Mobil alkalmazások fejlesztése 1. előadás Dr. Istenes Zoltán Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar Programozáselmélet és Szoftvertechnológiai Tanszék 2009 / Budapest Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 1 / 31
Tartalom 1 Mobil telefon és a története 2 Mobil infrastruktúra 3 Mobil készülékek 4 Mobil operációs rendszerek, platformok Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 2 / 31
Tartalom Mobil telefon és a története 1 Mobil telefon és a története 2 Mobil infrastruktúra 3 Mobil készülékek 4 Mobil operációs rendszerek, platformok Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 3 / 31
Mobil telefon Mobil telefon és a története Mobil telefon Specializált bázis állomások hálózatán keresztüli, nagy távolságú, elektronikus, hordozható, hang és adatkommunikációs eszköz. A hangátvitelen felüli további szolgáltatások és kiegészítők: SMS email csomagkapcsolt Internet elérés MMS (kép és videó fogadás és küldés) MP3 lejátszó játék kamera (kép és videó rögzítés) Bluetooth infravörös rádió GPS A legtöbb mobil telefon bázis állomások cellahálózatához kapcsolódik, amelyek a publikus kapcsolt telefon hálózathoz ("vezetéskes") vannak kapcsolva. http://en.wikipedia.org/wiki/mobile_phone http://en.wikipedia.org/wiki/mobile_telephony Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 4 / 31
Mobil telefon és a története Történet (1/2) MTA (Mobile Telephone system A), Ericsson, 1956, autonóm, mobil telefon rendszer, 40kg. MTB, 9kg, 1965, 150 előfizető, (1983-ig 600 előfizető) 1947, Douglas H. Ring és W. Rae Young, Bell Labs, "cellák" (Philip T. Porter, hatszög cellák, cellák csúcsaiban az adótornyok, irányított antennák) rádió telefonok 1926 Berlin-Hamburg vonat, tankok, rendőrség,... 1957, Leonid Kupriyanovich, Moszkva, LK-1, 3kg, 20-30km, 20-30óra autonómia (bázis állomás több készülék kiszolgálására) 1966, Bulgária, "zseb mobil autómata telefon", RAT-0,5 és RATZ-10 bázisállomás, 6 készülék, vezetékes telefon kapcsolat 1970 Amos E. Joel, Bell Labs, "call handoff", hívás átadás (cellák között) Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 5 / 31
Mobil telefon és a története Történet (2/2) 1973 április 3, Dr. Martin Cooper, Motorola, felhívja riválisát a Bell Labs-ban, New York utcáján sétálgatva, Motorola DynaTAC prototípus készülékén... 1978 Bell Labs, próbaüzem, kereskedelmi cella hálózat, Chicago 1G: elso kereskedelmi cella hálózat, 1979: Tokyo, 1981: Dánia, Finnország, Norvégia, Svédország. Analóg rendszer. 2G: ( 1990), 900 MHz, 100-200g, digitális, SMS (1991 Anglia gépi, 1993 Finnország ember-ember), letöltheto fizeto s csengo hang, ingyenes napi hírek SMS szolgáltatás reklámból szponzorálva 3G: 2001-2002, sebesség követelmény (384kbit/s - 2Mbit/s), számos szabvány, GPRS, EDGE Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 6 / 31
... Mobil telefon és a története NEM cella hálózatos mobil telefonok: adó-vevő, walkie-talkie, CB (Citizens Band) rádió, PMR446 Fogalmak: kétirányú rádió (two-way radio), push-to-talk, fél-duplex, duplex kommunikáció Magyar linkek: http://www.georgikon.hu/mobilkom/cellastel.htm http://www.lauder.hu/~pro/gsm_bovebben.html www.magyartelekom.hu/static/sw/download/a_mobil_ technologia_muszaki_hattere.pdf www.irt.vein.hu/~dulait/mobil/gsm.ppt Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 7 / 31
Tartalom Mobil infrastruktúra 1 Mobil telefon és a története 2 Mobil infrastruktúra 3 Mobil készülékek 4 Mobil operációs rendszerek, platformok Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 8 / 31
Mobil infrastruktúra Cellás hálózat (Cellular network) Cellás hálózat A cellás hálózat egy rádió cellákból felépülő rádiós hálózat. Minden cellát egy fix adó (bázis állomás, base station) szolgál ki. A cella hálózat előnyei: nagy kapacitás kis rádió teljesítmény jó területi lefedés frekvencia újrafelhasználás "átadás", handover, handoff cella torony (cell tower), Base Transceiver Station (BTS) Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 9 / 31
GSM Mobil infrastruktúra GSM (Global System for Mobile communications, eredetileg Groupe Spécial Mobile) a leggyakoribb mobil telefon szabvány, a mobil piac 80%-a használja, 3 billió ember, 212 ország roaming lehetőség (megegyezés az operátorok között) nemzetközi segélyhívószám 112 macro, micro, pico, femto és esernyő (umbrella) cellák, max 35km frekvencia 2G GSM 900MHz és 1800MHz, (USA és Kanada 850MHz és 1900MHz), 3G GSM 2100MHz adóteljesítmény maximum GSM850/900 2W, GSM1800/1900 1W Subscriber Identity Module (SIM), SIM kártya, "smart card", előfizető adatai és telefonkönyv Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 10 / 31
GSM hálózat Mobil infrastruktúra Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 11 / 31
Mobil infrastruktúra Mobil telefon interfész sebességek Elméleti maximum, le/feltöltési sebességek: GSM CSD 14.4 kbit/s 1.8 kb/s HSCSD 57.6/14.4 kbit/s 5.4/1.8 kb/s GPRS 57.6/28.8 kbit/s 7.2/3.6 kb/s CDMA2000 1xRTT 153 kbit/s 18 kb/s EDGE (type 1 MS) 236.8 kbit/s 29.6 kb/s UMTS 384 kbit/s 48 kb/s EDGE (type 2 MS) 473.6 kbit/s 59.2 kb/s EDGE Evolution (type 1 MS) 1,184/474 kbit/s 148/59 kb/s EDGE Evolution (type 2 MS) 1,894/947 kbit/s 237/118 kb/s 1xEV-DO Rev. 0 2,457/153 kbit/s 307.2/19 kb/s 1xEV-DO Rev. A 3,100/1,800 kbit/s 397/230 kb/s 3xEV-DO Rev. B 9,300/5,400 kbit/s 1,162/675 kb/s HSDPA/HSUPA 14,400/5760 kbit/s 1,800/720 kb/s HSPA+ (2X2 MIMO) 42,000/11,500 kbit/s 5,250/1,437 kb/s UMB (2X2 MIMO) 140,000/34,000 kbit/s 17,500/4,250 kb/s LTE (2X2 MIMO) 173,000/58,000 kbit/s 21,625/7,250 kb/s UMB (4X4 MIMO) 280,000/68,000 kbit/s 35,000/8,500 kb/s EV-DO Rev. C 280,000/75,000 kbit/s 35,000/9,000 kb/s LTE (4X4 MIMO) 326,000/86,000 kbit/s 40,750/10,750 kb/s http: Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 12 / 31
Mobil infrastruktúra Mobil hálózati operátor Mobil hálózati operátor A mobil hálózari operátor (mobile network operator (MNO), carrier service provider (CSP), wireless service provider, wireless carrier, mobile phone operator, vagy cellular company), egy telefon társaság amely szolgáltatásokat biztosít mobil telefon előfizetők számára. rádió frekvencia licencelés az államtól... a frekvencia függ az alkalmazandó technológiától Virtuális operátor A virtuális operátoroknak (Mobile Virtual Network Operator (MVNO)) nincs saját bázis állomás hálózata (nincs frekvencia tartománya), bérli egy másik operátortól. Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 13 / 31
Mobil infrastruktúra Mobil telefon Magyarországon Előfizetők száma 11.912.664 (2009. május), 118% A szabályozó szerv a Nemzeti Hírközlési Hatóság (NHH) Operátorok Magyarországon (2008): Operátor Technológia Előfizető (M) Tulajdonos T-Mobile GSM, GPRS, EDGE, 5.2 Magyar Telekom UMTS, HSDPA, HSUPA (Deutsche Telecom) Pannon GSM, GPRS, EDGE, 4.1 Telenor (100%) UMTS, HSDPA Vodafone GSM, GPRS, 2.5 Vodafone (100%) UMTS, HSDPA, HSUPA Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 14 / 31
Tartalom Mobil készülékek 1 Mobil telefon és a története 2 Mobil infrastruktúra 3 Mobil készülékek 4 Mobil operációs rendszerek, platformok Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 15 / 31
Mobil készülékek Mobile Internet Device (MID) Mobile Internet Device (MID) Multimédia képes, kézbentartható számítógép, vezetéknélküli Internet kapcsolattal. Szórakoztatást, információt és helyzetfüggő szolgáltatásokat igénylő piacnak tervezve (nem vállalati). Nagyobb mint egy okostelefon, kisebb mint egy Ultra Mobile PC (UMPC) vagy táblagép (Tablet PC). Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 16 / 31
Mobil készülékek "Okostelefon" (Smartphone) mobil telefon "fejlettebb képességekkel" gyakran PC szeru mu ködés nincs ipari szabvány definíció komplett operációs rendszer, szabványos platform e-mail, Internet képességek, teljes billentyu zet "mini számítógép, telefon képességekkel" Nokia 9210, az elso okostelefon Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) BlackBerry, RIM, 2001 Mobil alkalmazások fejlesztése IPhone, Apple, 2007 2009-2010 I. félév 17 / 31
Mobil készülékek IPhone (Apple), 2007, (3G 2008) Operációs rendszer: iphone OS 2.2.1 (Build 5H11) Energia: 3.7 V, 1400 mah, Lithium-ion polymer akkumulátor CPU: 620 MHz ARM 1176JFZ, "underclocked" 412 MHz 16K / 16K cache TrustZone ARM Intelligent Energy Manager, 0.45 mw/mhz (cache-el) ARM Jazelle (beágyazott Java végrehajtás) SIMD (8-stage pipeline, 675 Dhrystone, 2.1 MIPS) vektor lebegő pontos koprocesszor ("beágyazott 3D grafika") GPU: PowerVR MBX Lite 3D Háttér tároló kapacitás: Flash memoria 4, 8, or 16 GB Memoria: 128 MB DRAM Képernyő: 480 320 px, 89 mm, szines LCD, 262,144 szín Kapcsolat: Dock, fülhallgató, Wi-Fi (802.11b/g), Bluetooth 2.0+EDR Kamera: 2.0 megapixel Hálózatok: Quad band GSM 850 900 1800 1900 GPRS/EDGE (3G ezeken felül: Tri band UMTS/HSDPA 850, 1900, 2100, A-GPS) Méretek: 115x61x11.6mm, súly: 135 g Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 18 / 31
Mobil készülékek HTC Dream, HTC (2008 október 22) Operációs rendszer: Android 1.1 Input: csúszó QWERTY billentyűzet, Trackball CPU: Qualcomm MSM7201A ARM11 @ 528MHz (dual core CPU/GPU, 4M háromszög/sec) Memória: 192 MB DDR SDRAM, 256 MB Flash, microsd Képernyő: 480x320px, 81mm, 65K szín, kapacitív érintőképernyő Kamera: 3.2 megapixel, auto focus Hálózatok: Quad band GSM / GPRS / EDGE: GSM 850 / 900 / 1800 / 1900 Dual band UMTS / HSDPA / HSUPA: UMTS 1700 / 2100 (US/Europe) (7.2/2 Mbit/s) Kapcsolat: Bluetooth 2.0, IEEE 802.11 b/g Energia: 1150 mah akku Méretek: 118x56x17mm, súly: 158g Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 19 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Tartalom 1 Mobil telefon és a története 2 Mobil infrastruktúra 3 Mobil készülékek 4 Mobil operációs rendszerek, platformok Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 20 / 31
platform Mobil operációs rendszerek, platformok Platform Az informatikában platform alatt olyan hardver architektúrát és a szoftverkörnyezetet (keretrendszert) értünk, amely lehetővé teszi programok futtatását. A platform magába foglalja a számítógép architektúráját, az operációs rendszert, a programozási nyelveket és a hozzájuk kapcsolódó futásidejü könyvtárakat vagy grafikus felhasználói felületet. platform: hardver, operációs rendszer, virtuális gép platform = "egy hely a szoftver elindításához" Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 21 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Okostelefon operációs rendszerek A leggyakoribb operációs rendszerek okostelefonokban (2008): Symbian OS, Symbian Ltd., 46.6% iphone OS, Apple Inc., 17.3% BlackBerry, RIM, 15.2% Windows Mobile, Microsoft, 13.6% Linux operációs rendszer, 5.1% Palm webos és Palm OS, PalmSource Binary Runtime Environment for Wireless (BREW) Android, Google (kibocsájtva: 2008 október 22) Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 22 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Mobil fejlesztő platformok Java ME Symbian Android iphone Maemo Lazarus Python.NET Compact Framework BREW file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/brew.html Pocket PC és Microsoft Smartphone file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/windows_mobile.html Palm OS Flash Lite Microbrowser http://en.wikipedia.org/wiki/mobile_development file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/mobile_development.html Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 23 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Symbian OS mobil eszközökre tervezett operációs rendszer, kapcsolódó könyvtárakkal, felhasználói felülettel, keretrendszerrel Symbian Ltd. által fejlesztve, a Psion EPOC leszármazottja csak ARM processzorokon fut pre-emptive multitasking, memory védelem három tervezési szabály: felhasználói adat integritása és biztonsága a legfőbb, felhasználói időt nem szabad vesztegetni, minden erőforrás "ritka". microkernel, szolgáltatás request-and-callback felhasználói felület és üzleti logika különválasztása alacsony energiájú, akkumulátoros készülékekre, ROM alapú rendszerekre tervezve objektum orientált megközelítés version 8 és 9-től security model és valós idejű kernel deszkriptorok és cleanup stack esemény alapú, aktív objektumok, szálak Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 24 / 31
CLDC Mobil operációs rendszerek, platformok A Connected Limited Device Configuration (CLDC) egy keretrendszer specifikációja Java ME alkalmazásokat futtatandó, nagyon korlátos erőforrású eszközökre (mobil telefonokra). 16 bit CPU, 160KiB memória, hálózati kapcsolat CLDC 1.0: JSR 30, CLDC 1.1: JSR 139, hiányzó, vagy módosított API-k JSR = Java Specification Request Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 25 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Mobile Information Device Profile (MIDP) specifikáció Java használatára beágyazott eszközökben (mobil telefon, PDA) a Java ME (Java Platform Micro Edition) része a CLDC-re épül egy alacsony szintű programozási felületet nyújt MIDP 1.0 : JSR 37, MIDP 2.0 : JSR 118 MIDP 2.0 által hozáadott pecializált API-k (játék, multimédia): javax.microedition.media javax.microedition.lcdui.game javax.microedition.pki Opcionális JSR-ek (nem része a MIDP 1.0 vagy 2.0-nak): javax.microedition.messaging javax.microedition.pim javax.microedition.io.file http://en.wikipedia.org/wiki/midp_2.0 Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 26 / 31
ARM Mobil operációs rendszerek, platformok leggyakrabban használt 32 bites processzor architektúra (75% az összes beágyazott 32 bites CPU-nak) 32 bites RISC, beágyazott rendszerek számára 98% a mobil telefonoknak (2008): legalább egy ARM CPU 1.6 billio ARM CPU liszensz 2005-ben 10 billio 2008 januárjáig LG Viewty, Nokia N95, Sony Ericsson P1i okostelefonok iphone, ipod, Garmin, Navman, TomTom GPS-ek, Kodak fényképezőgépek, Sony videó kamerák, Nintendo Toshiba HD televizió Samsung, Seagate HDD Bosch gépjármű fékrendszer HP nyomtatók Linksys, Netgear routerek és vezetéknélküli eszközök http://en.wikipedia.org/wiki/arm_architecture file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/arm_architecture.html Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 27 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Nyílt, szabad (Linux alapú) mobil operációs rendszerek Openmoko, Openmoko Linux, Linux alapú operációs rendszer mobil telefonokra, szabad szoftverek felhasználásával, Neo FreeRunner mobil file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/openmoko.html LiMo (Linux Mobile) Foundation, Linux alapú operációs rendszer platform (Motorola, NEC, NTT DoCoMo, Panasonic Mobile Communications, Samsung Electronics, Purple Labs, Vodafone, Aplix, Azingo, LG Electronics, McAfee, Wind River, Verizon Wireless) file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/limo_foundation.html Hildon, alkalmazás keretrendszer, "újjbarát interfész", maemo-ra fejlesztve, GNOME része file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/hildon.html Ubuntu Mobile és Embedded Edition Moblin projekt: 2007 Intel, nyílt forráskódú szoftverek fejlesztése MID eszközökre (SDK) Dr. Istenes file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/moblin_project.html Zoltán (ELTE-IK-PSZT) alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 28 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Szövetségek, projektek,... BREW (Binary Runtime Environment for Wireless): alkalmazás fejlesztési platform mobil telefonokra Open Mobile Aliance (OMA): nyílt szabványok fejlesztése a mobil telefon ipar számára (2002-ben alakult) Open Handset Alliance (OHA), Google vezetésével 47 cég (2007-ben alakult), (HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, Samsung, LG, T-Mobile, Nvidia and Wind River Systems), nyílt szabványok fejlesztése mobil eszközökre, Android Symbian Foundation: 2008 Nokia megvásárolja a Symbian Ltd.-t. Nokia, Sony Ericsson, NTT DoCoMo, AT&T, LG Electronics, Samsung Electronics, STMicroelectronics, Texas Instruments és Vodafone. Egyesítése a Symbian OS, S60, UIQ és MOAP(S): egy nyílt mobil szoftver platform létrehozása Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 29 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Open Handset Alliance (OHA), 2007 Az Open Handset Alliance (OHA) egy gazdasági szövetség 47 cég a tagja, köztük: Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, Samsung, LG, T-Mobile, Nvidia and Wind River Systems mobil készülék gyártók, alkalmazás fejlesztők, mobil szolgáltatók, IC gyártók célja nyílt szabványok kifejlesztése mobil eszközökre fő "termékük": Android, nyílt forráskódú, Linux operációs rendszer alapú mobil telefon platform. SDK 2007 november 12. első kereskedelmi Android-ot futtató telefon: T-Mobile G1 (más néven HTC Dream), 2008 október 22. http://en.wikipedia.org/wiki/open_handset_alliance file:///home/istenes/oktatas/mobilspeci/open_handset_alliance.html Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 30 / 31
Mobil operációs rendszerek, platformok Összefoglalás cella hálózat mobil telefonok, "hardver", ARM CPU platformok, operációs rendszerek szövetségek, társulások... "As the mobile increasingly becomes the primary means of connecting to internet especially for the nex billion consumers..." Dr. Istenes Zoltán (ELTE-IK-PSZT) Mobil alkalmazások fejlesztése 2009-2010 I. félév 31 / 31