Презентацию к данной лекции Вы можете скачать здесь.
Введение
Мобильные устройства стали неотъемлемой частью повседневной жизни и деятельности большинства людей во всем мире. Поэтому операционные системы для мобильных устройств в настоящее время бурно развиваются. Данная лекция является кратким обзором ОС для мобильных устройств.
Особенности ОС для мобильных устройств
К мобильным устройствам принято относить мобильные телефоны, смартфоны и коммуникаторы. Разработчики ОС для мобильных устройств работают над тем, чтобы приблизить возможности этих ОС к возможностям ОС для настольных и портативных компьютеров. Однако в ОС для мобильных устройств есть своя специфика. Их основные особенности следующие.
Учет более жестких ограничений по памяти мобильных устройств. Хотя мобильные устройства активно развиваются, по своим параметрам (объему памяти, быстродействию процессора) они все же пока уступают настольным компьютерам. Поэтому приложения для мобильных устройств, требующие большого объема памяти, воспроизводятся на мобильных устройствах с неполными возможностями. Ряд инструментов, например, Java, также доступны для мобильных устройств в специальных версиях, разработанных с целью экономии памяти, с ограничениями, не свойственными классическим версиям: на мобильных устройствах работает Java Micro Edition (JME),а не полная версия – Java Standard Edition (JSE) для настольных компьютеров. В ней, например, отсутствует вещественная арифметика в Java и ряд других важных возможностей.
Учет более низкой скорости процессора. По сравнению с настольными компьютерами, аналоги настольных приложений на мобильных устройствах работают заметно медленнее: например, медленно открывается изображение на экране мобильного телефона, текстовый файл для просмотра и т.д. Это неудобно для пользователей и, по-видимому, будет преодолено в последующих версиях самих мобильных устройств и их ОС.
Учет особенностей экранов и экранных навигаторов конкретных моделей мобильных устройств. Многие типы мобильных устройств различных фирм имеют существенно разные экраны и различные виды экранных навигаторов (трэкбол и др.). При разработке ОС и сервисных программ для мобильных устройств эти различия приходится учитывать, что осложняет разработку программного обеспечения.
Совместимость с основными форматами файлов: .doc/docx, .ppt/.pptx, .pdf, .jpg и др. При работе на мобильном устройстве необходимо иметь возможность визуализировать, редактировать и создавать файлы тех же привычных форматов, что и на настольных компьютерах. Обеспечение такой совместимости – одна из важных задач ОС и сервисных программ для мобильных устройств.
Мультимедийные возможности: рисунки, видео, аудио, обмен мультимедийными сообщениями. Обработка мультимедийной информации для мобильных устройств особенно важна: пользователи должны иметь возможность сделать фотографии, снять видео, просмотреть их на мобильном устройстве, опубликовать в Интернете, послать на настольный компьютер или в виде сообщения своим корреспондентам.
Поддержка коммуникационных и сетевых технологий: Wi-Fi / WiMAX, Bluetooth, GPRS, EVDO, GSM, CDMA. Мобильное устройство и его ОС должны обеспечивать для пользователей возможность современных видов коммуникации в беспроводных сетях.
Рынок ОС для мобильных устройств
В настоящее время на рынке мобильных устройств используется несколько десятков наиболее распространенных ОС. Некоторые из них разработаны на основе свободно распространяемого ядра Linux. Ведущие фирмы-производители мобильных устройств поддерживают собственные ОС либо ОС, приобретенные вместе с их фирмами-разработчиками. Наиболее распространенные ОС для мобильных устройств следующие:
Nokia Symbian OS
Google Android
Windows Mobile
Blackberry OS.
Apple iPhone OS
Samsung Bada
PalmOS.
В данной лекции мы рассмотрим первые четыре семейства ОС для мобильных устройств как наиболее популярные.
Windows Mobile
Windows Mobile – семейство ОС для мобильных устройств фирмы Microsoft. Оно относится к семейству Windows CE (Consumer and Embedded) – Windows для встроенных систем. Ядро ОС Windows Mobile основано на ОС Windows CE.
Текущая версия Windows Mobile (2010) – Windows Phone Classic 6.5. В США Windows Mobile - третья по популярности ОС для мобильных устройств (после Blackberry OS и iPhone OS). Windows Mobile поддерживает следующие виды мобильных устройств: PocketPC, смартфоны, коммуникаторы (например, Qtek). Первая версия Windows Mobile была выпущена в 1996 г.
Windows Mobile: возможности и ПО. ОС Windows Mobile предоставляет разнообразный набор возможностей и программного обеспечения:
Office Mobile – аналог Microsoft Office для мобильных устройств; полная совместимость по форматам;
Windows Media Player – мультимедийный проигрыватель, аналог проигрывателя для настольной версии Windows;
Internet Explorer Mobile – Web-браузер, аналог Internet Explorer для настольной версии Windows;
Программное обеспечение для поддержки Bluetooth и Wi-Fi – современных видов коммуникации;
Программное обеспечение Microsoft ActiveSync для синхронизации данных с настольными компьютерами.
Windows Mobile поддерживает пользовательский интерфейс с мобильным устройством с помощью касания экрана стайлусом и пальцами, в том числе (в современных версиях) – multi-touch.
Новые версии Windows Mobile поддерживают также .NET Compact Framework, что дает возможность выполнения приложений для платформы .NET на мобильных устройствах.
Версии Windows Mobile 6. Начиная с версии 6, Windows Mobile выпускается в трех основных версиях:
Windows Mobile 6 Classic — для КПК
Windows Mobile 6 Professional — для коммуникаторов
Windows Mobile 6 Standard — для смартфонов.
Пользовательский интерфейс Windows Mobile 6.5 представлен на рис 30.1.
(рис 30.1) Пользовательский интерфейс Windows Mobile 6.5
Как видно из рисунка, он очень похож на пользовательский интерфейс настольных версий Windows, что существенно облегчает работу пользователей.
Перспективы Windows Mobile. На наш взгляд, ОС Windows Mobile имеет большие перспективы, хотя все сложнее и сложнее становится конкуренция с другими популярными ОС, прежде всего, с ОС фирм Apple (iPhone OS) и Google (Android). В целях конкуренции фирма Microsoft развивает новый проект – Microsoft KIN, новый смартфон, конкурирующий с Apple iPhone.
Symbian OS
Symbian OS – наиболее распространенная в настоящее время ОС для мобильных устройств, разработанная консорциумом Symbian (Nokia, Ericsson, Psion, Motorola), основанным в 1998 г. Фирма Nokia финансирует объединение Symbian Foundation, целью которого является разработка и поддержка единой (для мобильных устройств различных компаний) мобильной платформы на основе Symbian OS. Symbian OS разработана на основе ОС Psion EPOC32 (фирмы Psion). Язык реализации системы – C++; имеется также поддержка Java. Наиболее распространенные версии – Symbian OS Series 60 2nd edition; 3rd edition.
По данным на конец 2009 г., 47% смартфонов в мире используют Symbian OS. Для сравнения, показатели использования других ОС: Blackberry OS – 20%, Windows Mobile – около 9%, Google Android – около 5%.
Возможности Symbian OS. Symbian OS поддерживает удобный пользовательский интерфейс и имеет значительное число сервисных программ, в том числе – разработанных фирмой-производителем Nokia. Основные возможности для пользователя следующие:
Меню с иконками приложений;
Список контактов;
Поддержка встроенной фото- и видеокамеры, галереи изображений и видеоклипов;
Обработка файлов, управление памятью (SmartMedia);
Web-браузер;
Электронная почта;
Обмен сообщениями SMS и MMS;
Поддержка GPS-навигации;
Редакторы фото и видео;
Поддержка Java Micro Edition - загрузки и исполнения мидлетов;
Библиотека приложений фирмы Nokia.
Google Android
Google Android – стек приложений для мобильных устройств, включающий
операционную систему (на базе ядра Linux), промежуточное программное обеспечение
(middleware) и сервисные программы. Система Android разработана фирмой Android, Inc.,
приобретенной компанией Google (2005). В настоящее время (2010 г.) это четвертая по
популярности ОС для смартфонов в США. Важной особенностью Google Android является
то, что сервисные программы и библиотеки этой системы написаны на Java.
Возможности Google Android.Прежде всего, Google Android привлекает пользователей своим удобным и эстетичным пользовательским интерфейсом, который разработан с использованием двумерной и трехмерной графики (библиотеки OpenGL). Основные возможности системы следующие:
СУБД SQLite для хранения данных;
Поддерживаемые сетевые технологии: GSM/EDGE, IDEN, CDMA, EV-DO, UMTS, Bluetooth, Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth 2.0;
Обмен сообщениями SMS и MMS;
Web-браузер на базе WebKit Application Framework.
Поддержка Java. Фирма Google по принципиальным соображениям использует в системе Android собственную реализацию Java – Dalvik Virtual Machine, разработанную специально для мобильных устройств. По мнению специалистов Google, cтандарт Java Micro Edition (JME) устарел, так как рассчитан на устаревшие типы мобильных устройств и их технические возможности. Поэтому в Google Android стандарт JME не поддерживается.
Поддержка мультимедиа. В системе Google Android имеются кодеки для всех распространенных мультимедийных стандартов, программное обеспечение для обработки мультимедийных файлов и взаимодействия с видео- и аудиоустройствами.
Поддержка разработки приложений. Система Google Android имеет свою собственную интегрированную среду для разработки приложений - Android SDK, включающий эмулятор мобильных устройств, средства отладки, профилирования, а также plug-in к популярной среде Eclipse для разработки Java-приложений.
Пользовательский интерфейс Google Android представлен на рис 30.2.
(рис 30.2) Пользовательский интерфейс Google Android
BlackBerry OS
Blackberry OS - ОС для мобильных устройств с базовым набором приложений, работающая на смартфонах и коммуникаторах фирмы Research and Motion (RIM) – например, BlackBerry Torch 9800. Современная версия системы (2010) – BlackBerry OS 6.0.
Возможности BlackBerry OS.BlackBerry OS поддерживает широкий набор возможностей для пользователей, в том числе:
Пометка сообщений и установка времени напоминаний на смартфоне BlackBerry;
Просмотр вложенных папок персональных контактов и редактирование контактов. BES (BlackBerry Enterprise Server) вставляет все пользовательские контакты в приложение Contacts, даже если они находятся в различных папках;
Просмотр и использование контактов, расположенных в общих папках, и копирование их в локальный список контактов пользователя, при наличии разрешения;
Программа просмотра файлов для доступа в общие сетевые ресурсы с возможностью открывать, добавлять и сохранять документы. Возможность просмотра информации о документе, в том числе типа файла, размера и даты;
Отправка приглашения на встречи и записи календаря со смартфона BlackBerry;
Возможность добавлять, удалять, перемещать и переименовывать персональные папки;
Возможность просматривать личный список рассылки в контактах Outlook и отправлять письма по нему;
Фирма RIM также работает над решением, которое позволит письмам, пришедшим со смартфона, выглядеть так же, как если бы они были отправлены из Microsoft Outlook.
Новые возможности BlackBerry OS 6.0 (август 2010):
Новый пользовательский интерфейс предназначенный для широкого использования Multitouch-жестов, но при этом сохраняющий возможности управления с помощью трэкбола;
Структура рабочего стола, аналогичная операционным системам Apple iOS и Android;
Улучшенные мультимедийные возможности ОС;
Улучшенные возможности для веб-серфинга: в новой версии ОС используется мобильный браузер на основе инструмента WebKit, что позволяет запускать веб-приложения, написанные на языке HTML 5;
Упрощенный доступ к мобильным сообщениям, электронной почте и социальным сетям.
Перспективы ОС для мобильных устройств
В связи с активным развитием мобильных устройств, операционные системы для них имеют большие перспективы развития. На наш взгляд, основными направлениями дальнейшего развития ОС для мобильных устройств являются:
Улучшение и упрощение пользовательского интерфейса;
Улучшенная графика;
Более широкие мультимедийные возможности;
Развитие набора сервисных и игровых программ;
Обеспечение полной совместимости с настольными компьютерами и с используемыми на них форматами файлов;
Продолжение и развитие использования платформы Java для мобильных устройств; все ведущие производители мобильных устройств поддерживают платформу Java, что является гарантией развития самой Java-технологии;
Развитие самих мобильных устройств: улучшение разрешения экранов, ускорение процессоров, увеличение объема памяти, реализация новых быстрых коммуникационных технологий, и поддержка этих новых возможностей в ОС для мобильных устройств.
Ключевые термины
Blackberry OS - ОС для мобильных устройств с базовым набором приложений, работающая на смартфонах и коммуникаторах фирмы Research and Motion (RIM).
Google Android – стек приложений для мобильных устройств, включающий
операционную систему (на базе ядра Linux), промежуточное программное обеспечение
(middleware) и сервисные программы.
Symbian OS – наиболее распространенная в настоящее время ОС для мобильных устройств, разработанная консорциумом Symbian (Nokia, Ericsson, Psion, Motorola)
Windows CE (Consumer and Embedded) – версия Windows для встроенных систем.
Windows Mobile – семейство ОС для мобильных устройств фирмы Microsoft.
Краткие итоги
В настоящее время ОС для мобильных устройств бурно развиваются, как и сами эти устройства – мобильные телефоны, смартфоны, коммуникаторы. Особенности ОС для мобильных устройств: учет ограничений по памяти и невысокой скорости процессора, учет особенностей и различий экранов и экранных навигаторов различных моделей мобильных устройств, совместимость со всеми основными форматами файлов, инструменты для обработки мультимедийной информации, поддержка современных коммуникационных и сетевых технологий.
Наиболее распространенные ОС на рынке ОС для мобильных устройств: Nokia Symbian OS, Google Android, Windows Mobile, Blackberry OS, Apple iOS, Samsung Bada, PalmOS.
Windows Mobile – ОС для мобильных устройств фирмы Microsoft, поддерживающая на мобильных устройствах пользовательский интерфейс и возможности, аналогичные Windows для настольных компьютеров. Это третья по популярности ОС для смартфонов. Windows Mobile предлагает широкий набор программных средств, аналогичных популярным программам для настольных Windows-машин: Office Mobile, Windows Media Player, Internet Explorer Mobile и др.
Начиная с версии 6, Windows Mobile выпускается в трех вариантах: Windows Mobile 6 Classic — для КПК, Windows Mobile 6 Professional — для коммуникаторов, Windows Mobile 6 Standard — для смартфонов.
В новой версии Windows Mobile улучшена поддержка Wi-Fi и Bluetooth и реализован ряд других возможностей, подробно описанных в лекции.
Несмотря на хорошие перспективы, Windows Mobile все труднее выдерживать конкуренцию с Apple iPhone OS и с Google Android. Развивается новый проект Microsoft – Microsoft KIN – проект нового смартфона, конкурирующего с Apple iPhone.
Symbian OS – наиболее популярная ОС для мобильных устройств, разработанная консорциумом компаний Symbian и поддерживаемая фирмой Nokia, использующей Symbian OS для всех своих моделей мобильных телефонов. Разработана на основе ОС Psion EPOC32. Реализована на языке C++. На конец 2009 г. 47% пользователей смартфонов в США используют Symbian OS. Symbian OS поддерживает традиционный набор возможностей. Следует особо отметить библиотеки программ фирмы Nokia.
Google Android – ОС для мобильных устройств фирмы Google, разработанная на основе ядра Linux. Это четвертая по распространенности ОС для мобильных устройств. Ее характерные черты – высококачественная двумерная и трехмерная графика, разработка и поддержка разработки приложений на Java.
BlackBerry OS – ОС для мобильных устройств, работающая на популярных в США коммуникаторах BlackBerry фирмы RIM. Современная версия – BlackBerry OS 6.0. Структура рабочего стола в BlackBerry OS аналогична конкурентам. Характерные особенности BkackBerry OS: удобный интерфейс для контактов, для мобильных сообщений, электронной почты, облегченный доступ к социальным сетям.
Перспективы ОС для мобильных устройств весьма многообещающие: улучшение и упрощение пользовательского интерфейса; улучшенная графика; более широкие мультимедийные возможности; развитие набора сервисных и игровых программ; совместимость с ПК и с форматами файлов; продолжение и развитие использования платформы Java для мобильных устройств; развитие самих мобильных устройств: улучшение разрешения экранов, ускорение процессоров, увеличение объема памяти, реализация новых быстрых коммуникационных технологий.
Набор для практики
Вопросы
Каковы основные разновидности мобильных устройств?
Каковы основные особенности ОС для мобильных устройств?
С какими основными форматами файлов необходимо обеспечить совместимость в ОС для мобильных устройств?
Какие коммуникационные технологии поддержаны в ОС для мобильных устройств?
Назовите наиболее широко используемые ОС для мобильных устройств.
Что такое Windows Mobile?
Ядро какой ОС использует Windows Mobile?
Какие основные офисные и сервисные приложения предоставляет Windows Mobile?
Какие современные версии (виды) Windows Mobile используются в настоящее время?
Каковы новые возможности Windows Mobile 6.1?
Что такое Symbian OS?
Какой компанией и на каком языке разработана Symbian OS?
Каковы основные возможности Symbian OS?
Какая ОС для мобильных устройств наиболее распространена в настоящее время?
Что такое Google Android?
Ядро какой ОС использует Google Android?
Каковы основные возможности Google Android?
Какую реализацию Java использует Google Android?
Каковы инструменты разработки приложений для Google Android?
Что такое BlackBerry OS?
Каковы основные возможности BlackBerry OS?
Каковы перспективы и направления дальнейшего развития ОС для мобильных устройств?
Упражнения
Проанализируйте возможности Windows Mobile, Google Android, Symbian OS, BlackBerry OS и сформулируйте, в чем преимущества и недостатки каждой из них, по сравнению со своими конкурентами.
Разработайте Java-приложение (мидлет), реализующее игру в крестики-нолики (tick-tack-toe) на доске 3x3 для Google Android, используя плагин для Eclipse и эмулятор мобильных устройств Google Android.
Темы для курсовых работ, рефератов, эссе
Аналитический обзор и сравнение возможностей ОС для мобильных устройств (реферат).
Обзор ОС Windows Mobile (реферат).
Обзор Symbian OS (реферат).
Обзор Google Android (реферат).
Обзор BlackBerry OS (реферат).
Разработка Java-приложения (мидлета), реализующего игру в крестики-нолики (tick-tack-toe) на доске 3x3 для Google Android, используя плагин для Eclipse и эмулятор мобильных устройств Google Android (курсовая работа).
