موضوع : سیستم عامل تلفن همراه
جهت ارائه به استاد ارجمندجناب آقای مهندس احمد لو
تهیه کننده : فرید شکری
91238049270252






سیستم عامل تلفن همراه
سیستم عامل تلفن همراه نوعی سیستم‌عامل است که مخصوص دستگاه های قابل حمل می باشد و کنترل این نوع دستگاه ها را برعهده دارد. در اصل شبیه به سیستم‌عامل مایکروسافت ویندوز، لینوکس یا مک اواس ده می باشد که کنترل یک رایانه رومیزی یا لپ‌تاپ را بر عهده دارند هستند. با این حال، آنها در حال حاضر تا حدود زیادی ساده ترند، و بیشتر با نسخه هایی که امکان کار ارتباط با امواج بی سیم با پهنای باند بالا را دارند ساخته شده اند و یا همچنین قابلیت اتصال به شبکه محلی را دارند. همچنین برخی از انواع نیز دارای فرمت های چند رسانه ای موبایل، و روش های ورودی متفاوت هستند. نمونه بارز سیستم های عامل از این نوع در حال حاضر بروی تلفنهای همراه هوشمند اسمارت فون قرار دارند، دستیاران دیجیتال (Digital assistant) رایانه های جیبی (PDA) ها، تبلت ها، و یا آنچه اغلب به عنوان ابزار های هوشمند گفته می شود استفاده میگردد، که همچنین ممکن است شامل سامانه توکار، و یا دیگر دستگاه های تلفن همراه و دستگاه های بی سیم باشد.
انواع سیستم عامل ها
اندروید

اندروید در حال حاضر پرطرفدار ترین سیستم عامل موبایل است که توسط شرکت گوگل برای موبایل ها و تبلت ها ارائه شده است. اندروید بر پایه سیستم عامل لینوکس طراحی و ساخته شده است.
واژه اندروید به معنای روبات کوچک و شبه انسانی است که به وسیله کامپیوتر کنترل می شود و می توان در فارسی واژه شبه انسان را برای آن برگزید. اندروید در آغاز شرکت کامپیوتری کوچکی بود که توسط فردی به نام اندی روبین و سه تن از همکارانش پایه گذاری شده بود. فعالیت این شرکت در راستای تولید نرم افزار و برنامه های کاربردی برای موبایل بود که در این راه موفقیت بسیاری کسب کرده بود. در سال ۲۰۰۵، گوگل امتیاز اندروید را از این شرکت خریداری کرد و پس از آن اندی روبین را به سمت قائم مقام این شرکت و مسئول پروژه های مربوط به اندروید برگزید. تیم مسئول پروژه، طراحی نوعی پلت فرم موبایل مبتنی بر سیستم عامل لینوکس را آغاز کرد و در سال ۲۰۰۷، گوگل خبر از یک تحول بزرگ در صنعت موبایل داد. در این سال به کوشش و پی گیری گوگل، اتحادیه ای با نام Open Handset Alliance با عضویت بیش از ۳۰ شرکت فعال در زمینه تولید نرم افزارهای موبوط به موبایل و تولیدات مشابه تشکیل شد و این اتفاق به سرعت توجه بسیاری از شرکت های بزرگ جهان مانند سامسونگ، ال جی، اچ تی سی و ... را به خود جلب کرد. در اکتبر ۲۰۰۸، اولین موبایل اندروید جهان توسط شرکت اچ تی سی به نام T-mobile طراحی و تولید شد. این فناوری به سرعت توجه بسیاری از شرکت های تولید کننده موبایل در سراسر جهان را به خود جلب کرد و طولی نکشید که حلقه طرفداران اندروید بسیار گسترده شد.
مشخصات فنی اندروید
اندروید بر پایه هسته لینوکس ساخته شده است. ابزارهای مختلف آن به راحتی برای کاربران قابل دسترس است و توسط گوگل حمایت می شود. این سیستم عامل از فرمت های مختلف فایل های مولتی مدیا مانند MPEG-4، H.264، MP3، AAC، GIF، JPEG، PNG، AMR و از تمامی شبکه های ارتباطی مورد نیاز کاربران موبایل مانند GSM/EDGE، CDMA، EV-DO، UMTS، بلوتوث و wifi پشتیبانی می کند.
رابط کاربری سیستم عامل اندروید و بیشتر برنامه های آن با زبان جاوا و پایتون نوشته شده است. اما از آن جا که این سیستم عامل Java Virtual Machine ندارد، برای اجرای این برنامه ها کدهای جاوا باید به کدهای Dalvik تبدیل شوند و سپس توسط Dalvik Virtual Machine اجرا شوند.
فایل های گرافیکی اندروید همچون لینوکس به وسیله OpenGL پردازش می شوند. مرورگر پیش فرض اندروید بر اساس فریم ورک اوپن سورس WebKit طراحی و توسعه یافته است و در نسخه های جدیدتر این سیستم عامل گوگل، مرورگر کروم را که سرعت بالاتری دارد به مرورگر اندروید اضافه کرده است. موبایل های مجهز به سیستم عامل اندروید، از تمامی سخت افزارهای رایج مانند GPS و دوربین های با کیفیت بالا پشتیبانی کرده و از نرم افزار SQLite برای ذخیره و مدیریت داده ها استفاده می کند. اندروید هم چنین از HTML5 پشتیبانی می کند و توسعه برنامه های کاربردی در آن به راحتی انجام پذیر است.
آی او اس


آی او اس سیستم عامل انحصاری محصولات اپل است که برای اولین بار در سال ۲۰۰۷ به همراه آیفون ارائه شد. استیو جابز از همان ابتدا مرزهای خویش را با دیگر شرکت های جهان مشخص کرد و برای اجتناب از هر گونه دعوی حقوقی علامت iOS را از سیسکو دریافت کرد. iOS بر مبنای رابط کنترل چند لمسی طراحی شده است. برای جابه جایی صفحات در سیستم عامل بایدیک انگشت را روی نمایشگر کشید و با دوبار کشیدن انگشت می توان روی صفحات زوم کرد. ساختار اولیه آی او اس از چهار لایه core، coreos media layer، services و cocoa touch تشکیل شده و در نسخه های multi tasking 5,4 و پردازش ابری به آن افزوده شد. iOS از نظر ساختار و هسته اولیه، شباهت بسیاری به macos دارد. این سیستم عامل از مرورگر سافاری برای جستجو در وب و از برنامه Itunes برای مدیریت فایل ها، دفترچه تلفن، پخش فرمت های صوتی و تصویری و اجرای اپلیکیشن ها استفاده می کند.
شرکت اپل در سال ۲۰۰۸، اپ استور را راه اندازی کرد که با استقبال بسیار خوبی از سوی کاربران رو به رو شد. اپ استور تا فوریه ۲۰۱۲ بیش از هفتصد و بیست و پنج هزار و هفتصد اپلیکیشن ارائه کرده است که تعداد دانلودهای آن حدود ۲۵ میلیارد بار بوده است. همین نکته نشان می دهد که کاربران iOS با سرعت زیادی در حال افزایش هستند و اپل نیز همیشه محصولات خود را جزو برترین ها معرفی کرده است. این تعریف و تمجیدها سبب شده است که انتظارها روز به روز از این برند بیشتر شود و البته اپل هم تا حدودی توانسته است با ارائه آخرین نسخه iOS، رقبای سرسخت خود را ساکت کند. اجرای برنامه های اصلی و جانبی موبایل با صدا، ارسال پیامک بعد از رد تماس، تماس ویدئویی با اینترنت سیم کارت، خواندن صفحات وب به صورت آفلاین و ایجاد نقشه های سه بعدی، بخشی از تلاش اپل برای این ارائه بی کم و کاست آخرین شاهکارش است.
مشخصات فنی آی او اس
یکی از ویژگی های مهم iOS، منحصر به فرد بودن آن است. علاوه بر این که خود سیستم عامل در انحصار محصولات اپل است، برنامه های آن صرفا برای iOS و ARM نوشته می شوند. مرورگر وب سافاری، برنامه های کاربردی وب را با دیگر مرورگرهای وب پشتیبانی می کند و برنامه های بومی برای دشتگاه های در حال اجرای iOS و بعد از راه appstore قابل دریافت هستند. یک مرکز بازی برای این سیستم عامل در نظر گرفته شده است که علاوه بر ارائه بازی های متنوع، بازی های آنلاین چند نفره منتشر می کند و کاربران را قادر می سازد تا از راه شبکه های اجتماعی، دوستان خود را دعوت به بازی کنند، امتیازهای خود را پیگیری کنند و در leaderboard به مقایسه با رقبای خود بپردازند. اپل آخرین نسخه آی او اس را به تازگی به کاربران خود معرفی کرده است. iOS از زمان معرفی اولین نسخه خود، تغییرات بسیاری را پذیرفته است و حالا iOS6 با بیش از دویست کارایی برای تمامی نسخه های آیفون قابل دسترس است. می توان گفت تمام قسمت عمده برنامه های iOS شامل سیری، شبکه های اجتماعی، سافاری، اشتراک گذاری تصاویر، برنامه Accessibility و بسیاری از برنامه های اصلی و جانبی در iOS6 آپدیت شده و امکانات جدیدی را دریافت کرده است. البته از نظر بعضی از کاربران و کارشناسان بسیاری از این پیشرفت ها باید مدت ها پیش صورت می گرفت و هنوز بعضی از برنامه های iOS برای کاربران اندروید معمولی و پیش پا افتاده است. اما به هر حال اپل با معرفی iOS6 گام بزرگی در پیشبرد برنامه های خود برداشته و هم چنان در رده برترین سیستم عامل های موبایل می درخشد.
ویندوز فون

سیستم عامل ویندوز فون برای اولین بار در سال ۲۰۱۰ توسط شرکت مایکروسافت برای موبایل های هوشمند طراحی و عرضه شد. رابط کاربری ویندوز فون، مترو نام دارد که نسبت به ویندوز موبایل از سرعت و دقت بالاتری برخوردار است. این سیستم عامل از یک صفحه کلید مجازی برای تایپ استفاده می کند و امکان اتصال کیبورد فیزیکی را هم به موبایل فراهم کرده است. ویندوز فون ۷، از مرورگر اینترنت اکسپلورر موبایل بر پایه اکسپلورر ۹ استفاده می کند؛ این مرورگر تا شش صفحه را می تواند هم زمان لود کند، امکان ذخیرهٔ عکس های موجود در صفحات را دارد و مولتی تاچ نیز هست. هم چنین امکان جستجوی یک واژه در صفحه لودشده نیز وجود دارد. این مرورگر هم چنین می تواند جدا از هستهٔ سیستم عامل ویندوز فون به روز رسانی شود.
این سیستم عامل ابتدا به عنوان یکی از برترین سیستم عامل های موبایل در میان کاربران مطرح شد و قرار بود به عنوان یکی از رقبای جدی اندروید و آی او اس، دنیای اسمارت فون ها را در دست بگیرد اما طولی نکشید که در هیاهوی بازار سیستم عامل ها گم شد. شاید به همین دلیل بود که مایکروسافت تصمیم گرفت ویندوز فون ۸ را با کارایی های بالاتر عرضه کند. ظاهراً ویندوز فون ۸ از هسته اصلی ویندوز ۸ استفاده کرده است و شباهت های بسیاری هم به آن دارد. پردازشگرهای چند هسته ای تا ۶۴ هسته، پشتیبانی از کارت حافظه SD، بازی های گرافیکی با کیفیت بالا، فناوری VOIP که درون سیستم عامل اعمال شده و آپدیت اتوماتیک اپلیکیشن ها بخشی از امکانات این سیستم عامل است. به نظر می رسد با این شرایط، ویندوز فون رقیب سرسختی برای اندروید و iOS خواهد بود. این سیستم عامل در حال حاضر در حال رشد بسیار سریع است و حدود به 80 درصد گوشی های وینفون توسط نوکیا تولید میشود استفاده بهتر از پردازنده های گرافیکی و مرکزی باعث شده این سیستم عامل حتی در سخت افزار های ضعیف تر از رقبای اندرویدی خود در سرعت عملکرد پیشی بگیرد .در وینفون 8 برای بار دیگر بر ادامه رابط کاربری بر مبنای نوار مترویی پافشاری شده در نسخه 8 از این سیستم عامل امکان تغییر ساز کاشی ها وجود دارد, همچنین به لطف پشتیبانی بهتر گرافیکی در این نسخه این رابط کاربری بسیار روان زیبا و چشم نواز است .در اینده نه چندان دور (احتمالا اوال سال 2014) نسخه 8.1 عرضه خواهد شد که از امکانات جدیدی همچون تسلط روی رنگ های نمایشی توسط نمایشگر و مرکز اطلاع رسانی بهره خواهد بود. پیش بینی میشود با این پشتیبانی قوی از سخت افزار و حامیانی همچون نوکیا , این سیستم عامل در اینده , اینده ای درخشان داشته باشد.
مشخصات فنی ویندوز فون
آخرین نسخه های این سیستم عامل حتی اگر با فاصله کمی از هم منتشر شده باشد، سعی کرده است که برنامه های خود را کاملاً به روز رسانی کند. ارسال پیامک در ویندوز فون با ارسال پیامک در شبکه های اجتماعی ادغام شده است و امکان تبدیل کلام به نوشتار در فرستادن پیامک وجود دارد. سرویس های هات میل، جیمیل و یاهو میل به صورت پیش فرض برای این سیستم عامل طراحی شده اند و دیگر سرویس های ایمیل را می توان روی گوشی هایی که مجهز به ویندوز فون هستند، تنظیم و از آن ها استفاده کرد. یکی از مهم ترین ویژگی های ویندوز فون، انتقال فایل های رسانه ای از کامپیوتر به موبایل با استفاده از برنامهZunefor Windows Phone است. این نرم افزار تمامی فایل های صوتی و تصویری موبایل را نمایش می دهد و امکان آپلود یا اشتراک گذاری در شبکه های اجتماعی هم با اسفاده از آن وجود دارد. بازی های برنامه ریزی شده برای ویندوز فون در نوع خود جدید و با کیفیت هستند و کاربران از راه مارکت پلیس می توانند تازه ترین بازی ها، موزیک ویدئوها و اپلیکیشن ها را دریافت کنند.
آخرین نسخه این سیستم عامل، ویندوز فون ۸ است که مهم ترین ایراد آن عدم پشتیبانی مناسب از نسخه های پیشین است. با این حال مایکروسافت مدتی پیش آپدیت ویندوز فون جدید این شرکت که کاربران مدت ها در انتظارش بودند را معرفی کرد به همراه آپدیت ویندوز فون مانگو، آپدیت Marketplace ویندوز فون هم ارائه شد و کاربران این سیستم عامل می توانند آخرین اپلیکیشن های ویندوز فون را روی اسمارت فون های خود نصب کنند. شاید تعداد کاربران این سیستم عامل به پای اندروید و iOS نرسد، اما به هر حال بخشی از موبایل های جدید معرفی شده به بازار دارای ویندوز فون هستند و قطعاً ارائه آپدیت های مورد نیاز آن ها الزامی خواهد بود.
سیمبین

سیمبین یکی دیگر از سیستم عامل های موبایل است که تا مدت ها توسط شرکت های معتبر دنیا مانند سامسونگ، سونی اریکسون، پاناسونیک و نوکیا مورد استفاده قرار گرفت تا این که در سال ۲۰۰۸، نوکیا سهام آن را به طور کامل از شرکت انگلیسی سیمبین خریداری کرد و این سیستم عامل پس از آن انحصار توسط موبایل های نوکیا به کار رفته است.
این سیستم عامل در ابتدا ساختار بسیار ساده ای داشت و از برنامه های محدودی پشتیبانی می کرد. اما موبایل هایی که با این فناوری تولید می شدند، با وجود قیمت بالا با استقبل بسیاری از سوی کاربران موبایل رو به رو شدند. موبایل های فراوانی که از سوی شرکت های سونی، نوکیا، فوجیتسو، موتورولا و زیمنس به بازار عرضه شد و به دلیل فروش بالا، برنامه نویسان آن تصمیم گرفتند؛ نرم افزارهای بیشتری برای این سیستم عامل طراحی کنند. شرکت های بسیاری در توسعه و پیشرفت نرم افزاری این سیستم عامل دخیل بوده اند، اما در نهایت نوکیا با خرید امتیاز آن توانست آن را به عنوان سیستم عامل انحصاری موبایل های خود معرفی کند. هم اکنون بسیاری از موبایل هایی که در ایران وجود دارند از این سیستم عامل استفاده می کنند. سیمبین سیستم عاملی است که به دلیل انعطاف پذیری زیاد قابلیت ارائه بالاترین کارایی را با کمترین امکانات سخت افزاری دارد. به همین دلیل معمولاً یک موبایل با سیستم عامل سیمبین با کمبود حافظه مواجه نخواهد شد. یکی دیگر از ویژگی های مثبت سیمبین، پایداری بالای آن است. دلیل این پایداری این است که زمانی که از پردازنده استفاده نمی شود، سیستم به طور خودکار در حالت خاموشی قرار می گیرد؛ بنابراین در مصرف باتری و دیگر منابع سخت افزاری تا حد زیادی صرفه جویی می شود.
مشخصات فنی سیمبین
برنامه های سیمبین با زبان های برنامه نویسی گوناگونی مانند، جاوا، WML Script، جاوا اسکریپت، پایتون و چند زبان فرعی دیگر نوشته می شود، اما مهم ترین زبان استفاده شده در این سیستم عامل C++ است. در واقع اولین و مهم ترین زبان برنامه نویسی سیمبین، C است و دلیل آن کارکرد بسیاری خوب این زبان از لحاظ سرعت و دقت اجرا است.
سیمبین تاکنون روی دو رابط کاربری S60 و UIQ ارائه شده است که البته رابط کاربری مهم آن S60 است که در آن می توان از برنامه های نوشته شده بر اساس Java MIDP، پایتون و ++C استفاده کرد.
Micro Kernel Architecture هسته اولیه سیمبین را تشکیل می دهد. این هسته دارای عناصر مهم مدیریت حافظه و زمان بندی است و از عناصر شبکه و فایل های سیستمی پشتیبانی نمی کند. در این شرایط سرورهای خارجی وظیفه کنترل اوضاع را بر عهده دارند و این کار باعث می شود سرعت سیستم عامل تحت تاثیر انجام وظایف متفرقه کند نشود.
سیستم عامل سیمبین تاکنون در نسخه های فراوانی ارائه شده که آخرین و پیشرفته ترین آن ها به نام های Anna و Belle در سال ۲۰۱۱ با امکانات بسیاری عرضه شده اند. هر چند نمی توان با اطمینان گفت که سیمبین به طور کامل خواسته های کاربرانش را برآورده کرده است، اما به هر حال این سیستم عامل جزو برترین سیستم عامل های حال حاضر موبایل است و نوکیا قصد دارد با ارائه پلت فرم Symbian3 اعتبار پیشین خود را دوباره به دست آورد.


بلک بری
سیستم عامل بلک بری را شرکت بلک بری(RIM سابق) برای اسمارت فون های این شرکت طراحی کرده است. این سیستم عامل در ابتدا به دلیل بی رقیب بودن در پست الکترونیک مورد توجه قرار گرفت و پس از آن هنگامی که قابلیت های مجازی دنیای تجارت به آن اضافه شد، توجه بسیاری از کاربران حرفه ای موبایل در سراسر جهان را به خود جلب کرد.
اگر چه وسعت برنامه ها و بازی های این سیستم عامل به پای اندروید و سیستم عامل های دیگر نمی رسد، اما امکانات بسیار خوبی مانند برقراری ارتباطی آسان میان موبایل و کامپیوتر، قابلیت کار با شبکه های اجتماعی، فروشگاه مجازی دنیای تجارت و سازگاری با بیشتر سرویس های ارسال و دریافت پیام، این سیستم عامل را به یکی از محبوب ترین سیستم عامل های موبایل به ویژه نزد کاربرانی که از موبایل استفاده های مالی و تجاری می کنند، بدل کرده است.
بادا

بادا سیستم عاملی است که توسط شرکت سامسونگ الکترونیک برای موبایل های این شرکت طراحی شده است. بادا در زبان کره ای به معنای «دریاست» و اشاره به گستردگی برنامه ها و نرم افزارهای به کار رفته در آن دارد. اولین نسخه این سیستم عامل در سال ۲۰۱۰ و نسخه دوم آن در سال ۲۰۱۱ معرفی شد. بادا اگر چه از لحاظ فناوری های پیشرفته قابل مقایسه با اندروید و iOS نیست اما به دلیل این که موبایل های عرضه شده با این سیستم عامل با قیمت کم تری وارد بازار می شوند، مورد توجه بسیاری قرار می گیرند. بادا به تازگی فروشگاهی برای عرضه نرم افزارهای خود راه اندازی کرده است که کاربران می توانند آخرین اپ ها را از آن جا دانلود کنند. بادا بر پایه هسته لینوکس Free BSD و Open BSD ایجاد شده است، از فلش ۹ پشتیبانی می کند و رابط کاربری آن قابلیت مانور زیادی به برنامه نویسان داده است. موبایل های دارای این سیستم عامل از فرایند چند لمسی پشتیبانی می کنند و در مجموع به عنوان یک موبایل دارای سیستم عامل نسبتا ارزان، طرفداران زیادی در میان کاربران موبایل دارد.
اوبونتو
اوبونتو یکی دیگر از سیستم عامل های موبایل است که توسط شرکت کانونیکال طراحی شده است . این شرکت پیش از این نیز سیستم عامل اوبونتو را برای رایانه های شخصی بر پایه لینوکس طراحی نموده بود . این سیستم عامل از نظر طراحی و هسته برنامه نویسی شباهت های زیادی با سیستم عامل اندروید دارد . قرار شده است اولین نسخه از این سیستم عامل در سال 2014 به صورت رسمی معرفی شود.
این سیستم عامل در ابتدا نسخه ای را برای گوگل نکسوس عرضه می نماید . سپس در سال 2014 اولین نسخه ی رسمی اش را عرضه می کند . از مزایای این سیستم عامل میتوان به متن باز بودن ، و رایگان بودن همراه با برنامه های کاربردی زیاد اشاره کرد .
در مراسم معرفی این سیستم عامل Shuttleworth گفت سیستم عامل اوبونتو فون برای تلفن های ارزان قیمت طراحی شده تا تجربه ای روان تر را در اسمارت فون های ارزان قیمت را در اختیار کاربران بگذارند. او انتظار دارد این اسمارت فون ها از این سیستم عامل مانند دیگر سیستم عامل لینوکسی، یعنی آندروید استقبال کنند. اوبونتو فون دو حالت ضعیف که روی دستگاه هایی که پردازنده A9 ARM و رم ۱ گیگابایت دارند اجرا می شود و یک حالت دیگر که قوی(سنگین) نام دارد و روی دستگاه های گران قیمت اجرا شده. Shuttleworth همچنین گفت که اوبونتو بازار های نو ظهور را با پیشنهاد یک مجموعه کمتر، هدف گرفته است.
مقایسه سیستم عامل ها
سیستم عامل نقاط قوت نقاط ضعف
چند زبانه بودن و پشتیبانی کامل از زبان فارسی از نسخه ۳+

دسترسی راحت و سریع به سرویس های اینترنتی همچون امکانات گوگل
میز کار و امکان استفاده از ابزارک ها

تنوع و تعدد نرم افزارها وابستگی زیاد به اینترنت
بوت کند تر نسبت به iOS
بوت سریع

ویروس های کم

اطمینان به سازگاری نرم افزارها با سیستم عامل نداشتن دسک تاپ و استفاده نکردن از ابزارک ها (ویجت)
انحصار گرایی و محدودیت انتقال فایل های رسانه ای

با به روز رسانی سیستم عامل گجت های قبل دچار کندی می شوند
رابط کاربری مترو

پرکاربرد برای کاربران وابسته به ابزارهای ویندوزی تعداد کم نرم افزارها
تطابق با هر دو سیستم لمسی و غیر لمسی

موقعیت یاب ماهواره ای رایگان فناوری لمس آن در سطح رقابت با دیگر محصولات نیست

برنامه جانبی کمی روی فروشگاه نوکیا آنلاین (Ovi Store) وجود دارد
پست الکترونیک بدون رقیب
فروشگاه مجازی ویژه دنیای تجارت

ارتباط آسان با سرویس های ارسال پیام مرورگر و فایل های چند رسانه ای ناکامل

رابط لمسی قابل بهبود
پشتیبانی کامل از فایل های فلش
رابط چند لمسی

اجرای چند برنامه به طور هم زمان نداشتن برنامه های پیشرفته

عدم امنیت کافی

نداشتن بازی های گرافیکی مناسب