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Gesellschaftszweck / Unternehmensgegenstand: Handy Geschichte Aufbau und Technik Ausstattung

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Handy ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Weitere Bedeutungen sind unter Mobiltelefon (Begriffsklärung) und Handy (Begriffsklärung) aufgeführt.

Entwicklung von Mobiltelefonen 1992 bis 2014
Mobiltelefon Nokia 6300 mit Kamera im Röntgenbild
Aktives Telefonat auf einem modernen Smartphone

Ein Mobiltelefon, im deutschsprachigen Raum auch Handy,[1] Funktelefon, GSM-Telefon (nach dem Mobilfunkstandard GSM), in der Schweiz auch Natel genannt, ist ein tragbares Telefon, das über Funk mit dem Telefonnetz kommuniziert und daher ortsunabhängig eingesetzt werden kann. Im Jahre 2013 wurden weltweit erstmals mehr internetfähige Mobiltelefone mit berührungsempfindlichen Bildschirmen (Smartphones) als herkömmliche Mobiltelefone verkauft.[2] Die drei größten Hersteller von Mobilfunkgeräten weltweit waren im Jahr 2015 Samsung, Apple und Huawei, danach folgten Lenovo, Xiaomi, ZTE, LG, Oppo, Coolpad und TCL-ALCATEL.[3] Die herkömmlichen Mobiltelefone werden heute überwiegend als Feature-Phones für einen kleinen Markt verkauft, zum Beispiel in Entwicklungsländern und Schwellenländern oder für Menschen, die möglichst einfach bedienbare Geräte mit langer Akkulaufzeit nutzen wollen.[4]

Inhaltsverzeichnis

1 Geschichte
2 Aufbau und Technik

2.1 Betriebssysteme
2.2 Schnittstellen
2.3 Ladegeräte
2.4 Bauarten

2.4.1 Übliche Bauformen
2.4.2 Spezialformen

2.5 Solarbetriebene Mobiltelefone

3 Ausstattung

3.1 Mitteilungen
3.2 Kamera

3.2.1 Geschichte
3.2.2 Technischer Fortschritt
3.2.3 Kritik

3.3 Anwendungen

3.3.1 Musikplayer
3.3.2 Internetzugriff
3.3.3 Push-to-talk
3.3.4 Apps

3.4 GNSS-Empfang
3.5 Branding
3.6 Weitere Sende- und Empfangseinheiten

4 Bezeichnung

4.1 Entstehung der Bezeichnung „Handy“
4.2 Bezeichnungen in anderen Sprachen bzw. Ländern
4.3 Bezeichnung für frühe, klobige Geräte

5 Das Mobiltelefon im Alltag

5.1 Mobiltelefone als Ruhestörer
5.2 Mobiltelefone und Straßenverkehr
5.3 Das Mobiltelefon im Krankenhaus
5.4 Das Mobiltelefon im Flugzeug
5.5 Mobiltelefonstrahlenfilter
5.6 Mobiltelefone in der Kunst
5.7 Notruffunktion
5.8 Nutzungsdauer

6 Mobiltelefonindustrie

6.1 Entwicklung
6.2 Rohstoffsituation
6.3 Herstellungskosten von Mobiltelefonen
6.4 Arbeitsbedingungen

7 Zubehör

7.1 Handytasche und Handyhülle
7.2 Schutzfolie
7.3 Eingabestift
7.4 Halterungen

8 Diebstahl

8.1 Versicherung

9 SIM-Lock und Netlock
10 Mobiltelefontarife

10.1 Kostenpflichtige Leistungen
10.2 Preise
10.3 Abrechnungsart

11 Netzbetreiber

11.1 Deutschland
11.2 Österreich
11.3 Schweiz
11.4 Belgien
11.5 Luxemburg

12 Softwarebezogene Gefahren
13 Diskussionen zu Gesundheitsgefahren

13.1 Studien zur möglichen Krebsentstehung
13.2 Einschätzung der WHO
13.3 Sonstige diskutierte Auswirkungen
13.4 Empfehlungen des Bundesamts für Strahlenschutz
13.5 Urteil des Gerichts in Ivrea

14 Siehe auch
15 Literatur
16 Weblinks
17 Einzelnachweise

Geschichte

Das DynaTAC 8000X, ein frühes kommerzielles Mobiltelefon

Vor den Geräten, die heute als Mobiltelefon bezeichnet werden, gab es einige Vorläufer. Die Entwicklung des Mobilfunks begann 1926 mit einem Telefondienst in Zügen der Deutschen Reichsbahn und Reichspost auf der Strecke zwischen Hamburg und Berlin. Dieser Telefondienst wurde nur den Reisenden der 1. Klasse angeboten.

Schon früh äußerten Künstler und Schriftsteller ihre Phantasien über die möglichen Auswüchse der Mobiltelefonie. So beschreibt Gustav Hochstetter 1913 einen gestressten Firmenchef, der auf ärztlichen Rat durch Wandern in Schweigsamkeit wieder Kraft tanken soll. Da hört er in der Abgeschiedenheit der Berge plötzlich etwas aus seinem Rucksack – seine Frau ruft ihn an:

„‚Ja, ja, Ludwig, da staunst du? Eine Menge Geld hat das Ding gekostet. Eine ganz neue Erfindung: das tragbare, drahtlose Telefon in Miniaturformat.‘“

– Gustav Hochstetter[5]

1926 entwarf der Zeichner Karl Arnold im Simplicissimus ein visionäres Bild vom Sinn und Unsinn des mobilen Telefonierens auf offener Straße in dem Bild „Drahtlose Telephonie“.[6] Aus dem Jahr 1931 stammt eine weitere literarische Schilderung einer Mobiltelefon-Utopie. Sie findet sich in Erich Kästners Kinderbuch Der 35. Mai oder Konrad reitet in die Südsee:

„Ein Herr, der vor ihnen auf dem Trottoir langfuhr, trat plötzlich aufs Pflaster, zog einen Telefonhörer aus der Manteltasche, sprach eine Nummer hinein und rief: ‚Gertrud, hör mal, ich komme heute eine Stunde später zum Mittagessen. Ich will vorher noch ins Laboratorium. Wiedersehen, Schatz!‘ Dann steckte er sein Taschentelefon wieder weg, trat aufs laufende Band, las in einem Buch und fuhr seiner Wege.“

– Erich Kästner

Die ersten Mobilfunkgespräche wurden über in Kraftfahrzeugen montierte Endgeräte – Autotelefone – im Jahr 1946 möglich. Die US-Firma Bell Telephone Company bot ihren Mobile Telephone Service an, über den am 17. Juni 1946 in St. Louis die ersten Gespräche geführt wurden; ab 2. Oktober desselben Jahres war ein Autotelefonservice der Illinois Bell Telephone Company in Chicago verfügbar.[7]

Die ersten im A-Netz verwendbaren Autotelefone gab es in West-Deutschland ab 1958, wobei um 1968 eine Abdeckung von 80 % des Gebietes der Bundesrepublik Deutschland erreicht wurde. Die Geräte waren zunächst wegen der für die Funktechnik verwendeten Vakuumröhren recht groß, wurden aber mit Einführung der Transistoren bald sehr viel kleiner. Gespräche wurden handvermittelt, die Gerätepreise lagen bei etwa 50 % des Wagenpreises. Ab 1972 wurde in der Bundesrepublik auf das B-Netz umgestellt, das erstmals über die Möglichkeit verfügte, Selbstwählverbindungen herzustellen.

1973 stellte ein Entwicklerteam bei Motorola um Martin Cooper[8] und Chefdesigner Rudy Krolopp den ersten Prototyp eines Mobiltelefons her. „Für das Innenleben plünderten die Ingenieure von Motorola damals UKW-Radios und kombinierten diese mit einem leistungsfähigen Stromspeicher, dem Metall-Hydrid-Akku“.[9] Im Oktober 1973 meldeten sie ein Patent an.[10] Cooper machte am 3. April 1973 den ersten Anruf über ein Mobiltelefon, bei dem er seinen Rivalen bei den Bell Labs anrief.[11][12][13]

Ab 1974 gab es auch in Österreich ein automatisch vermitteltes B-Netz. Sieben Jahre später hatte es 1000 Teilnehmer. Das Aufenthaltsgebiet (Österreich war in etwa 3 Gebiete mit jeweils eigener Vorwahl geteilt) eines Teilnehmers musste bekannt sein, um ihn anrufen zu können. 1975 wurde in der Schweiz das Nationale Autotelefonnetz (Natel) eingeführt. Ab 1983 folgte Natel B; im selben Jahr wurde das bei Motorola seit 1973 entwickelte erste kommerzielle Mobiltelefon „Dynatac 8000x“ offiziell vorgestellt.

Ab 1985 gab es in Deutschland und Österreich das kleinzellige analoge C-Netz. Es ermöglichte eine geringere Sendeleistung der Telefone und damit kleinere, nicht mehr praktisch an Autoeinbau (auch im Kofferraum) gebundene Geräte. „Portables“, kleine Kistchen mit Tragegriff und einem angeschlossenen Telefonhörer sowie einer längeren Antenne, kamen auf den Markt. 1987 wurde in der Schweiz das Autotelefonnetz Natel C eingeführt.

Durch die Einführung flächendeckender digitaler Mobilfunknetze (D-Netz Ende der 1980er/Anfang der 1990er Jahre in Deutschland, Österreich und der Schweiz) konnte die benötigte Batterieleistung der Mobiltelefone und damit auch deren Größe erneut vermindert werden. 1992 wurde in den USA das erste GSM-fähige Mobilgerät von Motorola, das International 3200, vorgestellt. Im Sommer 1992 nahmen in Deutschland die Netze D1 (Betreiber: DeTeMobil Deutsche Telekom Mobilfunk) und D2 (Betreiber: Mannesmann Mobilfunk) den Betrieb auf. In der Schweiz wurde Natel D auf GSM-Basis lanciert. 2001 nahm die britische Manx Telecom auf der Isle of Man das weltweit erste UMTS-Netz in Betrieb; in Deutschland ist UMTS seit 2004 kommerziell verfügbar. Der 3G-Standard UMTS zeichnet sich durch deutlich erhöhte Datenraten aus, wodurch internetbezogene Anwendungen, vor allem auf Smartphones, erheblich beschleunigt werden. Der vorherige Trend, die Geräte immer mehr zu verkleinern, wurde durch größere Geräte mit großen Touchscreen-Bildschirmen teilweise umgekehrt. Ende 2009 wurden die ersten Mobilfunknetze der vierten Generation (4G) verfügbar; mit LTE und später LTE-Advanced erhöhten sich wiederum die maximal möglichen Datenraten, ohne dass die 4G-Netze bisher für reine Sprachdienste nutzbar sind.

Aufbau und Technik

Das Siemens S25, eines der ersten Dualband-GSM-Telefone, 1999

Wie das drahtgebundene Telefon besteht das Mobiltelefon aus einem Lautsprecher, einem Mikrofon, einem Bedienteil (Tastatur und Anzeige) und einer Steuerung (meist ein Mikrocontroller). Zusätzlich hat es ein Funkteil (Sendeempfänger, Antenne) und eine eigene Stromversorgung (meist einen Akkumulator). Bei GSM-Telefonen ist zum Betrieb generell eine SIM-Karte notwendig (bis 2009 ausgenommen Notrufnummern), die zur Identifizierung gegenüber dem Mobilfunknetz genutzt wird.

Mobiltelefone in Europa funktionieren heutzutage nach dem GSM-Standard. Sie benutzen Frequenzen um 900 MHz (D-Netz) beziehungsweise 1800 MHz (E-Netz).[14] Erste Telefone die Dualband-GSM, also D- und E-Netz gleichermaßen unterstützen kamen gegen Ende der 1990er Jahre auf. Das erste GSM-Telefon mit Dual-Band Technik war das Motorola 8900.[15] Triband-Mobiltelefone können zusätzlich auf 1900 MHz oder 850 MHz operieren, diese Frequenzen werden hauptsächlich in den USA genutzt. Quadband-Mobiltelefone beherrschen alle vier Frequenzen. Während die GSM-Basisstationen für Mobiltelefone Sendeleistungen von bis zu 50 Watt (D-Netz) bzw. 10 Watt (E-Netz) haben,[16] kommen Mobiltelefone mit Sendeleistungen von max. 2 W (D-Netz) beziehungsweise 1 W (E-Netz) aus. Für die Übertragung wird als Modulationsart GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying, eine weiterentwickelte, optimierte Version der FSK) verwendet.[17]

In der nächsten (dritten) Generation der Mobilfunkgeräte gibt es zwei konkurrierende Standards: Universal Mobile Telecommunications System, abgekürzt als UMTS, als eine Weiterentwicklung von GSM sowie den Standard CDMA2000, der vor allem in den USA weit verbreitet ist. Sowohl UMTS als auch CDMA2000 basieren auf Code Division Multiple Access (CDMA), sind aber zueinander nicht kompatibel. Beide arbeiten bei Frequenzen um 1800 bis 1900 MHz, benutzen viele kleine Funkzellen und sind für höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit und höhere Nutzerzahl optimiert. Wegen der kleineren Funkzellen und bedingt durch weiterentwickelte Modulationsverfahren konnte die Sendeleistung der Mobiltelefone gegenüber GSM auf 0,125–0,25 W reduziert werden.[16]

Siehe auch: Femtozelle

Betriebssysteme

Hauptartikel: „Betriebssysteme“ im Artikel Smartphone

Ältere GSM-Telefone (wie z. B. das im obigen Bild gezeigte Siemens S25) haben meist nur ein einziges Betriebssystem, welches alle Aufgaben wahrnimmt. Moderne Smartphones verwenden hingegen ein Echtzeit-Hauptbetriebssystem auf welchem die Benutzeranwendungen ausgeführt werden, und das sogenannte Baseband-Betriebssystem, welches die eigentliche Kommunikation mit dem Handynetz übernimmt. Das Baseband-Betriebssystem ähnelt in der Funktionsweise einem herkömmlichen Nicht-Smartphone-Betriebssystem, hat jedoch üblicherweise keine Benutzeroberfläche und läuft im Hintergrund auf einem eigenen Prozessor und Speicher getrennt vom Hauptbetriebssystem.

Das Hauptbetriebssystem des Mobiltelefons wird bei Smartphones meist nicht vom Hersteller produziert, sondern in Lizenz betrieben. Das unter Smartphones mit Abstand verbreitetste Betriebssystem ist Android.[18] Weitere verbreitete Systeme sind iOS von Apple und das auf Windows NT basierende Windows Phone von Microsoft. Auf herkömmlichen Nicht-Smartphones beziehungsweise klassischen Handys wird meist ein proprietäres Betriebssystem des Herstellers verwendet. Andere Betriebssysteme führen eher ein Nischendasein und konnten sich am Markt nicht durchsetzen. Dazu gehören unter anderem das erst seit 2013 verfügbare Firefox OS und die abgekündigten Systeme Bada, Symbian sowie Series 40 bzw. Asha. Einige wenige Mobiltelefone laufen mit linuxbasierten Betriebssystemen (z. B. Android Jolla, Maemo, MeeGo und Tizen), zu deren Weiterentwicklung einige Firmen aus dem Mobilfunkbereich 2007 die LiMo Foundation gegründet haben. Die Entwicklung wurde jedoch weitestgehend eingestellt.

Der Übergang von Smartphones zu PDAs und Tablets ist fließend (siehe Phablet/Smartlet).

Schnittstellen

Ein Mobiltelefon verfügt als Schnittstellen im Allgemeinen über:

mindestens ein Modem (GSM, 3G oder LTE bei volldigitalen Mobiltelefonen), mit dem die Kommunikation zwischen Endgerät und Mobilfunknetz erfolgt. Bei vielen Telefonen können über das Modem zusätzlich Textnachrichten verschickt und auf das Internet zugegriffen werden. Mitunter kann das Modem auch in den vorherigen Modi funken, selten auch gleichzeitig, oder das Mobiltelefon besitzt ein zweites Modem.
Kabelgebundene Schnittstelle ist meist eine USB-Schnittstelle. Ältere Mobiltelefone haben auch proprietäre Kabelschnittstellen für intelligentes Zubehör (z. B. Nokia Pop-Port) oder Anschlüsse für eine Halterung in Kraftfahrzeugen.
Infrarot war bis zu seiner Verdrängung durch effizientere Datenübertragungsstandards bei Mobiltelefonen verbreitet.[19]
Als leistungsfähigere Schnittstellen für den Nahbereich sind bei Mobiltelefonen oftmals Bluetooth, W-LAN und NFC im Einsatz.
Vor allem bei Smartphones anzutreffen sind eine analoge Audioschnittstelle (meist ein 3,5 mm-Klinkenanschluss) und eine Videoschnittstelle (Composite-Video oder Mini-HDMI-Anschluss).
Zum Laden der Akkus besitzt ein Handy entweder eine extra Ladebuchse, oder es wird der USB-Anschluss hierzu mitverwendet. Mitunter kann auch drahtlos mittels magnetischem Wechselfeld geladen werden (z. B. Qi)

Ladegeräte

Nokia 6310i am Netzteil
MicroUSB als heutiger Standard-Mobiltelefon-Ladestecker (außer Apple)

Die Ladegeräte unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller. Auf Druck der Europäischen Union vereinbarten alle großen Mobiltelefon-Hersteller (außer Apple) ab 2010 die Einführung eines gemeinsamen Standards für Ladegerätstecker auf der Grundlage des Micro-USB-Steckers. Damit können zukünftig alle neueren Mobiltelefone mit dem gleichen Ladegerät geladen werden.[20]

Seit 2016 wird vermehrt auch statt eines Micro-USB- ein USB-C-Anschluss verbaut,[21] bei dem die Stecker in beliebiger Orientierung verwendbar und weitere Funktionen integrierbar sind.[22] Ab 2017 müssen alle in der Europäischen Union verkauften Mobiltelefone und Smartphones sowie voraussichtlich auch andere kleinere mobil nutzbare Geräte, wie zum Beispiel Tablet-PCs, über einheitliche Ladegeräte versorgt werden können.[23]

Bauarten

Übliche Bauformen

(Candy-)Bar/Barren/Riegel – klassische Bauweise, die der Form eines Schokoriegels (englisch candy bar) ähnelt, beispielsweise Nokia 6230. Mobiltelefone, deren Tastatur von simplen Klappen oder Schiebemechanismen ohne weitere Funktion geschützt sind, zählt man zu den „Candybar“-Telefonen wie das Nokia 7110 oder das Siemens S25.
Folder/Clam-Shell/Klapphandy – zweigeteiltes Mobiltelefon mit einem Scharnier in der Mitte. Im aufgeklappten Zustand trägt der obere Teil meist das Display, der untere die Tastatur. Zusammengeklappt liegen beide Teile gegenüber und werden auf diese Weise geschützt. Beispiel: Motorola RAZR.
Jack-Knife – horizontales Drehgelenk, beispielsweise Sony Ericsson W550i
Slider (Schiebehandy) – Display und Bedientasten werden vertikal über die Wähltasten hochgeschoben, beispielsweise Samsung SGH D500.
Swivel-Klapptelefone – mit drehbarem Bildschirm, beispielsweise Samsung SGH-P900.
Touch Phones – Smartphones, die mittels eines Touchscreen-Displays und ggf. einer als Multi-Touch bezeichneten Technik vorwiegend mit den Fingern gesteuert werden. Bereits 1992 stellte IBM das erste Mobiltelefon mit Touchscreen vor.[24] Andere Quellen zählen Mobiltelefone mit berührungsempfindlichen Bildschirmen zur Candy-Bar-Bauform.[25]

Spezialformen

Armbandmobiltelefon[26][27][28] oder Handyuhr
Mobilfunk-GSM-Tischtelefone – herkömmlichen schnurgebundenen Festnetztelefonen nachgebaut – auch diese sind wie GSM-Gateways vornehmlich zum stationären Betrieb geeignet. In Deutschland wurde etwa das Modell GDP-02 des tschechischen Herstellers Jablotron von O2 und Vodafone vermarktet.
Mobilfunk-Gateways – Sonderformen von Mobilfunk-Endgeräten zum stationären Betrieb, die den Anschluss von Telefonanlagen und herkömmlichen Festnetztelefonen ermöglichen.
Kombinierte Bauformen – Einige Endgeräte, meist aus dem Segment „Experimental“ oder „Fashion“, sind aus verschiedenen Bauformen mit kombinierten Klapp-, Dreh-, oder Schiebekonstruktionen konstruiert.[29]

Solarbetriebene Mobiltelefone

Nach Einzug der solarbetriebenen Mobiltelefon-Ladestationen wurde bereits im Jahr 2001 von der südkoreanischen Firma „CR Telecom“ ein Solar-Mobiltelefon vorgestellt. Die Ladezeiten entsprachen in etwa den Gesprächszeiten, ein effektives Laden der Geräte war aber nur bei einfallendem Sonnenschein möglich. Im selben Jahr stellte das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme den Prototyp eines „Siemens-C25“-Mobiltelefons mit solarbetriebenem Akku vor. Diese neuartigen Module waren zwar kostengünstig, aber auch sie lieferten zu wenig Energie für akzeptable Gesprächszeiten.

Ausstattung

Mitteilungen

Hauptartikel: Short Message Service, Enhanced Message Service und Multimedia Messaging Service

Mobiltelefone ermöglichen es meist, Textnachrichten, eventuell auch kombiniert mit multimedialen Inhalten, zu versenden. Das „Short Message Service“ ermöglicht kurze Textmitteilungen von einer Länge bis zu 160 Zeichen.[30] Die erste short message wurde im Dezember 1992 von einem PC an ein Mobiltelefon im britischen Vodafone-Netz gesendet.[31] 1994 konnte ein Mobiltelefon auch erstmals eine SMS direkt verschicken.[32] Für die Kurzmitteilungen hat sich der Name SMS eingebürgert, obwohl das Kürzel SMS eigentlich nur den Trägerdienst bezeichnet.

Ursprünglich als reines „Abfallprodukt“[31] kostenlos angeboten, entwickelte sich SMS zum Hauptertragsbringer für die Netzbetreiber. Im Jahr 2005 wurden bundesweit über 61 Millionen[33] Kurzmitteilungen pro Tag versendet, bis zum Jahr 2011 stieg die Zahl auf 148 Millionen.[33] Bei einer gründlichen Betrachtung überrascht der Erfolg dieses Dienstes nicht, weil er in Kombination mit einem Mobiltelefon sehr viel gebrauchstauglicher zu nutzen ist als seine inzwischen fast schon vergessenen Vorgänger, die digitalen Funkmeldeempfänger (sogenannte Pager). Weiterentwicklungen von SMS existieren unter dem Namen Enhanced Message Service (EMS) und Multimedia Messaging Service (MMS). MMS bietet die Möglichkeit, mit einem Mobiltelefon multimediale Nachrichten (Videos, Bilder, Ton und Text) von bis zu 500 kB[34] an andere mobile Endgeräte zu versenden. MMS ist nicht kompatibel zu SMS oder EMS, Endgeräte müssen MMS explizit unterstützen. Einige Netzbetreiber bieten andernfalls den Abruf der MMS über das Internet und ein Kennwort, das dem Empfänger per SMS mitgeteilt wird, an.[35]

Für Gehörlose und hochgradig Schwerhörige bietet somit die „SMS“-Funktion eine Möglichkeit, ein Mobiltelefon zu benutzen, wie auch beim Bild- und Schreibtelefon.

Die Anzahl der in Deutschland versendeten Kurznachrichten stieg bis zum Jahr 2012 auf 163 Millionen an.[33] Seitdem ist ein deutlicher Abwärtstrend zu verzeichnen, innerhalb von zwei Jahren brach die Zahl der gesendeten Kurznachrichten um 55 % ein.[33] Als Ursache dafür werden Instant-Messenging-Programme wie WhatsApp und Telegram gesehen.[33] Mit dem Messenger WhatsApp wurden Anfang 2014 täglich etwa 50 Milliarden Nachrichten versendet,[36] im April desselben Jahres stieg die Zahl auf 64 Milliarden an.[37] Die SMS ist mit 55 Milliarden[38] versendeten Einheiten unter das Niveau der Instant Messenger gefallen. Während jeder Bundesbürger zu Jahresanfang 2014 zwei SMS täglich verschickte, sendete jeder WhatsApp-Nutzer 30 Nachrichten pro Tag.[36]

Kamera

Objektiv einer Handykamera (hier Sony Ericsson K700i)
Smartphone als Kameraersatz

Für Mobiltelefone mit eingebauter Kamera hatten sich zwischenzeitlich die Begriffe „Fotomobiltelefon“ bzw. „Fotohandy“ als Unterscheidungskriterium etabliert. Wegen der zunehmenden Verbreitung der Fotofunktion in Mobiltelefonen haben diese Begriffe jedoch schnell wieder an Bedeutung verloren.

Geschichte

1999 erschien für den japanischen Markt das weltweit erste Mobiltelefon mit integrierter Digitalkamera, das Toshiba Camesse mit dem Betriebssystem GEOS-SC. Das Camesse wurde in Japan schnell zum Kultgerät und hatte mehrere Nachfolger. Im japanischen Internet existieren mehrere Dienste, auf die private Camesse-Fotos geladen und veröffentlicht werden können. Beim Camesse konnten die Fotos direkt im Mobiltelefon mit einer Grafiksoftware bearbeitet werden. Seit 2002 werden immer mehr Mobiltelefone mit integrierter Kamera ausgestattet. Bei diesen Fotomobiltelefonen befinden sich die Bildaufnahmegeräte meist auf der Rückseite des Mobiltelefons.

Technischer Fortschritt

Ein Baum im Herbst, aufgezeichnet mit der Handykamera des iPhone 3GS
Schnappschuss desselben Baums, aufgezeichnet mit einer Canon EOS 70D

Die fotografische Qualität der ersten Kameramobiltelefone reichte anfangs nicht an Digitalkameras gleicher Zeit heran.[39] Gegen Ende 2002 gab es noch keine Mobiltelefonkameras, die Bilder mit mehr als 640 × 480 Pixeln aufnahmen.[40] In Deutschland war das im Jahr 2004 erschienene Sharp GX 30 das erste Fotohandy mit einer 1-Megapixel-Kamera.[41] Die Auflösung der Handykameras wuchs seit ihrer Einführung stetig an und fand im Huawei Mate 20 mit 48 Megapixeln ihren bisherigen Höhepunkt.[42] Die Auflösung moderner Handykameras ist jedoch in den meisten Fällen nicht höher als 8 bis 13 Megapixel, da eine höhere Auflösung auf einem kleinen Bildsensor, wie er in einem Handy Platz finden muss, zu schlechter Bildqualität führt und auch das optische Linsensystem meist keine feineren Details ermöglicht.[43] Das Unternehmen Apple bietet keine Smartphones an, deren Kameraauflösung mehr als 12 Megapixel beträgt.[44]

Mit den integrierten Kameras können meist auch Videos aufgenommen werden. Deren Qualität ist stark unterschiedlich und abhängig von Hersteller, Modell und Stand der Technik. Herkömmliche Nicht-Smartphones liefern meist schlechte Aufnahmen.[39] Videoaufzeichnungen erfordern einen leistungsfähigen Grafikprozessor, um annehmbare Resultate zu erzielen. Bei modernen Smartphones ist dies oft gegeben, wodurch hier die Auflösung von Filmmaterial meist Full-HD beträgt. An die Qualität von Spiegelreflexkameras kommen Handykameras üblicherweise nicht heran,[45] dennoch lassen sich Handykameras für die Aufzeichnung anspruchsvoller Filme verwenden.[46]

Mobiltelefonkameras machen es auch möglich, gedruckte QR-Codes zu lesen. Diese beinhalten dabei meist einen URL auf eine Webseite. Andere Anwendungsmöglichkeit ist etwa die Rückverfolgung von Lebensmitteln.

Im Zuge der Versuche, Kameras in Mobiltelefone zu integrieren, gibt es auch die umgekehrte Variante, die Integration eines Mobilfunkmodems in eine Kamera. Beispiel für ein solches Gerät ist Samsung Galaxy Camera. Diese Kompaktkamera verwendet das Telefonbetriebssystem Android. Ebenfalls am Markt erhältlich sind Aufsteckobjektive für Mobiltelefonkameras[47][48] sowie Digitalkameras, die sich mit einer Anwendung auf dem Telefon steuern lassen.[49]

Kritik

Das zunehmende Verschmelzen von einfachen Fotoapparaten und Mobiltelefonen birgt auch Gefahren in sich, die zu Kritik an dieser Funktionalität führen:

Zunehmend verbieten größere Firmen ihren Mitarbeitern, Mobiltelefone mit Kamerafunktion auf das Werksgelände zu bringen. Diese stellen im Bereich der Werksspionage ein Sicherheitsrisiko dar. Wo bis dato ein Film- und Fotografierverbot galt, führt dies zu einem De-facto-Mobiltelefonverbot. Dies führt bei konsequenter Durchsetzung zu hohem Aufwand und Unverständnis bei Belegschaft und Besuchern.
Fotohandys gerieten in die Kritik durch zunehmenden Voyeurismus, zum Beispiel in Badeanstalten oder Umkleidekabinen, bei denen die Opfer unbemerkt mit den unauffälligen Handys fotografiert oder gefilmt werden.
Mit steigender Verbreitung von Fotohandys gerieten jugendliche Täter häufiger in die Schlagzeilen, die damit Gewaltakte fotografierten oder filmten und anschließend anderen zugänglich machten (Happy Slapping). Bekannt wurde der Fall einer gefilmten Vergewaltigung einer 16-Jährigen durch vier 13- bis 15-jährige Jugendliche 2006 im Volkspark Jungfernheide in Berlin.[50]

Anwendungen

Musikplayer

Seit 1998 sind Mobiltelefone mit integriertem FM-Radio (das Ohrhörerkabel wird als Antenne verwendet) und seit 2000 mit integrierter Musikabspielfunktion erhältlich. Mit derartigen Mobiltelefonen können Musikdateien wie bei einem MP3-Player in den Gerätespeicher geladen werden. Viele Mobiltelefone bieten seit 2001 die Möglichkeit, ihre jeweilige Speicherkapazität mittels einer Speicherkarte zu erweitern – je nach Modell bis zu mehreren GB.[51]

Internetzugriff

Webseite auf einem Smartphone

Viele Mobiltelefone, die vor dem Populärwerden von Smartphones auf dem Markt kamen, besitzen einen Browser zum Surfen auf WAP- und Mobile-HTML-Seiten. Wobei ein erstes WAP-fähiges Handy bereits 1999 veröffentlicht wurde.[52] Die WAP-Technik ist mittlerweile obsolet und wurde von der Möglichkeit, das herkömmliche Internet auf dem Handy zu nutzen verdrängt. Steve Jobs kritisierte bei der Präsentation des iPhone die WAP-Technik als „Baby-Internet“ und stellte den Internet-Browser Mobile Safari als „ersten echten Internet-Browser auf einem Smartphone“ dar.[53] Moderne Smartphones haben meist einen mitgelieferten Browser, mit dem sich HTML-Seiten relativ komfortabel betrachten lassen können. Alternativ lassen sich auf Smartphones auch Browser von Drittanbietern wie Opera Mini nachinstallieren.

Moderne Smartphone-Anwendungen bieten für den Internetzugriff vielfältige Vernwendungsmöglichkeiten, wie etwa das Abrufen von Aktien oder Wetterdaten sowie auf Online-Kartenmaterial gestützte Navigation. Auch Instant-Messenger verwenden zum Versenden von Textnachrichten das Mobile Internet.

Push-to-talk

Der Dienst Push-to-talk („drücken, um zu sprechen“) ermöglicht es, kurze Sprachnachrichten an einzelne Nutzer oder Gruppen zu versenden. Dieser Dienst wird in Deutschland nicht mehr unterstützt (vorher nur Telekom/D1). Durch die Popularität von Instant-Messengern erlebt die Push-to-talk-Funktion eine gewisse Renaissance, da derartige Programme eine solche Funktion bieten.[54] Dies ist jedoch im Gegensatz zum ursprünglichen Push-to-talk nicht providergestützt, sondern basiert auf der Infrastruktur des Instant-Messengers.

Apps

Erste Anwendungen von Drittanbietern, sogenannte Apps (Abkürzung von Application, englisch für „Anwendung“) wurden durch die Vorstellung der Java ME (Java Micro Edition) im Jahre 1999 möglich. Es wurden in den Folgejahren mehrere Mobiltelefone mit der Java-Technik ausgestattet, wodurch die Midlets genannten Anwendungen eine gewisse Popularität erfuhren. Die Java-Plattform wurde 2007 abgekündigt.[55]

Mit dem Erscheinen von Smartphones wurden die Möglichkeiten von Anwendungen weiter ausgebaut. Beim Erscheinen des ersten iPhone war Steve Jobs für ein geschlossenes Betriebs- und Anwendungssystem, und meinte, Webapps würden den Dienst von nativ installierten Anwendungen genauso zuverlässig und schnell erledigen.[56] Dennoch verkündete Apple am 17. Oktober 2007, auf Drängen des Vorstands und der Medien,[57] im Februar 2008 ein Software Development Kit (SDK) für Entwickler freizugeben.[58] Das Resultat für die Endbenutzer war der App Store, aus dem Apps heruntergeladen werden können. Dadurch lässt sich das Mobiltelefon um ein Vielfaches an Anwendungsmöglichkeiten erweitern.

Mit Hilfe der Programmierumgebungen (SDKs) lässt sich das Mobiltelefon – wie viele andere Computersysteme – auch gravierender modifizieren. Ein Gerät kann somit vollkommen andere Aufgaben wahrnehmen als die ursprünglichen Mobiltelefonfunktionen. Seit der Einführung von Smartphones sind SDKs jedoch überwiegend für die Entwicklung kommerzieller Anwendungen (den genannten Apps) im Gebrauch, wie z. B. Xcode für das iPhone.

GNSS-Empfang

GPS- und GLONASS-Signale werden in Mobiltelefonen von Navigationsprogrammen genutzt. 2005 erschien bereits das erste Smartphone mit eingebautem GPS-Empfänger. Es ha

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Handy ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Weitere Bedeutungen sind unter Mobiltelefon (Begriffsklärung) und Handy (Begriffsklärung) aufgeführt.

Entwicklung von Mobiltelefonen 1992 bis 2014
Mobiltelefon Nokia 6300 mit Kamera im Röntgenbild
Aktives Telefonat auf einem modernen Smartphone

Ein Mobiltelefon, im deutschsprachigen Raum auch Handy,[1] Funktelefon, GSM-Telefon (nach dem Mobilfunkstandard GSM), in der Schweiz auch Natel genannt, ist ein tragbares Telefon, das über Funk mit dem Telefonnetz kommuniziert und daher ortsunabhängig eingesetzt werden kann. Im Jahre 2013 wurden weltweit erstmals mehr internetfähige Mobiltelefone mit berührungsempfindlichen Bildschirmen (Smartphones) als herkömmliche Mobiltelefone verkauft.[2] Die drei größten Hersteller von Mobilfunkgeräten weltweit waren im Jahr 2015 Samsung, Apple und Huawei, danach folgten Lenovo, Xiaomi, ZTE, LG, Oppo, Coolpad und TCL-ALCATEL.[3] Die herkömmlichen Mobiltelefone werden heute überwiegend als Feature-Phones für einen kleinen Markt verkauft, zum Beispiel in Entwicklungsländern und Schwellenländern oder für Menschen, die möglichst einfach bedienbare Geräte mit langer Akkulaufzeit nutzen wollen.[4]

Inhaltsverzeichnis

1 Geschichte
2 Aufbau und Technik

2.1 Betriebssysteme
2.2 Schnittstellen
2.3 Ladegeräte
2.4 Bauarten

2.4.1 Übliche Bauformen
2.4.2 Spezialformen

2.5 Solarbetriebene Mobiltelefone

3 Ausstattung

3.1 Mitteilungen
3.2 Kamera

3.2.1 Geschichte
3.2.2 Technischer Fortschritt
3.2.3 Kritik

3.3 Anwendungen

3.3.1 Musikplayer
3.3.2 Internetzugriff
3.3.3 Push-to-talk
3.3.4 Apps

3.4 GNSS-Empfang
3.5 Branding
3.6 Weitere Sende- und Empfangseinheiten

4 Bezeichnung

4.1 Entstehung der Bezeichnung „Handy“
4.2 Bezeichnungen in anderen Sprachen bzw. Ländern
4.3 Bezeichnung für frühe, klobige Geräte

5 Das Mobiltelefon im Alltag

5.1 Mobiltelefone als Ruhestörer
5.2 Mobiltelefone und Straßenverkehr
5.3 Das Mobiltelefon im Krankenhaus
5.4 Das Mobiltelefon im Flugzeug
5.5 Mobiltelefonstrahlenfilter
5.6 Mobiltelefone in der Kunst
5.7 Notruffunktion
5.8 Nutzungsdauer

6 Mobiltelefonindustrie

6.1 Entwicklung
6.2 Rohstoffsituation
6.3 Herstellungskosten von Mobiltelefonen
6.4 Arbeitsbedingungen

7 Zubehör

7.1 Handytasche und Handyhülle
7.2 Schutzfolie
7.3 Eingabestift
7.4 Halterungen

8 Diebstahl

8.1 Versicherung

9 SIM-Lock und Netlock
10 Mobiltelefontarife

10.1 Kostenpflichtige Leistungen
10.2 Preise
10.3 Abrechnungsart

11 Netzbetreiber

11.1 Deutschland
11.2 Österreich
11.3 Schweiz
11.4 Belgien
11.5 Luxemburg

12 Softwarebezogene Gefahren
13 Diskussionen zu Gesundheitsgefahren

13.1 Studien zur möglichen Krebsentstehung
13.2 Einschätzung der WHO
13.3 Sonstige diskutierte Auswirkungen
13.4 Empfehlungen des Bundesamts für Strahlenschutz
13.5 Urteil des Gerichts in Ivrea

14 Siehe auch
15 Literatur
16 Weblinks
17 Einzelnachweise

Geschichte

Das DynaTAC 8000X, ein frühes kommerzielles Mobiltelefon

Vor den Geräten, die heute als Mobiltelefon bezeichnet werden, gab es einige Vorläufer. Die Entwicklung des Mobilfunks begann 1926 mit einem Telefondienst in Zügen der Deutschen Reichsbahn und Reichspost auf der Strecke zwischen Hamburg und Berlin. Dieser Telefondienst wurde nur den Reisenden der 1. Klasse angeboten.

Schon früh äußerten Künstler und Schriftsteller ihre Phantasien über die möglichen Auswüchse der Mobiltelefonie. So beschreibt Gustav Hochstetter 1913 einen gestressten Firmenchef, der auf ärztlichen Rat durch Wandern in Schweigsamkeit wieder Kraft tanken soll. Da hört er in der Abgeschiedenheit der Berge plötzlich etwas aus seinem Rucksack – seine Frau ruft ihn an:

„‚Ja, ja, Ludwig, da staunst du? Eine Menge Geld hat das Ding gekostet. Eine ganz neue Erfindung: das tragbare, drahtlose Telefon in Miniaturformat.‘“

– Gustav Hochstetter[5]

1926 entwarf der Zeichner Karl Arnold im Simplicissimus ein visionäres Bild vom Sinn und Unsinn des mobilen Telefonierens auf offener Straße in dem Bild „Drahtlose Telephonie“.[6] Aus dem Jahr 1931 stammt eine weitere literarische Schilderung einer Mobiltelefon-Utopie. Sie findet sich in Erich Kästners Kinderbuch Der 35. Mai oder Konrad reitet in die Südsee:

„Ein Herr, der vor ihnen auf dem Trottoir langfuhr, trat plötzlich aufs Pflaster, zog einen Telefonhörer aus der Manteltasche, sprach eine Nummer hinein und rief: ‚Gertrud, hör mal, ich komme heute eine Stunde später zum Mittagessen. Ich will vorher noch ins Laboratorium. Wiedersehen, Schatz!‘ Dann steckte er sein Taschentelefon wieder weg, trat aufs laufende Band, las in einem Buch und fuhr seiner Wege.“

– Erich Kästner

Die ersten Mobilfunkgespräche wurden über in Kraftfahrzeugen montierte Endgeräte – Autotelefone – im Jahr 1946 möglich. Die US-Firma Bell Telephone Company bot ihren Mobile Telephone Service an, über den am 17. Juni 1946 in St. Louis die ersten Gespräche geführt wurden; ab 2. Oktober desselben Jahres war ein Autotelefonservice der Illinois Bell Telephone Company in Chicago verfügbar.[7]

Die ersten im A-Netz verwendbaren Autotelefone gab es in West-Deutschland ab 1958, wobei um 1968 eine Abdeckung von 80 % des Gebietes der Bundesrepublik Deutschland erreicht wurde. Die Geräte waren zunächst wegen der für die Funktechnik verwendeten Vakuumröhren recht groß, wurden aber mit Einführung der Transistoren bald sehr viel kleiner. Gespräche wurden handvermittelt, die Gerätepreise lagen bei etwa 50 % des Wagenpreises. Ab 1972 wurde in der Bundesrepublik auf das B-Netz umgestellt, das erstmals über die Möglichkeit verfügte, Selbstwählverbindungen herzustellen.

1973 stellte ein Entwicklerteam bei Motorola um Martin Cooper[8] und Chefdesigner Rudy Krolopp den ersten Prototyp eines Mobiltelefons her. „Für das Innenleben plünderten die Ingenieure von Motorola damals UKW-Radios und kombinierten diese mit einem leistungsfähigen Stromspeicher, dem Metall-Hydrid-Akku“.[9] Im Oktober 1973 meldeten sie ein Patent an.[10] Cooper machte am 3. April 1973 den ersten Anruf über ein Mobiltelefon, bei dem er seinen Rivalen bei den Bell Labs anrief.[11][12][13]

Ab 1974 gab es auch in Österreich ein automatisch vermitteltes B-Netz. Sieben Jahre später hatte es 1000 Teilnehmer. Das Aufenthaltsgebiet (Österreich war in etwa 3 Gebiete mit jeweils eigener Vorwahl geteilt) eines Teilnehmers musste bekannt sein, um ihn anrufen zu können. 1975 wurde in der Schweiz das Nationale Autotelefonnetz (Natel) eingeführt. Ab 1983 folgte Natel B; im selben Jahr wurde das bei Motorola seit 1973 entwickelte erste kommerzielle Mobiltelefon „Dynatac 8000x“ offiziell vorgestellt.

Ab 1985 gab es in Deutschland und Österreich das kleinzellige analoge C-Netz. Es ermöglichte eine geringere Sendeleistung der Telefone und damit kleinere, nicht mehr praktisch an Autoeinbau (auch im Kofferraum) gebundene Geräte. „Portables“, kleine Kistchen mit Tragegriff und einem angeschlossenen Telefonhörer sowie einer längeren Antenne, kamen auf den Markt. 1987 wurde in der Schweiz das Autotelefonnetz Natel C eingeführt.

Durch die Einführung flächendeckender digitaler Mobilfunknetze (D-Netz Ende der 1980er/Anfang der 1990er Jahre in Deutschland, Österreich und der Schweiz) konnte die benötigte Batterieleistung der Mobiltelefone und damit auch deren Größe erneut vermindert werden. 1992 wurde in den USA das erste GSM-fähige Mobilgerät von Motorola, das International 3200, vorgestellt. Im Sommer 1992 nahmen in Deutschland die Netze D1 (Betreiber: DeTeMobil Deutsche Telekom Mobilfunk) und D2 (Betreiber: Mannesmann Mobilfunk) den Betrieb auf. In der Schweiz wurde Natel D auf GSM-Basis lanciert. 2001 nahm die britische Manx Telecom auf der Isle of Man das weltweit erste UMTS-Netz in Betrieb; in Deutschland ist UMTS seit 2004 kommerziell verfügbar. Der 3G-Standard UMTS zeichnet sich durch deutlich erhöhte Datenraten aus, wodurch internetbezogene Anwendungen, vor allem auf Smartphones, erheblich beschleunigt werden. Der vorherige Trend, die Geräte immer mehr zu verkleinern, wurde durch größere Geräte mit großen Touchscreen-Bildschirmen teilweise umgekehrt. Ende 2009 wurden die ersten Mobilfunknetze der vierten Generation (4G) verfügbar; mit LTE und später LTE-Advanced erhöhten sich wiederum die maximal möglichen Datenraten, ohne dass die 4G-Netze bisher für reine Sprachdienste nutzbar sind.

Aufbau und Technik

Das Siemens S25, eines der ersten Dualband-GSM-Telefone, 1999

Wie das drahtgebundene Telefon besteht das Mobiltelefon aus einem Lautsprecher, einem Mikrofon, einem Bedienteil (Tastatur und Anzeige) und einer Steuerung (meist ein Mikrocontroller). Zusätzlich hat es ein Funkteil (Sendeempfänger, Antenne) und eine eigene Stromversorgung (meist einen Akkumulator). Bei GSM-Telefonen ist zum Betrieb generell eine SIM-Karte notwendig (bis 2009 ausgenommen Notrufnummern), die zur Identifizierung gegenüber dem Mobilfunknetz genutzt wird.

Mobiltelefone in Europa funktionieren heutzutage nach dem GSM-Standard. Sie benutzen Frequenzen um 900 MHz (D-Netz) beziehungsweise 1800 MHz (E-Netz).[14] Erste Telefone die Dualband-GSM, also D- und E-Netz gleichermaßen unterstützen kamen gegen Ende der 1990er Jahre auf. Das erste GSM-Telefon mit Dual-Band Technik war das Motorola 8900.[15] Triband-Mobiltelefone können zusätzlich auf 1900 MHz oder 850 MHz operieren, diese Frequenzen werden hauptsächlich in den USA genutzt. Quadband-Mobiltelefone beherrschen alle vier Frequenzen. Während die GSM-Basisstationen für Mobiltelefone Sendeleistungen von bis zu 50 Watt (D-Netz) bzw. 10 Watt (E-Netz) haben,[16] kommen Mobiltelefone mit Sendeleistungen von max. 2 W (D-Netz) beziehungsweise 1 W (E-Netz) aus. Für die Übertragung wird als Modulationsart GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying, eine weiterentwickelte, optimierte Version der FSK) verwendet.[17]

In der nächsten (dritten) Generation der Mobilfunkgeräte gibt es zwei konkurrierende Standards: Universal Mobile Telecommunications System, abgekürzt als UMTS, als eine Weiterentwicklung von GSM sowie den Standard CDMA2000, der vor allem in den USA weit verbreitet ist. Sowohl UMTS als auch CDMA2000 basieren auf Code Division Multiple Access (CDMA), sind aber zueinander nicht kompatibel. Beide arbeiten bei Frequenzen um 1800 bis 1900 MHz, benutzen viele kleine Funkzellen und sind für höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit und höhere Nutzerzahl optimiert. Wegen der kleineren Funkzellen und bedingt durch weiterentwickelte Modulationsverfahren konnte die Sendeleistung der Mobiltelefone gegenüber GSM auf 0,125–0,25 W reduziert werden.[16]

Siehe auch: Femtozelle

Betriebssysteme

Hauptartikel: „Betriebssysteme“ im Artikel Smartphone

Ältere GSM-Telefone (wie z. B. das im obigen Bild gezeigte Siemens S25) haben meist nur ein einziges Betriebssystem, welches alle Aufgaben wahrnimmt. Moderne Smartphones verwenden hingegen ein Echtzeit-Hauptbetriebssystem auf welchem die Benutzeranwendungen ausgeführt werden, und das sogenannte Baseband-Betriebssystem, welches die eigentliche Kommunikation mit dem Handynetz übernimmt. Das Baseband-Betriebssystem ähnelt in der Funktionsweise einem herkömmlichen Nicht-Smartphone-Betriebssystem, hat jedoch üblicherweise keine Benutzeroberfläche und läuft im Hintergrund auf einem eigenen Prozessor und Speicher getrennt vom Hauptbetriebssystem.

Das Hauptbetriebssystem des Mobiltelefons wird bei Smartphones meist nicht vom Hersteller produziert, sondern in Lizenz betrieben. Das unter Smartphones mit Abstand verbreitetste Betriebssystem ist Android.[18] Weitere verbreitete Systeme sind iOS von Apple und das auf Windows NT basierende Windows Phone von Microsoft. Auf herkömmlichen Nicht-Smartphones beziehungsweise klassischen Handys wird meist ein proprietäres Betriebssystem des Herstellers verwendet. Andere Betriebssysteme führen eher ein Nischendasein und konnten sich am Markt nicht durchsetzen. Dazu gehören unter anderem das erst seit 2013 verfügbare Firefox OS und die abgekündigten Systeme Bada, Symbian sowie Series 40 bzw. Asha. Einige wenige Mobiltelefone laufen mit linuxbasierten Betriebssystemen (z. B. Android Jolla, Maemo, MeeGo und Tizen), zu deren Weiterentwicklung einige Firmen aus dem Mobilfunkbereich 2007 die LiMo Foundation gegründet haben. Die Entwicklung wurde jedoch weitestgehend eingestellt.

Der Übergang von Smartphones zu PDAs und Tablets ist fließend (siehe Phablet/Smartlet).

Schnittstellen

Ein Mobiltelefon verfügt als Schnittstellen im Allgemeinen über:

mindestens ein Modem (GSM, 3G oder LTE bei volldigitalen Mobiltelefonen), mit dem die Kommunikation zwischen Endgerät und Mobilfunknetz erfolgt. Bei vielen Telefonen können über das Modem zusätzlich Textnachrichten verschickt und auf das Internet zugegriffen werden. Mitunter kann das Modem auch in den vorherigen Modi funken, selten auch gleichzeitig, oder das Mobiltelefon besitzt ein zweites Modem.
Kabelgebundene Schnittstelle ist meist eine USB-Schnittstelle. Ältere Mobiltelefone haben auch proprietäre Kabelschnittstellen für intelligentes Zubehör (z. B. Nokia Pop-Port) oder Anschlüsse für eine Halterung in Kraftfahrzeugen.
Infrarot war bis zu seiner Verdrängung durch effizientere Datenübertragungsstandards bei Mobiltelefonen verbreitet.[19]
Als leistungsfähigere Schnittstellen für den Nahbereich sind bei Mobiltelefonen oftmals Bluetooth, W-LAN und NFC im Einsatz.
Vor allem bei Smartphones anzutreffen sind eine analoge Audioschnittstelle (meist ein 3,5 mm-Klinkenanschluss) und eine Videoschnittstelle (Composite-Video oder Mini-HDMI-Anschluss).
Zum Laden der Akkus besitzt ein Handy entweder eine extra Ladebuchse, oder es wird der USB-Anschluss hierzu mitverwendet. Mitunter kann auch drahtlos mittels magnetischem Wechselfeld geladen werden (z. B. Qi)

Ladegeräte

Nokia 6310i am Netzteil
MicroUSB als heutiger Standard-Mobiltelefon-Ladestecker (außer Apple)

Die Ladegeräte unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller. Auf Druck der Europäischen Union vereinbarten alle großen Mobiltelefon-Hersteller (außer Apple) ab 2010 die Einführung eines gemeinsamen Standards für Ladegerätstecker auf der Grundlage des Micro-USB-Steckers. Damit können zukünftig alle neueren Mobiltelefone mit dem gleichen Ladegerät geladen werden.[20]

Seit 2016 wird vermehrt auch statt eines Micro-USB- ein USB-C-Anschluss verbaut,[21] bei dem die Stecker in beliebiger Orientierung verwendbar und weitere Funktionen integrierbar sind.[22] Ab 2017 müssen alle in der Europäischen Union verkauften Mobiltelefone und Smartphones sowie voraussichtlich auch andere kleinere mobil nutzbare Geräte, wie zum Beispiel Tablet-PCs, über einheitliche Ladegeräte versorgt werden können.[23]

Bauarten

Übliche Bauformen

(Candy-)Bar/Barren/Riegel – klassische Bauweise, die der Form eines Schokoriegels (englisch candy bar) ähnelt, beispielsweise Nokia 6230. Mobiltelefone, deren Tastatur von simplen Klappen oder Schiebemechanismen ohne weitere Funktion geschützt sind, zählt man zu den „Candybar“-Telefonen wie das Nokia 7110 oder das Siemens S25.
Folder/Clam-Shell/Klapphandy – zweigeteiltes Mobiltelefon mit einem Scharnier in der Mitte. Im aufgeklappten Zustand trägt der obere Teil meist das Display, der untere die Tastatur. Zusammengeklappt liegen beide Teile gegenüber und werden auf diese Weise geschützt. Beispiel: Motorola RAZR.
Jack-Knife – horizontales Drehgelenk, beispielsweise Sony Ericsson W550i
Slider (Schiebehandy) – Display und Bedientasten werden vertikal über die Wähltasten hochgeschoben, beispielsweise Samsung SGH D500.
Swivel-Klapptelefone – mit drehbarem Bildschirm, beispielsweise Samsung SGH-P900.
Touch Phones – Smartphones, die mittels eines Touchscreen-Displays und ggf. einer als Multi-Touch bezeichneten Technik vorwiegend mit den Fingern gesteuert werden. Bereits 1992 stellte IBM das erste Mobiltelefon mit Touchscreen vor.[24] Andere Quellen zählen Mobiltelefone mit berührungsempfindlichen Bildschirmen zur Candy-Bar-Bauform.[25]

Spezialformen

Armbandmobiltelefon[26][27][28] oder Handyuhr
Mobilfunk-GSM-Tischtelefone – herkömmlichen schnurgebundenen Festnetztelefonen nachgebaut – auch diese sind wie GSM-Gateways vornehmlich zum stationären Betrieb geeignet. In Deutschland wurde etwa das Modell GDP-02 des tschechischen Herstellers Jablotron von O2 und Vodafone vermarktet.
Mobilfunk-Gateways – Sonderformen von Mobilfunk-Endgeräten zum stationären Betrieb, die den Anschluss von Telefonanlagen und herkömmlichen Festnetztelefonen ermöglichen.
Kombinierte Bauformen – Einige Endgeräte, meist aus dem Segment „Experimental“ oder „Fashion“, sind aus verschiedenen Bauformen mit kombinierten Klapp-, Dreh-, oder Schiebekonstruktionen konstruiert.[29]

Solarbetriebene Mobiltelefone

Nach Einzug der solarbetriebenen Mobiltelefon-Ladestationen wurde bereits im Jahr 2001 von der südkoreanischen Firma „CR Telecom“ ein Solar-Mobiltelefon vorgestellt. Die Ladezeiten entsprachen in etwa den Gesprächszeiten, ein effektives Laden der Geräte war aber nur bei einfallendem Sonnenschein möglich. Im selben Jahr stellte das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme den Prototyp eines „Siemens-C25“-Mobiltelefons mit solarbetriebenem Akku vor. Diese neuartigen Module waren zwar kostengünstig, aber auch sie lieferten zu wenig Energie für akzeptable Gesprächszeiten.

Ausstattung

Mitteilungen

Hauptartikel: Short Message Service, Enhanced Message Service und Multimedia Messaging Service

Mobiltelefone ermöglichen es meist, Textnachrichten, eventuell auch kombiniert mit multimedialen Inhalten, zu versenden. Das „Short Message Service“ ermöglicht kurze Textmitteilungen von einer Länge bis zu 160 Zeichen.[30] Die erste short message wurde im Dezember 1992 von einem PC an ein Mobiltelefon im britischen Vodafone-Netz gesendet.[31] 1994 konnte ein Mobiltelefon auch erstmals eine SMS direkt verschicken.[32] Für die Kurzmitteilungen hat sich der Name SMS eingebürgert, obwohl das Kürzel SMS eigentlich nur den Trägerdienst bezeichnet.

Ursprünglich als reines „Abfallprodukt“[31] kostenlos angeboten, entwickelte sich SMS zum Hauptertragsbringer für die Netzbetreiber. Im Jahr 2005 wurden bundesweit über 61 Millionen[33] Kurzmitteilungen pro Tag versendet, bis zum Jahr 2011 stieg die Zahl auf 148 Millionen.[33] Bei einer gründlichen Betrachtung überrascht der Erfolg dieses Dienstes nicht, weil er in Kombination mit einem Mobiltelefon sehr viel gebrauchstauglicher zu nutzen ist als seine inzwischen fast schon vergessenen Vorgänger, die digitalen Funkmeldeempfänger (sogenannte Pager). Weiterentwicklungen von SMS existieren unter dem Namen Enhanced Message Service (EMS) und Multimedia Messaging Service (MMS). MMS bietet die Möglichkeit, mit einem Mobiltelefon multimediale Nachrichten (Videos, Bilder, Ton und Text) von bis zu 500 kB[34] an andere mobile Endgeräte zu versenden. MMS ist nicht kompatibel zu SMS oder EMS, Endgeräte müssen MMS explizit unterstützen. Einige Netzbetreiber bieten andernfalls den Abruf der MMS über das Internet und ein Kennwort, das dem Empfänger per SMS mitgeteilt wird, an.[35]

Für Gehörlose und hochgradig Schwerhörige bietet somit die „SMS“-Funktion eine Möglichkeit, ein Mobiltelefon zu benutzen, wie auch beim Bild- und Schreibtelefon.

Die Anzahl der in Deutschland versendeten Kurznachrichten stieg bis zum Jahr 2012 auf 163 Millionen an.[33] Seitdem ist ein deutlicher Abwärtstrend zu verzeichnen, innerhalb von zwei Jahren brach die Zahl der gesendeten Kurznachrichten um 55 % ein.[33] Als Ursache dafür werden Instant-Messenging-Programme wie WhatsApp und Telegram gesehen.[33] Mit dem Messenger WhatsApp wurden Anfang 2014 täglich etwa 50 Milliarden Nachrichten versendet,[36] im April desselben Jahres stieg die Zahl auf 64 Milliarden an.[37] Die SMS ist mit 55 Milliarden[38] versendeten Einheiten unter das Niveau der Instant Messenger gefallen. Während jeder Bundesbürger zu Jahresanfang 2014 zwei SMS täglich verschickte, sendete jeder WhatsApp-Nutzer 30 Nachrichten pro Tag.[36]

Kamera

Objektiv einer Handykamera (hier Sony Ericsson K700i)
Smartphone als Kameraersatz

Für Mobiltelefone mit eingebauter Kamera hatten sich zwischenzeitlich die Begriffe „Fotomobiltelefon“ bzw. „Fotohandy“ als Unterscheidungskriterium etabliert. Wegen der zunehmenden Verbreitung der Fotofunktion in Mobiltelefonen haben diese Begriffe jedoch schnell wieder an Bedeutung verloren.

Geschichte

1999 erschien für den japanischen Markt das weltweit erste Mobiltelefon mit integrierter Digitalkamera, das Toshiba Camesse mit dem Betriebssystem GEOS-SC. Das Camesse wurde in Japan schnell zum Kultgerät und hatte mehrere Nachfolger. Im japanischen Internet existieren mehrere Dienste, auf die private Camesse-Fotos geladen und veröffentlicht werden können. Beim Camesse konnten die Fotos direkt im Mobiltelefon mit einer Grafiksoftware bearbeitet werden. Seit 2002 werden immer mehr Mobiltelefone mit integrierter Kamera ausgestattet. Bei diesen Fotomobiltelefonen befinden sich die Bildaufnahmegeräte meist auf der Rückseite des Mobiltelefons.

Technischer Fortschritt

Ein Baum im Herbst, aufgezeichnet mit der Handykamera des iPhone 3GS
Schnappschuss desselben Baums, aufgezeichnet mit einer Canon EOS 70D

Die fotografische Qualität der ersten Kameramobiltelefone reichte anfangs nicht an Digitalkameras gleicher Zeit heran.[39] Gegen Ende 2002 gab es noch keine Mobiltelefonkameras, die Bilder mit mehr als 640 × 480 Pixeln aufnahmen.[40] In Deutschland war das im Jahr 2004 erschienene Sharp GX 30 das erste Fotohandy mit einer 1-Megapixel-Kamera.[41] Die Auflösung der Handykameras wuchs seit ihrer Einführung stetig an und fand im Huawei Mate 20 mit 48 Megapixeln ihren bisherigen Höhepunkt.[42] Die Auflösung moderner Handykameras ist jedoch in den meisten Fällen nicht höher als 8 bis 13 Megapixel, da eine höhere Auflösung auf einem kleinen Bildsensor, wie er in einem Handy Platz finden muss, zu schlechter Bildqualität führt und auch das optische Linsensystem meist keine feineren Details ermöglicht.[43] Das Unternehmen Apple bietet keine Smartphones an, deren Kameraauflösung mehr als 12 Megapixel beträgt.[44]

Mit den integrierten Kameras können meist auch Videos aufgenommen werden. Deren Qualität ist stark unterschiedlich und abhängig von Hersteller, Modell und Stand der Technik. Herkömmliche Nicht-Smartphones liefern meist schlechte Aufnahmen.[39] Videoaufzeichnungen erfordern einen leistungsfähigen Grafikprozessor, um annehmbare Resultate zu erzielen. Bei modernen Smartphones ist dies oft gegeben, wodurch hier die Auflösung von Filmmaterial meist Full-HD beträgt. An die Qualität von Spiegelreflexkameras kommen Handykameras üblicherweise nicht heran,[45] dennoch lassen sich Handykameras für die Aufzeichnung anspruchsvoller Filme verwenden.[46]

Mobiltelefonkameras machen es auch möglich, gedruckte QR-Codes zu lesen. Diese beinhalten dabei meist einen URL auf eine Webseite. Andere Anwendungsmöglichkeit ist etwa die Rückverfolgung von Lebensmitteln.

Im Zuge der Versuche, Kameras in Mobiltelefone zu integrieren, gibt es auch die umgekehrte Variante, die Integration eines Mobilfunkmodems in eine Kamera. Beispiel für ein solches Gerät ist Samsung Galaxy Camera. Diese Kompaktkamera verwendet das Telefonbetriebssystem Android. Ebenfalls am Markt erhältlich sind Aufsteckobjektive für Mobiltelefonkameras[47][48] sowie Digitalkameras, die sich mit einer Anwendung auf dem Telefon steuern lassen.[49]

Kritik

Das zunehmende Verschmelzen von einfachen Fotoapparaten und Mobiltelefonen birgt auch Gefahren in sich, die zu Kritik an dieser Funktionalität führen:

Zunehmend verbieten größere Firmen ihren Mitarbeitern, Mobiltelefone mit Kamerafunktion auf das Werksgelände zu bringen. Diese stellen im Bereich der Werksspionage ein Sicherheitsrisiko dar. Wo bis dato ein Film- und Fotografierverbot galt, führt dies zu einem De-facto-Mobiltelefonverbot. Dies führt bei konsequenter Durchsetzung zu hohem Aufwand und Unverständnis bei Belegschaft und Besuchern.
Fotohandys gerieten in die Kritik durch zunehmenden Voyeurismus, zum Beispiel in Badeanstalten oder Umkleidekabinen, bei denen die Opfer unbemerkt mit den unauffälligen Handys fotografiert oder gefilmt werden.
Mit steigender Verbreitung von Fotohandys gerieten jugendliche Täter häufiger in die Schlagzeilen, die damit Gewaltakte fotografierten oder filmten und anschließend anderen zugänglich machten (Happy Slapping). Bekannt wurde der Fall einer gefilmten Vergewaltigung einer 16-Jährigen durch vier 13- bis 15-jährige Jugendliche 2006 im Volkspark Jungfernheide in Berlin.[50]

Anwendungen

Musikplayer

Seit 1998 sind Mobiltelefone mit integriertem FM-Radio (das Ohrhörerkabel wird als Antenne verwendet) und seit 2000 mit integrierter Musikabspielfunktion erhältlich. Mit derartigen Mobiltelefonen können Musikdateien wie bei einem MP3-Player in den Gerätespeicher geladen werden. Viele Mobiltelefone bieten seit 2001 die Möglichkeit, ihre jeweilige Speicherkapazität mittels einer Speicherkarte zu erweitern – je nach Modell bis zu mehreren GB.[51]

Internetzugriff

Webseite auf einem Smartphone

Viele Mobiltelefone, die vor dem Populärwerden von Smartphones auf dem Markt kamen, besitzen einen Browser zum Surfen auf WAP- und Mobile-HTML-Seiten. Wobei ein erstes WAP-fähiges Handy bereits 1999 veröffentlicht wurde.[52] Die WAP-Technik ist mittlerweile obsolet und wurde von der Möglichkeit, das herkömmliche Internet auf dem Handy zu nutzen verdrängt. Steve Jobs kritisierte bei der Präsentation des iPhone die WAP-Technik als „Baby-Internet“ und stellte den Internet-Browser Mobile Safari als „ersten echten Internet-Browser auf einem Smartphone“ dar.[53] Moderne Smartphones haben meist einen mitgelieferten Browser, mit dem sich HTML-Seiten relativ komfortabel betrachten lassen können. Alternativ lassen sich auf Smartphones auch Browser von Drittanbietern wie Opera Mini nachinstallieren.

Moderne Smartphone-Anwendungen bieten für den Internetzugriff vielfältige Vernwendungsmöglichkeiten, wie etwa das Abrufen von Aktien oder Wetterdaten sowie auf Online-Kartenmaterial gestützte Navigation. Auch Instant-Messenger verwenden zum Versenden von Textnachrichten das Mobile Internet.

Push-to-talk

Der Dienst Push-to-talk („drücken, um zu sprechen“) ermöglicht es, kurze Sprachnachrichten an einzelne Nutzer oder Gruppen zu versenden. Dieser Dienst wird in Deutschland nicht mehr unterstützt (vorher nur Telekom/D1). Durch die Popularität von Instant-Messengern erlebt die Push-to-talk-Funktion eine gewisse Renaissance, da derartige Programme eine solche Funktion bieten.[54] Dies ist jedoch im Gegensatz zum ursprünglichen Push-to-talk nicht providergestützt, sondern basiert auf der Infrastruktur des Instant-Messengers.

Apps

Erste Anwendungen von Drittanbietern, sogenannte Apps (Abkürzung von Application, englisch für „Anwendung“) wurden durch die Vorstellung der Java ME (Java Micro Edition) im Jahre 1999 möglich. Es wurden in den Folgejahren mehrere Mobiltelefone mit der Java-Technik ausgestattet, wodurch die Midlets genannten Anwendungen eine gewisse Popularität erfuhren. Die Java-Plattform wurde 2007 abgekündigt.[55]

Mit dem Erscheinen von Smartphones wurden die Möglichkeiten von Anwendungen weiter ausgebaut. Beim Erscheinen des ersten iPhone war Steve Jobs für ein geschlossenes Betriebs- und Anwendungssystem, und meinte, Webapps würden den Dienst von nativ installierten Anwendungen genauso zuverlässig und schnell erledigen.[56] Dennoch verkündete Apple am 17. Oktober 2007, auf Drängen des Vorstands und der Medien,[57] im Februar 2008 ein Software Development Kit (SDK) für Entwickler freizugeben.[58] Das Resultat für die Endbenutzer war der App Store, aus dem Apps heruntergeladen werden können. Dadurch lässt sich das Mobiltelefon um ein Vielfaches an Anwendungsmöglichkeiten erweitern.

Mit Hilfe der Programmierumgebungen (SDKs) lässt sich das Mobiltelefon – wie viele andere Computersysteme – auch gravierender modifizieren. Ein Gerät kann somit vollkommen andere Aufgaben wahrnehmen als die ursprünglichen Mobiltelefonfunktionen. Seit der Einführung von Smartphones sind SDKs jedoch überwiegend für die Entwicklung kommerzieller Anwendungen (den genannten Apps) im Gebrauch, wie z. B. Xcode für das iPhone.

GNSS-Empfang

GPS- und GLONASS-Signale werden in Mobiltelefonen von Navigationsprogrammen genutzt. 2005 erschien bereits das erste Smartphone mit eingebautem GPS-Empfänger. Es ha