無線互聯終端技術比較分析

2019-11-03 09:39:34

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供稿：網友

　　鄭友泉，1998年于清華大學電子工程系獲學士學位,現為清華大學電子工程系在讀博士研究生，研究興趣包括Internet網絡協議與控制、無線互聯網體系結構、移動通信、信息安全等等。概　述

　　無線通信行業仍然試圖找到一種“殺手級”的無線互聯網應用程序，希望能夠借助它來吸引目前的移動互聯用戶使用高速的2.5G或3G無線通信服務。不過，目前的問題在于，整個無線通信行業在一些最基本的問題上尚未達成一致，在很大程度上阻礙了“殺手級”應用程序的出現。到目前為止，許多無線通信運營商仍然不清楚應該針對哪一種設備、哪一種操作系統、或者哪一種編程語言，來編寫這種“殺手級”應用程序。

　　目前，PC機上的許多功能正逐漸被集成到手持終端之中，電話簿、日程安排、定時提醒、日歷、文本輸入、語音識別等功能正在成為手持終端操作系統所提供的基本功能。對無線互聯設備來說（PDA、Palm PC、Palm－Size PC、Handheld PC、掌上電腦、手持電腦、手持式設備等各種叫法紛紛出現），操作系統是一個重要的底層軟件平臺，提供良好的用戶界面和文件系統、并具有處理器調度、多任務、多線程、內存管理等多種底層功能。現在能用于手持式信息處理設備的嵌入式操作系統很多，本文簡要介紹目前移動互聯終端（手機、PDA等等）使用較多的操作系統：PALM公司的PalmOS、微軟公司的PocketPC、symbian公司的EPOC以及RIM公司的BlackBerry。

　　PalmOS、EPOC和BlackBerry與各自的硬件平臺聯系緊密，因此，它們對內存、處理器以及電源的利用效率較高，代價就是它們的擴展性較差，需要進行較大的修改才能擴展到其他的硬件平臺之上。

　　微軟的PocketPC中加入了許多計算機操作系統中的特點，比如圖形與多媒體、多任務、多線程、標準Internet應用程序接口等等，與此同時，它對處理器能力以及電源的要求就都提高了。Symbian的EPOC操作系統支持圖形和多媒體，支持多任務，集成了無線通信功能，能夠用在硬件功能不是很強大的硬件平臺之上。

　　除了PalmOS，這些操作系統基本上都支持應用層上的多任務和多線程。他們都支持事件處理、異步消息、圖形用戶界面以及多媒體等重要功能，并提供了不同層次上的應用編程接口APIs和開發工具。可以在這些操作系統上開發電子商務應用、無線短信息、電子郵件、微瀏覽器等等應用程序。

移動設備操作系統簡介

　　1. PalmOS：

　　PalmOS的成功可以歸功于：它能夠為手持設備提供簡單強大的信息管理功能。另外，PalmOS得到了許多開發商的支持，具有各種各樣的軟件包和應用程序，并且還為企業提供了PalmOS與Microsoft Exchange、Louts Notes、Sybase SQL、Oracle等應用程序或數據庫平臺進行集成的解決方案。

　　目前，PalmOS支持8比特彩色圖形顯示、系統管理、通信、輸入輸出、Internet接入等應用程序接口和用戶界面。PalmOS采用模塊化結構，具有豐富的APIs和庫函數，使開發者可以方便的利用C＋＋、java和BASIC編寫應用程序。基于PalmOS的手持無線終端可以利用手持設備標記語言（HDML）、WAP協議中的WML等協議在無線互聯網中進行信息瀏覽。PalmOS運行于摩托羅拉的龍珠處理器芯片之上，不同版本的PalmOS可以使用的內存在2MB到8MB之間。這個操作系統針對Palm公司提供的參考硬件平臺進行了緊密結合和優化，因此，不同廠家推出的Palm設備基本上沒有什么差別；如果要在其他硬件平臺上使用PalmOS，就需要對PalmOS進行很大的修改。

　　雖然龍珠處理器可以支持高達4GB的內存，PalmOS仍然只支持12MB以下內存，而微軟的PocketPC則可以支持32MB內存，甚至可以擴展到128MB。另外，PalmOS不向開發者提供與多任務有關的APIs。這些缺點，就給Internet和無線應用等等可以在后臺運行或需要更多內存的應用程序的編寫帶來了許多不便之處。

　　目前，使用PalmOS的手持設備主要是Palm系列的PDA產品。另外，日本京瓷公司最近展示了一款內置8MB內存、配備PalmOS的手機。

　　2. PocketPC/WinCE：

　　WinCE，是一種能夠支持多種處理器芯片的模塊化的操作系統，可擴展性很強，用C＋＋編寫的操作系統內核、模塊和應用程序經過重新編譯，就可以用在不同的硬件平臺之上。

　　PocketPC是一種基于WinCE3.0的操作系統，將許多為手持設備設計的應用程序和服務于WinCE3.0操作系統集成在一起。PocketPC通過DirectX支持多媒體，并集成了Word、Excel和Outlook等針對手持設備的Pocket OFFICE軟件。與WinCE一樣，PocketPC支持多種硬件平臺，支持彩色顯示等豐富的輸入輸出功能。

　　PocketPC支持多任務、多線程，支持COM，支持多媒體，具有256個優先級，提供線程同步APIs，提供RAS、TCP/ip、HTTP、FTP等等通信和網絡協議APIs。對于開發者來說，PocketPC提供的多種APIs以及Visual C＋＋、JAVA、Visual BASIC等開發工具使他們能夠方便的編寫出強大的、靈活的嵌入式應用程序。

　　另外，PocketPC還集成了一個專門用于手持設備的瀏覽器Pocket IE，這個瀏覽器支持HTML3.2以及40比特或128比特的SSL（Secure Sockets Layer）協議，第三方開發的軟件還可以使PocketPC支持WAP協議。Pocket可以使用戶通過調制解調器、以太網卡、數字蜂窩電話、GPRS等通信手段接入Internet，具有在線瀏覽、離線瀏覽、文件傳輸等功能。

　　雖然PocketPC可以縮減到200KB以適應簡單的嵌入式應用，但如果需要發揮它的各方面的強大功能，往往需要比較復雜的硬件設備、較多內存、較強的處理器和充足的電源，這些也是PocketPC重視功能和擴展性所帶來的代價。

　　在許多移動應用中，都會用到PocketPC的各種特點。比如移動多媒體的應用、Internet訪問、WAP應用程序等等，都需要操作系統具有較強的處理功能和多任務能力，需要對多媒體和大內存的支持。這些需求使PocketPC有了很大的生存空間。

　　目前，使用PocketPC/WinCE的手持設備有惠普Jornada系列PDA、康柏iPaqH3630、卡西歐Cassiopeia、Symbol的PPT 2700系列、聯想天璣等等。

　　3. EPOC：

　　EPOC是一個價格低廉的32位面向對象的操作系統，專門用于智能手機、PDA等手持式移動終端設備。由歐洲的Symbian公司開發的，該公司由Psion、EriCSSon、Motorola、Nokia、Matsushita這五個公司共同出資組建。

　　EPOC操作系統基于模塊化設計，最小功能集需要4MB內存，完全功能集需要12MB內存。該操作系統支持多媒體和豐富的圖形用戶界面APIs，具有快速線程切換、高效內存管理、電源管理等特點。EPOC操作系統支持多種Internet互聯協議，如HTTP、FTP、TCP/IP、WAP等等。另外，EPOC還支持手寫筆、紅外通信、個人信息管理等功能。對開發者，EPOC還提供了C＋＋、OPL（一種類似BASIC的編程語言）、JAVA等多種開發工具。

　　目前，使用EPOC的手持設備有Psion的手持設備Revo、Nokia的PDA手機9210、Ericsson R380手機、S3公司的Diamond Mako等等。

　　4. BlackBerry：

　　目前，使用BlackBerry操作系統的手持設備是Research In Motion（RIM）公司剛剛發布的一種PDA產品BlackBerry 957。BlackBerry 957外觀與Palm掌上電腦相似，但體積更小，使用32位Intel386處理器。這種PDA具有無線互聯網瀏覽、電子郵件收發、個人信息管理等功能，其主要特點是：大屏幕，天線強，存儲容量大，有微型鍵盤，可與Lotus Notes同步傳遞信息。RIM的手持設備使用基于分組交換的短信息服務SMS，為用戶提供一直在線的無線網絡連接。

　　BlackBerry操作系統及其軟件包集成了微軟的Outlook、Lotus Notes、Netscape等流行的應用軟件。另外，BlackBerry的軟件開發包還為開發者提供了完整的仿真工具和系統應用程序接口，包括文件系統、鍵盤、顯示器、無線通信功能等APIs。

　　BlackBerry最大的特點就是“一直在線”，利用短消息服務為用戶提供Web瀏覽和電子郵件服務，并即將推出內置的WAP微瀏覽器。由第三方提供的HTTP、FTP、TCP/IP等Internet協議APIs也將逐步得到采用。

　　5. 其他操作系統：

　　目前，Mobile linux操作系統正由于其開放源代碼、運行穩定、網絡功能完善等優點逐漸被很多廠家采用，比如日立公司推出的操作系統使用Mobile Linux、CPU采用Crusoe芯片（美國Transmeta公司制造）的因特網終端FLORA－ie 55i、First International Computer公司與Transmeta聯合開發的Aqua WebPAD、三星公司的LinuxPDA等等。

　　摩托羅拉公司針對使用龍珠處理器的PDA及手持電腦等信息收發設備設計了PPSM系列操作系統。最新版本PPSM－GT是一個高度靈活的32位實時操作系統，建立于上一代“龍珠”PPSM操作系統的基礎之上，可支持搶先執行多項任務的操作環境，并具具有軟件下載能力，支持手寫識別、互聯網接入、紅外線適配器(IrDA)、藍牙以及JAVA等技術，在性能、功能和效率方面都很好，摩托羅拉寶典系列PDA就采用了PPSM操作系統。

　　幾種操作系統的比較

　　通過上面的分析，可以看到：每個操作系統都有各自的優點和不足，為了更加清晰的比較這幾種用于手持式移動互聯終端的操作系統，我們用下面的表格(左下角)對本文進行總結：

　　總結與展望

　　隨著手持式移動互聯設備的快速增長，PDA、智能手機等手持式信息終端操作系統的競爭也將日益激烈。

　　微軟Windows操作系統擁有在個人電腦上的操作系統占有率的優勢，使Pocket/WinCE擁有強大的視窗資源支援。PalmOS操作系統擁有全球PDA產品百分之七十多的市場占有率，并獲得3COM、IBM、Sony等大公司的支持。EPOC這個來自歐洲的操作系統，由世界上最大的3家移動電話廠商諾基亞、愛立信和摩托羅拉所共同支持、開發出來的新操作系統，在他們的合作下，EPOC的市場潛力很大，且占有率高，但應用功能以手機為主。

BlackBerry從雙向尋呼逐步發展到了手持設備完整的操作系統，其一直在線的功能令人矚目。此外，在幾大主流操作系統之后，Mobile Linux也將是一股強勁的力量，由于Linux 開放源代碼、核心代碼較小，也成為各家廠商極力發展的操作系統，潛力可觀。另外，由于Palm、漢王、恒基偉業、聯想等廠家生產的PDA產品用的都是摩托羅拉的龍珠處理器，其PPSM系列操作系統也有很好的發展前景。

　　總之，被廣泛使用的操作系統才能夠得到廣大主機廠商、外設廠商、軟件開發商、電信運營商、因特網運營商的共同支持，從而降低成本、提高競爭力。要想成為主流的操作系統，必須具有先進的技術，同時還要依賴其支持廠商的實力以及市場的運作能力。

摘自《通信市場》

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