《嵌入式操作系统史话》之九：手机中的嵌入式OS （二）

上一篇讲到Symbian最终还是被Nokia放弃，手机OS的一代巨星陨落了。虽然这让无数Symbian的粉丝们伤心，但从此手机操作系统也开始了一个崭新的时代。

开源的手机操作系统
1991年Linus Torvalds发表了Linux开放操作系统，1999年2.2 版本Linux 发布，这标志着一个成熟的、可以应用在商业环境的开源的OS的诞生，Linux除了在服务器上获得了成功应用，也成功应用在包括手机在内的移动终端领域。采用开源Linux作为手机OS的创新者是Motorola公司， Motorola不仅抛弃了Symbian，对Windows Mobile的兴趣也不大，而是使用MontaVista的Linux操作系统，同时采用了Java J2ME技术，Motorola从2003年推出第一款Linux系统的手机A760到2009年最后一款采用Linux系统的E11，连续6年的时间，Motorola探索着自己的智能手机之路-将Linux与Java结合的道路。

A760 Linux系统的智能手机，采用了intel PXA262芯片，主频高达206MHz，内存32M，其中用户可用内存约7.5M，主屏采用了一块2.5寸65536色的TFT屏幕，分辨率为320×240。A760带红外、蓝牙及11万像素的摄像头，支持智能语音命令系统，多媒体功能也非常出色，支持MP3、MPEG、JPEG、WAV、MIDI、AVI等格式多媒体文件的播放，内装了Picsel 浏览器软件，可以阅读各种office 文档，A760还有让国人非常喜欢的中文手写输入功能。A760 的UI使用的是开源的Qt。Qt是挪威Trolltech软件公司的产品，Trolltech有2个产品，一个是跨各种平台的应用界面（Qt），另一种是针对PDA和移动设备的应用套件和工具（Qtopia）。Qt 和Qtopia 都有2种授权：开源GPL版本和非开源商业版本。Motorola使用的是Qt嵌入式版本（Qt/E），然后经过深度的优化和裁剪，最终成为自己的用户界面。

随后几年Motorola陆续推出了E680、升级版 E6和后期的E8，这些手机采用了直板手写造型，屏幕和摄像头做了升级，CPU是312MHz的Intel Xscale，这几款手机定位是娱乐多媒体手机（我至今还保留E680，它依然可以工作），Motorola Linux智能手机最成功是产品是2006年推出的商务旗舰之作—明系列的A1200，它也是首款完全由Motorola中国团队自主设计制作的产品，所有的风格和设计理念都洋溢着浓浓的中国风。见图1 [1]。

图1：明系列的A1200

随Motorola的Linux智能手机的成功，在2003-2007间国内外手机市场上掀起一场轰轰烈烈的Linux智能手机热潮，国际上著名的是NEC和Panasonic为日本移动运营商NTT-Docomo定制的Linux 智能手机，见图2。中国有中兴、TCL、东方通信、康佳和海尔等公司自己或者由手机设计公司（德信、宇龙和E28等）研发的Linux智能手机，这些手机核心技术方案与Motorola类似，芯片平台采用Intel或者TI ，手机OS软件平台采用Montavista Linux ，手机应用软件平台采用Qtopia[2]。

     
图2：Motorola、NEC和Panasonic的Linux 智能手机

尽管Motorola和其他Linux智能手机追随者曾经有过几年的辉煌，却终因技术和市场的原因而濒临淘汰，Motoorola不得不再借Android系统，逐渐恢复元气，艰难开始再一次开源手机OS复兴之路。

Android以及其竞争者们
Motorola在Linux 智能手机上的成功也催生IT巨头开始关注基于Linux的开源手机OS。2005年Google收购了Android公司，后者是2003年Andy Rubin在美国加利福尼亚州Palo Alto创建的，谈到创建Android公司的原因，Rubin说：“聪明的移动设备能更好的意识到用户的爱好和要求。”进入Google之后，Rubin领导一个开发基于Linux核心手机OS的团队，团队开发项目便是Android操作系统。Google公司广泛的合作平台为Android提供了广阔的市场。2007年底，在Google的领导下，成立Open Handset Alliance（开放手持设备联盟），最早的一批成员包括Broadcom、HTC、Intel、LG、Marvell等公司。开放手持设备联盟的创建目的是为了创建一个更加开放自由的手机环境。在开放手持设备联盟创建的同一日，联盟对外展示了他们的第一个产品：一部搭载了以Linux 2.6为核心基础的Android OS的智能手机，这部手机也就是HTC在次年初与T-Mobile发表的G1[3]，至此之后，Andorid步入了发展的快速路[4]。

与此同时，手机巨头Nokia不甘示弱，2005年Nokia发布了Maemo，这是一个基于Debian Linux的移动终端OS开源项目，Nokia首先在其N770/N800平板使用了Maemo，但是可惜没有继续发展。Intel预测到计算正在向移动计算的方向迅速发展，平板和手机是未来移动计算主流平台，2007年发起一个Moblin开源项目，旨在建立一个MID（移动互联网设备）的平台。然而Intel的MID概念推进很不顺利，PC和手机厂商对于MID理解各有不同，事实上，直到2010年初，Apple在美国旧金山芳草地艺术中心所举行的苹果公司发布会上展示第一代iPad，移动互联网设备才有了一个样板。2010年Nokia和Intel分别将Maemo和Moblin贡献出来，共同参与创立了MeeGo开源项目，并交Linux基金会管理。

也是在2005年，由法国电信、Montavista、MIZI Research、ARM和华为等世界顶级公司倡导成立LiPS(Linux电话标准论坛)，该论坛旨在推动基于Linux操作系统服务和应用编程接口（APIs）的标准化。2008年LiPs论坛并入Limo基金会，这是一家由手机行业领先者组成的全球联盟，提供开放的手机平台。该联盟创建的时候宣布了十一家会员公司，Cellon、Esmertec、飞思卡尔半导体、龙旗、MIZI Research、Movial、PacketVideo、SK Innoace、Telecom Italia、中兴通讯和后来加入的风河公司。Limo的目标明确，又有众多的手机芯片、软件、手机设备和运营商的支持，很快就有包括三星、Motorola和中兴的几款手机问世了。

进入了2010年，智能手机的市场发生很大的变化，数据显示，Android操作系统在2010年第一季度的销量超过了对手iOS平台，成为美国最大的智能手机操作系统。在技术上Android新的2.3 版本在2010年正式发布了，该版本支持更大的手机屏幕尺寸和分辨率、强化了电源管理，支持NFC和更多的传感器设备，多媒体功能也得到了优化。 无论是Intel、Nokia主导的MeeGo项目，还是阵营庞大的Limo基金会都无法与Android抗衡，更不用说还有早已进入智能手机市场的Apple的iOS，紧追不放的微软的Windwos Mobile。2011年Nokia在推出了首款MeeGo手机N9之后，宣布放弃了MeeGo开发全面转向Windows Mobile。Intel和Linux基金会宣布了新Tizen 项目，Tizen取代MeeGo，到了2012年 Limo基金会更名成Tizen基金会，并把Limo项目转给Tizen项目，同年三星将自己的手机OS-Bada并入Tizen。经过5年多时间的整合，一个新的开源手机OS形成了[5]。

对于Tinzen来说虽然Nokia离去了，现在智能手机第一市场份额的三星的进入或许可以带来新的机会。虽然，Tizen想在手机系统上很快占据可观的市场份额并不容易，但三星还有另一条路可走，就是通过整合自身在数码产品、家电、车载系统的能力，将Tizen手机的外延做好，与更多电子设备互联互通。这恰恰是三星的长处所在。因为目前在智能电视、智能家居领域，还没有一套成熟的平台标准，而Android目前的版本在电视上使用还需要做大量的工作，三星如果能将Tizen更好地与自己的其他电器产品融合，以手机作为控制中兴，则有机会将Android挤到智能家电的门外，甚至有可能反攻，扩大在智能手机领域的份额[6]。

在技术上，Tizen有很大的变化，Tizen底层平台相关API按照HTML5的形式公开出来，服务涵盖通信、多媒体、相机、网络、社区媒体等。Tizen绝大部分的源代码与MeeGo共用。Tizen提供了基于JavaScript库、jQuery和jQuery Mobile的应用程序开发工具。Tizen为应用程序开发者们提供一个稳定灵活的基于HTML5与WAC（电信联盟）的开发环境。由于HTML5的稳定的性能与灵活的跨平台特性，它可能迅速地发展为移动应用与服务的首先开发环境。而MeeGo只支持Qt开发架构，据Intel研发中心的工程师介绍，使用MeeGo开发一款智能手机要耗费相当长的时间和具备专业的工程师，而Tizen要快的多，尤其是在应用软件开发方面。

除了Tizen，在智能手机OS上能够与Android抗衡的还有的Firefox OS （也称为Boot to Gecko，或称B2G)，这是一款基于Linux核心应用于智能手机和平板电脑的开放源代码OS，由非营利组织Mozilla基金会主导研发。它允许基于HTML5的应用程序，能通过JavaScript语言，直接通过设备硬件来做相互沟通，所有应用都基于网络，但也可通过HTML5相关API在脱机时使用。2013年初中兴通信在巴塞罗那通信展上演示了FireFoxOS手机Open[7]。比较Android、iOS和Windows Mobile其他智能手机OS，FireFox OS架构更加简练，代码更加小，适合入门级别智能手机。Android其他竞争者还有，Jolla的Sailfish OS和Canonical公司的Ubuntu Touch， 前者是前Nokia员工创办的公司，继续在MeeGo基础智能手机项目，后者是现在最著名的桌面版本Linux公司的智能手机和平板版本。

小结
Gartner最新数据显示，2013年第二季度Android系统全球市场占有率为79%，总销量为1.77亿部，第三季度市场占有率则达到了81.9%。Gartner数据还显示，使得Android在第三季度突破了80%的市场份额，是由于中国市场突飞猛进的发展，在该季度的Android手机出货量中，有41%来自中国大陆市场，这比去年同期提高了7%[8]。一家独大将会孕育变革，这一点无论是Google自己，还是借助Andoird得到智能手机销量第一把交椅的三星都也心知肚明，下一个智能手机OS明星将是谁呢，我们拭目以待。

参考资料：
[1] https://tech.sina.com.cn/mobile/n/2010-09-28/08001511242.shtml
[2]《嵌入式操作系统史话》第6篇：开源的嵌入式OS
[3]《嵌入式操作系统史话》第10篇：手机中嵌入式OS
[4] https://zh.wikipedia.org/wiki/Android
[5] https://zh.wikipedia.org/wiki/Tizen
[6] 悄然壮大的另一个操作系统---Tizen操作系统
[7] https://zh.wikipedia.org/wiki/Firefox_OS
[8] 2013-2014年中国手机市场研究年度报告

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系列之一：何为嵌入式操作系统？

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摘要：除了上一篇提到的OS-9以外，最早出现的嵌入式操作系统（简称为嵌入式OS）当属VRTX，因其在技术上创新性，得到用户和嵌入式系统公司的广泛支持，VRTX可称为商业嵌入式OS的开拓和领导者……

系列之四：μC/OS的故事（一）

系列之七：风河-嵌入式OS的常青树

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系列之十二：嵌入式OS的未来

摘要：嵌入式OS发展到今天已经有30多年历史了，未来的嵌入式OS 会是什么样的？技术会有哪些变化？商业还会蓬勃发展，还是逐渐消亡呢？笔者在撰写《嵌入式操作系统史话》专栏期间，恰逢美国的CES2014，我参观了LG，三星、SONY，奥迪等大企业展位，看到Intel、恩智浦和TI等半导体公司最新芯片解决方案，了解到国外嵌入式OS最新发展的一些情况……