關(guān)于無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端現狀分析論文
針對不同的用戶(hù)群體,現階段無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端高、中、低端三大類(lèi)并存,而且多功能終端占據主要市場(chǎng)。多功能終端較傳統話(huà)音手機功能豐富,它可以攝像、拍照,可以有PDA、MP3甚至計算機的處理功能,它也可以看電視,下載視頻節目,還可以做電子錢(qián)包或成為電子商務(wù)終端。但這種終端由于通信能力和主CPU數據處理能力的限制,需要復雜數據處理能力的業(yè)務(wù)的實(shí)施不夠完善,例如攝像頭像素可能不夠,如果像素夠了又受移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )傳輸能力限制而出現不能無(wú)線(xiàn)傳輸的問(wèn)題,到了網(wǎng)絡(luò )電視和流媒體,對網(wǎng)絡(luò )傳輸能力的要求就更高了。所以總的來(lái)說(shuō),現有網(wǎng)絡(luò )條件下,業(yè)務(wù)已經(jīng)多種多樣,但還是不能滿(mǎn)足用戶(hù)體驗需求,很多業(yè)務(wù)目前只是起步階段,是3G業(yè)務(wù)的一個(gè)雛形,到了3G或者后來(lái)的4G,開(kāi)放的智能終端最終滿(mǎn)足用戶(hù)對移動(dòng)通信的需求。
傳統意義上的移動(dòng)業(yè)務(wù)局限于話(huà)音業(yè)務(wù),硬件結構主要由射頻模塊和基帶處理模塊兩部分組成。在此硬件基礎上的軟件比較簡(jiǎn)單,而且多由終端生產(chǎn)廠(chǎng)商自己研究開(kāi)發(fā),軟件和用戶(hù)界面都已經(jīng)固化到終端里,不能修改,或只能通過(guò)廠(chǎng)家修改和升級。
如今移動(dòng)終端數據處理能力不斷增強,其應用也日益多樣化,對整個(gè)系統的軟硬件資源要求不斷提高,移動(dòng)終端已不再是傳統意義上的移動(dòng)電話(huà),除了簡(jiǎn)單的話(huà)音通信功能外,它還具備數據通信和數據計算功能�，F有的多功能終端能滿(mǎn)足一定的數據處理能力,它們多采用ARM9或者ARM11等功能較強的處理器作為控制芯片,而且具有較強的獨立終端操作系統,操作系統或通過(guò)JAVA和BREW等應用運行平臺對外開(kāi)放應用程序接口(API),以便第三方應用和業(yè)務(wù)客戶(hù)端能通過(guò)下載運行于終端之上。
目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現了很多功能強大的雙處理器(CPU)終端,現階段的智能移動(dòng)終端一般就是指這種具備了兩個(gè)處理器的終端。圍繞這兩個(gè)CPU形成移動(dòng)智能終端中的兩個(gè)子系統:通信子系統和應用子系統。目前的這種終端由于標準化程度還不夠,不能實(shí)現應用的廣泛互通,不能實(shí)現外部功能接口的互通,也不能實(shí)現功能組件的相互替換,所以它們還僅僅是智能終端的雛形。但即便如此,這樣強大而復雜的硬件資源需要系統化管理,單獨的智能移動(dòng)終端操作系統主要用來(lái)完成諸如進(jìn)程、內存、外部設備等系統資源的調度和管理,并提供或通過(guò)JAVA或BREW等應用運行平臺為上層應用軟件提供服務(wù)。
現階段存在的移動(dòng)終端,除了傳統的'話(huà)音終端外,多功能終端和初期的智能終端都逐漸趨于開(kāi)放,功能組件逐漸模塊化,加上OMA、3GPP、OMTP等標準化組織的推動(dòng),無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端日益具備了規范的邏輯體系結構,如圖1所示。
基于硬件平臺(ASIC、外部設備)上的包括操作系統、應用平臺、應用程序和業(yè)務(wù)客戶(hù)端程序都是通過(guò)計算機軟件實(shí)現,我們統稱(chēng)之為終端軟件。
終端操作系統
移動(dòng)終端操作系統作為連接軟硬件、承載應用的關(guān)鍵平臺,在智能終端中扮演著(zhù)舉足輕重的角色。目前市場(chǎng)上主流的普通多功能終端操作系統主要有NucleusPLUS、pSOSystem等,主流的智能終端操作系統有Symbian、WindowsCE、PalmOS、Linux等。
NucleusPLUS是由AcceleratedTechnologyInc.(ATI)公司推出的、專(zhuān)為實(shí)時(shí)嵌入式應用設計的一個(gè)搶先式多任務(wù)操作系統內核,其95%的代碼是用ANSIC寫(xiě)成的,因此非常便于移植并能夠支持大多數類(lèi)型的處理器。從實(shí)現角度來(lái)看,NucleusPLUS是一組C函數庫,應用程序代碼與核心函數庫連接在一起,生成一個(gè)目標代碼,下載到目標板的RAM中或直接燒錄到目標板的ROM中執行。在典型的目標環(huán)境中,NucleusPLUS核心代碼區一般不超過(guò)20K字節大小。NucleusPLUS采用了軟件組件的方法,由于采用了軟件組件的方法,NucleusPLUS各個(gè)組件非常易于替換和復用。
pSOSystem(簡(jiǎn)稱(chēng)pSOS)是集成系統有限公司(IntegratedSystems)研發(fā)的產(chǎn)品,它是一個(gè)由標準組件組成的、可擴展可裁減的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統,包含單處理器支持模塊(pSOS+),多處理器支持模塊(pSOS+m),文件管理器模塊(pHILE),TCP/IP通訊包(pNA),圖形界面,JAVA,HTTP等。pSOSystem功能模塊完全獨立,開(kāi)發(fā)者可根據應用要求擴展系統功能和存儲容量。pSOS在中國市場(chǎng)占有率較高,主要應用領(lǐng)域包括通訊、航天、信息家電以及工業(yè)控制。pSOSystem的主要缺點(diǎn)在于其上下文切換時(shí)間長(cháng),實(shí)時(shí)性不強,采用的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境SniffPlus與產(chǎn)品兼容性不好,部分關(guān)鍵功能無(wú)法使用。
Symbian公司是由諾基亞與松下、愛(ài)立信、Psion等公司聯(lián)合注資的,它的成立就是要防堵微軟的移動(dòng)終端市場(chǎng)的進(jìn)入和稱(chēng)霸企圖,為未來(lái)智能無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端提供一個(gè)標準作業(yè)平臺。SymbianOS是一個(gè)實(shí)時(shí)性、多任務(wù)、多線(xiàn)程的純32位的操作系統。其前身是PsionSoftware公司的Epoc操作系統。它的特點(diǎn)是功耗低,內存占用少,適合硬件受限的移動(dòng)終端。再加上它的技術(shù)支持上都是一些老牌的具有豐富經(jīng)驗的手機制造商,所以它們與2G、2.5G、3G有平滑接口,而適應手機范圍跨GSM/GPRS/WCDMA和CDMA2000兩大系列。對原有的通信協(xié)議,外設支持全部繼承,因此受到了占世界產(chǎn)量75%以上的終端制造商的歡迎。
最早微軟推出了用于手機的WindowsCE1.0和WindowsCE2.0,后來(lái)又于2000年推出了WindowsCE3.0,曾以PocketPC和Smartphone命名該針對移動(dòng)終端的操作系統,目前用于移動(dòng)通信終端的WindowsCE3.0統稱(chēng)為WindowsMobile。WindowsCE3.0專(zhuān)門(mén)用于為包括移動(dòng)與低能耗設備在內的大量產(chǎn)品建立動(dòng)態(tài)應用程序及服務(wù)。此外,WindowsCE3.0的擴展平臺特性集實(shí)現了模塊化,因此,開(kāi)發(fā)人員可以?xún)H從200多個(gè)成熟的前沿操作系統組件中選擇自己所需的組件。WindowsCE3.0可以工作在12種不同的處理器體系結構、180余種CPU上,可以用于許多種不同的設備,包括工業(yè)自動(dòng)化、手持便攜式PC、高速數據獲取設備以及一些用戶(hù)應用程序如游戲控制臺和機頂盒。目前主要被一些新興或有IT基礎的廠(chǎng)商所采用,并與PC應用聯(lián)系緊密。
PalmOS是一種32位的嵌入式操作系統。此系統是3Com公司的PalmComputing部開(kāi)發(fā)的。PalmOS最初是定位于掌上電腦的操作系統,但是隨著(zhù)手機和掌上電腦的不斷融合,PalmOS已經(jīng)在通信方面作出了努力。Handspring已經(jīng)推出了支持GSM和CDMA等不同制式移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )的掌上電腦,使用的就是PalmOS操作系統。
嵌入式設備非常適合像Linux這樣的操作系統,因為L(cháng)inux本身是開(kāi)放源代碼的,而從源代碼級來(lái)對個(gè)性化的產(chǎn)品進(jìn)行定制是最根本和最深入的。開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了諸如互聯(lián)網(wǎng)應用、工業(yè)控制系統以及數據獲取設備的相關(guān)產(chǎn)品。隨著(zhù)嵌入式Linux技術(shù)的不斷成熟,它已能夠滿(mǎn)足更加靈活的體積要求,并支持越來(lái)越多的不同體系結構的處理器產(chǎn)品,開(kāi)始逐步進(jìn)入主流的嵌入式市場(chǎng)。然而,嵌入式Linux在發(fā)展過(guò)程中也遇到了一些制約瓶頸。首先,嵌入式Linux系統在這個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品發(fā)展比較晚,開(kāi)發(fā)的時(shí)間比較短,在某些方面還有待成熟;其次,嵌入式設備個(gè)性化比較強,導致從事嵌入式Linux開(kāi)發(fā)的廠(chǎng)商所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品現在互不兼容。在眾多Linux開(kāi)發(fā)人員的共同努力下,它正在不斷地完善以滿(mǎn)足新一代消費產(chǎn)品的需求,在2003年,摩托羅拉推出了全球第一款采用Linux操作系統的手機——A760。
操作系統的優(yōu)劣決定了手機的品位和性能,操作系統設計得越好,不僅用戶(hù)使用方便,而且可以為用戶(hù)提供眾多的新功能和應用。從技術(shù)發(fā)展角度看,操作系統將為終端加快更新?lián)Q代提供必要和充分的條件。
應用運行平臺
應用運行平臺的引入使終端更加開(kāi)放,允許終端從移動(dòng)通信運營(yíng)商的移動(dòng)門(mén)戶(hù)上或互聯(lián)網(wǎng)上下載各種應用程序,并在手機創(chuàng )造可執行環(huán)境,然后以在線(xiàn)或離線(xiàn)的方式運行這些程序,從而得到所需的服務(wù)。由于定義了可執行程序下載的標準,并在手機上創(chuàng )立了可執行環(huán)境,由此,在移動(dòng)通信業(yè)第一次為軟件開(kāi)發(fā)商創(chuàng )造了巨大的商業(yè)機會(huì ),手機用戶(hù)在得到豐富應用體驗的同時(shí),也大大提高了運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )流量。Java是目前最主流的應用平臺,BREW在CDMA終端中應用廣泛,也隨著(zhù)WindowsMobile的推廣日益興盛。
Java由于它簡(jiǎn)便易行、跨平臺、開(kāi)放等特點(diǎn)受到了廣泛的歡迎。它可以做到與平臺無(wú)關(guān)“一次編寫(xiě),到處運行”。J2ME(Java2MicroEdition)作為Java2平臺的一部分,與J2SE、J2EE一道,為無(wú)線(xiàn)應用的客戶(hù)端和服務(wù)器端建立了完整的開(kāi)發(fā)和部署環(huán)境。由于專(zhuān)門(mén)針對多樣化的嵌入設備和消費電子設備,J2ME的結構與傳統的編程序語(yǔ)言和規范有一些不同,它是由配置(Configuration)、簡(jiǎn)表(Profile)和可選包(OptionalPackage)三要素構成。J2ME技術(shù)由一個(gè)虛擬機和一組API組成,這組API適合于為消費和嵌入式電子設備提供經(jīng)過(guò)剪裁的運行環(huán)境。Java的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是它能同時(shí)為多種連網(wǎng)的便攜機、臺式機或其它工作站和服務(wù)器提供服務(wù),無(wú)論運行在這些客戶(hù)機上的軟件是Javaapplets、獨立的Java程序、HTML瀏覽器還是本地的應用程序,它都可以同時(shí)支持。利用J2ME,這些企業(yè)系統也可以直接與各種電子設備進(jìn)行通信。
J2ME體系的一般結構是:由Configuration定義的Java虛擬機運行于設備的宿主操作系統之上,構成整個(gè)平臺的基礎。Configuration提供了基本的語(yǔ)言特性,Profile提供針對設備的特殊功能API和擴展類(lèi)庫。應用程序的運行環(huán)境需要一個(gè)Configuration和至少一個(gè)Profile,多個(gè)Profile可以共存,也可以疊加。
圖2J2ME的體系結構
BREW是高通2001年1月推出的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端應用軟件的運行平臺,它擴展了Rex操作系統的功能,而又扮演開(kāi)發(fā)平臺的角色。BREW平臺為無(wú)線(xiàn)設備提供開(kāi)放式標準平臺的應用程序執行環(huán)境,是無(wú)線(xiàn)應用程序開(kāi)發(fā)、設備配置、應用程序發(fā)布以及計費和支付的完整端到端解決方案的一部分。完整的BREW解決方案包括面向開(kāi)發(fā)者的BREWSDK(軟件開(kāi)發(fā)包)、面向設備制造商的BREW應用程序平臺和移植工具以及由運營(yíng)商控制和管理的BREW分發(fā)系統(BDS)。利用該系統,開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)的應用程序可以輕松投入市場(chǎng)并協(xié)調計費和支付過(guò)程。
是MicrosoftXMLWebservices平臺。XMLWebservices允許應用程序通過(guò)Internet進(jìn)行通訊和共享數據,而不管所采用的是哪種操作系統、設備或編程語(yǔ)言。平臺提供創(chuàng )建XMLWebservices并將這些服務(wù)集成在一起之所需。對個(gè)人用戶(hù)的好處是無(wú)縫的、吸引人的體驗。
本講小結
目前市場(chǎng)上高、中、低端無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端并存,分別滿(mǎn)足不同用戶(hù)群體的需要,但在未來(lái)相當長(cháng)一段時(shí)間內具備獨立操作系統和一定開(kāi)放接口的多功能終端將繼續占據主導地位,在這段時(shí)間內,終端硬件平臺由TI、Qualcomm等公司提供核心Modem芯片和解決方案,協(xié)處理器和雙處理器結構相對穩定,所以終端上的操作系統、運行平臺、游戲、客戶(hù)端等應用程序成為決定終端功能的主要因素,而且由于功能軟件和應用軟件之間兼容性和互通性差,因此終端上的軟件開(kāi)發(fā)也就成為終端生產(chǎn)廠(chǎng)商研發(fā)的重點(diǎn)。隨著(zhù)終端技術(shù)發(fā)展和標準化工作的推進(jìn),移動(dòng)終端必然更加開(kāi)放和功能標準化,到時(shí),終端成本降低,成為用戶(hù)使用全業(yè)務(wù)的載體,到時(shí)終端的發(fā)展受限于通信業(yè)務(wù)發(fā)展。
也正因為移動(dòng)終端和業(yè)務(wù)現階段的多樣性以及技術(shù)產(chǎn)品的非嚴格規范性,在將來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內另外一個(gè)發(fā)展動(dòng)向也值得注意,即運營(yíng)商將向終端制造商直接定制某些特殊要求的終端,這對運營(yíng)商來(lái)說(shuō)是競爭所需。另外,由于終端的多業(yè)務(wù)、多服務(wù)也不可能制造出萬(wàn)能的全標準化終端,未來(lái)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端發(fā)展將會(huì )根據用戶(hù)需要和各方利益在定制和標準化之間取得平衡。
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