Les smartphones et tablettes modernes, en dépit de leur puissance et de leurs fonctionnalités en général, ne brillent pas avec la variété. Les mêmes rectangles brillants en verre et en plastique, un écran dans le boîtier entier, un ensemble standard de capacités matérielles avec de très petites variations ... Cela est particulièrement aigu lorsque vous lisez des articles sur le vieux fer. Où est toute la variété des formes et des contenus qui étaient autrefois?

En analysant ses notes, il tombe sur des notes intéressantes sur les fonctionnalités inhabituelles des smartphones et des avions, et a décidé de combiner tout cela en un seul article.

Ce post du vendredi est dédié à ma vision des concepts de deux appareils pour les vrais Geeks et Hackers - correspondant à peu près aux «smartphones» et «tablettes» modernes (ou plutôt «UMPC»).

Hackerphone

Étant donné que l'appareil aura beaucoup de remplissage, nous ne nous limiterons pas à l'épaisseur de l'appareil sans faute à 7 ou 8 mm. Il est possible 10 et 15, et même plus - cela ne doit pas nous confondre. Notre tâche consiste à placer autant de fonctionnalités intéressantes que possible dans le boîtier. Et bien sûr, tout cela nécessite une batterie puissante.

Se souvenir de la batterieet la nourriture en tant que telle, je tiens à noter quelques fonctionnalités importantes qui sont complètement absentes des smartphones modernes. Le premier est la possibilité de travailler sur une alimentation externe (telle que USB) sans batterie du tout. Tout peut arriver à une batterie, mais pourquoi les appareils modernes ne peuvent-ils pas fonctionner sans batterie avec alimentation externe? La deuxième option est une batterie amovible. Maintenant, les batteries peuvent être non amovibles du tout, et si elles sont amovibles, vous devez ouvrir le couvercle arrière du smartphone, ce qui est généralement gênant. En fait, l'idée est évidente - combiner la batterie et le couvercle arrière et rendre le mécanisme de connexion rapide et fiable. D'une part, il ne devrait pas y avoir de déconnexion accidentelle en principe, mais d'autre part, il devrait être possible de «casser» rapidement une batterie déchargée sur le terrain et d'en fixer une de rechange.

Vous pouvez également mentionner la charge sans fil. C'est maintenant à la mode - pourquoi pas? Et bien que ce ne soit pas fondamental pour moi, il y a sans aucun doute des gens pour qui cette fonction sera très importante.

Commençons par les fonctionnalités standard.

et nous évoluerons progressivement vers le non standard et très non standard. Il est tout à fait naturel de s'attendre à ce que le Hackerphone ait un processeur puissant, beaucoup de RAM, une grande quantité de mémoire Flash et un emplacement pour une carte microSD. Deux modules WiFi à la fois - cela peut être utile à diverses fins, y compris celles des pirates. Le module Bluetooth, module de navigation par satellite pour travailler avec tous les types de satellites (et il y en a maintenant beaucoup). Prise en charge de toutes les normes mobiles modernes. Ne vous limitez pas à la communication GSM. À tout le moins, vous pouvez ajouter des modules de communication pour les normes modernes qui sont courantes dans différents pays du monde.

Deux caméras pour photo et vidéo - sur le panneau arrière et à l'avant. Bien sûr, USB (y compris hôte USB). Le type de connecteur est MicroUSB ou USB TypeC, et nous voulons dire qu'à certaines fins de piratage, nous pouvons avoir besoin de connecter divers appareils via USB. Et si oui, alors il est tout à fait possible de mettre plusieurs connecteurs USB - pourquoi pas? Il convient également de noter la sortie audio et l'entrée (généralement sur les smartphones, ils ne mettent que la sortie ou un connecteur combiné dans lequel il y a un quatrième fil pour le microphone).

Système d'exploitation - pour des raisons pragmatiques, il devrait probablement être Android (juste parce qu'il y a plus de logiciels pour lui), mais probablement aussi proche de Linux que possible (c'est-à-dire, outre l'environnement Android lui-même, il peut également y avoir un environnement Linux dans la cour qui vous permet d'exécuter des programmes Linux réguliers). Bien sûr, avec les droits root.

Capteurs . Boussole (magnétomètre), gyroscope, accéléromètre - maintenant c'est presque standard. Capteur de température, pression et humidité - ils existent également sur de nombreux modèles. Bien que ces capteurs semblent comme une bagatelle, leur présence est très agréable et le coût est bon marché. N'oubliez pas non plus le scanner d'empreintes digitales, divers capteurs biomédicaux - par exemple, un capteur de saturation en oxygène SpO2, un capteur de rythme cardiaque (également connu sous le nom de pulsomètre, moniteur de fréquence cardiaque).

N'oubliez pas la technologie NFC , et il devrait y avoir une compatibilité avec toutes les technologies de type NFC. Par exemple, les cartes sans contact EM-Marine, Mifare, HID.Proximity (à la fois en lecture / écriture et en émulation). Par exemple, ces cartes utilisées comme badges dans de nombreuses organisations doivent être prises en charge. Ce sont également des capteurs d'interphone.

Et bien sûr, nous allons augmenter la portée (à la fois pour la réception et la transmission) et, si possible, nous ouvrirons le contrôle du programme au niveau le plus bas qui sera possible: à l'avenir, de nouveaux protocoles peuvent apparaître, il serait bon que leur support soit mis en œuvre uniquement par programme, en installant nouveau pilote.

Deux écrans des deux côtés de l'appareil : LCD + E-Ink ou un autre écran non lumineux (par exemple Mirasol ). Oui, l'idée est tirée de YotaPhone.

La surface arrière du smartphone n'est généralement pas utilisée du tout - et c'est un excellent moyen de l'utiliser. Pourquoi pas?

Plusieurs cartes SIM . Curieusement, mais sur les modèles phares, ils économisent sur le nombre de places pour les cartes SIM. Je prends immédiatement en compte la nécessité d'au moins deux places pour sim-March. Autre détail important: les modules GSM doivent être indépendants et pouvoir fonctionner simultanément. Il convient également de noter la possibilité d' un contrôle total sur le tractus vocal: enregistrement vocal, lecture logicielle du son dans le chemin vocal GSM, commutation de canaux entre diverses sources et récepteurs (et pas seulement GSM, mais aussi d'autres - nous en aurons beaucoup) avec traitement logiciel. Cela est nécessaire pour de nombreuses fonctions importantes - enregistrement de conversations téléphoniques, modulation logicielle de la voix «à la volée» basée sur des modèles vocaux, logiciel mélangeant divers bruits de fichiers audio dans une conversation, etc.

Récepteur et émetteur infrarouge. Il semblerait que l'infrarouge soit déjà une technologie dépassée. Mais les panneaux de contrôle des appareils électroménagers sont et seront infrarouges depuis très longtemps. Par conséquent, il n'est pas si difficile d'avoir une LED infrarouge pour l'émetteur et une photodiode pour le récepteur. Le récepteur est nécessaire principalement pour stocker les codes de diverses télécommandes.

Il existe probablement une autre application intéressante et non standard du récepteur et de l'émetteur infrarouge - un microphone laser. Si vous avez une puissante source de lumière infrarouge (je ne sais pas si un laser est nécessaire ici ou une LED suffisamment puissante) et un récepteur sensible, vous pouvez prendre une conversation dans la pièce en éclairant une vitre, par exemple.

Cela implique la nécessité d'un accès programmatique au récepteur et à l'émetteur IR au niveau le plus bas (comme pour l'ADC et le DAC).

Commence ensuite une expérience complètement atypique

Imageur thermique . Ici, de tels appareils sont tout à fait en vente, et il y a eu des critiques sur Habré. Un , deux , trois .

Mais vous devez admettre, c'est beaucoup plus intéressant si un tel appareil est initialement intégré au smartphone (et je connais le prix, mais nous parlons du concept et non du prix). Bien sûr, il devrait y avoir un enregistrement de photos et de vidéos de cette chaîne. Et bien sûr, vous pouvez trouver une telle fonctionnalité avec beaucoup de hacker et juste des applications intéressantes!

Scanner tridimensionnel . Cela fait référence au célèbre projet Tango. Plus de détails .

Techniquement, comme il ressort de la description, il se compose d'une double caméra, d'un capteur de profondeur et d'un capteur de capture de mouvement. De vrais appareils sont déjà en vente . Bien sûr, il n'y a aucun moyen de passer par une opportunité aussi chic. Par conséquent, que ce soit.

Compteur Geiger / dosimètre / capteur de rayonnement
Étonnamment, un smartphone avec un capteur de rayonnement existe déjà (et peut-être pas le seul modèle). Après l'accident de Fukushima, les Japonais ont commencé à fabriquer de tels smartphones. En principe, le capteur en tant que capteur, avec le bon niveau de sensibilité est une chose très utile. Je ne sais pas exactement comment les Japonais l'ont réalisé, mais en regardant les dimensions du capteur des dosimètres domestiques, il peut sembler que pour les dimensions du smartphone, il soit trop grand. Dans ce cas, ce capteur peut être intégré dans le concept suivant - Hackerpad.

Analyseur / spectroscope chimique universel . Voici un exemple d'appareil . L'idée générale est d'éclairer l'analyte avec des LED spéciales et d'analyser le spectre réfléchi. Bien entendu, un tel appareil sera utile dans de nombreux cas.

Malheureusement, jusqu'à présent, cette technologie n'a pas été suffisamment portée sur les appareils mobiles (et elle n'est tout simplement pas suffisamment développée dans la variante des appareils mobiles, et on ne sait pas si le développement le sera), par conséquent, la précision laisse beaucoup à désirer. Mais en général, cette direction est très attrayante, donc je la marque juste sur la liste générale.

Téléphonie par satellite et Internet . Les smartphones qui prennent en charge les communications par satellite le sont , mais rarement. Le principal problème est que les dimensions de l'antenne parabolique sont trop grandes pour s'intégrer dans les smartphones ultra-minces modernes. Par conséquent, les téléphones par satellite sont généralement fabriqués dans un format classique et même un peu old-school. Il existe encore une solution alternative (mais essentiellement une béquille) - une coque pour iPhoneavec support satellite. Bien sûr, de telles choses ne seront pas intégrées dans les smartphones pour la plupart des consommateurs (enfin, ou très bientôt). Mais nous avons un Hackerphone, et renonçons à une telle opportunité pour une certaine épaisseur ...

Module de téléphonie DECT . Il serait intéressant de connecter votre smartphone au réseau téléphonique domestique et professionnel sur DECT! Googler, s'est assuré que tout était déjà inventé avant nous . L'occasion est intéressante, qu'elle soit sur notre liste.

Capteur de rayonnement électromagnétique. Il existe de tels dispositifs pour trouver des fils et des câbles cachés. Une classe d'appareils assez intéressante avec un circuit simple. Une autre classe similaire d'appareils est en fait les détecteurs de champ électromagnétique; ils ont plusieurs capteurs situés orthogonalement. La présence de telles fonctionnalités (peut-être même dans certaines versions avancées) sera tout à fait appropriée dans un appareil pirate - au moins pour rechercher le même câblage de câble caché. Peut-être encore plus approprié que les capteurs météorologiques et médicaux.

Divers tuners TV et radio (numériques, analogiques) . La radio FM est assez courante dans les smartphones. Les tuners TV analogiques se trouvent parfois (et fonctionnent même) dans les smartphones chinois. Pour recevoir la télévision numérique, par exemple, il existe un tel appareil qui est connecté via USB.

Une opportunité importante, je pense, est l'intégration des flux audio et vidéo dans le système global du smartphone, c'est-à-dire qu'il devrait y avoir la possibilité d'enregistrer l'audio et la vidéo, ainsi que leur redirection et leur mixage logiciel.

Module radio Hacker . Ici, nous sommes logiquement arrivés à un point culminant. Pourquoi créer des modules séparés pour la réception et la transmission de diverses données, toutes sortes de radio TV et de tuners radio, alors que vous pouvez créer un émetteur-récepteur numérique contrôlé par programme? Oui, il peut être accompagné d'accélérateurs-extenseurs matériels, spécialement affinés pour coder et décoder des protocoles spécifiques - par exemple, les communications mobiles ou la télévision.

Sur la photo - Carte HackRF(et la masse d'articles y compris sur Habré). Il s'agit d'un récepteur et émetteur SDR numérique fonctionnant dans une large gamme de fréquences, couvrant presque toutes les technologies radio modernes. En utilisant un schéma similaire intégré à notre Hackerphone, nous pourrions avoir des fonctions telles qu'un scanner radio dans la large gamme, un talkie-walkie, les tuners radio et TV mentionnés ci-dessus, un pager (je ne sais pas s'il existe une connexion de pagination maintenant, mais la mise en œuvre logicielle de cette fonction devrait être simple - à une époque, il y avait même des programmes pour intercepter les messages de pagination qui fonctionnaient avec les tuners TV analogiques), le support logiciel pour toutes sortes de normes pour les communications radio et la transmission de données, y compris les plus anciennes et rares,la mise en œuvre de capacités de réseau cellulaire non standard (telles que l'envoi de paquets générés par logiciel) et même l'émulation d'une station de base cellulaire.

Il y a un aspect important: le nombre de récepteurs et d'émetteurs (c'est-à-dire le nombre de canaux radio capables de fonctionner simultanément). Bien sûr, vous ne ferez pas grand-chose dans le petit étui pour smartphone: vous devrez donc sacrifier quelque chose. Il est logique que les fonctions de base d'un smartphone (communication mobile) restent basiques, et les fonctions supplémentaires peuvent être combinées dans un tel émetteur-récepteur universel. J'attribuerais certainement divers tuners FM et TV à la classe des périphériques supplémentaires. S'il n'y a pas assez de volume libre dans le boîtier, le module DECT peut également être inclus ici.

Hackerpad

Le deuxième concept, c'est un appareil plus grand. Correspond approximativement à une tablette ou à un UMPC - ce n'est pas encore un ordinateur portable, mais pas un smartphone non plus (au fait, vous pouvez envisager le troisième concept - "hackerbook", mais il n'y aura généralement rien à ajouter par rapport à "hackerpad"). Alors qu'y aura-t-il?

Tout cela est dans le Hackerphone . Oui, pourquoi devons-nous abandonner les fonctionnalités existantes - les dimensions du boîtier et la batterie nous permettent de ne rien refuser. Nous en ajouterons de nouveaux.

Facteur de forme . La chose la plus intéressante dans notre appareil hypothétique est le facteur de forme inhabituel. C'est la présence d'un clavier matériel , et plus important encore - son placement. Comme base, j'ai pris l'UMPC Samsung Q1 Ultra .

Veuillez noter - les clés sont situées sur les deux côtés de l'appareil. Il s'agit d'un arrangement idéal pour taper à deux mains, tout en tenant l'appareil comme une console de jeu.

Il convient de noter que la taille prévue du Hackerpad devrait être plus grande que celle du Q1 Ultra - il est logique d'y placer au moins un écran de 9 pouces, car plus nous pouvons placer d'informations sur l'écran, plus il sera confortable d'utiliser l'appareil. Bien sûr, il y a certaines limites, mais l'idéal pour moi est la taille de la "grande tablette". Cependant, rien n'empêche de publier une petite version - mais cela entraînera très probablement une diminution de la taille des clés et de la distance entre les clés, ce qui peut créer des inconvénients.

Par analogie avec le Hackerphone, le Hackerpad aura également deux écrans des deux côtés - ordinaire et en papier électronique. Lire des livres et regarder des sites dans la rue par une belle journée ensoleillée sera plus pratique à partir d'un écran de papier électronique. Cela signifie que les boutons peuvent également être rendus bilatéraux. De plus, j'ai vu quelques variantes de claviers «aériens» pour smartphones, dans lesquels les boutons étaient du côté opposé - c'est peut-être pratique. Le prix du deuxième jeu de boutons est bon marché. Bien entendu, il sera possible de verrouiller à volonté l'un ou l'autre clavier.

Touches de sensibilité tactile. Il s'agit d'un concept très intéressant, que j'ai emprunté à un appareil photo de la même société Samsung. Les boutons sont sensibles non seulement à la pression, mais aussi au toucher sans appuyer. Comment cela peut-il être appliqué? Pour la commodité de l'impression du texte: lorsque vous touchez le bouton, le caractère correspondant apparaît dans le forum de saisie sous une forme "translucide" comme indice. Ainsi, une personne peut taper du texte très rapidement et généralement sans erreur, sans regarder du tout les touches.

Je ne sais pas si une telle fonctionnalité a été implémentée ailleurs, l'idée avec un indice lors de la saisie de texte est la mienne (dans l'appareil photo, le toucher est utilisé pour mettre en surbrillance les éléments du menu et appuyer pour sélectionner).

Module Ethernet. De manière générale, le module Ethernet est installé sur presque tous les microcontrôleurs utilisés comme processeurs dans les smartphones. Un réseau câblé se trouve dans n'importe quelle maison et bureau. Le principal problème est que le connecteur RJ-45 est trop grand pour un appareil mobile. Mais il y a une solution: les photos montrent des exemples de connecteurs RJ-45 pliants qui sont réellement utilisés sur certains ordinateurs portables minces.

Puisque nous ne recherchons pas l'épaisseur minimale, et notre objectif principal est d'ajouter autant de fonctionnalités que possible qui peuvent être exigées par les Geeks et les pirates, alors bien sûr, le port Ethernet devrait l'être. De plus, il est logique de faire de tels ports non pas un, mais deux.

Module de téléphonie filaire. Oui, le bon vieux téléphone filaire est toujours vivant et vivra. Pendant très longtemps, au moins pendant des décennies. Dans les foyers, les bureaux, les hôtels, dans les entreprises il y avait, sont et seront des réseaux téléphoniques urbains et souvent locaux. Il est donc impossible de passer par cette technologie.

Le connecteur RJ-11 est plus petit, mais si nécessaire, il peut être "plié" de la même manière que le connecteur RJ-45.

Donc, si vous devez vous connecter au réseau téléphonique et effectuer des actions non triviales, un module de modem vocal piraté devrait être fourni dans Hackerpad. Actions - par exemple - pour appeler quelque part et jouer la conversation avec une voix modélisée par un logiciel spécial. Ou enregistrez une conversation. Ou envoyez un fax par programme.

Ou simulez une sorte d'appareil qui fonctionne comme un modem. Ou permutez les deux lignes d'une manière rusée. Oui, si les dimensions le permettent, ces modules ont également un sens de faire deux pièces. Bien sûr, la voie vocale et numérique doivent être entièrement accessibles par programmation.

Oscilloscope numérique, analyseur logique et générateur de signaux analogiques et numériques. Si le SDR programmable est un outil universel pour travailler avec la radio, alors l'idée proposée ici est un outil universel pour travailler avec des signaux câblés. Le titre d'un appareil pirate suggère quelque chose de spécial, et s'il était peu probable qu'il tienne dans le boîtier du smartphone, alors c'est complètement dans le boîtier UPMC. Bien sûr, ce que j'appelle un "oscilloscope numérique" pour des raisons évidentes n'atteindra pas les appareils professionnels. Il s'agit plutôt d'une implémentation conceptuellement proche des oscilloscopes USB. Mais sur le terrain, ces opportunités devraient être suffisantes en abondance.

Bien entendu, l'enregistrement et la reproduction de signaux par logiciel sont fournis. Soit dit en passant, une idée similaire (quoique sous une forme simplifiée) est mise en œuvre dans une telle tablette de fortune - les ports GPIO sont sortis vers un connecteur externe.

Sur ce peut-être, je terminerai ce post de vendredi. J'ai peut-être oublié ou oublié quelque chose, mais il semble que presque tous les concepts et extensions intéressants de la fonctionnalité des appareils mobiles que j'ai rencontrés soient rassemblés ici. Malheureusement, de tels appareils ne sont probablement jamais nés, sauf par les forces de la communauté ... Certaines extensions sont trop chères (imageur thermique), quelqu'un dira que la plupart de ces fonctions ne sont pas nécessaires ... Mais à coup sûr il y a ceux qui ne refuseraient pas de posséder de telles appareils. En général, je vous invite à une discussion :)

Dreams of Hackerphone (et Hackerpad)

Hackerphone

Commençons par les fonctionnalités standard.

Commence ensuite une expérience complètement atypique

Hackerpad

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