Os smartphones e tablets modernos, apesar de todo o seu poder e funcionalidade, em geral, não brilham com variedade. Os mesmos retângulos brilhantes feitos de vidro e plástico, uma tela em todo o gabinete, um conjunto padrão de recursos de hardware com variações muito pequenas ... Isso é especialmente agudo quando você lê artigos sobre ferro velho. Onde está toda a variedade de formas e conteúdos de antes?

Analisando suas anotações, ele se depara com algumas anotações interessantes sobre quais recursos incomuns em smartphones e aviões poderiam ser e decidiu combinar tudo isso em um único artigo.

Este post de sexta-feira é dedicado à minha visão dos conceitos de dois dispositivos para verdadeiros geeks e hackers - correspondendo aproximadamente aos modernos "smartphones" e "tablets" (ou melhor, "UMPC").

Hackerphone

Como o dispositivo terá muito preenchimento, não ficaremos limitados à espessura do dispositivo sem falhas de 7 ou 8 mm. É possível 10, 15 e ainda mais - isso não deve nos confundir. Nossa tarefa é colocar o maior número possível de recursos interessantes no caso. E, claro, tudo isso requer uma bateria poderosa.

Lembrando a bateriae comida como tal, quero observar algumas características importantes que estão completamente ausentes nos smartphones modernos. O primeiro é a capacidade de trabalhar com energia externa (como USB) sem bateria. Tudo pode acontecer com uma bateria, mas por que os dispositivos modernos não podem funcionar sem uma bateria com energia externa? A segunda opção é uma bateria removível. Agora as baterias podem não ser removíveis e, se forem removíveis, é necessário abrir a tampa traseira do smartphone, o que geralmente é inconveniente. Na verdade, a ideia é óbvia - combinar a bateria e a tampa traseira e tornar o mecanismo de conexão rápido e confiável. Por um lado, não deve haver desconexões acidentais em princípio, mas, por outro lado, deve ser possível "tirar" rapidamente uma bateria descarregada no campo e anexar uma sobressalente.

Você também pode mencionar o carregamento sem fio. Agora está na moda - por que não? E embora isso não seja fundamental para mim, sem dúvida há pessoas para quem essa função será muito importante.

Vamos começar com os recursos padrão.

e avançaremos gradualmente para fora do padrão e muito fora do padrão. É bastante natural esperar que o Hackerphone tenha um processador poderoso, muita RAM, uma grande quantidade de memória Flash e um slot para um cartão microSD. Dois módulos WiFi ao mesmo tempo - isso pode ser útil para vários propósitos, incluindo os de hackers. O módulo bluetooth, módulo de navegação por satélite para trabalhar com todos os tipos de satélites (e existem muitos deles agora). Suporte para todos os padrões móveis modernos. Não se limite à comunicação GSM. No mínimo, você pode adicionar módulos de comunicação para padrões modernos comuns em diferentes países do mundo.

Duas câmeras para foto e vídeo - no painel traseiro e na frente. Claro usb (incluindo usb-host). O tipo de conector é MicroUSB ou USB TypeC, e queremos dizer que, para alguns propósitos de hackers, talvez seja necessário conectar vários dispositivos via USB. E se sim, é bem possível colocar vários conectores USB - por que não? Também deve ser notada a saída e entrada de áudio (geralmente em smartphones, eles colocam apenas a saída ou um conector combinado no qual existe um quarto fio para o microfone).

Sistema operacional - por motivos pragmáticos, provavelmente deve ser o Android (apenas porque há mais software para ele), mas provavelmente o mais próximo possível do Linux (ou seja, além do próprio ambiente Android, também pode haver um ambiente Linux no quintal que permita executar programas Linux regulares). Claro que com direitos de root.

Sensores . Bússola (magnetômetro), giroscópio, acelerômetro - agora é quase padrão. Sensor de temperatura, pressão e umidade - eles também estão em muitos modelos. Embora esses sensores pareçam um pouco, a presença deles é muito boa e o custo é baixo. Além disso, não esqueça o scanner de impressões digitais, vários sensores biomédicos - por exemplo, um sensor de saturação de oxigênio SpO2, um sensor de batimentos cardíacos (também conhecido como medidor de pulso, monitor de freqüência cardíaca).

Não se esqueça da tecnologia NFC , e deve haver compatibilidade com todas as tecnologias semelhantes a NFC. Por exemplo, cartões sem contato EM-Marine, Mifare, HID.Proximity (leitura / gravação e emulação). Por exemplo, esses cartões usados como emblemas em muitas organizações devem ser suportados. Também são sensores para interfone.

E, é claro, aumentaremos o alcance (tanto para recepção quanto para transmissão) e, se possível, abriremos o controle do programa no nível mais baixo possível: no futuro, novos protocolos poderão aparecer, seria bom se o suporte fosse implementado apenas por software, instalando novo driver.

Duas telas nos dois lados do dispositivo : LCD + E-Ink ou outra tela não luminosa (por exemplo, Mirasol ). Sim, a ideia foi tirada do YotaPhone.

A superfície traseira do smartphone geralmente não é usada de maneira alguma - e essa é uma ótima maneira de usá-lo. Porque não

Vários cartões SIM . Por incrível que pareça, mas em modelos emblemáticos, eles economizam no número de lugares para cartões SIM. Eu imediatamente considero a necessidade de pelo menos dois lugares para o sim-March. Outro detalhe importante: os módulos GSM devem ser independentes e poder trabalhar simultaneamente. Também deve ser notada a possibilidade de controle total do trato vocal: gravação de voz, reprodução de software por som no caminho de voz GSM, alternando canais entre várias fontes e receptores (e não apenas o GSM, mas também outros - teremos muitos deles) com o processamento do software. Isso é necessário para muitas funções importantes - gravação de conversas telefônicas, modulação de software de voz “on the fly” com base em modelos de voz, software que mistura vários ruídos de arquivos de áudio em uma conversa etc.

Receptor e transmissor infravermelho. Parece que o infravermelho já é uma tecnologia ultrapassada. Mas os painéis de controle dos aparelhos domésticos foram e serão infravermelhos por muito tempo. Assim, ter um LED infravermelho para o transmissor e um fotodiodo para o receptor não é tão difícil. O receptor é necessário principalmente para armazenar os códigos de vários controles remotos.

Provavelmente existe outra aplicação interessante e não padronizada do receptor e transmissor infravermelho - um microfone a laser. Na presença de uma poderosa fonte de luz infravermelha (não sei se é necessário um laser aqui ou um LED suficientemente potente) e um receptor sensível, você pode capturar conversas na sala acendendo um vidro de janela, por exemplo.

Isso implica a necessidade de acesso programático ao receptor e transmissor IR no nível mais baixo (como no ADC e no DAC).

Em seguida começa uma completamente atípica

Termovisor . Aqui esses aparelhos estão à venda e houve críticas sobre Habré. Tempo , dois , três .

Mas você deve admitir, é muito mais interessante se esse dispositivo for incorporado ao smartphone inicialmente (e eu estou ciente do preço, mas estamos falando sobre o conceito e não sobre o preço). Obviamente, deve haver um registro de fotos e vídeos deste canal. E, é claro, você pode encontrar esse recurso com muitos hackers e apenas aplicativos interessantes!

Scanner tridimensional . Isso se refere ao famoso projeto famoso Tango. Mais detalhes .

Tecnicamente, como segue a descrição, ele consiste em uma câmera dupla, sensor de profundidade e sensor de captura de movimento. Dispositivos reais já estão à venda . Claro, não há como passar por uma oportunidade tão chique. Portanto, deixe estar.

Contador Geiger / dosímetro / sensor de radiação
Surpreendentemente, um smartphone com sensor de radiação já existe (e talvez não seja o único modelo). Após o acidente de Fukushima, os japoneses começaram a fabricar esses smartphones. Em princípio, o sensor como sensor, com o nível adequado de sensibilidade, é uma coisa bastante útil. Não sei exatamente como os japoneses perceberam isso, mas olhando para as dimensões do sensor dos dosímetros domésticos, pode parecer que, para as dimensões do smartphone, ele é muito grande. Nesse caso, esse sensor pode ser integrado ao próximo conceito - Hackerpad.

Analisador químico universal / espectroscópio . Aqui está um exemplo de dispositivo . A idéia geral é iluminar o analito com LEDs especiais e analisar o espectro refletido. Obviamente, esse dispositivo será útil em muitos casos.

Infelizmente, até o momento essa tecnologia não foi suficientemente portada para dispositivos móveis (e simplesmente não está suficientemente desenvolvida na variante de dispositivos móveis, e não está claro se o desenvolvimento será), portanto, a precisão deixa muito a desejar. Mas, em geral, essa direção é muito atraente, então apenas a marquei na lista geral.

Telefonia via satélite e internet . Smartphones compatíveis com comunicações via satélite são , mas raramente. O principal problema é que as dimensões da antena parabólica são grandes demais para serem integradas nos modernos smartphones ultrafinos. Portanto, os telefones via satélite são geralmente fabricados em um formato clássico e até um pouco antigo. Ainda existe uma solução alternativa (mas essencialmente uma muleta) - uma capa para iPhonecom suporte via satélite. Obviamente, essas coisas não serão incorporadas aos smartphones para a maioria dos consumidores (bem ou muito em breve). Mas nós temos um Hackerphone e abrimos mão de uma oportunidade por uma questão de espessura ...

módulo de telefonia DECT . Seria interessante conectar seu smartphone à rede telefônica doméstica e do escritório no DECT! Pesquisando, asseguramos que tudo já estivesse inventado diante de nós . A oportunidade é interessante, que fique na nossa lista.

Sensor de radiação eletromagnética. Existem dispositivos para encontrar fios e cabos ocultos. Uma classe bastante interessante de dispositivos com um circuito simples. Outra classe similar de dispositivos é na verdade os detectores de campo eletromagnético; eles têm vários sensores localizados ortogonalmente. A presença de tal funcionalidade (possivelmente até em uma versão avançada) será bastante apropriada em um dispositivo hacker - pelo menos para procurar a mesma fiação oculta do cabo. Talvez ainda mais apropriado do que sensores médicos e meteorológicos.

Vários sintonizadores de TV e rádio (digital, analógico) . O rádio FM é bastante comum em smartphones. Às vezes, sintonizadores de TV analógicos são encontrados (e até funcionam) em smartphones chineses. Para receber TV digital, por exemplo, existe um dispositivo conectado via USB.

Uma oportunidade importante, acredito, é a integração de fluxos de áudio e vídeo no sistema geral do smartphone, ou seja, deve ser possível gravar áudio e vídeo, assim como seu redirecionamento e mixagem de software.

Módulo de rádio hacker . Aqui chegamos logicamente a um clímax. Por que criar módulos separados para receber e transmitir vários dados, todos os tipos de rádio e sintonizadores de rádio, quando você pode criar um transceptor universal controlado por programa digital? Sim, pode ser acompanhado por aceleradores-extensores de hardware, aprimorados especificamente para codificar e decodificar protocolos específicos - por exemplo, comunicações móveis ou televisão.

Foto - placa HackRF(e a massa de artigos, incluindo Habré). É um receptor e transmissor SDR digital operando em uma ampla faixa de frequência, cobrindo quase todas as modernas tecnologias de rádio. Usando um esquema semelhante ao nosso Hackerphone, poderíamos ter funções como um scanner de rádio em uma ampla variedade, um walkie-talkie, os sintonizadores de rádio e TV mencionados acima, um pager (não sei se há uma conexão de paginação agora, mas a implementação de software dessa função deve para ser descomplicado - já houve até programas para interceptar mensagens de paginação que funcionavam com sintonizadores de TV analógicos), suporte de software para todos os tipos de padrões para comunicações de rádio e transmissão de dados, incluindo desatualizados e raros,implementação de recursos de rede celular não padrão (como o envio de pacotes gerados por software) e até emulação de uma estação base celular.

Há um aspecto importante: o número de receptores e transmissores (ou seja, o número de canais de rádio capazes de funcionar simultaneamente). Obviamente, você não vai se interessar muito pelo pequeno estojo de smartphone: portanto, terá que sacrificar alguma coisa. É lógico que as funções básicas de um smartphone (comunicação móvel) permaneçam básicas e as funções adicionais possam ser combinadas em um transceptor universal. Certamente atribuiria vários sintonizadores de FM e TV à classe de dispositivos periféricos adicionais. Se não houver volume livre suficiente no gabinete, o módulo DECT também pode ser incluído aqui.

Hackerpad

O segundo conceito, este é um dispositivo maior. Corresponde aproximadamente a um tablet ou UMPC - ainda não é um laptop, mas também não é um smartphone (a propósito, você pode considerar o terceiro conceito - "hackerbook", mas geralmente não há nada a acrescentar em comparação com o "hackerpad"). Então, o que haverá nele?

Tudo isso está no Hackerphone . Sim, por que precisamos abandonar os recursos existentes - tanto as dimensões do gabinete quanto a bateria nos permitem não recusar nada. Vamos adicionar novos.

Fator de forma . A coisa mais interessante em nosso dispositivo hipotético é o fator de forma incomum. Esta é a presença de um teclado de hardware e, mais significativamente - a sua localização. Como base, peguei o UMPC Samsung Q1 Ultra .

Observe - as teclas estão localizadas nos dois lados do dispositivo. Este é um arranjo ideal para digitar com as duas mãos, enquanto segura o dispositivo como um console de jogos.

Note-se que o tamanho planejado do Hackerpad deve ser maior que o do Q1 Ultra - faz sentido colocar pelo menos uma tela de 9 polegadas lá, porque quanto mais informações pudermos colocar na tela, mais confortável será o uso do dispositivo. Claro, existem certos limites, mas o ideal para mim é o tamanho do "grande tablet". No entanto, nada impede o lançamento de uma versão pequena - mas isso provavelmente levará a uma diminuição no tamanho das chaves e na distância entre elas, o que pode criar algum inconveniente.

Por analogia com o Hackerphone, o Hackerpad também terá duas telas nos dois lados - comum e em papel eletrônico. Ler livros e visualizar sites na rua em um dia ensolarado será mais conveniente em uma tela de papel eletrônico. Isso significa que os botões também podem ser bilaterais. Além disso, vi algumas variantes de teclados "aéreos" para smartphones, nos quais os botões estavam do lado oposto - talvez seja conveniente. O preço do segundo conjunto de botões é barato. Obviamente, será possível bloquear um ou outro teclado à vontade.

Teclas de sensibilidade ao toque. Esse é um conceito muito interessante, que peguei emprestado de uma câmera da mesma empresa Samsung. Os botões são sensíveis não apenas ao pressionar, mas também ao tocar sem pressionar. Como isso pode ser aplicado? Para a conveniência de imprimir texto: quando você toca no botão, o caractere correspondente aparece no fórum de entrada em um formato "translúcido" como uma dica. Assim, uma pessoa pode digitar texto muito rapidamente e geralmente sem erros, sem olhar as teclas.

Não sei se essa funcionalidade foi implementada em outro lugar; a ideia com uma dica ao inserir texto é a original (na câmera, o toque é usado para destacar itens de menu e pressionando para selecionar).

Módulo Ethernet. De um modo geral, o módulo Ethernet está presente em quase todos os microcontroladores usados como processadores em smartphones. Uma rede com fio está em qualquer residência e escritório. O principal problema é que o conector RJ-45 é muito grande para um dispositivo móvel. Mas existe uma solução: as fotos mostram exemplos de conectores RJ-45 dobráveis que são realmente usados em alguns laptops finos.

Como não buscamos a espessura mínima, e nosso principal objetivo é adicionar o maior número possível de recursos que possam ser exigidos por Geeks e Hackers, é claro que a porta Ethernet deve ser. Além disso, faz sentido criar essas portas não uma, mas duas.

Módulo de telefonia com fio. Sim, o bom e velho telefone com fio ainda está vivo e continuará vivo. Por muito tempo, pelo menos por décadas. Em residências, escritórios, hotéis, em empresas que existiam, são e serão urbanas, e muitas vezes redes telefônicas locais. Portanto, você não pode passar por esta tecnologia.

O conector RJ-11 é menor, mas, se necessário, pode ser dobrado da mesma forma que o conector RJ-45.

Portanto, caso você precise se conectar à rede telefônica e executar algumas ações não triviais, um módulo de modem de voz invadido deve ser fornecido no Hackerpad. Ações - por exemplo - para ligar para algum lugar e reproduzir a conversa com uma voz modelada por software especial. Ou grave uma conversa. Ou envie programaticamente um fax.

Ou simule algum tipo de dispositivo que funciona como um modem. Ou comutar as duas linhas de uma maneira astuta. Sim, se as dimensões permitirem, esses módulos também fazem sentido para criar duas peças. Obviamente, o caminho da voz e o digital devem estar totalmente acessíveis programaticamente.

Osciloscópio digital, analisador lógico e gerador de sinais analógicos e digitais. Se o SDR programável é uma ferramenta universal para trabalhar com rádio, a idéia proposta aqui é uma ferramenta universal para trabalhar com sinais com fio. O título de um dispositivo hacker sugere algo especial e, se é improvável que caiba no estojo do smartphone, é completamente no estojo UPMC. Obviamente, o que chamo de "osciloscópio digital" por razões óbvias não chegará a dispositivos profissionais. É antes uma implementação conceitualmente próxima aos osciloscópios USB. Mas no campo, essas oportunidades devem ser suficientes em abundância.

Obviamente, são fornecidos sinais de gravação e reprodução por software. A propósito, uma idéia semelhante (embora de forma simplificada) é implementada em um tablet improvisado - as portas GPIO são enviadas para um conector externo.

Sobre isso, talvez sobre isso, terminarei este post de sexta-feira. Talvez eu tenha esquecido ou esquecido alguma coisa, mas parece que quase todos os conceitos e extensões interessantes da funcionalidade dos dispositivos móveis que encontrei estão reunidos aqui. Infelizmente, esses dispositivos provavelmente nunca nascerão, a menos que pelas forças da Comunidade ... Algumas extensões sejam muito caras (termovisor), alguém dirá que a maioria dessas funções não é necessária ... Mas, com certeza, existem aqueles que não se recusariam a possuí-las. dispositivos. Em geral, convido você para uma discussão :)

Sonhos de Hackerphone (e Hackerpad)

Hackerphone

Vamos começar com os recursos padrão.

Em seguida começa uma completamente atípica

Hackerpad

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