EO

De oorsprong van de smartphone

16 oktober 2018 om 15:51 uur

Alexander Graham Bell in kreeg in 1876 het eerste patent voor een elektrische telefoon. Links de microfoon en rechts de ontvanger van een van zijn experimentele toestellen. (Beeld: Museums Victoria)

Smartphones zijn een product van onze tijd én onderwerp van gesprek in menige discussie. Wat is zijn plek tijdens het avondeten, autorijden en in bed? Eén ding is duidelijk. De invloed van de smartphone is onvermijdelijk en verstrekkend. Dit artikel is het derde in een serie van vier die de evolutie van producten centraal stelt.

 

Door Huub Ehlhardt, Productevolution

 

Het eerste patent voor de elektrische telefoon werd toegekend aan Alexander Graham Bell in 1876. Toch is er geen overeenstemming wie als uitvinder van de telefoon mag worden gezien, aangezien verschillende pioniers werkten aan apparaten voor het verzenden van het gesproken woord. In de decennia die volgden werden de netwerksystemen voor de landlijnen gebouwd en nam het gebruik van de telefoon toe. De eerste telefoons waren eenvoudige houten kistjes met een mondstuk en een luidspreker. Het oorspronkelijke box ontwerp maakte rond 1890 plaats voor de zogenoemde kaarstelefoon die een enorme populariteit genoot. Hij bestond nog steeds uit een afzonderlijk mondstuk en luidspreker, maar de kist kwam te vervallen.

fDe rond 1890 geïntroduceerde ‘candlestick' telefoon die een enorme populariteit genoot. (Beeld: Museums Victoria)

 

In deze tijd waren er handmatig bediende schakelpanelen nodig om een verbinding tot stand te brengen. Dit leidde tot nieuwe banen voor vrouwen die als operator aan de slag konden. De telefoon werd al snel een onmisbaar gereedschap voor de handel en wakkerde de economie flink aan. Ook hadden de telefoon en zijn netwerk een grote sociale impact.


De toenemende vraag zorgde ervoor dat de handmatig bediende schakelpanelen plaats maakten voor gemechaniseerde pulsnetwerken, waardoor er ook een draaischijf aan de telefoon werd toegevoegd. Een verder toenemende vraag leidde vervolgens tot toonnetwerken en twaalfcijferige toetsenborden die we nog steeds in onze smartphones terugvinden. En nog meer vraag leidde uiteindelijk tot de digitale netwerken die we vandaag de dag gebruiken.

 

4De eerste mobiele telefoon: de Motorola DynaTAC 8000X - de ‘brick phone' - uit 1983 woog zo'n 800 gram en kostte bijna vierduizend dollar. (Beeld: Heinz Nixdorf MuseumsForum) 

 

‘Cell phone'

Net als voor landlijnen is de geschiedenis van de mobiele telefoon nauw verbonden met die van netwerktechnologie. De eerste experimentele mobiele netwerken werden ontwikkeld om de restricties van landlijn gebaseerde telefoons te omzeilen. Ze staan collectief te boek met de naam ‘0G'. Deze 0G-netwerken konden slechts enkele gesprekken afhandelen en waren enorm duur.


De eerste commerciële draadloze telefoonnetwerken war.en de 1G-netwerken, die waren gebaseerd op analoge technologie. De netwerken bestonden uit vele cellen, elk met een eigen basisstation, die verbinding maakte met het landnetwerk. De basisstations maakte het mogelijk om verbindingen van de ene naar de andere cel te verplaatsen. Vandaar ook de Engelse naam ‘cell phone'. Zonder deze celstructuur zouden gebruikers van mobiele telefoons zich niet kunnen verplaatsen tijdens een telefoongesprek.

 

5De Motorola Razr is een voorbeeld een zogenaamde ‘flip phone'. 

 

‘Brick phone'

Het eerste 1G cellular netwerk werd in 1979 in Japan uitgerold door de Nippon Telephone & Telegraph (NTT) Company. De technologie verspreidde zich en in 1981 namen Denemarken, Finland, Noorwegen en Zweden hun Nordic Mobile Telephone systeem in gebruik. Later, in 1983, werd een 1G-netwerk in de VS operationeel, dat gebruik maakte van de mobiele Motorola DynaTAC 8000X telefoon. De telefoon - de eerste in zijn soort en nu bekend als de ‘brick phone' - woog zo'n 800 gram en kostte bijna vierduizend dollar, wat destijds neerkwam op meer dan drie maandsalarissen voor de gemiddelde arbeider. Desondanks ontstond er al snel na de introductie een wachtlijst. De daarop volgende jaren ontwikkelde Motorola zich als een vooraanstaande producent van mobiele telefoons.

 

SMS

De tweede generatie draadloze telefoonnetwerken, ook wel 2G-netwerken genoemd, waren gebaseerd op een Europese standaard. Het protocol dat voor 2G gebruikt werd, was gebaseerd op het Global System for Mobile Communications, ofwel GSM. Ontwikkeld in Finland in december 1991, was 2G het eerste digitale cellular netwerk.


Voortbordurend op het succes van de vroege mobiele telefoons, werden er tekst messaging services ontwikkeld die gebruik maakten van dezelfde netwerktechnologie. Dit werd bekend onder de naam Short Message Service (SMS) en werd commercieel geïntroduceerd in Finland in 1993. Voor SMS was geen extra infrastructuur nodig en het werd al snel enorm populair. Dit maakte het in de daaropvolgende jaren tot een wereldwijde financiële melkkoe voor de telecomaanbieders.

5De eerste smartphone: de Simon Personal Communicator van IBM uit 1994, een mobiele telefoon met touchscreen en PDA-functionaliteit. 

 

‘Feature phones'

De eerste massaproductie GSM-telefoon was de Nokia 1011 die in 1992 geïntroduceerd werd. De populariteit van de mobiele telefoon opende een enorme markt en de productieaantallen stegen fors. Hoewel veel andere bedrijven startten met de productie van mobiele telefoons, domineerden Nokia en Motorola de markt. De mobiele telefoons werden later bekend als ‘feature phones' om ze te onderscheiden van smartphones. Feature phones zijn gemaakt in enkele typische ontwerpen: de candy bar, de clamshell en de flip phone.


Feature phones werden een enorm succes. De jaarlijkse productieaantallen overstegen de honderd miljoen per jaar met gemak. In 2002 was het aantal in gebruik zijnde mobiele telefoons groter dan het aantal landlijntelefoons. De grote beschikbaarheid van mobiele telefoons veranderde onze perceptie van wat het betekent om ‘in contact te blijven'.

 

Economische ontwikkeling

Het werd duidelijk dat mobiele telefoons ook voor andere doeleinden konden worden gebruikt dan alleen het voeren van telefoongesprekken en het versturen van tekstberichten. Mobiel bankieren is één van de vele nieuwe gebruikersvoorbeelden. In de Filipijnen wordt SMS al sinds 2005 gebruikt om geld over te maken. Aangezien veel mensen in ontwikkelingslanden geen toegang hebben tot banksystemen, kon deze nieuwe service rekenen op een warm onthaal. Tot die tijd waren arme mensen door de hoge kosten van het traditionele bankieren praktisch uitgesloten.


Een vergelijkbare service startte in Kenia in 2007 en heeft zich sindsdien over het hele Afrikaanse continent verspreid. Het staat te boek als SMS-bankieren en kan worden gebruikt voor diverse transacties zoals aankopen, het storten van salaris of het opnemen van geld wanneer er geen kantoor of geldautomaat aanwezig is. Op deze manier heeft de mobiele telefoon bijgedragen aan economische ontwikkeling en is hij verantwoordelijk voor vele nieuwe banen in ontwikkelingslanden, net zoals dat een eeuw eerder het geval was met de landlijn in America en Europa.

 

Nieuwe verwachtingen

Met de jaren onderzochten gebruikers van mobiele telefoons de mogelijkheden wat leidde tot nieuwe verwachtingen. De netwerken werden tevens ingezet om naast de stem ook digitale data te transporteren. Wederom betekende dit een toenemende druk op het mobiele netwerk. Als antwoord werden nieuwe technologieën en standaarden ontwikkeld die collectief ‘3G' werden genoemd. NTT DoCoMo lanceerde dit derde generatie netwerk in Japan in 2001. Andere landen en telecomaanbieders volgden snel. De beschikbaarheid van deze nieuwe netwerkstandaard was een katalysator voor vele nieuwe toepassingen. Het streamen van media bijvoorbeeld, dat zelfs nog meer brandbreedte vroeg. Als resultaat van de bandbreedtehonger ging de telecomsector op zoek naar manieren om netwerktechnologieën voor nog grotere hoeveelheden data te optimaliseren.


Deze nieuwe standaarden werden bekend als 4G en op het moment van het schrijven van dit artikel zijn zowel 4G als 3G in gebruik. Maar aangezien het datagebruik blijft toenemen, is het waarschijnlijk dat in de nabije toekomst ook 5G-technologie beschikbaar zal komen om aan deze toenemende eisen te blijven voldoen.

6De iPhone was in 2007 de eerste zonder fysiek toetsenbord, met een multi-touchscreen en met een camera. 

 

‘PDA'

In het begin van de jaren tachtig brachten de vorderingen in technologie de mensheid tal van nieuwe apparaten zoals de home computer, later personal computer of pc genoemd. Het steeds kleiner worden van elektronische componenten en het beter worden van batterijen maakte de eerste experimenten met mobiele apparaten mogelijk. Een voorbeeld hiervan is de Personal Digital Assistant or PDA, een klein mobiel rekenapparaatje dat was ontworpen om het zakelijke leven te organiseren met een agenda, adressenboek, rekenmachine en een memofunctie.


De eerste PDA die op de markt verscheen was de Psion Organiser I, die in 1984 geïntroduceerd werd. Hij leek op een rekenmachine met een klein display, een 6 bij 6 toetsenbord met een schuifbare plastic deksel. De term PDA werd voor het eerst gebruikt voor de Apple Newton, die in 1993 geïntroduceerd werd. De Newton had een stilus om op een touchscreen te schrijven. Speciale software voor het herkennen van handschriften maakte het mogelijk krabbels om te zetten in digitale tekst. Hoewel de Newton geen groots commercieel succes was, luidde het een tijdperk in waarin mobiele apparaten niet langer waren uitgerust met een volledig toetsenbord, maar een virtuele variant in een touchscreen. Een hele reeks concurrenten bracht PDA's op de markt, waarvan de PalmPilot een van de bekendere voorbeelden is.


Om agenda en e-mail te synchroniseren met de uitgebreidere versies van de zelfde applicaties die op de pc draaiden, werden vroegere PDA's middels de seriële poort met de computer verbonden. Later werd de usb (geïntroduceerd in 1996) en nog later Bluetooth en Wifi om ook draadloos te kunnen synchroniseren. Dankzij draadloze connectiviteit kon ook mobiele e-mail en internettoegang aan de PDA worden toegevoegd.

 

Vroege hybride vormen

De Simon Personal Communicator, die in 1994 door IBM werd geïntroduceerd, was de eerste mobiele telefoon met een touchscreen en PDA-functionaliteit. Hij beschikte over elf typische PDA-applicaties, inclusief een kalender, afsprakenplanner, to-do lijst, adresboek, rekenmachine, klok met wereldtijd, elektronisch notitieblok/schetsblok, en de mogelijkheid met een stylus voor het maken van handgeschreven annotaties en toetsenbordbediening. Door als eerste de mobiele telefoon en PDA-functionaliteit te combineren, wordt de Simon tegenwoordig als eerste smartphone gezien, alhoewel die naam destijds nog niet in gebruik was.


PDA's bleken vruchtbare platforms voor het experimenteren met hybride varianten. In 1999 introduceert Research In Motion (RIM) een PDA annex tweeweg pager genaamd BlackBerry 850. Het apparaat ondersteunt e-mail, beperkt HTML browsen en heeft een monochroom scherm. Vanaf 2002 krijgen BlackBerry modellen ook mobiele telefoonfunctionaliteit. De BlackBerry gebruikte nog steeds een fysiek Qwerty toetsenbord en werd een hit in de zakenwereld door haar secure email server.

7

Dankzij de smartphone hebben we het veel drukker gekregen. Maar zijn we ook productiever? (Beeld: Thomas Ulrich) 

 

Smartphones

Een decennium na de introductie van de Simon Personal Communicator kwamen er veel mobiele elektronische apparaten beschikbaar. Een daarvan was een draagbare audiospeler, waarvan de Walkman die in 1979 door Sony werd geïntroduceerd de eerste was. De eerste van deze apparaten waren analoge cassettespelers, die later evolueerden richting digitale versies met CD's of magnetische schijven als geluidsdragers. Apple combineerde op een slimme manier alle elektronische componenten in de iPod, de eerste succesvolle mobiele audiospeler die een kleine harddisc gebruikte. De iPod werd beroemd door haar gebruikersvriendelijke interface en de iTunes store die gebruikt werd om audio en video te distribueren. Vervolgens integreerde Apple de iPod, Newton en mobiele telefoon in één apparaat. Dit werd de iPhone die in 2007 geïntroduceerd werd. Het eerste model kon alleen overweg met 2G-netwerktechnologie en wordt daarom ook wel de iPhone 2G genoemd. De App Store was er toen nog niet.


We weten nu dat de iPhone niet het eerste apparaat was dat alle functionaliteit combineerde die we vandaag de dag met een smartphone associëren. Toch wordt het als een belangrijke stap gezien in de evolutie van de smartphone omdat het de eerste was die het fysieke toetsenbord liet vervallen, gebruik maakte van een multi-touchscreen en over een camera beschikte. Naast het combineren van standaard applicaties als telefoon, agenda en e-mail, waren er ook tal van nieuwe toepassingen. Het nieuwe ontwerp met touchscreen en vele sensoren werd een grote sensatie en veranderde alle betrokken industrieën.


De beschikbaarheid van 3G-netwerktechnologie en de toename in bandbreedte maakte de weg vrij voor tal van datahongerige toepassingen. Samen met de toenemende rekenkracht en effectievere en betere sensoren zorgde dit voor een steeds groter aantal applicaties - dat inmiddels oneindig groot lijkt - voor smartphones. Toen Apple in 2008 haar App Store opende vond men hier 500 apps. Begin 2017 was dit getal opgelopen tot maar liefst 2,2 miljoen. Google opende een vergelijkbare winkel voor Android OS in 2009. Deze bevat inmiddels een vergelijkbaar aantal apps.

8Kunstmatige intelligentie, augmented en virtual reality zullen waarschijnlijk leiden tot nieuwe typen toepassingen. De evolutie van de smartphone is nog lang niet ten einde. (Beeld: Iván Tamás) 

 

Telefoon?

Volgens een onderzoek naar smartphonegebruik door telecomaanbieder O2 in 2012, staat de telefoonfunctie op een vijfde plek. Dus achter het browsen van het internet, het gebruik van sociale media, het spelen van spelletjes en het luisteren naar muziek. Een recentere studie van Pew Research Centre uit 2015 laat een klein verschil in smartphonegebruik zien, maar de trend is onmiskenbaar. Het gebruik dat we een decennium geleden associeerde met een pc of PDA zijn nu de meest gebruikelijke taken voor smartphones. En hoewel we het nog steeds een smartphone noemen, is bellen al lang niet meer de favoriete functie. Ondertussen zijn PDA's volledig overbodig geworden en de feature phones vervangen door smartphones. Smartphones zijn inmiddels een onmisbaar gereedschap voor verschillende vormen van communicatie, het ontsluiten van informatie, navigatie en tal van functies die door de vroegere PDA werden geboden. Dankzij de smartphone hebben we het veel drukker gekregen. Het is echter de vraag of we ook productiever zijn geworden.

 

Digitaal socializen

Smartphones zijn, samen met de verwante tablets, onze meest favoriete mobiele apparaten voor het betreden van het internet. Sociale netwerken zoals Facebook, Twitter en LinkedIn zijn erg afhankelijk van mobiele toegang. De aanwezigheid van digitale camera's van hoge kwaliteit maken ze tot eerste keuze voor interactie in sociale netwerken. De afgelopen jaren heeft het internet bijgedragen aan veranderende sociale normen. Online daten is gemeengoed en Tinder - een populaire app die in 2012 in de App Stores kwam en wordt gebruikt om al swipend profielen op het smartphonescherm te bekijken - had in 2016 al meer dan een miljoen betaalde gebruikers en minstens een orde van grootte meer niet-betalende gebruikers. Tinder betekende dat het naar links swipen de nieuwe norm werd voor het afwijzen van potentiële afspraakjes.


Hoewel het algemeen bekend is dat het blauwe licht dat door de smartphone- en computerschermen wordt geproduceerd het moeilijker maakt om in slaap te vallen, is het niet ongebruikelijk smartphones in bed te gebruiken. Tijdens het diner en andere sociale activiteiten wordt het gebruik van smartphones als onwenselijk gezien en leidt het tot vele discussies. Smartphones in het verkeer leiden tot ongelukken, jammer genoeg ook met dodelijke afloop. Als sociale dieren met een onweerstaanbare drang om in contact met anderen te blijven, moeten we toegeven dat smartphones verslavende apparaten zijn geworden.

 

Platform

Smartphones zijn het platform bij uitstek geworden voor tal van applicaties. Wat aanvankelijk werd gezien als een mobiele telefoon met aanvullende functies lijkt nu veel meer op een persoonlijk communicatie- en rekenknooppunt. Net zoals het twee decennia geleden moeilijk was om voor te stellen hoe we dit apparaat nu zouden gebruiken, is het nu lastig te zeggen welke ontwikkelingen het de komende twee decennia zal doormaken. Almaar toenemende rekenkracht en nieuwe technologieën zoals kunstmatige intelligentie en augmented en virtual reality zullen waarschijnlijk een vruchtbare bodem blijken voor nieuwe typen toepassingen. De logische consequentie is dat ook de manier van gebruiken in de toekomst zal veranderen. Het mag duidelijk zijn dat de evolutie van de smartphone haar eindpunt nog lang niet heeft bereikt en dat ook de manier waarop we socializen blijft veranderen.

 

Conclusie

De smartphone zou niet zijn uitgevonden als de mobiele telefoon en de PDA hem niet waren voorgegaan. Deze vroegere producten en andere technologieën waren een voorwaarde voor het ontstaan van de smartphone. Toen de smartphone eenmaal een vlucht nam, evolueerde het tot een persoonlijk communicatie- en rekenknooppunt. De telefoonfunctionaliteit verplaatste zich naar de achtergrond en nieuwe vormen van sociale interactie namen het over. Onze behoefte aan sociaal contact is aangeboren en zeker geen gevolg van nieuwe technologie, maar eerder een reden voor de verdere ontwikkeling hiervan. Het is daarom duidelijk dat de oorsprong van de smartphone geen op zichzelf staande plotselinge uitvinding was. Eerdere producten en invloeden vanuit de omgeving spelen een cruciale rol in de evolutie van producten. De smartphone is hiervan een duidelijk voorbeeld.

 

Video's

Sponsored content - Pilz' nieuwe trainingen voor 2019

Sponsored content - Pilz' nieuwe trainingen voor 2019

De trainingen van Pilz zijn al jaren gericht op het aspect: doen. Alle trainingen zijn…

Anymal: de bot die plants inspecteert

Anymal: de bot die fabrieken inspecteert en boeven vangt

Anymal is een hond-achtige robot die geschikt is voor zware industriële omgevingen, zoals…

Robot ruimt je troep op

Robot ruimt je troep op

Het Japanse bedrijf Preferred Networks heeft een robot ontwikkeld die zelfstandig een ruimte kan…

Waarom drones verboden zijn bij vliegvelden

Waarom drones verboden zijn bij vliegvelden

Het is verboden om nabij vliegvelden met drones te vliegen. Dit filmpje van de universiteit van…

Kleine vliegende drone verplaatst grote gewichten

Kleine vliegende drone verplaatst grote gewichten

Een klein vliegend botje dat op onmogelijke plekken kan komen, is natuurlijk sowieso al handig, maar…

Meer videos »

Laatste nieuws

Mini-documentaire over 30 jaar open internet (video)

CWI viert 30 jaar open internet met mini-documentaire (video)

Op zaterdag 17 november om 14.28 uur is het exact dertig jaar geleden dat Nederland als eerste land in Europa werd aangesloten op het Internet. Systeembeheerder Piet Beertema van het Centrum Wiskunde & Informatica …

Chinees vraagt vooral ruimtelijk inzicht

Chinees vraagt vooral ruimtelijk inzicht

Goed nieuws voor techneuten met de ambitie om nog eens een tijdje in het land van de rijzende zon door te brengen. Chinees blijkt namelijk relatief gemakkelijk te zijn voor mensen met een goed ruimtelijk inzicht.

Utrechtse natuurkundigen bouwen fractalvorm van elektronen

Utrechtse natuurkundigen bouwen fractalvorm van elektronen

Het is bekend dat elektronen zich heel anders gedragen in drie dimensies (kubus), twee dimensies (vlak) of één dimensie (draad). Die gedragingen creëren verschillende mogelijkheden voor technologische toepassingen en…

Meer nieuws »

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Gratis nieuwsbrief

safety update
 

Product van de maand

RSS
NIEUW! Pilz Veiligheidslaserscanner PSENscan

Met de tweedimensionale veiligheidslaserscanner van Pilz, de PSENscan, beveiligt u gevarenzones optimaal.

Agenda

13 november 2018, ‘s-Hertogenbosch

Week van de Oppervlaktetechnologie

De Week van de Oppervlaktetechnologie vindt dit jaar plaats van 13 tot en met 15 november 2018 in de...

13 november 2018, München

Electronica 2018

Inside tomorrow

14 november 2018

Precisiebeurs 2018

Op de Precisiebeurs tref je kennis om op het hoogste niveau en volgens de hoogste kwaliteitseisen te...

Meer agendapunten »