3G网络与移动终端应用技术
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2.1 3G移动终端操作系统概述

2.1.1 移动终端操作系统的发展历程

移动终端操作系统由非智能化到智能化只用了短短几年时间。1996年微软(Microsoft)公司发布了Windows CE操作系统,从此慢慢渗透手机操作系统领域。2001年后,在一段时间内,统治手机市场的巨无霸——芬兰诺基亚(Nokia)公司推出了著名的Symbian S60操作系统,把智能手机的概念做了很大的改变。Symbian以EPOC为基础,其架构与许多桌面型操作系统相似,包含先占式多任务、多运行绪和存储器保护。Symbian的最大优势在于它是为便携式设备而设计,在有限的资源下,可以运行数月甚至数年,因为其编程使用的是事件驱动,当应用程序没有处理事件时,CPU将被关闭。这是通过一种叫主动式对象的编程理念实现的。正确地使用这些技术将延长电池的使用时间。

2002—2007年间几乎是Symbian操作系统的天下。2006年,Symbian智能手机出货量达到1亿部。

2007年6月,苹果(Apple)公司iOS操作系统登上历史舞台,它将可触摸宽屏、网页浏览、手机游戏、手机地图等功能完美地融为一体,使“手指触控”的概念进入人们的生活。2008年9月,当Apple和Nokia两家公司竞争之时,安卓(Android)操作系统,这个由Google(谷歌)研发团队设计的小机器人悄然出现在世人面前。良好的用户体验和开放性的设计,让Android很快地进入智能手机市场。Android以Java为编程语言,从接口到功能,都有层出不穷的变化。相对于Symbian,其最大的优势在于系统开源,可以从网上下载很多软件,不需要证书,不需要其他限制,而且系统流畅。于是众多厂家纷纷使用开源的Android系统,使其在短短的几年内应用范围迅速攀升,并打败了日渐老化的Symbian,占据手机操作系统的半壁江山。国际研究暨顾问机构发布的2010年调查结果显示:Android操作系统位居全球智能手机操作系统首位;Nokia Symbian操作系统位居第二;Apple iOS操作系统位居第三;Microsoft的市场份额仅占1.6%。

2.1.2 常用移动终端操作系统

在2G时代,手机的操作系统不重要,因为手机的基本功能只有语音和短信,文件格式是通用的。即使是完全不同的手机,打电话和发短信都没有任何问题。但是3G完全不同,其业务不仅是打电话和发短信,即使不用手机上网,也需要用手机完成各种应用,要安装新的软件,操作系统显然极为重要。它像是建筑的最基础结构。

目前手机的操作系统有十多种,有大名鼎鼎的Apple iOS、市场份额第一的Android、老牌的Symbian、黑莓(Blackberry)OS和新生的Windows Phone,还有Linux,等等。这些操作系统并行发展,对于用户来说不一定是好事,因为所有的业务都需要适应这些操作系统,每一种业务都需要多次开发,而用户手机互不通用,需要更换手机。

1.Apple iOS

Apple iOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统。苹果公司最早于2007年1月9日的Macworld大会上公布这个系统,最初是设计给iPhone使用的,后来陆续套用到iPod Touch、iPad以及Apple TV等产品上。iOS与Mac OS X操作系统一样,也是以Darwin为基础,同属类Unix商业操作系统。原本该系统名为iPhone OS,2010年6月7日WWDC大会上宣布改名为iOS。截至2011年11月,根据Canalys的数据显示,iOS占据全球智能手机系统市场份额30%,在美国的市场占有率为43%。

iPhone OS的系统架构分为四个层次:核心操作系统层(the Core OS Layer)、核心服务层(the Core Services Layer)、媒体层(the Media Layer)和可轻触层(the Cocoa Touch Layer)。系统操作占用大概512MB存储空间。

2.Android

Android是一种以Linux为基础的开放源代码操作系统,主要用于便携设备。Android操作系统由Andy Rubin开发,最初主要支持手机。2005年由Google收购注资,并组建开放手机联盟来开发、改良,将其逐渐扩展到平板电脑及其他领域。Android的主要竞争对手是Apple iOS及Blackberry OS。2011年第一季度,Android在全球的市场份额首次超过Symbian,跃居第一。2012年2月的数据显示,Android占据全球智能手机操作系统市场59%的份额,在中国市场的占有率为76.7%。

3.Windows Phone

Windows Phone是微软公司发布的一款手机操作系统,它将微软旗下的Xbox Live游戏、Zune音乐与独特的视频体验整合至手机中。2010年10月11日晚上9点30分,微软公司正式发布了智能手机操作系统Windows Phone。2011年2月,诺基亚公司与微软公司达成全球战略同盟并深度合作,共同研发。2012年3月21日,Windows Phone 7.5登陆中国。同年6月21日,微软公司正式发布手机操作系统Windows Phone 8,它采用和Windows 8相同的内核。

4.Symbian

Symbian系统是塞班公司为手机设计的操作系统。2008年12月2日,塞班公司被诺基亚公司收购。2011年12月21日,诺基亚公司官方宣布放弃塞班(Symbian)品牌。由于缺乏新技术支持,Symbian的市场份额日益萎缩。截至2012年2月,其全球市场占有量仅为6.8%,中国市场占有率降至11%,均被Android超过。2012年5月27日,诺基亚公司宣布,彻底放弃继续开发Symbian,取消Symbian Carla的开发,最早在2012年底,最迟在2014年彻底终止对Symbian的所有支持。

Symbian操作系统的前身是英国Psion公司的EPOC操作系统,其理念是设计一个简单、实用的手机操作系统。虽然Symbian以EPOC为基础,而Symbian架构包含了多任务、多运行绪和存储器保护等功能,其中的节省存储器和清除堆栈能有效地降低资源消耗。该技术也运用于手机内存和存储卡。其编程使用事件驱动,当应用程序没有处理事件时,CPU被关闭,因此该系统非常节能。这些技术让Symbian C++开发非常复杂。许多Symbian设备支持Python、QT以及J2ME来进行开发。

从大类分,Symbian智能系统分为Symbian Sieres 60(S60)、Symbian S80、Symbian S90以及Symbian UIQ,非智能的基本上以Sieres 40(S40)为主。

5.Blackberry

Blackberry(黑莓)是加拿大RIM公司推出的一种移动电子邮件系统终端,其特色是支持推动式电子邮件、手提电话、文字短信、互联网传真、网页浏览及其他无线资讯服务。

在2011年美国的“9·11”事件中,美国通信设备几乎全线瘫痪,但美国副总统切尼的手机有黑莓功能,成功地实现了无线互联,随时随地接收关于灾难现场的实时信息。之后,在美国掀起“黑莓热潮”。美国国会因“9 · 11”事件休会期间,配给每位议员一部Blackberry,让议员们用它来处理国事。

随后,这个便携式电子邮件设备很快成为企业高管、咨询顾问和每个华尔街商人的常备电子产品。迄今为止,RIM公司已卖出超过1.15亿台黑莓,占据了近一半的无线商务电子邮件业务市场。

从技术上来说,Blackberry是一种采用双向寻呼模式的移动邮件系统,兼容现有的无线数据链路。应该说,Blackberry与桌面PC同步堪称完美,它可以自动地把Outlook邮件转寄到Blackberry中;不过在用Blackberry发邮件时,它会自动在邮件结尾加上“此邮件由Blackberry发出”字样。

Blackberry Enterprise Solution(Blackberry企业解决方案)是一种领先的无线解决方案,供移动专业人员实现与客户、同事交流和业务运作所需的信息连接。这是一种经证明有效的优秀平台,它为世界各地的移动用户提供了大量业务信息和通信安全的无线连接。

Blackberry安全无线延伸移动商业用户的企业电子邮件账户,即使他们在办公室外也可以轻松处理电邮,就像从没有离开办公桌。用户可以在旅途中发送、接收、归档和删除邮件,并阅读电邮附件,支持的格式如Microsoft Word、Microsoft Excel、Microsoft PowerPoint、Adobe PDF、Corel WordPerfect、HTML和ASCII。Blackberry解决方案的“始终在线”推入技术可以自动传递电邮,用户不需要执行任何操作就可接收通信。

6.MeeGo

MeeGo是诺基亚公司和英特尔(Intel)公司推出的一个免费手机操作系统,中文昵称“米狗”。该操作系统可在智能手机、笔记本电脑和电视等多种电子设备上运行,并有助于这些设备实现无缝集成。MeeGo基于Linux平台,融合了Nokia Maemo和Intel Moblin平台。目前市场上唯一搭载MeeGo系统的只有Nokia N9智能手机。

2002年以前,根本就没有严格意义上的手机操作系统——满足于通话功能的手机并不需要复杂的计算能力,当时的手机平台都是封闭的,各手机厂商都做自己的芯片,配上专有的软件,没有通用的操作系统,像当初的大型机时代。此后,手机的品种越来越多,承担的“任务”越来越复杂,封闭的系统显然无法满足这种需求,于是智能手机和手机操作系统应运而生。

一开始,主流的手机厂商对Linux并不放心,但是来自移动运营商等最终用户的需求犹如一只看不见的手,推动Linux走向前台。早在2003年年初,NEC公司就已经为推出3G服务的NTT DoCoMo定制了好几款Linux手机。随后,和记、沃达丰等移动运营商纷纷对Linux表示认可。原因其实很简单,运营商需要提供的业务种类越来越多,业务的变动也越来越频繁,他们迫切需要一个运行可靠、扩展性好、价钱不高的操作系统,Linux恰好满足要求。

从全球手机市场来看,手机定制(移动运营商直接下单给ODM合作伙伴,由他们按照运营商的要求研发和生产手机)早已成为潮流。为了满足运营商的需求,ODM厂商开始对Linux热心起来。摩托罗拉是Linux阵营中支持力度最大的手机厂商,在2007年推出V8、U9等优秀智能机后,2008年又推出E8和Zn5等实力新机,2009年推出A1210,让人眼前一亮。但是,摩托罗拉公司宣布不再开发和使用基于Linux的MOTOMAGX手机操作系统。MOTOMAGX是摩托罗拉公司基于早期Linux手机经验开发的操作系统,MOTOROKR Z6和RAZR2 V8都采用了该操作系统。

由于Linux是开源操作系统,所以手机制造商往往独立奋战,造成手机Linux系统林立,一直没有压倒性的版本,造成混乱。这种状况直到Android出现,才发生了根本性的扭转。

7.Palm

2005年前,掌上电脑操作系统的霸主是Palm,那时的中高端PDA清一色都是Palm和索尼公司的产品。如今,Palm操作系统风光不再。当年索尼公司宣布退出国际PDA市场(实际上等于宣布停止生产Palm操作系统的PDA,因为其全部PDA都采用Palm系统),对于Palm来说不亚于一场雪崩。事实上,索尼公司的退出确实成为Palm由盛转衰的分水岭,此后Palm的市场份额逐渐被Windows Mobile蚕食。

Palm操作系统的开发者PalmSource公司被日本软件公司Access收购,加速了Palm系统的衰退。此后Palm公司推出采用Windows Mobile操作系统的Treo 700w,证实其对Palm操作系统信心不足,希望同时采用两种掌上操作系统,降低公司未来的风险。Palm公司的观望态度成为未来掌上操作系统发展方向的风向标,让竞争的天平偏向Windows Mobile。

雪上加霜的是,早就发布了的Palm OS 6无人问津,包括Palm公司都没有任何采用升级版Palm OS的意愿。结果是市面上所有采用Palm最新操作系统的机器都运行3年以前的Palm OS 5(大多数是5.4版)。幸运的是,老系统有一点比新系统好——即使Palm操作系统仍然保留多媒体播放性能弱的缺点,但它是市面上最稳定的操作系统。

对于大多数人来说,掌上设备的主要用途是管理日程安排和快速记事;而操作系统的复杂程度影响了人们的使用体验,因此人们把这两项作为考察的主要项目。

Palm OS的标志性特点就是操作简单,尽管5.4版集成了更多新特性,但它和以前的版本一样方便。想运行一个程序,点击它的图标就可以;想要输入数据,使用触摸笔直接在屏幕上写入就可以,或者点击屏幕上的模拟键盘。在Palm OS上,每一件事的安排都很符合逻辑,而且很简单。

Palm OS采用单线程,同一时间只能运行一个程序,这一点既是拥护者欣赏它的理由,又是批评者眼中的缺点。Palm爱好者认为,Palm OS好在它不必像台式电脑那样关闭程序,只需要从一个程序切换到另一个程序就可以了,不像Windows Mobile操作系统那样,Palm OS永远不会因为打开了多个应用程序而陷入内存溢出的窘境。

自从1996年诞生以来,Palm OS的Core Apps在几年内做出了一点改动。比如,可以使用Palm Treo 650给朋友拍照,然后把头像作为大头贴,跟联系人列表里朋友的电话号码绑定。对于这项功能,Windows Mobile是在升级到5.0版本以后才具有。Palm日程管理程序增添了新的按键,用户能够以日期或类型把存储的条目快速分类,而且可以自定义提醒铃声。总之,Palm的日程管理和记事功能是所有操作系统里面最简单、最强大的,理应把它排在第一位。

8.Web OS

Web OS的概念最早由Syracuse大学NPAc的G cFox等人于1995年提出,当时称之为Web Windows。他们认为,Web Windows将作为一个开放的、公用的和模块化的Internet分布式操作系统。

Web OS(Web-based Operating System),即基于网络的操作系统,区别于网络操作系统(NOS)。近年来,随着网络带宽的增加,网络传输速度不断提升,使Web OS的诞生成为可能。可以想象,未来用户只需要在硬件上安装浏览器软件,便可在任何接通网络的计算机上使用自己熟悉的操作系统。

虽然Web OS不会替代现行操作系统,但是它给予人们工作很大的可移动性与跨平台性。相信Web OS会得到长足发展。

Web OS是一个嵌入式操作系统,以Linux内核为主体,加上部分Palm公司开发的专有软件。它主要是为Palm智能手机而开发。该平台于2009年1月8日的拉斯维加斯国际消费电子展向公众宣布,于2009年6月6日发布。该平台是事实上的Palm OS继任者,它将在线社交网络和Web 2.0一体化作为重点。第一款搭载Web OS系统的智能手机是Palm Pre,于2009年6月6日发售。由于Palm公司被惠普(HP)公司收购,Web OS被收归HP公司旗下。2011年8月19日凌晨,惠普公司在第三季度财报会议上宣布,正式放弃围绕TouchPad平板电脑和Web OS手机的所有运营。

9.主流操作系统市场份额统计

主流操作系统的市场占有率如下所述。

(1)Google Android:2012年6月数据,Android占据全球智能手机操作系统市场59%的份额,中国市场占有率为76.7%,成为全球第一大智能操作系统。

(2)Apple iOS:截至2011年11月,根据Canalys的数据显示,iOS占据全球智能手机系统市场份额30%,在美国的市场占有率为43%,为全球第二大智能操作系统。

(3)RIM Blackberry:截至2012年7月,RIM Blackberry占据全球7%的市场份额,在美国市场共计11%的市场份额,是全球第三大智能操作系统。

(4)Nokia Symbian:截至2012年2月,Symbian系统的全球市场占有率为6.8%,中国市场占有率为11%,是全球第四大智能操作系统。

(5)Microsoft Windows Phone:截至2012年7月,Microsoft Windows Phone(包括旧Windows Mobile系列和Windows Phone系列)在全球的市场份额为1.9%,是全球第六大智能操作系统。