Mobiltelefon - Vom Handy bis hin zum Smartphone

Mobiltelefon - Vom Handy bis hin zum Smartphone

© Mobiltelefon - Nokia - Apple

Mobiltelefon - Vom Handy bis hin zum Smartphone

Die geschichtliche Entwicklung vom Mobiltelefon, über das Handy, bis hin zu einem modernen Smartphone ist äußerst faszinierend und sehr informativ...

Mobiltelefon

Ein Mobiltelefon wird auch als Handy, Funktelefon oder GSM-Telefon (Mobilfunkstandard GSM) bezeichnet. Als Natel wird es in der Schweiz genannt und stellt ein tragbares Telefon dar, welches über Funkwellen mit einem Telefonnetz kommuniziert. Somit kann ein Mobiltelefon jederzeit ortsunabhängig zum Einsatz kommen. Im Jahre 2013 wurden in der ganzen Welt, erstmalig mehr Mobiltelefone verkauft, die mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm (der Touchscreen bei einem Smartphone) ausgestattet waren. Zu den zehn größten Anbietern auf dem Markt bei Mobiltelefonen gehörten im Jahr 2012 Nokia, Samsung und Apple. Als nächstes folgten LG, ZTE, TCL, Huawei, Motorola, Blackberry und HTC.

Endgeräte

Die ersten Gespräche mit einem Mobiltelefon wurden in Fahrzeugen, wo sich montierte Endgeräte befanden im Jahre 1946 durchgeführt. Die Bell Telephone Company, eine US-Firma, bot ihren Telephone Service an. 1946 am 17. Juni wurde in St. Louis das erste Gespräch mit einem Mobiltelefon geführt. Ab dem 2. Oktober 1946 gab es von Illinois Bell einen Telefonservice für das Auto, dieser war in Chicago verfügbar.

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Funktechnik

1958 gab es deutschlandweit die ersten verwendbaren Autotelefone. Ausgestattet mit einer Funktechnik waren die Vakuumröhren sehr groß. Die Gespräche wurde mit dem Mobiltelefon noch handvermittelt, wobei die Preise für ein solches Mobiltelefon gut 50 Prozent eines Neuwagens ausmachten. Zu damaliger Zeit kam das sogenannte A-Netz zur Verwendung.

Handy

Ein Entwicklungsteam vom Hersteller Motorola stellte 1973 mit dem Chefdesigner Rudy Krolopp und Martin Cooper die ersten Prototypen von einem Mobiltelefon dar. Für ein passendes Innenleben, wurde Inhalt von damaligen UKW-Radios mit einem starken Stromspeicher (Akku aus Metall-Hydrid) einfach kombiniert. 1973 im Oktober wurde dann in den USA ein Patent eingereicht, aber erste später im Jahr 1975 auch erteilt. Martin Cooper war der erste, der am 03. April im Jahr 1973 einen ersten Anruf mit dem Mobiltelefon macht. Er rief dabei bei seinem Rivalen Bell Labs an.

B-Netz

Im Jahre 1974 kam in Österreich das sogenannte B-Netz auf den Markt, hier wurden die Gespräche mit dem Mobiltelefon bereits automatisch vermittelt. Bereits nach sieben Jahren hatte das Netz schon etwa 1.000 Teilnehmer. Vom Teilnehmer musste zur damaligen Zeit unbedingt der Standort bekannt sein, damit er auch angerufen werden konnte. In der Schweiz wurde 1975 das „Natel“, ein nationales Autotelefonnetz eingeführt. Ab dem Jahr 1983 kam dann das Natel B zur Geltung. Und noch in demselben Jahr wurde vom Hersteller Motorola das erste wirklich kommerzielle Mobiltelefon mit dem Namen „Dynatac 8000x“ ganz offiziell vorgestellt.

C-Netz

Ab dem Jahr 1985 gab es sowohl in Österreich, wie auch in Deutschland das analoge C-Netz. Hier war es möglich mit dem Mobiltelefon eine recht geringe Sendeleistung zu erzielen. Dazu kamen auch kleine Mobilfunktelefone, sogenannte kleine Kisten mit einem Tragegriff, auf den Markt. Später dann 1987 brachte die Schweiz das Natel C heraus, welches über eine sehr lange Antenne verfügte.

Mobilfunk

Mit der Einführung von flächendeckenden und digitalen Mobilfunknetzen (dem D-Netz gegen Ende der 80er Jahre) konnte beim Mobiltelefon die Batterieleistung verringert werden. Dadurch war es möglich das Mobiltelefon von seiner Form her deutlich zu verkleinern. Im Jahre 1992 kam in den USA das erste Mobiltelefon auf den Markt, welches GSM fähig war. Der Hersteller Motorola bracht es mit dem Namen „International 3200“ heraus. 1992 im Sommer kam das Mobilfunknetzt D1 vom Betreiber Deutsche Telekom heraus. Auch Mannesmann kam mit einem eigenen Netz, dem D2 heraus. Seit dem Jahr 2004 ist in Deutschland UMTS ganz offiziell verfügbar. Mit dem 3G Standard wird bei der Übertragung eine viel höhere Datenrate erreicht, wovon besonders internetbezogene Anwendungen, wie sie heute auf einem Handy oder Smartphone verwendet werden, deutlich profitieren. Der damalige Trend ein Mobilfunktelefon ständig zu verkleinern hörte somit auf und der Trend ging zu größeren Geräten (Smartphones), die einen Touchscreen Bildschirm eingebaut hatten. Seit dem Jahr 2009 ist die vierte Generation im Bereich der Mobilfunknetze, das sogenannte LTE verfügbar. Später folge noch LTE Advanced mit sehr hohen Datenraten, für eine noch schnellere Übertragung.

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Technik und Aufbau

Genauso wie ein drahtgebundenes Telefon, hatte auch ein Mobiltelefon einen Lautsprecher, sowie ein Mikrofon eingebaut. Dazu gab es ein Bedienteil mit einer Anzeige und einer Tastatur. Außerdem befand sich im Mobiltelefon eine Steuerung, hier handelte es sich um einen Microcontroller. Außerdem hatte das Mobiltelefon ein Funkteil (eine Antenne und einen Sendeempfänger) mit einer Stromversorgung (hier kam oftmals ein Akku zum Einsatz). Der Betrieb von einem Mobiltelefon war nur mit einer SIM Karte möglich (ausgenommen waren ab dem Jahr 2009 die Notrufnummern). Die SIM Karte wurde beim Mobiltelefon zur Identifizierung des Mobilfunknetzes gebraucht.

GSM Standard

Ein Mobilfunktelefon in Europa funktioniert nach dem bekannten GSM Standard. Dazu werden bei einem Handy die Frequenzen im die 900 MHz (im D-Netz) und die Frequenzen 1.800 MHz (beim E-Netz) verwendet. Ein Mobiltelefon aus den 90er Jahren unterstützte dabei die Dual Band Technik, als wo das D- und E- Netz genutzt werden konnten. Das von Motorola herausgebrachte Mobiltelefon 8900 war ein sogenanntes Triband Handy, welches zusätzlich noch Frequenzen im Bereich 850 und 1.900 MHz unterstützen konnte. Die Frequenzen wurden bei einem Handy aber nur in den USA verwendet. Bei Quadband Geräten ist eine Unterstützung von allen vier Frequenzen möglich. Beim D-Netz entstehen Sendeleistungen bis zu 50 Watt, beim E-Netz gerade einmal 10 Watt.

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UMTS

Bei der dritten Generation im Bereich der Mobilfunkgeräte gibt es zwei gegeneinander konkurrierende Standards. Einmal den UMTS Standard (Universal Mobile Telecommunications System) und CDMA 2000 (hierbei handelt es sich um eine Weiterentwicklung von GSM). Beide Systeme basieren dabei auf dem Code Division Multiple Access. Aber die Systeme nicht kompatibel miteinander. Die beiden Frequenzen arbeiten in einem Bereich von 1.800 und 1.900 MHz. Sie nutzen recht kleine Funkzellen und sind für eine höhere Nutzerzahl, sowie für eine sehr hohe Datenübertragung optimiert. Durch die Verwendung von recht kleinen Funkzellen (durch eine Weiterentwicklung vom Modulationsverfahren) kann die Sendeleistung bei einem Mobiltelefon im Vergleich zu GSM auf Werte von 0,125 bis 0,25 W deutlich reduziert werden.

Funktionen

Die Betriebssysteme, wie zum Beispiel ältere GSM Geräte (Siemens S25) haben ein System, welches sämtliche Aufgaben übernimmt. Dagegen haben moderne Smartphones ein Echtzeit Betriebssystem, wo die jeweiligen Anwendungen entsprechend ausgeführt werden können. Ein Basehand Betriebssystem übernimmt die Kommunikation mit dem Handy Netz. Die Funktionsweise von einem Basehand Betriebssystem ist sehr ähnlich mit einem Nicht Smartphone System. Jedoch hat dieses keine Benutzeroberfläche und arbeitet im Hintergrund. Es besitzt einen eigenen Prozessor, wobei das Hauptbetriebssystem vom Speicher getrennt ist.

IOS 9

Betriebssystem

Bei einem Mobiltelefon wird das dazugehörige Betriebssystem in den meisten Fällen nicht von dem Hersteller programmiert, sondern über eine erworbene Lizenz betrieben. Bei einem Handy oder Smartphone ist das Betriebssystem „Android“ am weitesten verbreitet. Andere Systeme sind iOS für Geräte vom Hersteller Apple. Außerdem gibt es noch sogenannte Windows NT basierte Mobiltelefone von Microsoft. Bei einem klassischen Handy kommt häufig ein proprietäres System zum Einsatz. Andere verfügbare Betriebssysteme haben eher ein Nichtdasein und konnten sich bisher auf dem Markt nicht durchsetzen. Dazu gehört zum Beispiel das Firefox OS, welches seit 2013 verfügbar ist. Bei einigen wenigen Geräten kommt ein linuxbasiertes System (Tizen, MeeGo und Maemo) zum Einsatz. Die Firmen haben dafür eine LiMo Foundation gegründet. Allerdings wurde eine weitere Entwicklung fast eingestellt.

Die Ladegeräte

Bei einem Mobiltelefon bzw. Handy unterscheiden sich die Ladegeräte von den jeweiligen Herstellern. Durch eine Entscheidung von der Europäischen Union haben sich alle großen Hersteller von Mobilgeräten (außer der Anbieter Apple) darauf geeinigt, ab dem Jahr 2010 einen gemeinsamen Standard für die Stecker bei den Ladegeräten zu verwenden. Dieser basiert dabei auf der Grundlage eines Micro-USB-Anschluss. Somit lassen sich in Zukunft alle Handy und Smartphone Geräte mit ein und demselben Ladegerät aufladen. Ab dem Jahr 2017 müssen dann innerhalb der Europäischen Union die verkauften Handy und Smartphone Geräte, wie auch Tablets über ein einheitliches Ladegerät verfügen. Dies ist eine deutliche Erleichterung für den Nutzer.

SMS

Ein Mobiltelefon ermöglich es Nachrichten in Textform zusammen mit einer Kombination aus multimedialen Passagen zu versenden. Der SMS Dienst (Short Message Service) ermöglich dabei eine Textmitteilung von maximal 160 Zeichen zu verschicken. Die erste SMS die versendet wurde, stammte aus dem Jahr 1992. Diese wurde von einem PC aus an de Vodafone Netz in England an ein Mobiltelefon versendet. Im Jahre 1994 konnte dann auch ein Mobiltelefon (Handy) eigens eine SMS an ein anderes Gerät verschicken. Die Kurznachricht hat sich mittlerweile unter dem Namen „SMS“ bei den Nutzern eingebürgert, auch wenn die Abkürzung mit dem eigentlichen Dienst nicht zusammen passt.

MMS

Die SMS bei einem Mobiltelefon war eigentlich als eine Art „Abfallprodukt“ für die Nutzer kostenlos angeboten wurden. Doch sie entwickelte sich beim Handy als großer Ertragsbringer für die jeweiligen Netzbetreiber. Allein im Jahr 2005 wurden in ganz Deutschland etwa 61 Mio. Nachrichten per SMS versendet. Im Jahr 2011 stieg die Anzahl schon auf hohe 148 Mio. an. Bei einer ganz genauen Betrachtung von diesem Dienst, ist dieser große Erfolg der SMS keine Überraschung, denn die Kombination mit dem Mobiltelefon ist äußerst gebrauchstauglicher als noch das Vorgängergerät, der sogenannte „Pager“. Später gab es eine Weiterentwicklung der SMS zur MMS (Multimedia Messaging Service). Hier bestand für die Nutzer die Möglichkeit eine Nachricht mit multimedialen Inhalten, wie zum Beispiel Bildern, Videos oder Tönen zu versenden. Die durften allerdings eine Datengröße von 500 KB nicht überschreiten, damit sich auch an andere Endgeräte verschickt werden konnte. Eine MMS ist allerdings nicht kompatible mit einer SMS. Die jeweiligen Endgeräte müssen die Funktion vom MMS Dienst ausdrücklich unterstützen. Einige Netzbetreiber haben zu dem einen Service, dass der Abruf einer MMS mit einem Passwort über das Internet erfolgt, wo der Empfänger eine SMS als Mitteilung erhält.

WhatsApp

Instand Messenger

Allein in Deutschland ist die Anzahl der verschicken SMS Nachrichten im Jahr 2012 auf bis zu 163 Mio. angestiegen. Allerdings ist danach ein recht deutlicher Trend nach unten zu verzeichnen. Somit brach der Dienst in zwei Jahren deutlich ein und es wurde ein Rückgang von 55 Prozent bei den Kurznachrichten verzeichnet. Die Ursache dafür, war der eingeführte Messaging Dienst, wie zum Beispiel WhatsApp. Der Dienst von WhatsApp hatte im Jahr 2014 allein täglich gut 50 Mrd. Nachrichten zu verzeichnen. Allein im April des Jahres 2015 stieg die Anzahl auf etwa 64 Mrd. an. Somit ist die SMS erstmals unter dem Niveau von einem Instant Messanger nach unten gefallen. Im Schnitt hatte im Jahr 2014 jeder Bundesbürger an einem Tag 2 SMS verschickt, wogegen die Nutzer von WhatsApp am Tag fast 30 Mittelungen verschickten.

Der Musikplayer

Seit dem Jahr 1998 hat ein Mobiltelefon häufig ein eingebautes Radio und seit dem Jahr 2000 ist auch ein Musikplayer, der Lieder abspielen kann vorhanden. Mit dieser Funktion können Handy Geräte Musikdateien, wie zum Beispiel MP3s in den vorhandenen Gerätespeicher laden. Zudem bieten viele Handy und Smartphone Geräte die Möglichkeit, die eingebaute Speicherkapazität mit einer neuen Speicherkarte deutlich zu erweitern. Je nach dem welches Modell verwendet wird, kann die Kapazität auf einige GB erhöht werden.

Zugriff auf das Internet

Viele Handys und Smartphone besitzen einen eingebauten Browser, der es dem Nutzer ermöglicht mobile HTML oder WAP Seiten im Internet aufzurufen. Das erste WAP fähige Gerät kam im Jahre 2009 auf den Markt. Allerdings ist die WAP Technik mittlerweile nicht mehr aktuell und diese Technologie wurde schnell vom Markt verdrängt. Bei der Präsentation vom damaligen iPhone Modell kritisierte der Chef Steve Jobs die vorhandene WAP Technik als eine Art „Baby Internet“. Er stellte damals einen Internet Browser mit dem Namen „Safari“ vor. Dieser war ein echter Internet Browser, der sich auf einem Smartphone befand, wo sich auch HTML Seiten sehr komfortabel anschauen ließen. Als Alternative lassen sich bei den heutigen Smartphones auch Anbieter wie Opera Mini ganz einfach installieren. Moderne mobile Geräte bieten für einen Zugriff auf das Internet einige Verwendungsmöglichkeiten, wie zum Beispiel ein Abrufen von Wetterdaten, die Auflistung von Aktienkursen oder die Nutzung von bestimmtem Kartenmaterial. Auch die Instand Messenger, sind in den meisten Fällen werksmäßig installiert.

Push To Talk

Mit dem Dienst Push To Talk (übersetzt wie Drücken um Sprechen zu können) bietet die Möglichkeit, kurze Sprachnachrichten an eine bestimmte Person oder sogar Gruppen zu übermitteln. Allerdings wird dieser Dienst in Deutschland gar nicht mehr verwendet. Durch die hohe Popularität von den Instant Messenger ist die Verwendung von Push To Talk nicht mehr aktuell. Allerdings ist dieser Dienst nicht providerunterstützt, sondern hat die Struktur eines Instant Messenger

Die Apps

Die Anwendung von sogenannten Drittanbietern, der Apps (steht für Applikation und bedeutet Anwendung) wurde im Jahr 1999 möglich. In den nächsten Jahren wurden viele Mobiltelefone mit der jeweiligen Technik ausgestattet. Die Apps erreichten dann innerhalb kürzester Zeit eine hohe Beliebtheit.

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App Store

Durch das Erscheinen der Smartphones, werden die Möglichkeiten im Bereich von Anwendungen immer vielfältiger. Das erste iPhone hatte von Steve Jobs ein geschlossenes Betriebssystem. Er meinte dazu, dass Apps den Dienst bei Anwendungen sehr zuverlässig und äußerst schnell erledigen würden. Trotzdem verkündigte der Hersteller Apple im Oktober 2007 eine Software namens Development Kit. Das Resultat daraus, war für die Nutzer ein App Store, wo sie die Applikationen herunterladen konnten. Durch diese Anwendung sind die Möglichkeiten beim Mobiltelefon deutlich erweitert worden.

Funktionen

Durch die Hilfe von Programmierumgebungen (SDKs) kann sich das mobile Gerät, wie auch andere Computersysteme, entsprechend modifizieren. Damit kann ein Gerät ganz andere Aufgaben und Funktionen war nehmen, als es ursprünglich für den Bereich der Mobiltelefonfunktion einmal gedacht war. Durch die Einführung von modernen Smartphones sind die jeweiligen SDKs in erster Linie für eine Entwicklung von kommerziellen Anwendungen vorgesehen, wie zum Beispiel Xcode für ein iPhone.

Apple iPhone 6

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