi-Fi, Bluetooth, GPS-Empfänger)
- Soundchip (Audiocodec und Leistungsverstärker)
- Gyroskop
- Kapazitiver Touchscreen-Controller (ASIC und DSP)
- RF-Leistungsverstärker (LDMOS) ⓘ
Einige sind auch mit einem UKW-Radioempfänger, einer Hardware-Benachrichtigungs-LED und einem Infrarotsender zur Verwendung als Fernbedienung ausgestattet. Einige wenige haben zusätzliche Sensoren wie ein Thermometer zur Messung der Umgebungstemperatur, ein Hygrometer für die Luftfeuchtigkeit und einen Sensor zur Messung der ultravioletten Strahlung. ⓘ
Einige wenige exotische Smartphones, die für bestimmte Zwecke entwickelt wurden, sind mit ungewöhnlicher Hardware ausgestattet, z. B. mit einem Projektor (Samsung Beam i8520 und Samsung Galaxy Beam i8530), optischen Zoomobjektiven (Samsung Galaxy S4 Zoom und Samsung Galaxy K Zoom), einer Wärmebildkamera und sogar einem PMR446 (Walkie-Talkie-Funk) Transceiver. ⓘ
Zentrale Recheneinheit
Smartphones verfügen über zentrale Recheneinheiten (CPUs), die denen von Computern ähneln, aber für den Betrieb in Umgebungen mit geringem Stromverbrauch optimiert sind. In Smartphones ist die CPU in der Regel in einen CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) System-on-a-Chip (SoC) Anwendungsprozessor integriert. ⓘ
Die Leistung einer mobilen CPU hängt nicht nur von der Taktrate (im Allgemeinen in Vielfachen von Hertz angegeben), sondern auch von der Speicherhierarchie ab. Aufgrund dieser Herausforderungen wird die Leistung von Mobiltelefon-CPUs oft besser anhand von Ergebnissen aus verschiedenen standardisierten Tests angegeben, um die tatsächliche Leistung in häufig verwendeten Anwendungen zu messen. ⓘ
Schaltflächen
Smartphones sind in der Regel mit einer Einschalttaste und Lautstärketasten ausgestattet. Einige Paare von Lautstärketasten sind vereinigt. Einige sind mit einer speziellen Kamera-Auslösetaste ausgestattet. Geräte für den Außeneinsatz können mit einem "SOS"-Notruf und einer "PTT"-Taste (Push-to-Talk) ausgestattet sein. Das Vorhandensein physischer Tasten auf der Vorderseite wie der Home- und der Navigationstaste hat in den 2010er Jahren abgenommen und wurde zunehmend durch kapazitive Berührungssensoren und simulierte Tasten (auf dem Bildschirm) ersetzt. ⓘ
Wie bei klassischen Mobiltelefonen waren auch die ersten Smartphones wie das Samsung Omnia II mit Tasten zum Annehmen und Ablehnen von Anrufen ausgestattet. Aufgrund der Weiterentwicklung der Funktionen neben dem Telefonieren wurden diese zunehmend durch Navigationstasten wie "Menü" (auch "Optionen" genannt), "Zurück" und "Aufgaben" ersetzt. Einige Smartphones der frühen 2010er Jahre, wie das HTC Desire, waren zusätzlich mit einer "Search"-Taste (🔍) für den schnellen Zugriff auf eine Web-Suchmaschine oder die interne Suchfunktion von Apps ausgestattet. ⓘ
Seit 2013 sind die Home-Tasten von Smartphones mit Fingerabdruckscannern ausgestattet, beginnend mit dem iPhone 5s und dem Samsung Galaxy S5. ⓘ
Den Tastenkombinationen können Funktionen zugewiesen werden. So können Screenshots in der Regel mit der Home-Taste und der Einschalttaste gemacht werden, wobei ein kurzer Druck bei iOS und eine Sekunde bei Android OS, den beiden beliebtesten mobilen Betriebssystemen, ausreicht. Bei Smartphones ohne physische Home-Taste wird stattdessen in der Regel die Taste zum Verringern der Lautstärke zusammen mit der Einschalttaste gedrückt. Einige Smartphones verfügen über eine Screenshot- und möglicherweise eine Screencast-Verknüpfung in der Navigationstastenleiste oder im Menü der Einschalttaste. ⓘ
Anzeige
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Eines der Hauptmerkmale von Smartphones ist der Bildschirm. Je nach dem Design des Geräts füllt der Bildschirm den größten Teil oder fast den gesamten Platz auf der Vorderseite des Geräts aus. Viele Smartphone-Displays haben ein Seitenverhältnis von 16:9, aber 2017 wurden größere Seitenverhältnisse üblich, ebenso wie das Bestreben, Ränder zu eliminieren, indem die Displayfläche so nah wie möglich an die Kanten heranreicht. ⓘ
Bildschirmgrößen
Die Bildschirmgröße wird in Zoll Diagonale gemessen. Handys mit Bildschirmen, die größer als 5,2 Zoll sind, werden oft als "Phablets" bezeichnet. Smartphones mit Bildschirmen über 4,5 Zoll sind in der Regel schwer mit nur einer Hand zu bedienen, da die meisten Daumen nicht die gesamte Bildschirmfläche erreichen können; sie müssen möglicherweise in der Hand verschoben, in einer Hand gehalten und mit der anderen bedient oder mit beiden Händen an Ort und Stelle benutzt werden. Aufgrund von Designfortschritten haben einige moderne Smartphones mit großen Bildschirmen und "Edge-to-Edge"-Designs eine kompakte Bauweise, die die Ergonomie verbessert, während der Wechsel zu größeren Seitenverhältnissen zu Telefonen mit größeren Bildschirmen geführt hat, die die Ergonomie kleinerer 16:9-Displays beibehalten. ⓘ
Bildschirmtypen
Flüssigkristallbildschirme (LCDs) und organische Leuchtdioden (OLEDs) sind am weitesten verbreitet. Einige Displays sind mit drucksensitiven Digitalisierern ausgestattet, wie z. B. die von Wacom und Samsung entwickelten oder das Force-Touch-System von Apple. Einige wenige Telefone, wie der Prototyp des YotaPhone, sind mit einem stromsparenden elektronischen Papierdisplay auf der Rückseite ausgestattet, wie es in E-Book-Readern verwendet wird. ⓘ
Alternative Eingabemethoden
Einige Geräte sind mit zusätzlichen Eingabemethoden ausgestattet, z. B. einem Eingabestift für präzisere Eingaben und die Erkennung des Schwebezustands und/oder einer selbstkapazitiven Touchscreen-Schicht für die Erkennung des schwebenden Fingers. Letzteres wurde bei einigen wenigen Geräten wie dem Samsung Galaxy S4, Note 3, S5, Alpha und Sony Xperia Sola implementiert, wobei das Galaxy Note 3 bisher das einzige Smartphone mit beidem ist. ⓘ
Hovering kann Tooltips für die Vorschau aktivieren, z. B. auf der Suchleiste des Videoplayers, in Textnachrichten und Schnellkontakten auf der Wähltastatur, sowie Animationen für den Sperrbildschirm und die Simulation eines schwebenden Mauszeigers auf Websites. ⓘ
Einige Stifte unterstützen auch das Schweben und sind mit einer Taste für den schnellen Zugriff auf relevante Tools wie digitale Post-it-Notizen und die Hervorhebung von Text und Elementen beim Ziehen während des Drückens ausgestattet, ähnlich wie beim Ziehen der Auswahl mit einer Computermaus. Einige Serien wie die Samsung Galaxy Note-Serie und die LG G Stylus-Serie verfügen über ein integriertes Fach zur Aufbewahrung des Stylus. ⓘ
Wenige Geräte wie das iPhone 6s bis iPhone Xs und das Huawei Mate S sind mit einem drucksensitiven Touchscreen ausgestattet, bei dem der Druck zur Simulation eines Gaspedals in Videospielen, für den Zugriff auf Vorschaufenster und Kontextmenüs, zur Steuerung des Schreibcursors und für eine Gewichtswaage verwendet werden kann, von der das neueste Modell von Apple aus dem App Store verbannt wurde. ⓘ
Einige HTC-Smartphones der frühen 2010er Jahre, wie das HTC Desire (Bravo) und das HTC Legend, sind mit einem optischen Trackpad zum Scrollen und Auswählen ausgestattet. ⓘ
Benachrichtigungsleuchte
Viele Smartphones mit Ausnahme des Apple iPhones sind neben dem Bildschirm mit stromsparenden Leuchtdioden ausgestattet, die den Nutzer über eingehende Nachrichten, verpasste Anrufe und einen niedrigen Akkustand informieren und das Auffinden des Mobiltelefons bei Dunkelheit erleichtern, wobei der Stromverbrauch nur gering ist. ⓘ
Zur Unterscheidung der Benachrichtigungsquellen können die Farbkombination und das Blinkmuster variieren. In der Regel sind drei Dioden in den Farben Rot, Grün und Blau (RGB) in der Lage, eine Vielzahl von Farbkombinationen zu erzeugen. ⓘ
Sensoren
Smartphones sind mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, um Systemfunktionen und Anwendungen von Drittanbietern zu ermöglichen. ⓘ
Gängige Sensoren
Beschleunigungssensoren und Gyroskope ermöglichen die automatische Steuerung der Bildschirmdrehung. Zu den Anwendungen von Drittanbietern gehört die Simulation einer Wasserwaage. Ein Umgebungslichtsensor ermöglicht die automatische Anpassung der Bildschirmhelligkeit und des Kontrasts, und ein RGB-Sensor ermöglicht die Anpassung der Bildschirmfarbe. ⓘ
Viele Mobiltelefone sind auch mit einem Barometersensor zur Messung des Luftdrucks ausgestattet, so z. B. Samsung seit 2012 mit dem Galaxy S3 und Apple seit 2014 mit dem iPhone 6. Er ermöglicht die Schätzung und Erkennung von Höhenveränderungen. ⓘ
Ein Magnetometer kann als digitaler Kompass dienen, indem es das Magnetfeld der Erde misst. ⓘ
Seltene Sensoren
Samsung stattet seine Flaggschiff-Smartphones seit dem Galaxy S5 und Galaxy Note 4 aus dem Jahr 2014 mit einem Herzfrequenzsensor aus, der bei fitnessbezogenen Anwendungen hilft und als Auslöser für die Frontkamera dient. ⓘ
Bisher sind nur das Samsung Galaxy S4 und das Note 3 aus dem Jahr 2013 mit einem Sensor für die Umgebungstemperatur und einen Feuchtigkeitssensor ausgestattet, und nur das Note 4 mit einem Sensor für ultraviolette Strahlung, der den Nutzer vor übermäßiger Exposition warnen könnte. ⓘ
Ein rückwärtiger Infrarot-Laserstrahl zur Entfernungsmessung kann eine Time-of-Flight-Kamerafunktion mit beschleunigtem Autofokus ermöglichen, wie sie bei ausgewählten LG-Mobiltelefonen ab dem LG G3 und LG V10 eingesetzt wird. ⓘ
Da sie derzeit in Smartphones nur selten vorkommen, wurde noch nicht viel Software zur Nutzung dieser Sensoren entwickelt. ⓘ
Speicher
Während der eMMC-Flash-Speicher (embedded multi media card) am häufigsten in Mobiltelefonen verwendet wurde, kam sein Nachfolger UFS (Universal Flash Storage) mit höheren Übertragungsraten in den 2010er Jahren für Geräte der Oberklasse auf. ⓘ
- Kapazität
Während die interne Speicherkapazität von Mobiltelefonen in der ersten Hälfte der 2010er Jahre nahezu stagnierte, stieg sie in der zweiten Hälfte steil an, wobei Samsung zum Beispiel die verfügbaren internen Speichermöglichkeiten seiner Geräte der Flaggschiffklasse innerhalb von nur 21⁄2 Jahren zwischen 2016 und 2018 von 32 GB auf 512 GB erhöhte. ⓘ
Speicherkarten
Der Datenspeicherplatz einiger Mobiltelefone kann mit MicroSD-Speicherkarten erweitert werden, deren Kapazität sich in den 2010er Jahren vervielfacht hat (→ SD-Karte § 2009-2018: SDXC). Zu den Vorteilen gegenüber USB-On-the-Go-Storage und Cloud-Storage gehören die Offline-Verfügbarkeit und der Schutz der Privatsphäre, die Tatsache, dass sie den Ladeanschluss nicht beanspruchen und nicht aus ihm herausragen, keine Verbindungsinstabilität oder Latenz, keine Abhängigkeit von voluminösen Datenplänen und die Erhaltung der begrenzten Wiederbeschreibungszyklen des permanenten internen Speichers des Geräts. ⓘ
Bei technischen Defekten, die das Gerät durch Flüssigkeitsschäden, Sturzschäden, Bildschirmschäden, Biegeschäden, Malware oder gefälschte Systemupdates usw. unbrauchbar oder nicht mehr startfähig machen, sind die auf der Speicherkarte gespeicherten Daten wahrscheinlich extern rettbar, während die Daten auf dem unzugänglichen internen Speicher verloren wären. Eine Speicherkarte kann in der Regel sofort in einem anderen speicherkartenfähigen Gerät wiederverwendet werden, ohne dass eine vorherige Dateiübertragung erforderlich ist. ⓘ
Einige Dual-SIM-Mobiltelefone sind mit einem Hybridsteckplatz ausgestattet, bei dem einer der beiden Steckplätze entweder mit einer SIM-Karte oder einer Speicherkarte belegt werden kann. Einige Modelle, in der Regel der oberen Preisklasse, sind mit drei Steckplätzen ausgestattet, darunter ein spezieller Speicherkartensteckplatz, der die gleichzeitige Nutzung von Dual-SIM und Speicherkarte ermöglicht. ⓘ
- Physikalische Lage
Die Position der SIM- und Speicherkartensteckplätze variiert von Gerät zu Gerät, wobei sie sich entweder zugänglich hinter der hinteren Abdeckung oder hinter dem Akku befinden können, was ein Hot-Swapping unmöglich macht. ⓘ
Bei Mobiltelefonen mit nicht abnehmbarer Rückabdeckung befinden sich SIM- und Speicherkarten in der Regel in einem kleinen Fach am Rahmen des Mobiltelefons, das durch Einführen eines Nadelwerkzeugs in eine Öffnung geöffnet werden kann. ⓘ
Einige ältere Mittelklasse-Handys wie das Samsung Galaxy Fit und Ace aus dem Jahr 2011 haben einen seitlichen Speicherkartensteckplatz am Rahmen, der durch eine Kappe abgedeckt ist, die ohne Werkzeug geöffnet werden kann. ⓘ
Dateiübertragung
Ursprünglich wurde der Zugriff auf Massenspeicher auf Computern in der Regel über USB ermöglicht. Im Laufe der Zeit wurde der Zugriff auf den Massenspeicher abgeschafft, so dass das Media Transfer Protocol als Protokoll für die USB-Dateiübertragung übrig blieb. Grund dafür ist die nicht-exklusive Zugriffsmöglichkeit, bei der der Computer auf den Speicher zugreifen kann, ohne dass dieser für die Dauer der Verbindung von der Software des Mobiltelefons abgeschottet ist, und die fehlende Notwendigkeit, ein gängiges Dateisystem zu unterstützen, da die Kommunikation über eine Abstraktionsschicht erfolgt. ⓘ
Im Gegensatz zu Massenspeichern fehlt dem Media Transfer Protocol jedoch die Parallelität, d. h. es kann immer nur eine einzige Übertragung stattfinden, auf deren Abschluss andere Übertragungsanforderungen warten müssen. Darüber hinaus wird der direkte Zugriff auf Dateien über MTP nicht unterstützt. Jede Datei wird vor dem Öffnen vollständig vom Gerät heruntergeladen. ⓘ
Ton
Einige Funktionen zur Verbesserung der Audioqualität, wie z. B. Voice over LTE und HD Voice, sind auf neueren Smartphones häufig verfügbar. Die Tonqualität kann aufgrund des Designs des Telefons, der Qualität des Mobilfunknetzes und der bei Ferngesprächen verwendeten Kompressionsalgorithmen ein Problem bleiben. Die Audioqualität kann mit einer VoIP-Anwendung über WiFi verbessert werden. Mobiltelefone verfügen über kleine Lautsprecher, so dass der Benutzer eine Freisprechfunktion nutzen und mit einer Person am Telefon sprechen kann, ohne das Telefon an das Ohr zu halten. Die kleinen Lautsprecher können auch verwendet werden, um digitale Audiodateien mit Musik oder Sprache anzuhören oder Videos mit einer Audiokomponente anzuschauen, ohne das Telefon an das Ohr zu halten. ⓘ
Einige Mobiltelefone wie das HTC One M8 und das Sony Xperia Z2 sind mit stereophonen Lautsprechern ausgestattet, die bei horizontaler Ausrichtung einen räumlichen Klang erzeugen. ⓘ
Audio-Anschluss
Der 3,5-mm-Kopfhöreranschluss (auch Kopfhörerbuchse" genannt) ermöglicht den unmittelbaren Betrieb von passiven Kopfhörern sowie den Anschluss anderer externer Audiogeräte. Bei Geräten, die mit diesem Anschluss ausgestattet sind, befindet er sich häufiger an der Unterseite (Seite des Ladeanschlusses) als an der Oberseite des Geräts. ⓘ
Der Rückgang der Verfügbarkeit des Steckers bei neu veröffentlichten Mobiltelefonen aller großen Hersteller begann 2016 mit seinem Fehlen beim Apple iPhone 7. Ein Adapter, der den Ladeanschluss reserviert, kann den Stecker nachrüsten. ⓘ
Eine Alternative sind batteriebetriebene, kabellose Bluetooth-Kopfhörer. Diese sind jedoch tendenziell teurer, da sie interne Hardware wie einen Bluetooth-Transceiver benötigen und vor jedem Einsatz eine Bluetooth-Kopplung erforderlich ist. ⓘ
Der 3,5-mm-Kopfhöreranschluss entfiel vermehrt in Mobiltelefonen seit der Einführung vom iPhone 7 im Jahr 2016. Durch Adapter, die den Ladeanschluss belegen, lässt sich dieser Anschlusstyp weiterhin verwenden. Als Alternative stehen zwar ebenfalls drahtlose, durch Bluetooth empfangende Kopfhörer zur Verfügung, allerdings sind diese als Nichtpassive auf eigenständige Stromversorgung und Bluetooth-Funkhardware angewiesen und daher in der Regel kostenintensiver, zudem erfordern sie eine Kopplung vor jeder Inbetriebnahme. ⓘ
Akku
In Mobiltelefonen ist der Stromspeicher das kurzlebigste Bauteil. Dessen Alterung führt mit der Zeit zu Einbußen der Rechenleistung bis hin zu Ausfällen. ⓘ
Viele Hersteller, darunter Apple, Huawei, Oppo, Oneplus, Samsung, Sony und Xiaomi verbauen bei vielen neuen Smartphones mittlerweile den Akku in einer Art, dass ein Wechsel nur mit hohem Aufwand bzw. nicht zerstörungsfrei möglich ist. Die Hauptplatine etlicher Gerätetypen bedeckt beispielsweise die Akkupole und muss somit gänzlich vor einem Wechsel der Kraftzelle entfernt werden. Das kann zu einer verkürzten Lebensdauer der Geräte führen und ist problematisch beim Recycling, da die notwendige Entfernung des Akkus zurzeit [veraltet] (Stand 2012) unwirtschaftlich ist. Daher trat der ehemalige Präsident des Umweltbundesamts, Jochen Flasbarth, 2012 für ein Verbot fest verbauter Akkus ein. ⓘ
Diese Form geplanter Obsoleszenz wurde zuerst von Apple in iPhones eingesetzt. Mit der Zeit wurden Mobiltelefone mit wechselbaren Akkus fast vollständig verdrängt. ⓘ
Dies zwingt Nutzer dazu, den Gebrauch leistungsintensiver Funktionalität des Gerätes zu begrenzen, sowie auf vollständige Ladezyklen zu verzichten, um den drohenden Leistungsabfall des nichtwechselbaren Akkus hinauszuzögern. ⓘ
Die von 2017 bis 2020 erschienenen Mobiltelefone mit wechselbaren Akkus gehören zur minderen Funktionsklasse. ⓘ
Ein Smartphone verwendet aufgrund seiner hohen Energiedichte in der Regel einen Lithium-Ionen-Akku. ⓘ
Aufladen
Aufgrund der begrenzten Stromstärke, die die Kupferdrähte der bestehenden USB-Kabel bewältigen können, wurden Ladeprotokolle entwickelt, die höhere Spannungen verwenden, wie Qualcomm Quick Charge und MediaTek Pump Express, um den Stromdurchsatz für ein schnelleres Aufladen zu erhöhen. Der integrierte Ladecontroller (IC) des Smartphones fordert die erhöhte Spannung von einem unterstützten Ladegerät an. "VOOC" von Oppo, das auch als "Dash Charge" vermarktet wird, verfolgte den umgekehrten Ansatz und erhöhte den Strom, um einen Teil der Wärme zu vermeiden, die durch die interne Regulierung der ankommenden Spannung im Endgerät auf die Ladespannung des Akkus entsteht, ist aber nicht mit bestehenden USB-Kabeln kompatibel, da es die dickeren Kupferdrähte von Hochstrom-USB-Kabeln benötigt. Später wurde USB Power Delivery (USB-PD) mit dem Ziel entwickelt, die Aushandlung von Ladeparametern zwischen Geräten mit bis zu 100 Watt zu standardisieren, wird aber aufgrund der speziellen PD-Kanäle des Steckers nur von Kabeln mit USB-C an beiden Enden unterstützt. ⓘ
Während die Ladeleistung mit 15 Watt im Jahr 2014, 20 Watt im Jahr 2016 und 45 Watt im Jahr 2018 gestiegen ist, kann der Leistungsdurchsatz während des Betriebs des Geräts erheblich gedrosselt werden. ⓘ
Das kabellose Laden hat sich weitgehend durchgesetzt und ermöglicht ein intermittierendes Aufladen, ohne dass der Ladeanschluss durch häufiges erneutes Anschließen abgenutzt wird, wobei Qi der häufigste Standard ist, gefolgt von Powermat. Aufgrund des geringeren Wirkungsgrads der kabellosen Energieübertragung liegen die Ladegeschwindigkeiten unter denen des kabelgebundenen Ladens, und es wird bei ähnlichen Ladegeschwindigkeiten mehr Wärme erzeugt. ⓘ
Ende 2017 ist die Akkulaufzeit von Smartphones im Allgemeinen ausreichend; früher war die Akkulaufzeit aufgrund der schwachen Akkus, die den hohen Strombedarf der Computersysteme und Farbbildschirme der Smartphones nicht bewältigen konnten, jedoch schlecht. ⓘ
Smartphone-Nutzer kaufen zusätzliche Ladegeräte für die Verwendung außerhalb des Hauses, am Arbeitsplatz und im Auto sowie tragbare externe "Akkupacks". Zu den externen Akkupacks gehören allgemeine Modelle, die mit einem Kabel an das Smartphone angeschlossen werden, und speziell angefertigte Modelle, die "huckepack" am Gehäuse des Smartphones angebracht werden. Im Jahr 2016 musste Samsung Millionen von Galaxy Note 7-Smartphones wegen eines Problems mit explosiven Akkus zurückrufen. In einigen Hotels, Bars und anderen öffentlichen Einrichtungen wurden kabellose Ladestationen eingerichtet, um den Verbrauchern das Aufladen zu erleichtern. ⓘ
Kameras
Kameras gehören mittlerweile zur Standardausstattung von Smartphones. Ab 2019 sind Telefonkameras ein hart umkämpfter Bereich, in dem sich die Modelle voneinander unterscheiden, wobei Werbekampagnen häufig auf der Qualität oder den Fähigkeiten der Hauptkameras eines Geräts basieren. ⓘ
Bilder werden in der Regel im JPEG-Dateiformat gespeichert; einige High-End-Handys seit Mitte der 2010er-Jahre verfügen auch über RAW-Bildaufnahmefunktionen. ⓘ
Platzbeschränkungen
Smartphones haben in der Regel mindestens eine Hauptkamera auf der Rückseite und eine Kamera mit geringerer Auflösung auf der Vorderseite für "Selfies" und Videochats. Aufgrund der begrenzten Tiefe, die in Smartphones für Bildsensoren und Optiken zur Verfügung steht, sind die nach hinten gerichteten Kameras oft in einem "Buckel" untergebracht, der dicker als der Rest des Telefons ist. Da immer dünnere Mobiltelefone über mehr horizontalen Platz verfügen als die Tiefe, die für spezielle Kameras für bessere Objektive erforderlich ist, gibt es außerdem einen Trend bei den Telefonherstellern, mehrere Kameras einzubauen, wobei jede für einen anderen Zweck optimiert ist (Teleobjektiv, Weitwinkel usw.). ⓘ
Von der Rückseite aus gesehen befinden sich die rückwärtigen Kameras in der Regel in der oberen Mitte oder in der linken oberen Ecke. Eine eckige Position hat den Vorteil, dass keine weitere Hardware um das Kameramodul herum platziert werden muss und die Ergonomie verbessert wird, da das Objektiv beim horizontalen Halten weniger verdeckt wird. ⓘ
Moderne, fortschrittliche Smartphones verfügen über Kameras mit optischer Bildstabilisierung (OIS), größeren Sensoren, lichtstarken Objektiven und sogar optischem Zoom sowie RAW-Bildern. HDR, der "Bokeh-Modus" mit mehreren Objektiven und der Nachtmodus mit mehreren Aufnahmen sind inzwischen ebenfalls bekannt. Viele neue Smartphone-Kamerafunktionen werden durch computergestützte Bildverarbeitung und mehrere Spezialobjektive statt durch größere Sensoren und Objektive ermöglicht, da der verfügbare Platz in den Telefonen, die so flach wie möglich gebaut werden, begrenzt ist. ⓘ
Dedizierte Kamerataste
Einige Mobiltelefone wie das Samsung i8000 Omnia 2, einige Nokia Lumias und einige Sony Xperias sind mit einer physischen Kameraauslösetaste ausgestattet. ⓘ
Diese Tasten mit zwei Druckstufen ähneln der Point-and-Shoot-Intuition von Kompaktkameras. Die Kamerataste kann als Tastenkombination zum schnellen und ergonomischen Starten der Kamerasoftware verwendet werden, da sie in einer Tasche besser erreichbar ist als die Einschalttaste. ⓘ
Materialien der Rückabdeckung
Die Rückseiten von Smartphones sind in der Regel aus Polycarbonat, Aluminium oder Glas gefertigt. Rückseiten aus Polycarbonat können glänzend oder matt sein und möglicherweise strukturiert, wie z. B. gepunktet beim Galaxy S5 oder lederartig beim Galaxy Note 3 und Note 4. ⓘ
Auch wenn Polycarbonat-Rückseiten von mode- und trendorientierten Nutzern als weniger hochwertig" empfunden werden, gehören zu seinen praktischen Stärken und technischen Vorteilen die Haltbarkeit und Stoßdämpfung, die größere Elastizität gegen ständiges Verbiegen wie bei Metall, die Unempfindlichkeit gegen Splitter wie bei Glas, was die Entwicklung von abnehmbaren Rückseiten erleichtert, die bessere Kosteneffizienz bei der Herstellung und die Tatsache, dass Funksignale oder drahtlose Energie nicht blockiert werden wie bei Metall. ⓘ
Die erste gläserne Rückseite war auf dem iPhone 4 vorhanden. Zu den frühesten Aluminiumtelefonen zählen das iPhone 5 und das HTC One M7. ⓘ
Zubehör
Für Smartphones wird eine breite Palette an Zubehör verkauft, darunter Taschen, Speicherkarten, Bildschirmschutz, Ladegeräte, kabellose Ladestationen, USB-On-The-Go-Adapter (für den Anschluss von USB-Laufwerken oder in manchen Fällen eines HDMI-Kabels an einen externen Monitor), MHL-Adapter, Zusatzakkus, Powerbanks, Kopfhörer, kombinierte Kopfhörer-Mikrofone (die es beispielsweise ermöglichen, private Gespräche über das Gerät zu führen, ohne es ans Ohr halten zu müssen) und Bluetooth-fähige Aktivlautsprecher, mit denen der Nutzer kabellos Medien von seinem Smartphone hören kann. ⓘ
Das Angebot an Schutzhüllen reicht von relativ preiswerten Gummi- oder Weichplastikhüllen, die mäßigen Schutz vor Stößen und Kratzern bieten, bis hin zu teureren, strapazierfähigeren Hüllen, die eine Gummipolsterung mit einer harten Außenschale kombinieren. Einige Etuis haben eine "Buch"-ähnliche Form mit einem Deckel, den der Benutzer öffnet, um das Gerät zu benutzen; wenn der Deckel geschlossen ist, schützt er den Bildschirm. Einige "Buch"-ähnliche Taschen haben zusätzliche Fächer für Kreditkarten, so dass sie auch als Brieftasche verwendet werden können. ⓘ
Zum Zubehör gehören Produkte, die vom Hersteller des Smartphones verkauft werden, sowie kompatible Produkte anderer Hersteller. ⓘ
Einige Unternehmen, wie z. B. Apple, legen ihren Smartphones jedoch keine Ladegeräte mehr bei, um den "ökologischen Fußabdruck" zu verringern usw., so dass viele Kunden extra für Ladeadapter bezahlen müssen. ⓘ
Software
Mobile Betriebssysteme
Ein mobiles Betriebssystem (oder mobiles OS) ist ein Betriebssystem für Telefone, Tablets, Smartwatches oder andere mobile Geräte. ⓘ
Mobile Betriebssysteme kombinieren Funktionen eines PC-Betriebssystems mit anderen Funktionen, die für die mobile oder Handheld-Nutzung nützlich sind. Dazu gehören in der Regel und die meisten der folgenden Funktionen, die in modernen mobilen Systemen als wesentlich angesehen werden: ein Touchscreen, Mobilfunk, Bluetooth, Wi-Fi Protected Access, Wi-Fi, Global Positioning System (GPS), mobile Navigation, Video- und Einzelbildkameras, Spracherkennung, Sprachaufzeichnung, Musik-Player, Nahfeldkommunikation und Infrarot-Blaster. Im ersten Quartal 2018 wurden über 383 Millionen Smartphones verkauft, von denen 85,9 Prozent mit Android laufen, 14,1 Prozent mit iOS und eine vernachlässigbare Anzahl von Smartphones mit anderen Betriebssystemen. Android allein ist beliebter als das beliebte Desktop-Betriebssystem Windows, und im Allgemeinen übersteigt die Smartphone-Nutzung (auch ohne Tablets) die Desktop-Nutzung. Andere bekannte mobile Betriebssysteme sind Flyme OS und Harmony OS. ⓘ
Mobile Geräte mit mobilen Kommunikationsfähigkeiten (z. B. Smartphones) enthalten zwei mobile Betriebssysteme - die Hauptsoftwareplattform für den Benutzer wird durch ein zweites proprietäres Echtzeitbetriebssystem auf niedriger Ebene ergänzt, das das Funkgerät und andere Hardware betreibt. Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Low-Level-Systeme eine Reihe von Sicherheitslücken enthalten können, die es böswilligen Basisstationen ermöglichen, ein hohes Maß an Kontrolle über das mobile Gerät zu erlangen. ⓘ
Mobile App
Eine mobile App ist ein Computerprogramm, das für die Ausführung auf einem mobilen Gerät, wie z. B. einem Smartphone, entwickelt wurde. Der Begriff "App" ist eine Kurzform des Begriffs "Softwareanwendung". ⓘ
App-Stores
Mit der Einführung des App Store von Apple für das iPhone und den iPod Touch im Juli 2008 wurde ein vom Hersteller gehosteter Online-Vertrieb für Anwendungen (Software und Computerprogramme) von Drittanbietern populär, der sich auf eine einzige Plattform konzentriert. Es gibt eine riesige Auswahl an Apps, darunter Videospiele, Musikprodukte und Business-Tools. Bis zu diesem Zeitpunkt war der Vertrieb von Smartphone-Anwendungen von Drittanbietern abhängig, die Anwendungen für mehrere Plattformen anboten, wie GetJar, Handango, Handmark und PocketGear. Nach dem Erfolg des App Store starteten auch andere Smartphone-Hersteller Anwendungsstores, wie z. B. den Android Market von Google (später in Google Play Store umbenannt) und die BlackBerry App World von RIM sowie Android-bezogene App-Stores wie Aptoide, Cafe Bazaar, F-Droid, GetJar und Opera Mobile Store. Im Februar 2014 gaben 93 % der Entwickler von Mobilgeräten an, dass sie bei der Entwicklung mobiler Apps zuerst auf Smartphones setzen. ⓘ
Liste der aktuellen Smartphone-Marken
Dies ist eine dynamische Liste und enthält möglicherweise nicht alle oder nur einige Hersteller ⓘ
Verkäufe
Seit 1996 hat der Absatz von Smartphones ein positives Wachstum verzeichnet. Im November 2011 wurden 27 % aller Fotos mit Smartphones aufgenommen, die mit einer Kamera ausgestattet waren. Im September 2012 kam eine Studie zu dem Ergebnis, dass 4 von 5 Smartphone-Besitzern das Gerät zum Online-Shopping nutzen. Anfang 2013 übertraf der weltweite Smartphone-Absatz die Verkaufszahlen von Mobiltelefonen. Im Jahr 2013 wurden weltweit mehr als 1 Milliarde Smartphones ausgeliefert, 38 % mehr als 2012 (725 Millionen), und der Anteil am Mobiltelefonmarkt stieg von 42 % im Jahr 2012 auf 55 % im Jahr 2013. Im Jahr 2013 begannen die Smartphone-Verkäufe zum ersten Mal zu sinken. Im ersten Quartal 2016 sanken die Auslieferungen erstmals um 3 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Grund dafür ist der reifende Markt in China. Ein Bericht von NPD zeigt, dass weniger als 10 % der US-Bürger Smartphones im Wert von 1.000 Dollar und mehr gekauft haben, da sie für die meisten Menschen zu teuer sind, ohne besonders innovative Funktionen zu bieten, und angesichts der Tatsache, dass Huawei, Oppo und Xiaomi Produkte mit ähnlichen Funktionen zu niedrigeren Preisen anbieten. Im Jahr 2019 gingen die Smartphone-Verkäufe um 3,2 % zurück, der stärkste Rückgang in der Geschichte der Smartphone-Industrie, wobei China und Indien die meisten Smartphone-Verkäufe weltweit verzeichneten. Es wird vorhergesagt, dass die weit verbreitete Einführung von 5G dazu beitragen wird, neue Smartphone-Verkäufe anzukurbeln. ⓘ
Nach Hersteller
Im Jahr 2011 hatte Samsung weltweit den höchsten Marktanteil bei den Auslieferungen, gefolgt von Apple. Im Jahr 2013 hatte Samsung einen Marktanteil von 31,3 %, ein leichter Anstieg gegenüber 30,3 % im Jahr 2012, während Apple einen Anteil von 15,3 % hatte, ein Rückgang gegenüber 18,7 % im Jahr 2012. Huawei, LG und Lenovo lagen mit jeweils etwa 5 % deutlich über den Zahlen von 2012, während andere Hersteller mit etwa 40 % den gleichen Anteil wie im Vorjahr hatten. Lediglich Apple hat Marktanteile verloren, obwohl sein Liefervolumen um 12,9 % gestiegen ist; die übrigen Unternehmen haben ihr Liefervolumen um 36-92 % deutlich erhöht. ⓘ
Im ersten Quartal 2014 hatte Samsung einen Anteil von 31 % und Apple einen Anteil von 16 %. Im vierten Quartal 2014 hatte Apple einen Anteil von 20,4 % und Samsung von 19,9 %. Im zweiten Quartal 2016 hatte Samsung einen Anteil von 22,3 % und Apple einen Anteil von 12,9 %. Im ersten Quartal 2017 lag Samsung laut IDC mit 80 Millionen Geräten an erster Stelle, gefolgt von Apple mit 50,8 Millionen, Huawei mit 34,6 Millionen, Oppo mit 25,5 Millionen und Vivo mit 22,7 Millionen. ⓘ
Gemessen am Umsatz ist das Mobilfunkgeschäft von Samsung halb so groß wie das von Apple. Das Apple-Geschäft ist in den Jahren 2013 bis 2017 sehr schnell gewachsen. Realme, eine Marke im Besitz von Oppo, ist seit dem zweiten Quartal 2019 die am schnellsten wachsende Handy-Marke weltweit. In China haben Huawei und Honor, eine Marke im Besitz von Huawei, zusammen einen Marktanteil von 46 % und verzeichneten 2019 ein jährliches Wachstum von 66 %, inmitten des wachsenden chinesischen Nationalismus. Im Jahr 2019 hatte Samsung in Südkorea einen Marktanteil von 74 % bei 5G-Smartphones. ⓘ
TrendForce prognostiziert, dass sich faltbare Smartphones ab 2021 durchsetzen werden. ⓘ
Verwendung
Zeitgemäße Nutzung und Konvergenz
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Die zunehmende Beliebtheit von Touchscreen-Smartphones und mobilen Apps, die über App-Stores vertrieben werden, sowie die rasanten Fortschritte bei Netzwerk-, Mobilprozessor- und Speichertechnologien führten zu einer Konvergenz, bei der separate Mobiltelefone, Organizer und tragbare Medienabspielgeräte durch ein Smartphone als einziges Gerät ersetzt wurden, das die meisten Menschen bei sich trugen. Fortschritte bei den Sensoren von Digitalkameras und der Bildverarbeitungssoftware auf dem Gerät führten dazu, dass Smartphones nach und nach einfachere Kameras für Fotos und Videoaufnahmen ersetzten. Die integrierten GPS-Funktionen und Karten-Apps auf Smartphones ersetzten weitgehend eigenständige Satellitennavigationsgeräte, und Papierkarten wurden seltener. Mobile Spiele auf Smartphones wurden immer beliebter, so dass viele Menschen sie als Ersatz für tragbare Spielkonsolen nutzten, und einige Unternehmen versuchten, Spielkonsolen/Telefon-Hybride auf der Grundlage von Telefonhardware und -software zu entwickeln. Viele Menschen haben sich zugunsten von Smartphones gegen einen Festnetzanschluss entschieden. Musik-Streaming-Apps und -Dienste erfreuen sich zunehmender Beliebtheit und dienen demselben Zweck wie das Hören von Musiksendern über ein terrestrisches oder Satellitenradio. Video-Streaming-Dienste sind über Smartphone-Apps leicht zugänglich und können anstelle des Fernsehens genutzt werden. Viele Menschen tragen keine Armbanduhren mehr, sondern überprüfen die Zeit auf ihren Smartphones, und viele nutzen die Uhrfunktionen ihrer Telefone anstelle von Weckern. Mobiltelefone können auch als digitale Notiz-, Textbearbeitungs- und Memorandum-Geräte verwendet werden, deren Computerisierung das Suchen von Einträgen erleichtert. ⓘ
Darüber hinaus sind Smartphones in vielen technologisch weniger entwickelten Regionen aufgrund ihrer Tragbarkeit das erste und einzige Mittel für den Internetzugang der Menschen, während Personalcomputer außerhalb der geschäftlichen Nutzung relativ unüblich sind. Die Kameras von Smartphones können dazu verwendet werden, Dokumente zu fotografieren und per E-Mail oder Messaging zu versenden, anstatt Faxgeräte zu benutzen. Zahlungs-Apps und -Dienste auf Smartphones ermöglichen es den Menschen, weniger Brieftaschen, Geldbörsen, Kredit- und Debitkarten und Bargeld zu benutzen. Mobile Banking-Apps ermöglichen die Einreichung von Schecks durch einfaches Abfotografieren, so dass der physische Scheck nicht mehr zu einem Geldautomaten oder Kassierer gebracht werden muss. Reiseführer-Apps können Reise- und Restaurant-/Geschäftsführer, Museumsbroschüren und spezielle Audioguide-Geräte ersetzen. ⓘ
Mobiles Banking und Bezahlen
In vielen Ländern werden Mobiltelefone für mobile Bankdienstleistungen genutzt, die auch die Möglichkeit bieten, Barzahlungen per sicherer SMS zu überweisen. Kenias mobiler Bankdienst M-PESA beispielsweise ermöglicht es den Kunden des Mobilfunkbetreibers Safaricom, Bargeldguthaben zu halten, die auf ihrer SIM-Karte gespeichert sind. Bargeld kann in Safaricom-Verkaufsstellen im ganzen Land eingezahlt oder von M-PESA-Konten abgehoben werden, und es kann elektronisch von Person zu Person übertragen und zur Bezahlung von Rechnungen an Unternehmen verwendet werden. ⓘ
Filialloses Banking ist in Südafrika und auf den Philippinen bereits erfolgreich. Ein Pilotprojekt in Bali wurde 2011 von der International Finance Corporation und der indonesischen Bank Mandiri gestartet. ⓘ
Eine weitere Anwendung der Mobile-Banking-Technologie ist Zidisha, eine in den USA ansässige gemeinnützige Plattform für Kleinstkredite, die es Einwohnern von Entwicklungsländern ermöglicht, bei Internetnutzern auf der ganzen Welt Kredite für kleine Unternehmen aufzunehmen. Zidisha nutzt Mobile Banking für die Auszahlung und Rückzahlung von Krediten und überträgt Gelder von Kreditgebern in den USA an Kreditnehmer im ländlichen Afrika, die über Mobiltelefone verfügen und das Internet nutzen können. ⓘ
Mobile Zahlungen wurden erstmals 1998 in Finnland erprobt, als zwei Coca-Cola-Automaten in Espoo mit SMS-Zahlungen arbeiten konnten. Schließlich verbreitete sich die Idee, und 1999 wurde auf den Philippinen mit den Mobilfunkbetreibern Globe und Smart das erste kommerzielle mobile Zahlungssystem des Landes eingeführt. ⓘ
Einige Mobiltelefone können mobile Zahlungen über direkte mobile Abrechnungssysteme oder über kontaktlose Zahlungen durchführen, wenn das Telefon und die Verkaufsstelle die Nahfeldkommunikation (NFC) unterstützen. Die Ermöglichung kontaktloser Zahlungen mit NFC-Mobiltelefonen erfordert die Zusammenarbeit von Herstellern, Netzbetreibern und Einzelhändlern. ⓘ
Faksimile
Einige Anwendungen ermöglichen das Senden und Empfangen von Faksimile (Fax) über ein Smartphone, einschließlich Faksimile-Daten (bestehend aus Raster-Bi-Level-Grafiken), die direkt und digital aus Dokumenten- und Bilddateiformaten erzeugt werden. ⓘ
Kritik und Probleme
Soziale Auswirkungen
Im Jahr 2012 stellte eine Studie der University of Southern California fest, dass ungeschützte sexuelle Aktivitäten unter Jugendlichen, die ein Smartphone besitzen, häufiger vorkommen. Eine vom Lighting Research Center (LRC) des Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) durchgeführte Studie kam zu dem Schluss, dass Smartphones oder andere Geräte mit Hintergrundbeleuchtung den Schlafzyklus erheblich beeinträchtigen können. Bei manchen Menschen kann es zu einer psychologischen Bindung an das Smartphone kommen, die zu Angstzuständen führt, wenn sie sich von dem Gerät trennen. Ein "Smombie" (eine Kombination aus "Smartphone" und "Zombie") ist eine Person, die ein Smartphone benutzt und beim Gehen nicht aufpasst und dabei möglicherweise einen Unfall riskiert - ein zunehmendes soziales Phänomen. Das Problem der langsam gehenden Smartphone-Nutzer führte zur vorübergehenden Einrichtung einer "mobilen Fahrspur" für Fußgänger in Chongqing, China. Das Problem der abgelenkten Smartphone-Nutzer veranlasste die Stadt Augsburg (Deutschland), Fußgängerampeln in den Bürgersteig einzubauen. ⓘ
Während des Fahrens
Die Nutzung von Mobiltelefonen während des Fahrens - einschließlich Anrufen, Textnachrichten, Abspielen von Medien, Surfen im Internet, Spielen, Verwenden von Karten-Apps oder Bedienen anderer Telefonfunktionen - ist weit verbreitet, aber umstritten, da sie aufgrund der so genannten Ablenkung am Steuer weithin als gefährlich gilt. Es ist erwiesen, dass die Ablenkung beim Führen eines Kraftfahrzeugs das Unfallrisiko erhöht. Im September 2010 berichtete die US-amerikanische Verkehrssicherheitsbehörde NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration), dass 995 Menschen von Fahrern getötet wurden, die durch das Telefon abgelenkt waren. Im März 2011 gab die US-Versicherungsgesellschaft State Farm Insurance die Ergebnisse einer Studie bekannt, wonach 19 % der befragten Fahrer während der Fahrt mit dem Smartphone auf das Internet zugriffen. In vielen Ländern ist die Benutzung von Mobiltelefonen während der Fahrt verboten. In Ägypten, Israel, Japan, Portugal und Singapur ist sowohl das Telefonieren mit dem Handy in der Hand als auch das Telefonieren mit der Freisprecheinrichtung (die eine Freisprecheinrichtung verwendet) verboten. In anderen Ländern, darunter das Vereinigte Königreich und Frankreich, sowie in vielen US-Bundesstaaten ist das Telefonieren nur mit Handtelefonen verboten, während das Telefonieren mit Freisprecheinrichtung erlaubt ist. ⓘ
Eine Studie aus dem Jahr 2011 ergab, dass über 90 % der befragten Studenten während des Fahrens SMS schreiben (initiieren, beantworten oder lesen). Die wissenschaftliche Literatur über die Gefahren des Fahrens beim Versenden von Textnachrichten von einem Mobiltelefon aus oder beim SMS-Schreiben am Steuer ist begrenzt. Eine Simulationsstudie der University of Utah ergab, dass die Zahl der Unfälle, die durch Ablenkung beim Schreiben von SMS verursacht werden, um das Sechsfache steigt. Aufgrund der Komplexität von Smartphones, die erst später aufkam, ist es für die Strafverfolgungsbehörden noch schwieriger geworden, bei der Nutzung ihrer Geräte eine bestimmte Nutzung von einer anderen zu unterscheiden. Dies ist in Ländern, in denen sowohl die Verwendung von Handhelds als auch von Freisprecheinrichtungen verboten ist, deutlicher zu beobachten als in Ländern, die nur die Verwendung von Handhelds verbieten, da die Beamten nicht ohne Weiteres feststellen können, welche Funktion des Telefons verwendet wird, indem sie den Fahrer einfach ansehen. Dies kann dazu führen, dass Fahrer angehalten werden, weil sie ihr Gerät illegal für einen Anruf verwenden, obwohl sie es eigentlich legal nutzen, z. B. wenn sie die in das Telefon integrierten Bedienelemente für das Autoradio, das GPS oder das Satellitennavigationssystem verwenden. ⓘ
Eine Studie aus dem Jahr 2010 untersuchte die Häufigkeit der Telefonnutzung beim Radfahren und ihre Auswirkungen auf Verhalten und Sicherheit. Im Jahr 2013 berichtete eine landesweite Umfrage in den USA, dass die Zahl der Autofahrer, die angaben, ihr Telefon während der Fahrt für den Internetzugang zu nutzen, auf fast einen von vier Fahrern angestiegen ist. Eine von der Universität Wien durchgeführte Studie untersuchte Ansätze zur Verringerung der unangemessenen und problematischen Nutzung von Mobiltelefonen, wie z. B. die Nutzung von Telefonen während der Fahrt. ⓘ
Unfälle, bei denen ein Fahrer durch ein Telefongespräch abgelenkt ist, werden inzwischen als Fahrlässigkeit geahndet, ähnlich wie Geschwindigkeitsüberschreitungen. Im Vereinigten Königreich werden Autofahrern, die bei der Benutzung eines Mobiltelefons am Steuer erwischt werden, ab dem 27. Februar 2007 zusätzlich zu der Geldstrafe von 60 Pfund drei Strafpunkte im Führerschein eingetragen. Diese Verschärfung wurde eingeführt, um die zunehmende Missachtung des Gesetzes durch die Autofahrer einzudämmen. In Japan ist die Benutzung von Telefonen während der Fahrt verboten, auch die Benutzung von Freisprecheinrichtungen. In Neuseeland ist die Benutzung von Handys seit dem 1. November 2009 verboten. Viele US-Bundesstaaten haben die Nutzung von Mobiltelefonen für Textnachrichten während der Fahrt verboten. Illinois ist der 17. amerikanische Bundesstaat, der dieses Gesetz in Kraft gesetzt hat. Im Juli 2010 hatten 30 Bundesstaaten die Nutzung von Textnachrichten während des Fahrens verboten, wobei Kentucky am 15. Juli als jüngster Staat hinzukam. ⓘ
Public Health Law Research führt eine Liste der Gesetze zum Thema Ablenkung am Steuer in den Vereinigten Staaten. Diese Gesetzesdatenbank bietet einen umfassenden Überblick über die Bestimmungen von Gesetzen, die die Nutzung von Mobilgeräten während des Fahrens für alle 50 Bundesstaaten und den District of Columbia zwischen 1992, als das erste Gesetz verabschiedet wurde, und dem 1. Dezember 2010 einschränken. Der Datensatz enthält Informationen zu 22 dichotomen, kontinuierlichen oder kategorialen Variablen, darunter zum Beispiel die geregelten Aktivitäten (z. B. SMS im Vergleich zu Gesprächen, Freisprechen im Vergleich zu Anrufen mit der Hand, Surfen im Internet, Spielen), die Zielgruppen und die Ausnahmen. ⓘ
Rechtliches
Ein "Patentkrieg" zwischen Samsung und Apple begann, als letzterer behauptete, das ursprüngliche Android-Telefon Galaxy S kopiere die Schnittstelle - und möglicherweise die Hardware - von Apples iOS für das iPhone 3GS. Es gab auch Smartphone-Patentlizenzen und Rechtsstreitigkeiten, an denen u. a. Sony Mobile, Google, Apple Inc., Samsung, Microsoft, Nokia, Motorola, HTC, Huawei und ZTE beteiligt waren. Der Konflikt ist Teil der umfassenderen "Patentkriege" zwischen multinationalen Technologie- und Softwarekonzernen. Um ihren Marktanteil zu sichern und auszubauen, können Unternehmen, denen ein Patent erteilt wurde, ihre Konkurrenten verklagen, um sie an der Nutzung der durch das Patent geschützten Methoden zu hindern. Seit den 2010er Jahren hat die Zahl der Klagen, Gegenklagen und Handelsbeschwerden aufgrund von Patenten und Designs auf dem Markt für Smartphones und Geräte, die auf Smartphone-Betriebssystemen wie Android und iOS basieren, erheblich zugenommen. Die ersten Klagen, Gegenklagen, Urteile, Lizenzvereinbarungen und andere wichtige Ereignisse begannen im Jahr 2009, als der Smartphone-Markt bis 2012 ein rasches Wachstum verzeichnete. ⓘ
Medizinische
Mit dem Anstieg der Zahl mobiler medizinischer Anwendungen auf dem Markt äußerten staatliche Aufsichtsbehörden Bedenken hinsichtlich der Sicherheit der Nutzung solcher Anwendungen. Diese Bedenken wurden in weltweite Regulierungsinitiativen umgewandelt, die darauf abzielen, die Nutzer vor nicht vertrauenswürdigen medizinischen Ratschlägen zu schützen. Den Erkenntnissen dieser medizinischen Experten aus den letzten Jahren zufolge kann eine übermäßige Smartphone-Nutzung in der Gesellschaft zu Kopfschmerzen, Schlafstörungen und unzureichendem Schlaf führen, während eine schwere Smartphone-Sucht zu körperlichen Gesundheitsproblemen wie Rundrücken, Muskelentspannung und ungleichmäßiger Ernährung führen kann. ⓘ
Auswirkungen auf Kognition und psychische Gesundheit
Es gibt eine Debatte über die positiven und negativen Auswirkungen von Smartphones oder Smartphone-Nutzung auf die Kognition und die psychische Gesundheit. ⓘ
Sicherheit
Smartphone-Malware lässt sich leicht über unsichere App-Stores verbreiten. Häufig ist Malware in raubkopierten Versionen legitimer Apps versteckt, die dann über App-Stores von Drittanbietern verbreitet werden. Ein weiteres Malware-Risiko geht von einem so genannten "Update-Angriff" aus, bei dem eine legitime Anwendung später so verändert wird, dass sie eine Malware-Komponente enthält, die die Benutzer dann installieren, wenn sie benachrichtigt werden, dass die App aktualisiert wurde. Außerdem wurde 2012 in den Vereinigten Staaten bei einem von drei Raubüberfällen ein Mobiltelefon gestohlen. In einer Online-Petition werden die Smartphone-Hersteller aufgefordert, ihre Geräte mit Kill Switches auszustatten. Im Jahr 2014 können Apples "Find my iPhone" und Googles "Android Device Manager" die Daten von verlorenen oder gestohlenen Handys orten, deaktivieren und löschen. Mit BlackBerry Protect in der Betriebssystemversion 10.3.2 können Geräte selbst mit den BlackBerry-eigenen Wiederherstellungstools nicht mehr wiederhergestellt werden, wenn sie falsch authentifiziert oder von ihrem Konto getrennt werden. ⓘ
Durchgesickerte Dokumente, die von WikiLeaks unter dem Codenamen Vault 7 veröffentlicht wurden und auf die Jahre 2013 bis 2016 datiert sind, beschreiben die Fähigkeiten der Central Intelligence Agency (CIA) der Vereinigten Staaten zur elektronischen Überwachung und Cyberkriegsführung, einschließlich der Fähigkeit, die Betriebssysteme der meisten Smartphones (einschließlich iOS und Android) zu kompromittieren. Im Jahr 2021 berichteten Journalisten und Forscher über die Entdeckung einer Spionagesoftware namens Pegasus, die von einem privaten Unternehmen entwickelt und verbreitet wurde und mit der iOS- und Android-Smartphones häufig infiziert werden können - zum Teil über die Nutzung von 0-Day-Exploits -, ohne dass eine Interaktion des Nutzers erforderlich ist oder der Nutzer nennenswerte Hinweise erhält, und die dann dazu verwendet werden kann, Daten zu exfiltrieren, den Standort des Nutzers zu verfolgen, Filmaufnahmen mit der Kamera zu machen und das Mikrofon jederzeit zu aktivieren. Eine Analyse des Datenverkehrs beliebter Smartphones, auf denen Android-Varianten laufen, ergab, dass diese vorinstallierte Software standardmäßig in erheblichem Umfang Daten sammelt und weitergibt, ohne dass der Nutzer dem widersprechen kann. ⓘ
Richtlinien für die Sicherheit mobiler Geräte wurden vom NIST und vielen anderen Organisationen herausgegeben. Für die Durchführung einer privaten, persönlichen Besprechung empfiehlt mindestens eine Website, das Smartphone auszuschalten und den Akku abzutrennen. ⓘ
Schlaf
Die Verwendung von Smartphones am späten Abend kann den Schlaf stören, da das blaue Licht und der hell erleuchtete Bildschirm den Melatoninspiegel und den Schlafzyklus beeinflussen. Um diese Probleme zu lindern, wurde die Funktion "Nachtmodus", mit der die Farbtemperatur des Bildschirms je nach Tageszeit in einen wärmeren Farbton geändert werden kann, um die Menge des erzeugten blauen Lichts zu reduzieren, über mehrere Apps für Android und die f.lux-Software für gejailbroken iPhones verfügbar. iOS 9.3 integrierte eine ähnliche Funktion auf Systemebene, die als "Night Shift" bekannt ist. Mehrere Hersteller von Android-Geräten umgingen die anfängliche Zurückhaltung von Google, den Nachtmodus zu einer Standardfunktion in Android zu machen, und bauten unter verschiedenen Namen Software dafür in ihre Geräte ein, bevor Android Oreo die Funktion in das Betriebssystem für kompatible Geräte aufnahm. ⓘ
Es wurde auch die Theorie aufgestellt, dass bei einigen Nutzern die Abhängigkeit von der Nutzung ihres Telefons, insbesondere vor dem Schlafengehen, zu einer "Entleerung des Egos" führen kann. Viele Menschen verwenden ihre Telefone auch als Wecker, was ebenfalls zu Schlafverlust führen kann. ⓘ
Lebenserwartung
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Bei Mobiltelefonen, die seit der zweiten Hälfte der 2010er Jahre auf den Markt gekommen sind, ist die Lebensdauer in der Regel durch die eingebauten Batterien begrenzt, die nicht austauschbar sind. Die Lebenserwartung von Batterien hängt von der Nutzungsintensität des Geräts ab, wobei Aktivität (längere Nutzung) und Aufgaben, die mehr Energie erfordern, die Batterie früher erschöpfen. ⓘ
Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien, die üblicherweise in tragbaren elektronischen Geräten eingesetzt werden, nutzen sich durch längere Lade- und Entladezyklen und bei längerer Nichtbenutzung im entladenen Zustand stärker ab, wobei die Selbstentladung zu einer schädlichen Entladungstiefe führen kann. ⓘ
Merkmale
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Ausstattung
Moderne Smartphones lassen sich dank einer großen Funktionsfülle je nach Ausstattung u. a. nutzen als:
- Kommunikation (Mobiltelefon, Webbrowser, E-Mail, SMS, MMS sowie IP-Telefonie (VoIP), Instant Messaging (IM) und Chat, teilweise auch Fax, Video-Telefonie und Konferenz-Schaltungen), auch nicht beabsichtigte Kommunikation (Abhöreinrichtungen, Spionage)
- Personal Information Manager (PIM) mit Adressbuch, Terminkalender, Aufgabenliste, Notizblock, Geburtstagsliste usw. mit Abgleich mit einer Desktop-Applikation oder über das Internet (Microsoft (Hosted) Exchange, Blackberry-Dienst)
- Diktiergerät
- Speicher und Versender von Daten aller Art, auch in Echtzeit
- Medienfunktionen mit Mediaplayer, Radio, Bildbetrachter, Foto- und Videokamera
- Taschencomputer (beispielsweise Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, PDF-Reader, Taschenrechner)
- Funk-Modem für den PC, auch Tethering genannt
- Navigation mit Navigationssystem und Landkarten bzw. Mittel zur Bestimmung des eigenen Aufenthaltsorts durch andere
- Gerät für standortbezogene Dienste (Location Based/Aware Services), wie mobile Umgebungssuche (von sogenannten Points of Interest)
- mobile Spielkonsole
- Enterprise Mobility Client: Mobiles Zugangsgerät (i. d. R. als Thin Client) zu IT-Diensten und Servern innerhalb einer Unternehmensinfrastruktur, Einsatzbeispiele: ERP, CRM, Warenwirtschaftssystem, Spezial- und Branchenlösungen in der Industrie, Logistik, Medizin (KIS Krankenhausinformationssystem)
- finanzielle Ressource im bargeldlosen Zahlungsverkehr
- Ersatz für Alltagsgegenstände (beispielsweise als Uhr, Wecker oder Taschenlampe / Lichtquelle)
- Steuercomputer, z. B. PhoneSat
- Infrarotsender zur Verwendung als Fernbedienung ⓘ
Alternative Eingabemethoden
Druckempfindlicher Bildschirm
Wenige Geräte verfügen über einen Sensor zur Messung des Berührungsdruckes, darunter die iPhones 6s (2015) bis Xs (2018) und das Huawei Mate S. ⓘ
Verwendungsmöglichkeiten sind simulierte Gaspedale in Videospielen, Schnellzugriffsmenüs von Symbolen auf dem Startbildschirm, Vorschaufenster im Webbrowser sowie Digitalwaagen. Letztere wurde von Apple aus dem App Store ausgeschlossen. Es sollten zum Vermeiden von Kratzern keine beständigen Objekte unisoliert abgelegt werden. ⓘ
Filmkamera
Zeitlupenfilm
Je nach Modell wird im Zeitlupenfilmmodus vorinstallierter Kameraanwendungen entweder in Echtzeit (mit der ursprünglichen erhöhten Bildwiederholfrequenz des Bildsensors während der Aufnahme) und mit Tonspur, oder gestreckt und stumm aufgezeichnet und abgespeichert. ⓘ
Die Streckung führt zur verlangsamten Bewegung bei normaler Wiedergabegeschwindigkeit und ermöglicht somit zwar eine Zeitlupenwiedergabe auf älteren Medienabspielprogrammen und Geräte ohne Fähigkeit zur Geschwindigkeitseinstellung, jedoch ist Echtzeitvideo vielseitiger und eignet sich vergleichsweise besser für Videobearbeitung. Ein rudimentäres Bearbeitungsprogramm zur Auswahl verlangsamter Abschnitte und zum Exportieren in separate verarbeitete Videos ist in der Regel vorinstalliert. ⓘ
Eine Wiedergabe in Echtzeit wie bei üblichen Videos ist wahlweise möglich, und neuere Medienspieler ermöglichen eine manuelle Geschwindigkeitsregelung während der Wiedergabe. Dementsprechend wird auf neueren Modellen vermehrt Echtzeitvideo verwendet, beispielsweise von Samsung seit 2015 mit dem Galaxy S6. ⓘ
Ausführungen
Rollables
Rollables sind Smartphones die ihre Displays durch Ausrollen verkleinern oder vergrößern können. Das Oppo X war 2021 ein Konzept zu dieser Technologie, durch Wischen an der Seite hat es einen Teil des Displays aus- und wieder eingefahren. Kein Hersteller bietet derzeit ein Rollable im Handel an. ⓘ
Weitere Bauformen
Der russische Anbieter Yota stellte eine Variante eines Smartphones vor, bei der neben der herkömmlichen Flüssigkristallanzeige ein zweiter Bildschirm mit elektronischem Papier auf der Rückseite des Gerätes verfügbar ist, der auch bei hellem Umgebungslicht gut ablesbar, aber noch nicht berührungsempfindlich ist. ⓘ
Betriebssystem
Da Smartphones komplexer sind als einfache Mobiltelefone, ist ein Smartphone eher als ein System zu betrachten: Es besteht im Grunde aus mehreren unterschiedlichen, miteinander vernetzten Geräten. Insbesondere das Mobilfunk-Modul bzw. -Modem ist dabei ebenfalls nur eines von vielen Geräten. Es hat daher zum Teil eine eigene Firmware und operiert in gewissem Maße unabhängig vom Rest des Systems, wie etwa beim Apple iPhone oder bei den Android-Geräten. ⓘ
Funktionsweise und Systemarchitektur
Smartphone-Betriebssysteme sind grundsätzlich in mehreren Schichten aufgebaut (Systemarchitektur). Diese Architektur ist in der Regel konstituiert durch einen Kern, eine Schicht für grundlegende Funktionen und Bibliotheken sowie weiteren Schichten, auf welchen Anwendungen ausgeführt werden bzw. mit dem User und den darunterliegenden Schichten kommunizieren. Die detaillierte Ausgestaltung der Systemarchitektur hingegen ist Betriebssystem-spezifisch und bildet eines der Abgrenzungskriterien unter den verschiedenen Smartphone-OS. ⓘ
So gliedert sich das Android-OS in einen Linux-Kernel, die Android Runtime, die Libraries, ein Applications Framework sowie die Applications. Der Linux-Kernel 2.6, welcher dem Betriebssystem zu Grunde liegt, wurde von den Betreibern stark verändert und an die Erfordernisse für den Einsatz auf mobilen Endgeräten angepasst. Dabei wurden verschiedene Treiber und Bibliotheken stark verändert bzw. gänzlich ersetzt. Dies betrifft vor allem das im Kernel angelegte Speichermanagement. Neu in der Android-Version des Linux-Kernels ist u. a. ein Treiber namens Binder. Durch diesen wird es ermöglicht, dass unterschiedliche Prozesse miteinander kommunizieren können, indem gemeinsam auf im Shared Memory angelegte Objekte zurückgegriffen wird. Die Vergabe von Zugriffsberechtigungen wird dabei über einen Android-spezifischen Treiber namens Ashmen geregelt. Ziel dabei ist es vor allem, möglichst ressourcenschonend zu operieren. ⓘ
Die über dem Kernel liegende Ebene beinhaltet Android Runtime und die Bibliotheken. Im Bereich der Bibliotheken wird weitestgehend auf die Standard-Linux-Bibliotheken zurückgegriffen. Um auch auf dieser Ebene maximale Ressourcenschonung erreichen zu können, ist zusätzlich die C-Bibliothek Bionic implementiert. Innerhalb der Android Runtime findet sich neben einigen Kernkomponenten die Dalvik Virtual Machine – eine Google-Eigenentwicklung. Jede Anwendung läuft dabei auf einer eigenen DVM als ein eigener Prozess. Diese kann via IPC-Treiber mit anderen Prozessen (oder Teilen davon) kommunizieren. Die DVM arbeitet mit einem eigenen Bytecode (dex-Bytecode). ⓘ
Das Applications Framework bildet den Rahmen, mittels dessen den verschiedenen Anwendungen der Zugriff auf verschiedene Hardwarekomponenten erlaubt wird (API). Android greift hierbei, wie die meisten anderen Smartphone-Betriebssysteme auch, auf Sandboxing zurück, d. h., Anwendungen werden nur in einem strikt abgegrenzten Bereich ausgeführt. Die oberste Applications-Ebene beinhaltet die eigentlichen Anwendungen (Apps) sowie die Kernkomponenten (Kontakte, Browser, SMS etc.). ⓘ
Das iOS wird ebenfalls durch verschiedene Schichten konstituiert. Namentlich sind diese die Core OS, die Core Services, Media, Cocoa Touch. ⓘ
Ganz grundlegende Unterschiede bestehen jedoch zwischen den Betriebssystemen, welche auf einem monolithischen Kernel aufgebaut sind (Android, Windows Phone, iOS u. a.), und solchen, die auf Micro-Kernel zurückgreifen. Diese Technik wird jedoch (im Bereich der Betriebssysteme mit nennenswertem Marktanteil) aktuell nur durch das Blackberry OS und Symbian-OS realisiert. ⓘ
Unterschiede zwischen verschiedenen Smartphone-Betriebssystemen
Über die Systemarchitektur hinaus lassen sich die verschiedenen Betriebssysteme durch zahlreiche weitere Kriterien voneinander abgrenzen. ⓘ
Sicherheit
Die Sicherheit betreffend, gilt Android als das fragilste Betriebssystem (einbezogen in die zugrundeliegende Untersuchung waren Android 3.0, iOS 4.x, Windows Phone 7 und Blackberry 6.x). Dies ist vor allem auf die weniger konsequente Sicherheitspolitik hinsichtlich der Richtlinien und Einstiegshürden für App-Entwickler zurückzuführen. So müssen Android-Entwicklungen nicht abschließend geprüft, zertifiziert und signiert werden, was es schlussendlich ermöglicht, Apps, welche gravierende Sicherheitslücken aufweisen bzw. welche selbst Schadsoftware stellen, in Google Play einzustellen. Seit dem Jahr 2019 gibt es allerdings einen Sicherheitscheck (Google Play Protect) im Google Play Store, welcher die Sicherheit von Android Apps verbessert. Dabei werden Apps aus dem Play Store gescannt und aus dem Store entfernt, sollten diese potenziell schädlich sein. Außerdem werden Apps aus anderen Quellen, die sich auf dem Gerät befinden, überprüft und können automatisch deinstalliert werden. ⓘ
Trotz dieser Änderungen sind die Sicherheitsrichtlinien bei iOS und vor allem bei Blackberry wesentlich restriktiver. Bei diesen, aber auch bei Windows Phone, muss jede erstellte Anwendung zusätzlich geprüft und zertifiziert werden. Vor allem Blackberry besteht hierbei auf die Einhaltung von über 400 verschiedenen Richtlinien. Ein Sicherheitsrisiko bei iOS kann ein Jailbreak darstellen. Durch einen Jailbreak werden root-Benutzerrechte freigeschaltet, welche es ermöglichen, jegliche Art von Software, einschließlich Schadsoftware auszuführen. ⓘ
Prozessoren
Der Prozessor übernimmt, wie in jedem Computersystem, die anfallenden Rechenoperationen. Je nach Hersteller und Modell gibt es dabei große Leistungsunterschiede. Während ältere und vor allem kostengünstigere Geräte nur eine relativ geringe Prozessorleistung haben, können Spitzenmodelle im Jahr 2020 mehrere Prozessorkerne und eine Taktrate von über 3 GHz aufweisen. Die meisten in Smartphones verbauten Prozessoren basieren auf lizenzierten Designs der ARM-Architektur. Die Verwendung des x86-Befehlssatzes wie bspw. bei Motorolas RAZR i, ist bei Smartphones im Gegensatz zu Notebooks, wo x86 dominiert, die Ausnahme. ⓘ
In Nokias N-Serie haben Prozessoren von Texas Instruments große Verbreitung gefunden. Diverse Geräte, darunter das N70, N80 und N90, sind mit dem TI OMAP 1710 ausgestattet, der mit einer Taktrate von 220 MHz arbeitet. Die Modelle Nokia N93 und N95 verfügen über den TI OMAP 2420, der mit 330 MHz getaktet ist. Dadurch sind diese Geräte schneller zu bedienen und eignen sich durch eine verbesserte Grafikeinheit bereits für Videospiele. ⓘ
In den HTC-Modellen Touch Diamond, Touch Pro und Touch HD kommen Qualcomm-Prozessoren mit einer Taktfrequenz von 528 MHz zum Einsatz. Da HTC in diesen Geräten jedoch Windows Mobile als Betriebssystem einsetzt, welches mehr Arbeitsspeicher und Rechenleistung benötigt, bietet die höhere Prozessorleistung keinen merklichen Vorteil hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit. ⓘ
Mit 620 MHz nochmals höher ist die Prozessor-Geschwindigkeit des Apple iPhone 3GS aus dem Jahr 2009. Hier laufen auch rechenintensive Funktionen wie Multi-Touch weitgehend ruckel- und verzögerungsfrei. ⓘ
Im Jahr 2010 waren die mit einer Taktfrequenz von 1 GHz bis dato schnellsten in einem Smartphone verbauten Prozessoren im Toshiba TG01, dem Anfang 2010 erschienenen Google Nexus One sowie dem HTC HD2 und dem HTC Desire mit einem Snapdragon-Prozessor von Qualcomm zu finden. Das Sony Ericsson Xperia X10 und das HP Palm Pre 2 werden ebenfalls mit einem 1-GHz-Prozessor betrieben. Weiterhin besitzt das Samsung Galaxy S einen 1-GHz-Prozessor mit Namen Hummingbird. ⓘ
LG Electronics hat mit dem P990 Optimus Speed/2X im März 2011 das erste Smartphone mit einem Dual-Core-Prozessor veröffentlicht. Später zogen weitere Hersteller nach, wie zum Beispiel Samsung mit dem Modell Galaxy S II, HTC mit dem im Mai 2011 erschienenen Modell Sensation, in dem ein Prozessor des Typs Qualcomm MSM8260 mit einer Taktrate von 1,2 Gigahertz verbaut ist, und Motorola mit dem Gerät Droid Razr. Das Apple iPhone 4s, das im Oktober 2011 erschien, hat ebenfalls einen Dual-Core-Prozessor des Typs Apple A5. ⓘ
2012 erschienen die ersten Smartphones mit Quad-Core-Prozessoren, deren Prozessoren also vier Kerne aufweisen. Das erste war das HTC One X. Des Weiteren erschienen im Mai das Samsung Galaxy S III mit dem Samsung eigenen Prozessor Exynos 4 Quad und das LG Optimus 4X HD, welches ebenso wie das HTC One X einen Tegra-3-Prozessor des Chipherstellers Nvidia verwendet. Die Dual-Core-Prozessoren Apple A6(X), die im iPad 4 oder iPhone 5 verbaut sind, haben eine ähnliche Leistung wie der Exynos 4 Quad. ⓘ
Ende 2012 bzw. Anfang 2013 wurde die zweite Generation von Quad-Core-Prozessoren veröffentlicht, die im Gegensatz zur ersten Generation (z. B. Tegra 3), die auf Cortex-A9-Kerne setzte, nun oft entweder auf der leistungsfähigeren Cortex-A15-Architektur basierte (Tegra 4) oder auf einem ARM-Befehlssatz kompatiblen Eigendesign beruhte, das von der Leistungsfähigkeit zwischen der Cortex-A9- und Cortex-A15-Architektur anzusiedeln ist, aber sehr energieeffizient ist. (Qualcomm Snapdragon S4 Pro, 600, 800). Der Dual-Core-Prozessor des iPhone 5s, der Apple A7, der im September 2013 erschien, ist der zweite 64-Bit-ARM-Prozessor auf dem Markt. ⓘ
Moderne Smartphones werden teils mit Acht-Kern-Prozessoren (Octa-Core) ausgestattet, so etwa das HTC One M9 (Snapdragon 810) oder das Samsung Galaxy S6 (Exynos 7420). Dabei ist die Anzahl der Kerne etwa seit dieser Zeit kein Garant mehr für eine hohe Rechenleistung, denn auch Einsteigersmartphones verwenden seither Prozessoren mit vier, acht oder sogar zehn Kernen. Diese bieten jedoch insgesamt keine vergleichbare Leistung zu teureren Geräten, da letztere Prozessoren mit geringerer Strukturbreite, höherem Takt und reduziertem Energieverbrauch verwenden, sodass beispielsweise der Zweikern-Apple A9 des Apple iPhone 6s – je nach Testverfahren – etwa die doppelte Leistung im Vergleich zum Achtkern-Snapdragon 430 des zwei Jahre später veröffentlichten Nokia 6 bietet. ⓘ
Energieverbrauch
Die Betriebsdauer hängt ab von der Kapazität des Akkus und dem Stromverbrauch über die Zeit. Im ausgeschalteten Zustand benötigt lediglich die eingebaute Uhr Energie. Im Bereitschaftsmodus mit ausgeschaltetem Display ist ein Smartphone mehrere Tage betriebsbereit, etwa um einen Anruf entgegenzunehmen oder einen Notruf abzusetzen, was im Fall von Notsituationen ohne Möglichkeit, das Gerät nachzuladen, bedeutsam ist. Im Betrieb erhöht sich der Energiebedarf deutlich. Das Empfangen oder auch schnelle Eingeben und Versenden einer SMS benötigt wegen der kurzen Übermittlungsdauer besonders wenig Energie. Spitzenwerte der Mobilfunk-Sendeleistung liegen im Bereich von einem Watt. WLAN benötigt ähnlich viel Energie, auch wenn keine Daten übertragen werden. Zu entfernteren Stationen oder in abgeschatteten Situationen muss mit höherer Leistung gesendet werden. Um möglichst lange telefonieren zu können, sollten WLAN und Bluetooth ausgeschaltet sein, ebenso die Hintergrundbeleuchtung. Dauerhaft aktiviertes GPS zieht Leistung auf Kosten der erreichbaren Stand-by-Zeit. ⓘ
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Herstellerstrategien
Updatepolitik
Verbraucherschützer beklagen die mangelnde Updatepolitik der Hersteller. Nur die Topmodelle erhalten größere Aktualisierungen, während die meisten anderen Geräte leer ausgehen. Das Problem ist insbesondere bei Android ausgeprägt. Da fehlende Updates u. a. ein Sicherheitsrisiko darstellen, sehen Verbraucherschützer hier einen Fall von geplanter Obsoleszenz. Zudem wird die schlechte Informationspolitik der Hersteller über ihre Updatepolitik kritisiert. Der Verbraucher erfährt in den meisten Fällen nicht, ob und wie viele Updates für das Gerät geplant sind. Daher verklagte Anfang 2016 die niederländische Verbraucherzentrale den Hersteller Samsung, ungenügende Angaben zur Update-Versorgung neuer Android-Geräte zu machen. Im Jahr 2021 zeigt sich dann doch leichte Besserung. So haben die meisten großen Hersteller Update-Garantien gegeben, darunter Samsung, Oppo, OnePlus und Google. ⓘ
Als Kameraersatz
Die Entwicklung eingebauter Kameras in Mobiltelefonen führte ab 2010 zu Einbußen der Verkaufszahlen dedizierter Digitalkameras, da Telefonkameras vermehrt als ausreichender Ersatz herhielten. Steigende Rechenleistungen in Smartphones haben schnelle Bildverarbeitung und Aufnahme hochauflösender Videos ermöglicht. Später erweiterten Mehrfachkameras den Funktionsumfang von Smartphones um optische Vergrößerung und Weitwinkelobjektive. Jedoch fehlen aufgrund der Bauweise Ergonomien wie Kameragriff, Dreh- und Funktionsknöpfe zum schnellen Zugriff auf Parameter und die Möglichkeit zum schnellen Wechsel des Akkus und der Speicherkarte zum ununterbrochenen Betrieb im Erschöpfungsfall („Hot Swapping“). Dedizierte Kameras können zudem über deutlich stärkere optische Vergrößerung mittels langbrennweitiger Objektive sowie über helleres, durch Kondensator betriebenes Xenonlicht verfügen. ⓘ
Ausmaß der Smartphone-Nutzung in Deutschland
Laut einer Befragung im Auftrag des Digitalverbands Bitkom nutzten in August 2017 über drei Viertel (78 Prozent) aller Bundesbürger ab 14 Jahren ein Smartphone. Das entspricht etwa 53 Millionen Menschen. In der Altersgruppe der 14- bis 29-Jährigen nutzten 95 Prozent ein Gerät. In der Altersgruppe der 30- bis 49-Jährigen waren 93 Prozent Smartphone-Nutzer, bei den 50- bis 64-Jährigen waren es 88 Prozent. Unter Bundesbürgern älter als 65 Jahre nutzte rund jeder Vierte (27 Prozent) ein Smartphone. Im Februar 2019 wurde die Zahl der Smartphone-Nutzer in Deutschland auf fast 65 Millionen geschätzt. ⓘ
Im Jahre 2016 wurden in Deutschland 24,2 Millionen Smartphones verkauft. Dabei lag der Umsatz bei 9,4 Milliarden Euro. ⓘ
Chancen und Risiken der Smartphone-Nutzung
Die „Internet-AG Enigma“ an der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main beschäftigte sich dem Jahr 2013 mit der Frage, wie Smartphones und Tablets das soziale Leben beeinflussen. Dabei folgten die Autoren einem Leitsatz Karl Steinbuchs: „Nichts zwingt den Menschen, die ungeheuren Möglichkeiten der Wissenschaft und Technik zu seinem Unheil zu verwenden, alle Wege sind offen, Wissenschaft und Technik zu seinem Wohle zu verwenden.“ Prinzipiell positiv sei es zu bewerten, dass
- sich die Gesellschaft in eine „informierte Gesellschaft“ verwandele (Smart Devices ermöglichten den Zugang zu grenzenlosem Wissen, immer und überall);
- Smart Devices dem Nutzer ermöglichten, nicht nur Konsument von Inhalten, sondern auch deren Produzent zu sein (Texterstellung, Fotos, Videos);
- Reisevorbereitungen und das Reisen selbst erleichtert würden;
- immer und überall Musik gehört und Videos angeschaut werden könnten;
- zeitversetztes Fernsehen möglich sei;
- es keine Hindernisse mehr gebe, eine Vielzahl von Fotos aufzunehmen;
- zum Einkaufen nicht mehr das Haus verlassen werden müsse;
- ständig Gesundheitsdaten erhoben und weitergeleitet werden könnten;
- Änderungen im bzw. am eigenen Haus nicht mehr die Anwesenheit von Menschen voraussetzten; deren Anwesenheit könne potenziellen Einbrechern dennoch vorgetäuscht werden;
- soziale Kontakte aus der Ferne in Echtzeit und preiswert gepflegt werden könnten.
Diese Vorteile seien schwerwiegender als die von der Internet-AG konzedierten Nachteile. ⓘ
In seinem Buch Die Smartphone-Epidemie. Gefahren für Gesundheit, Bildung und Gesellschaft vertritt der Neurologe und Medienpsychologe Manfred Spitzer die These, dass Smartphones in besonderer Weise zur digitalen Demenz bei denen beitrügen, die das Medium exzessiv nutzten. Dadurch nehme die durchschnittliche Intelligenz der Menschen in denjenigen Ländern ab, in denen die Digitalisierung starke Fortschritte mache. Die häufige Benutzung von Smartphones führt Spitzer zufolge zu Bewegungsmangel, Adipositas, Haltungsschäden, Diabetes, Hypertonie, Myopie, Insomnie, einer Erhöhung der Zahl von Unfällen und Geschlechtskrankheiten, Angst ("Fear of missing out" / "Fomo"), Mobbing, Aufmerksamkeitsstörungen, Depression / Suizidalität, Empathieverlust, verminderter Lebenszufriedenheit, Alkohol- und Drogensucht, Smartphone- und Online-Spiele-Sucht, geringerer Bildung, geringerem gegenseitigen Vertrauen, verminderter Fähigkeit zur Willensbildung, weniger Naturerleben, geringerer Förderung von Nachhaltigkeit, mehr Anonymität, weniger Solidarität, mehr sozialer Isolation und Einsamkeit, geringerer Gesundheit der Bevölkerung und einer Gefährdung der Demokratie. ⓘ
Smartphones werden aktuell (2020) als transportable Datenerfassungs-Computer genutzt, etwa in Biologie und Medizin, beispielsweise zur automatischen Extraktion von krafttrainingsrelevanten Deskriptoren für die wissenschaftliche Erforschung der krafttrainingsinduzierten muskulären Adaption. ⓘ
Physische Gesundheit
Mobiltelefone im Allgemeinen
Siehe Diskussionen zu Gesundheitsgefahren von Mobiltelefonen. ⓘ
Smartphones
Die ÄrzteZeitung unterzog im Dezember 2018 sieben Behauptungen über Gesundheitsrisiken, die von Smartphones ausgehen sollen, einem Faktencheck. Als zutreffend wurden die Aussagen bewertet, wonach
- Smartphones süchtig machen können;
- Smartphones dem Rücken und den Händen des Nutzers schaden;
- Nutzer, die abends lange auf ihr Smartphone schauen, dazu neigen, schlecht einzuschlafen.
Möglich, aber nicht erwiesen sei es, dass
- das blaue Licht des Smartphones die Netzhaut der Augen schädigen und sogar zur Erblindung führen könne (vgl. LED-Leuchtmittel);
- die elektromagnetische Strahlung von Smartphones Krebs verursachen könne.
Vermutlich falsch seien die Behauptungen, wonach
- schon allein der WLAN-Betrieb eines Smartphones schädliche Strahlung verursachen könne;
- ein Handy in der Hosentasche bei Männern die Fruchtbarkeit reduzieren könne. ⓘ
Folgen der Überbeanspruchung des Daumens
Das exzessive Nutzen von Smartphones überfordert die Daumen. Das Repetitive-Strain-Injury-Syndrom beispielsweise beschreibt einen anhaltenden Schmerz im Daumen. Dieser wird dadurch verursacht, dass der Daumen anatomisch gesehen nur zum Gegenhalten für die anderen Finger ausgelegt sei, nicht aber für feinmotorisches Tippen auf der Smartphone-Oberfläche. ⓘ
Veränderungen des Gehirns, Intelligenzverlust
Der Neurologe Hans-Peter Thier bezweifelt, dass es den Sachverhalt „digitale Demenz“ gebe: „Unter Demenz versteht die Medizin einen Verlust ursprünglich verfügbarer kognitiver Fertigkeiten – ein Verlust des Gedächtnisses, eine Einschränkung des Denkvermögens, Orientierungsstörungen und letztendlich einen Zerfall der Persönlichkeitsstruktur. Demenzen können viele Ursachen haben. Ein Beispiel sind Hirnschäden infolge von Durchblutungsstörungen. Gemeinsamer Nenner der Ursachen sind Veränderungen der Struktur und der physiologischen Prozesse im Gehirns [sic!], so dass sie weit vom Normalen abweichen. Was immer die Nutzung digitaler Medien im Gehirn machen mag – es gibt keinerlei Evidenz dafür, dass sie zu fassbaren krankhaften Veränderungen im Gehirn führt.“ Einem Gehirn könne man durch keine Untersuchungsmethode anmerken, ob es zu einem intensiv digitale Medien Nutzenden gehöre, so Thier. Es gebe im Gegenteil Hinweise darauf, dass sich bei Senioren Surfen im Internet positiv in der Alzheimer-Prophylaxe auswirke. ⓘ
Forscher der Universität Zürich haben allerdings in einer Studie herausgefunden, dass die ständige Nutzung eines Smartphones das Gehirn insofern verändere, als durch häufige Smartphonenutzung der somatosensorische Kortex des Gehirns verändert werde, insbesondere jene Bereiche, welche für Daumen und Zeigefinger zuständig seien. Das hätten Messungen per Elektroenzephalografie ergeben. ⓘ
Für die Nutzung sozialer Netzwerke auf dem Smartphone ergibt sich aus strukturellen Hirndaten, dass Menschen, die mehr Zeit auf ihnen verbringen, möglicherweise verringerte Volumen im Nucleus accumbens haben. ⓘ
Geräte als Keimträger
Wissenschaftler der Fakultät „Medical Life Sciences“ der Hochschule Furtwangen haben sich der weit verbreiteten These angenommen, wonach sich auf der Bildschirmoberfläche von Smartphones verschiedene Arten von krankheitserregenden Keimen und Bakterien anhäufen und so die Gesundheit des Nutzers gefährden könnten. Mehrere Labortests haben ergeben, dass sich durchschnittlich etwa 100 verschiedene sowohl schädliche als auch ungefährliche Bakterienarten dort sammeln, jedoch sei die Bakterienanzahl beispielsweise auf einer Küchenarbeitsfläche in etwa doppelt so hoch. ⓘ
Unfallgefahr
Eine Studie einer amerikanischen Versicherung ergab, dass fast die Hälfte aller Autofahrer zwischen 18 und 29 Jahren das Internet nutzen, während sie ein Auto fahren. 2010 starben in den USA 3092 Menschen, und es wurden 400.000 Menschen verletzt, weil der Fahrer abgelenkt war. In Deutschland ist nach Paragraph 23 der StVO jede Nutzung eines Smartphones verboten, bei der das Gerät „aufgenommen oder gehalten“ werden muss. Verstöße werden mit 100 Euro Bußgeld und einem Punkt in Flensburg geahndet. ⓘ
Auch Unfälle von und mit Fußgängern nehmen zu. Beim Ablesen des in Brusthöhe gehaltenen Bildschirms wird der Kopf in der Regel abgesenkt und dadurch das Gesichtsfeld von oben geradeaus bis in die Waagrechte durch die Augenbrauen und zusätzlich auf den Ort des Aufsetzen der nächsten zwei Schritte unmittelbar vor einem durch das Gerät abgeschattet. Die in dichtem Verkehr, gerade auch im Fußgängergewühl, fast dauernd geübte Kommunikation durch Blickkontakt oder früher Andeutung der beabsichtigten Bewegungsroute entfällt dadurch. Die sicherheitsrelevante Vorhersehbarkeit des Verhaltens durch andere Verkehrsteilnehmer nimmt dadurch stark ab oder wird zumindest sehr unstet. Dazu kommt die Fokussierung der Aufmerksamkeit auf das Gerät, wodurch irreguläre Gefahren sogar innerhalb des eingeschränkten Gesichtsfelds, wie ein auf den Gehsteig zufahrendes Auto oder ein rechtskonform am Gehsteig rollender Inlineskater, nur sekundär, langsamer wahrgenommen werden und später die Aufmerksamkeitsschwelle überschreiten. Besonders hohe Belegung der Sinne erfolgt, wenn parallel zur Bildschirmbetrachtung auch graduell die Ohren abdichtende Ohrhörer eingesetzt sind und zusätzlich laute Musik gehört wird. In der Jugendsprache wird ein Fußgänger mit diesem Verhalten als Smombie (Kofferwort aus Smartphone und Zombie) bezeichnet. Um Gefahren, wie das Übersehen einer roten Fußgängerampel durch die Nutzung des Smartphones mit abgesenktem Kopf, zu verringern, haben einige Städte an Fußgängerampeln zusätzlich Bodenampeln installiert, welche durch auf dem Boden angebrachte, rote Blinklichter zeigen, ob die Fußgängerampel auf rot oder grün steht. ⓘ
Ähnliche Gefahren treten bei Sport, Flug oder Arbeit auf. Andererseits kann Musik sportliche Dauerleistung fördern und auch Einschlafen verhindern, gerade auch bei einer Autofahrt hinter monotonen Lärmschutzwänden, die landschaftliche Reize verbergen. Abstürze zu Fuß bei gewagten Selfies, besonders an Geländekanten und Geländern, werden genauso berichtet, wie Autounfälle, die durch Filmen und Fotografieren verursacht werden. Dies tritt mit anderen Kameras ohne (großen) Bildschirm, wie Actioncams, allerdings ebenfalls auf. ⓘ
Psychische Gesundheit
Eine große Gefahr stellt die psychische Abhängigkeit vieler Smartphone-Nutzer von ihren Geräten dar. ⓘ
Der Verzicht auf das Smartphone, um Stress zu reduzieren und sich wieder vorrangig dem Real Life (RL) zu widmen, wird als Handyfasten bezeichnet oder auch unter dem Begriff Digital Detox subsumiert. ⓘ
Fear of missing out („Fomo“)
Eine häufig bei Smartphone-Benutzern anzutreffende Angst besteht darin, dass die Betreffenden befürchten, etwas Wichtiges zu verpassen, wenn sie nicht innerhalb von Sekunden in der Lage sind, auf Signale ihres Gerätes zu reagieren (siehe Fear of missing out). Der rationale Kern dieser Angst besteht darin, dass in einer sich beschleunigenden Welt das Verständnis für eine „zu langsame“ Reaktion eines Nutzers digitaler Medien tendenziell abnimmt. Bei Inanspruchnahme der „normalen“ Post kann beispielsweise frühestens nach zwei Tagen eine schriftliche Reaktion des Angeschriebenen vorliegen. ⓘ
Nebenwirkungen der ständigen Reaktionsbereitschaft sind eine eingeschränkte Aufmerksamkeit für andere Aufgaben und physisch anwesende Gesprächspartner (siehe Phubbing) sowie häufige Unterbrechungen, die die Produktivität und die Qualität der zu erledigenden Arbeiten verringern. Insbesondere eigene Kinder leiden unter dem Mangel an Aufmerksamkeit ihrer zumeist ohnehin nicht sehr lange physisch anwesenden Eltern und neigen (aus der Sicht der Eltern) dazu, „schwierig“ zu werden. In Hamburg demonstrierten im September 2018 ca. 150 Kinder gegen Eltern, die eher ihrem Smartphone als ihren Kindern Zeit und Aufmerksamkeit widmen. ⓘ
Smartphone-Spielsucht
Die Möglichkeit, per Smartphone (auch online) an Spielen teilzunehmen, birgt ein hohes Suchtpotenzial. Der Reporter der Panorama-Sendung der ARD vom 13. Dezember 2018 stellte z. B. fest, dass er während der fünf Minuten, in denen er sich mit einem an sich harmlosen Smartphone-Spiel beschäftigte, genau so oft gelobt worden sei wie in seinem analogen Leben in einem ganzen Monat. Die systematische Stimulierung des Belohnungszentrums im Gehirn der Spieler führe auch dazu, dass die Bereitschaft entstehe, reales Geld in Smartphone-Spiele zu investieren. Das sei auch Kindern möglich. In Deutschland greift in solchen Fällen weder das gesetzliche Verbot, Minderjährige an Glücksspielen teilnehmen zu lassen, noch das Verbot, Minderjährigen das Schuldenmachen zu erlauben. Insofern werde das Jugendschutzrecht in Deutschland ausgehebelt. Die WHO erkannte im Juni 2018 an, dass Gaming Disorder (deutsch: Onlinespielsucht) eine dem unkontrollierten Glücksspiel vergleichbare Gesundheitsstörung sei. Gaming Disorder wurde in den Katalog ICD-11 aufgenommen. Seit Juni 2018 kann ein von Gaming Disorder persönlich Betroffener auf Kosten seiner Krankenkasse therapiert werden. ⓘ
Eltern-Kind-Interaktion
In Situationen der Eltern-Kind-Interaktion kann die Nutzung von Smartphones durch Eltern ein ablenkender Faktor sein. Die angemessene Wahrnehmung und Reaktion der Signale des Kindes durch die Eltern ist entscheidend für die Entwicklung der Bindungssicherheit. Auch für die Sprachentwicklung sowie die Entwicklung von kognitiven und Selbstregulationsfähigkeiten ist eine responsive Eltern-Kind-Interaktion wichtig. Radesky et al. (2015) fanden, dass besonders die gesundheitsförderliche Wirkung der familiären Verbundenheit bei regelmäßigen gemeinsamen Mahlzeiten durch die Smartphone-Nutzung der Eltern reduziert sein könnte, da weniger verbale und nonverbale Interaktion zwischen Eltern und Kindern stattfindet. Die elterliche Ermutigung, neue Erfahrungen zu machen, bleibt im Fall der Ablenkung durch das Smartphone aus, und der Prozess des sozialen Referenzierens, welches der Interpretation und Bewertung unbekannter Situationen dient, wird gestört. Die Problematik erhält zunehmend Aufmerksamkeit, so rufen zum Beispiel Jugendämter, das Gesundheitsamt und das kommunale Integrationszentrum der Städteregion Aachen mit der Aktion „Sprich mit mir!“ dazu auf, sich das Verhältnis der Zeit am Smartphone zu der mit seinem Kind verbrachten Zeit bewusst zu machen. ⓘ
Phubbing
Dieses 2013 geprägte Kunstworte aus phone (Telefon) und snubbing (brüskieren) bezeichnet die Angewohnheit vieler Leute, sich während eines Gesprächs mit dem Handy oder Smartphone zu beschäftigen. Es wird vom Gesprächspartner meist als Missachtung oder Vernachlässigung empfunden und beeinträchtigt die Kommunikation. Dieses Verhalten nimmt nicht nur allgemein, sondern auch in Partnerschaften zu. ⓘ
In einer 2019 unter US-Ehepaaren durchgeführten Studie wird von durchschnittlich 2–4 solcher Störungen innerhalb zweier Wochen berichtet; nur ein Viertel erlebt sie kaum. Doch komme es weniger auf die Störungen an, sondern ob man sich in den alltäglichen Umgangsformen einig sei. ⓘ
Gegenmaßnahmen der Smartphone-Hersteller
Smartphone-Hersteller gehen seit 2018 direkt auf die Problematik der Smartphonesucht ein. Den Anfang machte Google im Mai 2018 bei der Konferenz Google I/O 2018, als eine Systemerweiterung namens „Digital Wellbeing“ angekündigt wurde, die inzwischen auf allen Geräten mit Android 9.0 verfügbar ist und helfen soll, Suchtverhalten zu reduzieren. Ebenso hat Apple kurz darauf in iOS 12 unter dem Namen „Screentime“ bzw. „Bildschirmzeit“ entsprechende Features eingeführt. Gemeinsam ist beiden Systemerweiterungen, dass die Zeit, die innerhalb jeder individuellen App verbracht wird, gemessen und limitiert werden kann. Google bietet mit der Erweiterung „Digital Wellbeing“ ab Android 9.0 zusätzlich die Option, manuell oder zeitgesteuert das Smartphone-Display auf Graustufen umzuschalten, was den Suchtfaktor deutlich reduzieren soll. Auf iOS ist dies auch über die Schnellfunktion möglich, muss aber manuell eingerichtet werden. Ebenso kann das Display auch auf älteren Versionen von Android auf Graustufen umgestellt werden, jedoch ist diese Möglichkeit deutlich aufwändiger. ⓘ
Gefährdungen der Rechtsstaatlichkeit und der Demokratie
Aushöhlung des Rechts auf informationelle Selbstbestimmung
Personenbezogene Daten sind nach der Datenschutz-Grundverordnung der Europäischen Union und nach Art. 8 der EU-Grundrechtecharta geschützt. Im Grundgesetz für die Bundesrepublik Deutschland befasst sich zwar kein eigener Artikel mit dem Recht auf informationelle Selbstbestimmung; aber laut ständiger Rechtsprechung des Bundesverfassungsgerichts muss dennoch von der Existenz eines solchen Grundrechts ausgegangen werden. Insbesondere die unbemerkte und nicht beabsichtigte Weitergabe personenbezogener Daten eines Smartphonebenutzers ist rechtlich bedenklich. Auch die ausdrückliche Zustimmung zur Sammlung personenbezogener Daten kann Probleme mit sich bringen, sofern der Zustimmende sich nicht über die Tragweite seiner Entscheidung im Klaren ist (indem z. B. wegen bislang unerkannter gesundheitlicher Risiken seine Krankenversicherungsbeiträge erhöht werden könnten oder indem ihm seine Arbeitsstelle gekündigt werden könnte). ⓘ
Activity tracking
Activity Tracker ermöglichen nicht nur die Kontrolle und Speicherung von Gesundheitsdaten, sondern auch die Weiterleitung dieser Daten an Dritte, z. B. an Ärzte. Dabei handelt es sich um eine Form der Selbstoffenbarung (im Sinne der Kommunikationstheorie Friedemann Schulz von Thuns), der sich der Versender der Daten nicht entziehen kann, solange er die Apparatur benutzt und auf Sendung ist (Paul Watzlawick: „Man kann nicht nicht kommunizieren.“). Problematisch ist es, dass Laien oft nicht die Bedeutung dessen verstehen, was ihr Körper „über sie aussagt“. ⓘ
Ortsbestimmung
Problematisch ist die Bestimmbarkeit des Aufenthaltsorts eines Smartphone-Nutzers insbesondere dann, wenn er ein berechtigtes Interesse daran hat zu verhindern, dass Dritte ihr entsprechendes Wissen gegen ihn verwenden können (Alibi-Komplex). ⓘ
Eine Ortsbestimmung eines Smartphones ist per GPS oder (weniger genau, dafür aber Energie sparend) über das Mastennetz von Netzwerkbetreibern bzw. per WLAN möglich. Durch die Verbindung eines Smartphones mit einem GPS-System „weiß“ es, wo es sich befindet (Positionsbestimmung), aber es kann auch aus der Ferne geortet werden. Voraussetzung hierfür ist, dass das Smartphone eingeschaltet ist und dass der GPS-Empfänger in ihm „seinen“ Satelliten in der Erdumlaufbahn gefunden hat, was unter ungünstigen Umständen bis zu zwölf Minuten dauern kann. ⓘ
Die Speicherung des Aufenthaltsorts eines Smartphones (und des Standorts seines Nutzers, sofern sich das Gerät in der Nähe von dessen Körper befindet) sowie der Nutzungszeiten und Kommunikationspartner durch den zuständigen Netzwerkbetreiber kann zu Problemen für die Besitzer führen, insbesondere dann, wenn das Gerät infolge einer Manipulation nur scheinbar ausgeschaltet ist. Sicherheit vor unerwünschten Nachforschungen schafft nur (sofern ohne Beschädigung des Geräts möglich) die Herausnahme des Akkus. ⓘ
Ökologische Probleme
„An Handys und Tablet-PCs ist nichts nachhaltig.“, urteilte 2014 Eva Wolfangel, Mitarbeiterin bei Spektrum der Wissenschaft. ⓘ
Siehe auch: Grüne IT ⓘ
Klima-Auswirkungen
Bei der Produktion eines Smartphones werden circa 30 Kilogramm klimaschädliches Kohlenstoffdioxid ausgestoßen. ⓘ
Künstlerische Rezeption
Das Smartphone als Idee in der Literatur tauchte schon lange vor der eigentlichen Entwicklung der Smartphones auf. Bereits 1949 beschrieb Ernst Jünger in seinem futuristischen Roman Heliopolis. Rückblick auf eine Stadt den Phonophor, der Funktionen eines Smartphones vorwegnahm. ⓘ
Die Ursprünge der Medienkunst werden mit dem Buchdruck im 15. Jahrhundert oder auch der Fotografie im 19. Jahrhundert verbunden. Der Begriff „Medienkunst“ dagegen wird erst für Kunst der neuen Medien des 20. und 21. Jahrhunderts verwendet. Diese Entwicklung ging über Videokunst und Digitale Kunst seit dem Internet mit Hypertext. Seit der Jahrtausendwende entwickelt sich die Medienkunst sehr schnell, auch wenn sie Anzeichen von Kurzlebigkeit zeigt. Zum Bereich der Medienkunst gehört auch die Digitalfotographie und Kunst unter Heranziehung des Smartphones. ⓘ
Der US-amerikanische Fotograf Eric Pickersgill (* 1986) hat in der Serie Removed Menschen in Alltagssituationen abgebildet, aus denen er die personal devices entfernen hat dürfen, und in denen die Personen dennoch ihre Körperposition einhalten. Er zeigt damit, wie sehr sich Menschen dem Gerät zuwenden, sogar, wenn Mitmenschen körperlich nahe sind. ⓘ
Aus medienästhetischer Perspektive wird in der Gegenwart untersucht, wie sich das Lesen und das Schreiben von der Antike (beispielsweise im Umgang mit einem Papyrus) über das Blättern in einem Buch hin zur moderner Gestensteuerung des Smartphones entwickeln. Bezugnehmend zum Beispiel auf den Philosophen Vilém Flusser wird im Zusammenhang mit dieser Entwicklung auch gefragt, ob das Wischen über Touchscreens Kulturtechniken wie das Schreiben ändert und damit zusammenhängend neue Formen der Kunst und Literatur entstehen. ⓘ
Der Kunstkritiker Hanno Rauterberg sieht die Bedeutung des Aufkommens des Smartphones für die Kunst darin, dass sich ein Wunsch der Avantgarde des 20. Jahrhunderts erfüllt: neue Bildkulturen und ein Verschmelzen von Kunst und Leben. Die Avantgarde des 20. Jahrhunderts versuchte, viel klassische Merkmale der Kunst abzustreifen und Kunst und Leben aufeinanderzu zu entwickeln. Zur Mündlichkeit und Schriftlichkeit sei eine „Äuglichkeit“ hinzugekommen, denn die Kamera des Smartphones könne vieles ausdrücken, für das mit herkömmlichen Mitteln keine Worte zu finden seien. Die Fotografie durch das Smartphone multipliziere den Augenblick, überwinde den Ort und mache aus dem Hier und Jetzt ein „Überall und Immer“. Sei es früher der Fall gewesen, dass Kunst wie etwa Marcel Duchamps Werke mit Alltagsdingen verwechselt wurden, habe sich dieser Umstand verkehrt und das Alltägliche nehme kunsthafte Züge an. Die Begeisterung für das Banale erinnere an die Kunstauffassungen von Joseph Beuys, Robert Rauschenberg, Andy Warhol oder Jeff Koons. ⓘ
Die Digitale Revolution sei auch für Museen und den Kunstmarkt ein Umbruch. Richard Prince druckte zum Beispiel Bilder aus Instagram auf Leinwand und verkaufte sie in New York. Die Bedeutung der Museen als Instanz nehme ab. ⓘ
Die Veränderungen durch Smartphone-Technik und Foto-Apps bewirken im Bereich der Fotografie eine Annäherung von professionellen Fotografen und Laien, was Sehgewohnheiten, Bearbeitung aber auch die Vermarktung von Fotografien betrifft. Aufgrund zahlreicher erschienener Anwendungen für das Smartphone (Apps) vervielfachten sich seit dem Jahr 2007 die Möglichkeiten zur Bearbeitung von Fotos. Die Modifikationsmöglichkeiten vervielfachen sich auch in der Gegenwart mit dem Erscheinen immer neuer Apps in hoher Geschwindigkeit; die Fotos lassen sich sofort teilen. Durch die Bearbeitungen können auch qualitativ minderwertige Fotos interessant erscheinen und kann Alltägliches zur Kunst werden. Smartphonekameras stellen die erste Technologie im Bereich der Fotografie, die das Anfertigen von Bildern, das Bearbeiten und das Teilen der so entstandenen Werke vereint. Vor der Entwicklung des Smartphones vereinte nur die Polaroidkamera die Elemente, Bilder zu machen, zu drucken und sofort zu teilen, jedoch ohne die Möglichkeit einer Bearbeitung. Mit Digitalkameras gab es aber keine Möglichkeit, Bilder zu drucken, dafür war der Umweg über einen Personal Computer nötig. ⓘ