无线通信终端的现状和软件结构

最早微软推出了用于手机的Windows CE 1.0和Windows CE 2.0,后来又于2000年推出了Windows CE 3.0,曾以Pocket PC和Smartphone命名该针对移动终端的操作系统,目前用于移动通信终端的Windows CE 3.0统称为Windows Mobile。Windows CE 3.0专门用于为包括移动与低能耗设备在内的大量产品建立动态应用程序及服务。此外,Windows CE 3.0的扩展平台特性集实现了模块化,因此,开发人员可以仅从200多个成熟的前沿操作系统组件中选择自己所需的组件。Windows CE 3.0可以工作在12种不同的处理器体系结构、180余种CPU上,可以用于许多种不同的设备,包括工业自动化、手持便携式PC、高速数据获取设备以及一些用户应用程序如游戏控制台和机顶盒。目前主要被一些新兴或有IT基础的厂商所采用,并与PC应用联系紧密。
Palm OS是一种32位的嵌入式操作系统。此系统是3Com公司的Palm Computing 部开发的。Palm OS最初是定位于掌上电脑的操作系统,但是随着手机和掌上电脑的不断融合,Palm OS已经在通信方面作出了努力。Handspring已经推出了支持GSM和CDMA等不同制式移动通讯网络的掌上电脑,使用的就是Palm OS操作系统。


嵌入式设备非常适合像Linux这样的操作系统,因为Linux本身是开放源代码的,而从源代码级来对个性化的产品进行定制是最根本和最深入的。开发人员已经开发出了诸如互联网应用、工业控制系统以及数据获取设备的相关产品。随着嵌入式Linux技术的不断成熟,它已能够满足更加灵活的体积要求,并支持越来越多的不同体系结构的处理器产品,开始逐步进入主流的嵌入式市场。然而,嵌入式Linux在发展过程中也遇到了一些制约瓶颈。首先,嵌入式Linux系统在这个领域的产品发展比较晚,开发的时间比较短,在某些方面还有待成熟;其次,嵌入式设备个性化比较强,导致从事嵌入式Linux开发的厂商所开发的产品现在互不兼容。在众多Linux开发人员的共同努力下,它正在不断地完善以满足新一代消费产品的需求,在2003年,摩托罗拉推出了全球第一款采用Linux 操作系统的手机——A760。
操作系统的优劣决定了手机的品位和性能,操作系统设计得越好,不仅用户使用方便,而且可以为用户提供众多的新功能和应用。从技术发展角度看,操作系统将为终端加快更新换代提供必要和充分的条件。

应用运行平台

应用运行平台的引入使终端更加开放,允许终端从移动通信运营商的移动门户上或互联网上下载各种应用程序,并在手机创造可执行环境,然后以在线或离线的方式运行这些程序,从而得到所需的服务。由于定义了可执行程序下载的标准,并在手机上创立了可执行环境,由此,在移动通信业第一次为软件开发商创造了巨大的商业机会,手机用户在得到丰富应用体验的同时,也大大提高了运营商的网络流量。Java是目前最主流的应用平台,BREW在CDMA终端中应用广泛,Microsoft.NET也随着Windows Mobile的推广日益兴盛。
Java由于它简便易行、跨平台、开放等特点受到了广泛的欢迎。它可以做到与平台无关“一次编写,到处运行”。J2ME(Java 2 Micro Edition)作为Java 2平台的一部分,与J2SE、J2EE一道,为无线应用的客户端和服务器端建立了完整的开发和部署环境。由于专门针对多样化的嵌入设备和消费电子设备,J2ME的结构与传统的编程序语言和规范有一些不同,它是由配置(Configuration)、简表(Profile)和可选包(Optional Package)三要素构成。J2ME技术由一个虚拟机和一组API组成,这组API适合于为消费和嵌入式电子设备提供经过剪裁的运行环境。Java的一个关键优点是它能同时为多种连网的便携机、台式机或其它工作站和服务器提供服务,无论运行在这些客户机上的软件是Java applets 、独立的Java程序、HTML浏览器还是本地的应用程序,它都可以同时支持。利用J2ME,这些企业系统也可以直接与各种电子设备进行通信。
J2ME体系的一般结构是:由Configuration定义的Java虚拟机运行于设备的宿主操作系统之上,构成整个平台的基础。Configuration提供了基本的语言特性,Profile提供针对设备的特殊功能API和扩展类库。应用程序的运行环境需要一个Configuration和至少一个Profile,多个Profile可以共存,也可以叠加。

图2J2ME的体系结构
BREW是高通2001年1月推出的无线移动终端应用软件的运行平台,它扩展了Rex操作系统的功能,而又扮演开发平台的角色。BREW平台为无线设备提供开放式标准平台的应用程序执行环境,是无线应用程序开发、设备配置、应用程序发布以及计费和支付的完整端到端解决方案的一部分。完整的BREW解决方案包括面向开发者的BREW SDK (软件开发包)、面向设备制造商的BREW应用程序平台和移植工具以及由运营商控制和管理的BREW分发系统(BDS)。利用该系统,开发者开发的应用程序可以轻松投入市场并协调计费和支付过程。
Microsoft.NET 是Microsoft XML Web services平台。XML Web services允许应用程序通过Internet进行通讯和共享数据,而不管所采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。 Microsoft.NET平台提供创建XML Web services 并将这些服务集成在一起之所需。对个人用户的好处是无缝的、吸引人的体验。

本讲小结

目前市场上高、中、低端无线移动终端并存,分别满足不同用户群体的需要,但在未来相当长一段时间内具备独立操作系统和一定开放接口的多功能终端将继续占据主导地位,在这段时间内,终端硬件平台由TI、Qualcomm等公司提供核心Modem芯片和解决方案,协处理器和双处理器结构相对稳定,所以终端上的操作系统、运行平台、游戏、客户端等应用程序成为决定终端功能的主要因素,而且由于功能软件和应用软件之间兼容性和互通性差,因此终端上的软件开发也就成为终端生产厂商研发的重点。随着终端技术发展和标准化工作的推进,移动终端必然更加开放和功能标准化,到时,终端成本降低,成为用户使用全业务的载体,到时终端的发展受限于通信业务发展。
也正因为移动终端和业务现阶段的多样性以及技术产品的非严格规范性,在将来很长一段时间内另外一个发展动向也值得注意,即运营商将向终端制造商直接定制某些特殊要求的终端,这对运营商来说是竞争所需。另外,由于终端的多业务、多服务也不可能制造出万能的全标准化终端,未来无线移动终端发展将会根据用户需要和各方利益在定制和标准化之间取得平衡。

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