1. 智慧型手機大解剖
1
牛頓科學雜誌 93號

2. 大綱
一.iPhone 6介紹
1. 基本規格
2. 基本配備
3. 特殊配備
4. 特殊應用
二.未來發展
1. 超高速通訊
2. 隨身終端裝置
3. 物聯網
2

3. 大綱
三.Q & A
1. 基地台
2. 封包通訊
3. 免費通話軟體
4. Wifi
四.個人補充
1. Apple Pay
2. VoLTE
3

4. 大綱
五.個人想法
1. 指紋感測器+客製化
4

5. iPhone 6介紹
高度 138.1毫米
寬度 67毫米
厚度 6.9毫米
重量 129公克
畫面尺寸(對
角線)
約12公分(約
4.7吋)
基本軟體(OS) iOS
相機像素
(pixel)
800萬(後置相
機)
連續待機時
間
最長10天(250
小時)
上市日期 2014年9月19日
5
1. 基本規格

6. iPhone 6介紹
2.基本配備
6
應用處理器 負責通訊以外的處理，iPhone 6內裝A8應用處理器，建
有2個CPU(中央處理裝置)回路和4個GPU(圖型處理裝置)
回路
陀螺儀+加速度
感應器
前者偵測傾斜，後者負責動作變化，常應用於操作飛機、
汽車等app遊戲
LTE數據機 =基頻晶片，負責通訊處理
功率放大器組
(PA)
輸出與接收無線電波
動作處理器 即使未用App，仍可偵測用戶的使用狀況，減緩A8的工
作消耗，進而改善電耗
氣壓感測器 利用電容變化測量氣壓變化，以計算出相對的高度變化

7. iPhone 6介紹
3.特殊配備-指紋感測器
• 不論方向，只需4.5毫米見方大小即可識別
• 比傳統輸入密碼鎖定的方式安全性更高
• 原理：
指紋感測器可偵測指紋凹凸的紋路變化。指紋「紋脊」距離感測器
的電極近，電容(靜電容量)大；而指紋「紋谷」距離感測器的電極遠，
電容小。將各電極的電容變化轉成圖像和使用者已登記的指紋相比即可
成功識別。
7

8. iPhone 6介紹
3.特殊配備-無線通訊回路
• iPhone 6將金屬外殼的上下一部
分(圖中A&A’部分)當作傳接收
訊息兼用的天線。
• 僅管因為天線的關係而大大破壞
了手機背面的美感，此設計仍替
iPhone6的收訊增色不少
8

9. iPhone 6介紹
4.特殊應用-Apple Pay
• 利用NFC&Token完成行動支付，
此應用最初僅在美國開放使用
• NFC：近距離無線通訊
• Token代碼服務技術：將信用卡
資料轉換成一串虛擬的數位憑證
（Token），來取代實體信用卡
的帳號資訊（PAN），所以在交
易時卡片帳號並不會經過商家，
縮小風險。
9
（照片提供／EMVCo）

10. 未來發展
• 目標一：超高速通訊
• 預計在2020年通訊規格提高至5G
• HOW ???
→加速無線通訊速度，使用高頻無線電波
• 高頻無線電波：
頻率越高，頻寬越寬；頻寬越寬，一次可傳輸的資料量就越大，所
以通訊速度就變快了。
現在 未來
通訊規格 LTE 5G
通訊速度 0.15吉位元/秒 10吉位元/秒
舉例 4分/下載1張DVD 4秒/下載1張DVD
10

11. 未來發展
• 目前正在開發「大規模MIMO技術」，將數十~數百天線連動，朝特定
方向放出強烈無線電波(http://www.ni.com/white-
paper/52382/zht/)
1. 優點一：無線電波有頻率越高，傳送距離越短的特性，但大規模
MIMO因為是朝特定方向傳輸，可減少高頻無線電波傳到行動電話之
前的衰減量。
2. 優點二：現在天線接收無線電波的範圍包含四面八方，但大規模
MIMO無線電波呈束狀，可較精確地傳送與接收訊息，和自身無關的
資訊部會傳送到接收天線。
11

12. 未來發展
• 目標二：隨身終端裝置
• 未來想像……
1. 將SIM卡從智慧型手機脫離並「獨立」，一名使用者(一個電話號碼)
可依當下需求任易更換使用的隨身終端裝置
2. 將SIM卡裝置客製化，設計成家裡鑰匙或是車鑰匙，限定次數或期間，
給予家人或朋友開鎖的權利，使用範圍不再侷限於單人使用，終端
裝置也可數人共用
12

13. 未來發展
• 目標三：物聯網
• 應用1-防災
當發生海嘯、地震等必須避難的災害，災區中每個人的智慧型手機
等終端裝置可立即顯示最佳的避難路徑，引導民眾避難。
• 應用2-智慧城市
西班牙桑坦德小鎮(Santander)，除了公共設施、到路和街燈，鎮上
其他所有公共建設均安裝感測器，正在進行城鎮資訊的社會實驗。
桑坦德智慧城市官方網站
http://www.smartsantander.eu/
13

14. Q & A-基地台
• Q1：為甚麼無論屋外或地下室皆能接收到無線電波？
• A1：關鍵在基地台的設置與設置密度。智慧型手機是利用無線電波和
最近的基地台通訊之後，再將訊息透過基地台傳送到目標手機中，而
不是兩支智慧型手機直接通訊。
• 市區中的基地台設置密度較高，縮小了每個基地台的負責範圍，避免
太多使用者集中在一座基地台造成通訊速度減慢。
• 在基地台的交界處，行動電話會測定哪座基地台傳來的無線電波強度
較大，以更換基地台保持良好的通訊速度
• 「下載」比「上傳」快：
基地臺一直有電力供應，但行動電話因為電力的受限(電池)，只能
在盡量減少消耗電力的情況下進行上傳的工作。
14

15. Q & A-封包通訊
• Q2：郵件和圖像是轉換成什麼樣的無線電波在空中傳送？
• A2：先將郵件和圖像等數位資訊(「0」與「1」的排列)分割成一個個
「封包」(packet)，再將封包搭載於調整過相位和振幅的無線電波上
傳輸出去。
15

16. Q & A-免費通話軟體
• Q3：免費通話軟體和行動電話的一般通話有何不同？
• A3：Line等軟體的語音通話和傳送郵件或圖像的「封包通訊」機制相
同，會受範圍內使用者多寡而有通訊品質問題。但為了維持行動電話
的一般通話通訊品質，會將基地臺一部分的頻寬獨立出來專給一般通
話通訊使用，兩者互不干擾。
• 2014年6月，日本NTT DOCOMO 開始了「VoLTE」服務，也就是將語音
通話資料比其他資料優先收發的新設計，並預計未來此服務發展潛力
無窮。
16

17. Q & A- Wifi
• Q5：車站等公共區域常見的Wifi到
底是什麼東西？
• A5：Wifi是wireless fidelity的縮
寫，它的基地台稱為路由器，以有
線的方式連上網路。但使用上有距
離限制，大約只有路由器周圍數十
公尺才能使用。
• 利用Wifi上網的數據量並沒有包含
在通訊業者規定範圍內，因為手機
收取月費中規定的通訊量是指「經
由你所簽約的行動電話公司所屬基
地台進行的通訊量」，但wifi的通
訊並非透過行動電話公司的基地台，
所以利用wifi上網相較下比較划算。
17

18. 個人補充
1. Apple Pay
• 服務範圍-其實台灣也可以用！
最初只在美國開放，但其實只要將手機的地區設定更改成美國，再
拿一張美國信用卡輸入相關資料即可使用Apple Pay
• person-to-person payments
蘋果今年7月推出新服務：利用指紋感應器，使用者之間可以透過
Apple Pay付款，未來可應用在網拍、路邊攤販，真正的做到「電子錢包」
的意義
18

19. 個人補充
2. VoLTE
• 目前 VoLTE服務範圍包含日本、美國、韓國地區。
• 目前瓶頸：
1. NTT DoCoMo在2014年6月商轉VoLTE之初，支援服務的新機數量稀少，
因VoLTE終端手機須新增許多功能及調整通訊協議，成本提高。
2. 仍在思考完美且完整的計費方案。若照傳統計時，將流失用戶；但
若是照數據費用則會損及電信業者營收。目前仍採用基本費用和數
據用量計費捆綁，積極推廣VoLTE的價值。
• 儘管如此，國際業者仍不放棄，並表示VoLTE真正的力量在於和數據
的互通，建議將VoLTE與普通的語音服務區別，視為一種新的服務加
以發展。http://www.mic.iii.org.tw/Institute/college/CollegeDtl.aspx?sqno=109
• (資料來源：蔡玉青資深產業分析師 資策會MIC 2015/01/27 )
• 2015年2月26日，美、日、韓三地的VoLTE服務已可跨越地域限制，進
行國際漫遊。https://www.nttdocomo.co.jp/english/info/media_center/pr/2015/0226_00.html
19

20. 個人想法
1. 指紋感測器+客製化
• 可加裝在汽機車上，駕駛必須在被指紋感測器確認為車主或是車主同
意共享人之後，車子才可發動
• 動機：指紋感測的技術除了應用在Apple Pay，憑藉指紋的隱私程度
高的特性，應該也可以在其他地方廣泛利用來處理和個人資產相關的
事情
• 優點：
A. 失竊率低
B. 車主不用擔心忘記攜帶鑰匙或隨身終端鑰匙的問題
C. 在使用者指紋輸入系統後，系統可先一步確認目前使用者年齡，大
幅降低青少年交通事故
• 其他設想：希望未來在車子發動前能先確認使用者狀態，避免酒駕
20

21. 參考資料
• 牛頓科學雜誌 93號
• http://m.life.com.tw/?app=view&no=179160
• http://image.funmakr.com/files/media/a05/a05_0.jpg
• http://www.ni.com/white-paper/52382/zht/
• http://mrmad.pixnet.net/blog/post/188804859-
%5Bios8%E6%95%99%E5%AD%B8%5D%E6%95%99%E6%82%A8%E7%A0%B4%E8%A
7%A3%E6%90%B6%E5%85%88%E9%96%8B%E5%95%9Fapple-
pay%E5%8A%9F%E8%83%BD
• http://9to5mac.com/2015/07/03/apple-pay-person-to-person/
• http://www.ithome.com.tw/news/91100
21

22. 謝謝觀賞 請多指教
22