“移動通信”課程中的移動ＯＳ教學內容探討

毛羽剛　徐　明

摘要:隨著3G時代的到來,智能手機及其操作系統迎來了全新的發展時期。本文提出應在目前的“移動通信”課程中適當增加一些移動操作系統方面的有關內容,可以理論聯系實際,掌握該相關領域的發展動向,提高學員學習興趣,擴大知識面,并就如何開展教學給出了個人觀點。

關鍵詞:移動操作系統;智能手機;教學

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1前言

隨著科技的發展和3G時代的到來,手機的概念已經遠遠超過了接打電話的范疇,越來越多的功能被集成在一個小小的手機上,智能手機將逐漸取代傳統手機,必將成為未來手機發展的新方向。而對智能手機來說,先進的操作系統是提升整機功能的關鍵。但在目前的“移動通信”課程中,無論是教材還是教學大綱都不涉及這方面內容。本文認為隨著形式的發展,應該在該課程中適當加入一些這方面的內容,原因如下。

(1)“移動通信”是一個與工程實踐和市場發展密切關聯的課程,授課內容也應隨著時代的進步和技術的發展有所充實。當前,智能手機市場發展勢頭強勁。2007年年底,谷歌推出了Android(一個開放的手機操作系統),并于2008年10月,首款基于Android平臺的手機G1上市;2008年7月,諾基亞宣布以4.1億美元資金收購了其他股東持有的Symbian的52%股份(其他48%股份一直為諾基亞持有),同時宣布將于明年公開Symbian源代碼,并免費供手機廠商使用。今年2月17日,中國移動也在2009年GSMA世界通信大會上發布了基于OMS的手機操作系統平臺;再加上近年來iPhone的風靡,都說明未來3G技術的發展決定了智能手機將迎來一個全新的發展時期,手機操作系統領域的競爭也將空前激烈。

(2) 目前,“移動通信”課程內容主要偏理論,偏原理。例如無線信道的衰落分析和估算,信號調制解調原理及技術,糾錯編譯碼理論,等等。即使課程介紹GSM、GPRS、CDMA等系統組成及工作原理、特點等知識,學生還是難以摸得到、看得清,因此學習興趣不大。

(3) 在以前的“移動通信”課程教學中,與學生交流時,同學們也經常會問道,我的手機為什么不能運行Java程序?如何判定一款手機有沒有操作系統等等與移動OS有關的問題。

因此,本文認為在移動通信課程中可適當增加些移動OS方面的初步知識,了解市場及發展現狀,可提高學員學習興趣,對學員今后選購手機或相關智能設備也能有些幫助,并為學員以后工作或學習“移動應用開發”以及“移動計算”等課程打下一點基礎。

2教學內容安排

但如何科學合理地組織教學內容、安排一定課時,既不影響原教學內容,又擴展一些移動OS方面的知識,保持整個課程教學內容的系統性就成為一個關鍵。本文建議可從如下幾個方面實施教學。

2.1手機操作系統的定義及主要特點

什么是手機操作系統?手機操作系統有什么特點?它與其他操作系統(例如,PC機的操作系統)有什么共同點和區別?這是應該首先要解決的問題。這里的教學重點在于后者。這可從如下幾個方面介紹:

(1) 移動OS可管理的硬件資源及多樣化上去說明和比較。例如拇指轉輪、鍵盤、手寫屏、內存、存儲卡,等等。

(2) 對比介紹可支持的軟件功能。例如WAP、電子郵件、聊天、商務應用、游戲軟件,等等。

(3) 在管理網絡連接性及對應用軟件運行的影響等方面去說明和對照(在無線環境中,連接可能會時斷時續)。

(4) 在系統設計和運行效率、節能省電或功率管理等方面對比分析。

另外,在課堂講解過程中,可適時出一些思考題讓同學回答,例如支持MP3、HTML頁面瀏覽、支持外插存儲卡等功能的手機一定就是智能手機嗎?智能手機與普通手機最重要的區別是什么?等等。以此增加互動,提高學員學習的主動性和積極性。

移動操作系統與一般操作系統一樣是其他應用程序運行的軟件平臺。它決定著在一個設備上可用的功能和特性,也決定著哪些第三方軟件可以在該設備上運行。正確理解和弄清手機操作系統的特點,對理解和加深其他操作系統的認識也有重要幫助。

2.2當前手機操作系統的種類、功能及特點

目前應用在手機上的操作系統主要有:諾基亞的Symbian OS、蘋果的iPhone OS、微軟的Windows Mobile和Linux OS。通過對這些手機OS的介紹,可使學員對當前幾種主流手機操作系統功能、特點及發展現狀有個總體的了解,這對于今后學員選購手機或開發第三方應用軟件都有一些幫助。比較可從近年來市場占有率、支持的軟、硬件功能、復雜性、開放性等方面展開。

例如:Symbian(行業老大,市場占有率最高,見圖1)是一個實時性、多任務的純32位操作系統,具有功耗低、內存占用少等特點?？梢灾С諫PRS、藍芽、SyncML、以及3G技術。與微軟產品不同的是,Symbian將移動設備的通用技術,也就是操作系統的內核,與圖形用戶界面技術分開,能很好的適應不同方式輸入的平臺。

而Windows Mobile系列操作系統具有功能更強大,多數具備了音頻、視頻文件播放、上網沖浪、MSN聊天、電子郵件收發、內置數碼攝像頭等功能。而且,支持該操作系統的智能手機多數都采用了英特爾嵌入式處理器(其他智能手機一般都采用了非英特爾處理器),主頻比較高,例如聯想ET180采用的就是英特爾的處理器,主頻高達400M,比同期索尼愛立信推出的P802采用的ARM 9處理器200M主頻高出一倍。另外,采用該操作系統的智能手機在其他硬件配置(如內存、儲存卡容量等)上也較采用其他操作系統的智能手機要高出許多,因此性能比較強勁,操作起來速度會比較快。但正因為該類智能手機配置高、功能多而產生耗電量大、電池續航時間短、硬件采用成本高等缺點。另外微軟的Windows Mobile始終堅持著封閉和高額的授權許可費,與目前的手機操作系統趨勢格格不入。

另外,iPhone擁有完美的用戶界面,但不是開放的平臺且價格昂貴。

圖1給出了2008年底各手機OS市場占有狀況(From Wikipedia, the free encyclopedia),其中諾基亞的Symbian OS占46.6%,蘋果公司的iPhone OS占17.3%,微軟的Windows Mobile占13.6%,LinuxOS占5.1%。

在上述內容教學過程中,為增加互動性,可以鼓勵有相應操作系統手機的同學,介紹其主要功能和使用經驗。并通過相互對比,來增加趣味性和實用性。

2.3針對一種特定的手機OS,對其主要模塊及功能進行分析

為進一步加深學習,可針對某一種OS的系統架構進

行介紹:例如圖2給出了由Google公司2007年年底推出的Android系統的架構(平臺開放,技術先進,功能全面,據預測,2009年后將形成井噴之勢)。

從圖中可知,該系統由應用與框架,庫及運行環境,Linux內核幾大模塊組成。其中Linux內核支持安全、內存管理、進程管理、網絡、硬件驅動等功能;庫及運行環境則支持C庫、SGL(2D圖像引擎)、OpenGL(3D)、SQLite(通用嵌入式數據庫)、SSL(安全Socket)以及Dalvik(虛擬機)等功能;應用與框架則支持桌面、電話、E-mail端、瀏覽器、日歷、短信、地圖等核心應用,并可運行由Java語言編寫的第三方應用軟件。

3結束語

從目前的市場格局來看,無論是諾基亞、微軟、谷歌或蘋果,還是中國移動,誰都不可能絕對主導未來移動OS市場或移動互聯網市場。移動OS技術將迎來百花齊放、百鳥爭鳴的時代。

中國3G時代的到來,給國產OS的開發帶來了機遇。因此,在“移動通信”課程中適當增加些移動操作系統方面知識的介紹,可以擴大學員知識面,鞏固操作系統方面有關知識和概念,提高學習興趣,并為今后可能從事移動應用軟件開發或學習“移動計算”等課程打下一點基礎。

參考文獻:

[1] 徐明. 移動計算技術[M]. 北京:清華大學出版社,2009.

[2] 彭海濤,鐘錫昌. 嵌入式操作系統在智能手機中的應用[J]. 半導體技術,2002,27(2): 38-39.

[3] 毛濤濤. 智能手機欲借3G搶班奪權[N]. 北京商報,2008-2-27(A4).

[4] 張偉. 智能手機當道,業界巨頭博弈正酣[N]. 中國高新技術產業導報,2008-11-24(6).