Tìm hiểu về điện thoại thông minh

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT3 SDK Software development kit Bộ phát triển phần mềm 4 IDE Integrated development environment Môi trường tích hợp các công cụcho phát triển phần mềm 5 ADT Android Deve

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ 5

LỜI NÓI ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 8

1.1 Lịch sử phát triển của điện thoại và điện thoại di động 8

1.2 Sự ra đời và phát triển của điện thoại thông minh 10

1.3.Ưu nhược điểm của điện thoại thông minh 14

CHƯƠNG 2 HỆ ĐIỀU HÀNH SỬ DỤNG TRONG ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH 16

2.1 Windows Mobile và Windows Phone của Microsoft 16

2.1.1 Windows Mobile 17

2.1.2 Windows Phone 18

2.2 Android của Google 22

2.2.1 Giao diện người dùng 23

2.2.2 Các phiên bản và ứng dụng 24

2.2.3 Đánh giá 26

2.3 IOS của Apple 26

2.3.1 Giao diện người dùng 27

2.3.2 Các phiên bản và phần mềm 28

2.3.3 Đánh giá 29

2.4 Những hệ điều hành khác 29

2.4.1 Symbian 29

2.4.2 Blackberry OS 31

CHƯƠNG 3 KIẾN TRÚC PHẦN CỨNG 33

3.1 Bộ vi xử lý – CPU 33

3.1.1 Hệ thống trên chip (System-on-chip) 33

3.1.2 ARM 33

3.1.3 Các vi xử lý Qualcomm và SoC Snapdragon 35

3.1.4 OMAP của Texas Instruments 38

3.1.5 Exynos của Samsung 40

3.1.6 Tegra của Nvidia 42

3.1.7 SoC của Apple 45

3.2 Bộ xử lý đồ họa – GPU 46

3.2.1 GPU Adreno của Qualcomm 47

3.2.2 GPU PowerVR của Imagination Technologies 48

3.2.3 GPU Mali của ARM 50

3.2.4 GPU ULP GeForce của Nvidia 51

3.3 RAM và bộ lưu trữ 53

3.3.1 Tìm hiểu về bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) 53

3.3.2 Dung lượng và tốc độ là yếu tố quan trọng nhất 54

3.3.3 Bộ nhớ trong và ROM 56

3.3.4 Thẻ nhớ ngoài 58

3.4 Màn hình 59

3.4.1 Màn hình LCD 59

3.4.2 Màn hình AMOLED 62

3.4.3 Lớp cảm ứng 64

3.5 Các phần cứng khác 65

3.5.1 Bo mạch chủ 66

3.5.2 Các thiết bị chức năng 66

3.5.3 Vỏ máy và pin 68

CHƯƠNG 4 CÁC CÔNG NGHỆ VÀ ỨNG DỤNG 70

4.1 Các công nghệ trên điện thoại thông minh 70

4.1.1 Công nghệ kết nối dữ liệu di động 70

4.1.2 Công nghệ wi-fi, Bluetooth, NFC và GPS 71

4.1.3 Công nghệ giao tiếp, tương tác với thiết bị khác và con người 72

4.2 Các ứng dụng thực tế 73

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

3 SDK Software development kit Bộ phát triển phần mềm

4 IDE Integrated development

environment

Môi trường tích hợp các công cụcho phát triển phần mềm

5 ADT Android Developer Tools Công cụ phát triển Android

6 APK Android application package Tập tin gói ứng dụng Android

7 IPA IOS application Tập tin gói ứng dụng IOS

8 MIDP Mobile Information Device

Profile

Hồ sơ thiết bị thông tin di động (là

hồ sơ công bố việc sử dụng javatrên các thiết bị di động)

Protocol

Giao thức ứng dụng không dây

10 API Application Programming

Interface

Giao diện lập trình ứng dụng

11 CPU Central Processing Unit Bộ xử lý trung tâm

12 GPU Graphics processing unit Bộ xử lý đồ họa

13 RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên

16 USB Universal Serial Bus Một chuẩn kết nối trên máy tính

17 ARM Acorn RISC Machine Một cấu trúc của bộ vi xử lý

18 TI Texas Intruments Một hãng sản xuất SoC

19 HDMI High-Definition Multimedia

Interface

Giao thức kết nối đa phương tiên,hình ảnh độ nét cao

20 ISP Image signal processor Bộ xử lý tín hiệu hình ảnh

21 LCD Liquid crystal display Màn hình tinh thể lỏng

22 LED Light emitting diode Đèn đi-ốt phát quang

23 TFT Thin film transistor Bóng bán dẫn màng mỏng

24 TN Twisted Nematic Một công nghệ trên màn hình tinh

27 PCT projected capacitive touch Cảm ứng điện dung

31 2G second-generation Công nghệ truyền thong thế hệ hai

32 3G third-generation Công nghệ truyền thong thế hệ ba

33 4G fourth-generation Công nghệ truyền thong thế hệ tư

34 LTE Long Term Evolution Một chuẩn nâng cấp cho mạng 4G

35 GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu

36 NFC Near-Field Communications Kết nối không dây tầm gần

37 Wi-Fi Wireless Fidelity Mạng không dây sử dụng sóng vô

tuyến

thoại

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Hình 1.1: Alexander Granham Bell và chiếc diện thoại đầu tiên của nhân loại .8

Hình 1.2: Những chiếc điện thoại đi vào hoạt đông đầu tiên trên thế giới 9

Hình 1.4: Chiếc điện thoại được coi là di động đầu tiên 9

Hình 1.5: Martin Cooper và chiếc điện thoại di động đầu tiên 10

Hình 1.6: IBM Simon mở ra khái niệm về điện thoại thông minh 11

Hình 1.7: Nokia 9110 Communicator 12

Hình 1.8: Một điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Windows Mobile.13 Hình 1.9: IPhone 2G điện thoại thông minh đúng nghĩa đầu tiên 13

Hình 1.10: Chiếc Google G1 điện thoại Android đầu tiên trên thế giới 14

Hình 1.11: Hệ điều hành Windows Phone 7 trên HTC HD 7 14

Hình 2.1: Logo hệ điều hành Windows của Microsoft 16

Hình 2.2: Giao diện Windows Mobile 6 17

Hình 2.3: Office trên Windows Mobile 18

Hình 2.4: Windows Phone 7 20

Hình 2.5: Những tính năng mới trên Windows Phone 8 20

Hình 2.6: Giao diện trên Windows Phone 21

Hình 2.7: Logo Android được rất nhiều người yêu thích 22

Hình 2.8: Giao diện gốc của Android phiên bản 4.4 Kitkat 23

Bảng 2.1: Các phiên bản Android từ đầu đến bây giờ 25

Hình 2.9: Logo cuả Apple cũng là logo của IOS 26

Hình 2.10: Màn hình chủ trên giao diện IOS qua các phiên bản 27

Bảng 2.2: Các phiên bản IOS 28

Hình 2.11:Nokia 7610 điện thoại thông minh chạy hệ điều hành symbian 30

Hình 2.12: Giao diện của blackberry OS 9 31

Hình 3.1: Trụ sở của ARM Holdings ở Cambridge của Anh 34

Hình 3.2: Snapdragon được tích hợp CPU, GPU, GPS, RAM, kết nối mạng và chip quản lý năng lượng 35

Hình 3.3: Các dòng Snapdragon S1,S2, S3, S4 36

Hình 3.4: Biểu đồ snapdragon s4 sử dụng bộ vi xử lý Krait 37

Hình 3.5: Biểu đồ SoC OMAP36xx của TI tích hợp rất nhiều thành phần 38

Hình 3.6: Biểu đồ OMAP4470 của TI 39

Hình 3.7: SoC Exynos 5 OCTA 8 nhân của Samsung 40

Hình 3.8: Biểu đồ Exynos 4210 của Samsung 41

Hình 3.9: Bộ vi xử lý Exynos (đánh dấu màu đỏ) trên Samsung Galaxy S 4G 42 Hình 3.10: SoC Tegra 3 của Nvidia 43

Hình 3.11: Các thành phần của Tegra 2 43

Hình 3.12: Hình ảnh của Tegra 3 5 lõi vi xử lý được đánh dấu màu vàng 44

Hình 3.13: SoC Apple A5 45

Hình 3.14: GPU là phần "xử lý đồ họa 2D/3D" trong SoC Tegra 2 46

Hình 3.15: Hiệu năng xử lý của các dòng Adreno 48

Hình 3.16: Hình ảnh kiến trúc dòng PowerVR SGX 5XT 49

Hình 3.17: Kiến trúc bên trong GPU Mali của ARM 51

Hình 3.18: Hình ảnh 5 lõi chip của Tegra 3, GPU ẩn bên trong chip xử lý 52

Hình 3.19: RAM LPDDR2, dung lượng 512 MB, tích hợp ngay trong SoC A5 trên chiếc IPhone 4S 55

Hình 3.20: Bộ nhớ 16GB được khoanh đỏ và RAM dung 1GB được khoanh

màu da cam 57

Hình 3.23: Sơ đồ đơn giản của một tấm nền LCD TFT 60

Hình 3.24: HTC One X với màn hình Super LCD 2 IPS với chất lượng cao 61

Hình 3.24: Sơ đồ tấm hiển thị AMOLED 63

Hình 3.26: Sơ đồ cơ chế hoạt động của màn hình cảm ứng điện dung 65

Hình 3.27: Bo mạch chủ của Samsung Galaxy Note3 66

Hình 3.28: Sơ đồ kết nối từ MicroUSB đến cổng USB thông thường 67

Hình 4.1: Ứng dụng Skype trên điện thoại thông minh chạy hệ điều hành Android 74

Hình 4.2: Xử lý tập tin Word (.doc) trên điện thoại thông minh 75

Hình 4.3: Tiện ích xem thời tiết, lịch vạn niên và sách y học trên điện thoại thông minh 76

Hình 4.4: Quan sát vị trí từ xa qua camera bằng điện thoại thông minh 76

Hình 4.5: Định vị dò đường và quan sát vị trí người khác bằng điện thoại thông minh qua định vị GPS 77

Hình 4.6: Xử dụng phần mềm TeamViewer để điều kiển máy tính qua mạng bằng điện thoại thông minh 77

Hình 4.7: Xem phim, nghe nhạc chơi game trực tuyến trên điện thoại thông minh 78

LỜI NÓI ĐẦU

Năm 1876 cuộc gọi đầu tiên bằng điện thoại ra đời đánh dấu một sự thayđổi quan trọng trong thông tin liên lạc của con người Quá trình phát triển củathiết bị điện thoại luôn luôn diễn ra với nhiều thay đổi và đưa đến cho con ngườinhiều lợi ích

Những năm cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21 cùng với sự phát triển của khoahọc máy tính công nghệ điện thoại cũng được phát triển nhanh chóng đưa đếncho con người nhiều tiện ích ngoài sức tưởng tượng

Sự ra đời của những chiếc điện thoại thông minh với nhiều tính năng ưuviệt được con người khai thác gần như nó trở thành người bạn không thể tách rờivới mỗi người Với chiếc điện thoại thông minh con người không chỉ gọi điện vànhắn tin thông thường, nó có thể thay thế một chiếc máy tính cá nhân giúp conngười kết nối internet, kiểm tra thư điện tử, điều khiển máy tính, giám sátcamera, thanh toán tiền… mọi lúc mọi nơi

Điện thoại thông minh với nhiều ưu việt nhưng ít ai biết đến sự ra đời, cáccông nghệ tích hợp, các thành phần cấu tạo ra nó Đề tài “Tìm hiểu về điện thoạithông minh”, giới thiệu một cách tổng quan nhất về điện thoại thông minh vớinội dung gồm có 4 chương như sau:

Chương 1: Giới thiệu tổng quan

Chương 2: Hệ điều hành sử dụng trong điện thoại thông minh

Chương 3: Kiến trúc phần cứng

Chương 4: Các công nghệ và ứng dụng

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1 Lịch sử phát triển của điện thoại và điện thoại di động

Lịch sử của điện thoại là một quá trình phát triển lâu dài với nhiều cộtmốc đáng ghi nhớ, sự lột xác ngoại mục của thứ vật dụng thiết yếu này vớinhững tính năng mới ngày càng một cải thiện

1.1.1 Sự ra đời của chiếc điện thoại đầu tiên

Ngày 10 tháng 3 năm 1876 Alexander Greham Bell người phát minh vàthực hiện cuộc gọi đầu tiên trên thế giới Ông cùng người trợ lý của mình đãthực hiện cuộc gọi khoảng cách 4.5m và cuộc gọi đó cũng vô cùng ngắn ngủichỉ trong một câu nói “Watson, anh đến đây nhé, tôi có việc cần”

Hình 1.1: Alexander Granham Bell và chiếc diện thoại đầu tiên của nhân loại

Vào thời điểm bấy giờ, nó thực sự là bước tiến công nghệ đột phá là kếtquả của một sự nỗ lực nghiên cứu tìm tòi ra một phương thức liên lạc mới thaythế cho loại máy điện báo thô sơ thường được sử dụng trước đó Ý tưởng vềchiếc máy điện thoại đã được đem ra tranh luận từ năm 1844 nhưng phải hơn 30năm sau, người ta mới biến được giấc mơ đó trở thành hiện thực

Hình 1.2: Những chiếc điện thoại đi vào hoạt đông đầu tiên trên thế giới

Điện thoại ra đời đã thay thế cho máy điện báo thô sơ phổ biến thời bấygiờ Những chiếc điện thoại đầu tiên chỉ để dành cho người giàu có sử dụng vàhầu hết đều rất kiểu cách và cầu kì với một đầu nói và một đầu nghe

1.1.2 Sự ra đời của điện thoại di động

Chiếc điện thoại được coi là di động đầu tiên được quảng cáo vào năm

1967 với tên gọi Carry phone Vào thời điểm đó, để sử dụng được điện thoại diđộng thì người ta phải mang theo một chiếc hộp máy nặng đến 4,5 kg Cùng vớigiá cao nên nó gần như không được phổ biến lúc bấy giờ

Hình 1.4: Chiếc điện thoại được coi là di động đầu tiên

Cho đến ngày 3 tháng 4 năm 1973 thì điện thoại đi động thực sự được rađời bởi Martin Cooper, một nhà phát minh tiên phong làm việc cho Motorola tạiNew York Martin Cooper đã thực hiện cuộc gọi đến cho một kỹ sư khác củahãng công nghệ đối thủ, với mục đích để… khoe về thành tích mà mình vàMotorola vừa đạt được Motorola đã giành chiến thắng trong việc xây dựngthành công chiếc điện thoại di động đầu tiên trên thế giới.

Hình 1.5: Martin Cooper và chiếc điện thoại di động đầu tiên

Trên thực tế, nhiều người, ngay cả các nhân viên làm việc tại Motorolacũng không tin rằng điện thoại di động có thể trở thành một sản phẩm tiêu dùngphổ biến Tuy nhiên Cooper và các đồng sự trong nhóm phát triển của mìnhkhông tin như vậy, và ông đã đúng 10 năm sau cuộc gọi lịch sử đầu tiên, chiếcđiện thoại di động của Motorola đã xuất hiện trên thị trường với giá bán lẻ lênđến gần 4.000 USD

1.2 Sự ra đời và phát triển của điện thoại thông minh

Ngày nay, sau gần nửa thế kỷ tồn tại và phát triển, điện thoại di động đãtrở nên phổ biến và xuất hiện ở khắp nơi trên thế giới Theo thống kê của LiênHợp Quốc, hiện có khoảng 6 tỷ thuê bao di động trên toàn cầu, và ngày càngnhiều người dùng chuyển từ các điện thoại cơ bản sang điện thoại thông minh.Ước tính hiện có khoảng 1 tỷ điện thoại thông minh được sử dụng trên toàn thếgiới

Điện thoại thông minh không như những chiếc điện thoại thông thường,

nó có bộ vi xử lý, ram, bộ lưu trữ… và sử dụng một hệ điều hành Nó vượt xachức năng nghe gọi, nhắn tin, giải trí trên điện thoại thông thường Người dùng

có thể check mail, xử lý phần mềm văn phòng, internet giải trí mọi lúc mọinơi… điện thoại thông minh ngày nay có thể thay thế cho máy tính cá nhân đápứng mọi nhu cầu của người sử dụng

- Điện thoại thông minh đầu tiên trên thế giới có tên Simon, do IBM sảnxuất, được ra mắt tại Hội nghị không dây vào năm 1993 Máy có màn hình cảmứng LCD với 2 màu trắng/đen và hoạt động như một thiết bị nhận gửi email, đọcvăn bản điện tử, lịch làm việc, máy tính và sổ danh bạ

Hình 1.6: IBM Simon mở ra khái niệm về điện thoại thông minh

Máy được trang bị vi xử lý tốc độ 16MHz, 1MB bộ nhớ RAM cùng 1MB

ổ cứng lưu trữ, giống như những loại điện thoại thông minh ngày nay, Simoncũng được trang bị một màn hình cảm ứng rộng 4.5-inch, hỗ trợ viết stylus Tuynhiên điểm khác biệt đó là màn hình cảm ứng trên Simon chỉ hiển thị đơn sắc vàhoạt động trên hệ điều hành là một biến thể của hệ điều hành DOS, có tên gọiROM-DOS

- Năm 1998 Nokia 9110 Communicator đích thực là thiết bị làm nềnmóng cho điện thoại thông minh với thiết kế bàn phím QWERTY gập cùngnhiều trò chơi mới được cập nhật, do đó đã tạo thói quen giải trí trên chiếc điệnthoại cá nhân cho người dùng Bên cạnh đó, nó có bộ xử lý Intel 24MHz vàtrọng lượng chỉ 317 gram Về sau những năm 2000 Nokia chủ yếu phát triểndòng điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Symbian.

Hình 1.7: Nokia 9110 Communicator

- Cuối thập niên 90 của thế kỷ trước, nhà sản xuất Canada, Research inMotion (RIM) được biết tới là hãng giới thiệu các thiết bị nhắn tin hai chiều vớihàng triệu người dùng trên toàn thế giới Nhưng từ 2002, RIM đã tiến vào thịtrường di động với BlackBerry 5810, chiếc di động tích hợp e-mail, khả nănglướt web Sau đó, hãng phát triển thêm BlackBerry 6210 vào đầu 2004

- Trong những năm 2000 thế giới cũng đón chào những chiếc máy tính bỏtúi(pocket PC) sử dung hệ điều hành Windows CE của Microsoft Năm 2003Pocket PC tích hợp thêm chức năng của điện thoại thông thường và trở thànhnhững chiếc điện thoại thông minh chạy hệ điều hành Windows Mobile

Hình 1.8: Một điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Windows Mobile

- Sự phát triển của điện thoại thông minh thời đó gần như chỉ dành choNokia với những chiếc điện thoại thông minh chạy hệ điều hành Symbian Đếnnăm 2007 hãng Apple giới thiệu với thế giới chiếc điện thoại với tên IPhone 2G

sử dụng hệ điều hành IOS Chiếc IPhone 2G được coi là diện mạo hoàn toànmới cho điện thoại thông minh Thế giới coi IPhone 2G là điện thoại thông minhđúng nghĩa đầu tiên

Hình 1.9: IPhone 2G điện thoại thông minh đúng nghĩa đầu tiên

- Cuối năm 2007 đầu năm 2008 những hệ điều hành sử dụng cho điệnthoại thông minh ngoài IOS trên IPhone 2G chủ yếu là Windows Mobile,Symbian, Backbery OS Nhưng cùng thời điểm này Google cũng đã giới thiệuAndroid, một hệ điều hành mã nguồn mở cho điện thoại thông minh Và sau đónhững chiếc điện thoại thông minh chạy hệ điều hành Android liên tục được rađời trên thế giới

Hình 1.10: Chiếc Google G1 điện thoại Android đầu tiên trên thế giới

- Năm 2010 thị trường điện thoại thông minh phát triển mạnh mẽ với sựchiếm lĩnh của những chiếc điện thoại chạy hệ điều hành Android và IOS.Microsoft nhận thấy Windows Mobile của họ đang bị quên lãng chính vì thếtháng 2 năm 2010 Microsoft chính thức giới thiệu hệ điều hành Windows Phone

7 và con đường của Microsoft là đúng đắn, cho đến nay Microsoft đã giới thiệuWindows Phone 8 và trở thành một trong ba hệ điều hành chính cùng Android

và IOS cho điện thoại thông minh

Hình 1.11: Hệ điều hành Windows Phone 7 trên HTC HD 7

1.3.Ưu nhược điểm của điện thoại thông minh

Điện thoại thông minh có tất cả những tính năng cơ bản của điện thoại diđộng thông thường như nghe gọi nhắn tin văn bản nhưng vì sao nó được gọi làđiện thoại thông minh? Nó là sự kết hợp của điện thoại di động thông thường

với các thiết bị khác như máy tính bỏ túi (PDA, Pocket PC) thiết bị điện tử cầmtay, máy ảnh kỹ thuật số, hệ thống định vị toàn cầu GPS

+Ưu điểm của điện thoại thông minh

Điện thoại thông minh vượt xa mọi tính năng của điện thoại di động thôngthường nó có thể gọi video, gọi miễn phí qua mạng internet, lướt web, mạng xãhội, kiểm tra thư điện tử, cập nhật tin tức, thời tiết, xem lịch vạn niên, phongthủy, giải trí trực tuyến, thay thế cho kim từ điển, máy đọc sách, máy ảnh kỹthuật số… rất nhiều tính năng khác Thậm chí thay thế được máy tính cá nhân vì

nó làm những việc cơ bản của máy tính nhưng có thể kết nối mạng dữ liệu diđộng, nhỏ gọn và có thể mang theo khắp mọi nơi

Với sự hiện đại của điện thoại thông minh hệ thống lọc tạp âm trên microthoại cho chất lượng cuộc gọi thường rât tốt nhỉnh hơn đôi chút so với điện thoạithông thường Hơn thế nữa điện thoại thông minh có kho dữ liệu trực tuyến, hệthống sao lưu thông minh nên việc mất dữ liệu như danh bạ, ảnh chụp, ghichú… rất khó xẩy ra kể cả khi mất cả máy Với hệ thống bảo mật cao hiện đạicủa điện thoại thông minh người dùng không lo dữ liệu bị người khác biết kể cảkhi thiết bị trong tay người khác thậm chí nhờ định vị GPS có thể tìm lại thiết bị

+ Nhược điểm

Vì sử dụng một hệ điều hành nên điện thoại thông minh cũng khó tránhkhỏi bị những phần mềm độc hại như virut gây mất ổn định Người dùng sẽ gặpphải trường hợp sau một thời gian sử dụng máy bị chậm đi và làm việc sai lệch

Và thời lượng sử dụng pin của nó cũng không bằng điện thoại thông thường.Thường thì pin của điện thoại thông minh làm việc ít chỉ nghe gọi như điệnthoại thông thường sẽ sử dụng được nhiều nhất ba ngày còn điện thoại thôngthường có loại có thể dùng đến hai tuần

Điện thoại thông minh có màn hình cảm ứng, kích thước vật lý to hơn, độbền không bằng và giá thành sẽ cao hơn rất nhiều so với điện thoại thôngthường, đây cũng là rào cản cho điện thoại thông minh đến tay người dùng cóthu nhập thấp, mặc dù ngày nay có rất nhiều điện thoại thông minh giá thành rẻnhưng chất lượng và độ bền cũng không thể so sánh được với điện thoại di độngthông thường

CHƯƠNG 2 HỆ ĐIỀU HÀNH

SỬ DỤNG TRONG ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH

Điện thoại thông minh cũng giống như máy tính cá nhân nó có hệ điềuhành điều khiển hệ thống, giúp thiết bị giao tiếp với người dùng Trên thực tế hệđiều hành của điện thoại thông minh ít nhiều cũng liên quan đến các hệ điềuhành trên máy tính cá nhân Hiện nay điện thoại thông minh sử dụng 3 hệ điềuhành chính là Android của Google được phát triển từ Linux, IOS của Apple nhàphát hành OS X trên Imac và Macbook, Windows Phone của Microsoft, nhàphát hành hệ điều hành Windows được sử dụng nhiều nhất trên máy tính cánhân Ngoài ra còn rất nhiều hệ điều hành khác được sử dụng trên điên thoạithông minh

2.1 Windows Mobile và Windows Phone của Microsoft

Hình 2.1: Logo hệ điều hành Windows của Microsoft

Hệ điều hành Windows của Microsoft được sử dụng rất nhiều trên máytính cá nhân và hầu như ai cũng biết Microsoft không dừng lại ở việc phát triển

hệ điều hành cho máy tính, những năm đầu thế kỷ 21 họ phát hành bảnWindows CE cho thiết bị máy tính bỏ túi (pocket PC) dần dần cùng với sự rađời và phát triển của điện thoại thông minh Microsoft tích hợp máy tính bỏ túi

và điện thoại thông thường cho ra đời những chiếc điện thoại thông minh chạy

hệ điều hành Windows Mobile Đến năm 2010 sự lỗi thời của Windows Mobileđược Microsoft làm mới bởi hệ điều hành Windows Phone

2.1.1 Windows Mobile

Windows Mobile là một hệ điều hành loại thu gọn kết hợp với một bộ cácứng dụng cơ bản cho các thiết bị di động dựa trên giao diện lập trình ứng dụngWin32 của Microsoft Các thiết bị chạy Windows Mobile bao gồm Pocket PC,Điện thoại thông minh, Portable Media Center, và các máy tính lắp sẵn (on-board) cho một số loại ô tô Ngoài ra, một số máy tính xách tay loại nhỏ (ultra-portable notebook) cũng có thể sử dụng hệ điều hành này Windows Mobileđược thiết kế để có giao diện và các tính năng rút gọn của các phiên bảnWindows dùng trên máy tính cá nhân Xuất hiện lần đầu với tên hệ điều hànhPocket PC 2000, Windows Mobile đã được nâng cấp vài lần, phiên bản cuốicùng là Windows Mobile 6.5

Hình 2.2: Giao diện Windows Mobile 6

2.1.1.1 Đặc tính thông dụng

Windows Mobile tái hiện lại cách làm việc của một máy vi tính trên thiết

bị cầm tay Trong hệ điều hành này có sẵn bộ Office nhưng công cụ này không

có đầy đủ chức năng như bộ Office dành cho máy tính Ngoài ra, người dùngWindows Mobile có thể lướt web bằng trình duyệt Internet Explorer dành riêngcho hệ điều hành này Người dùng hệ điều hành Windows Mobile sẽ thấy khágiống với hệ điều hành Windows 2000 hoặc XP được thu gọn

2.1.1.2 Các phiên bản và phần mềm

Windows Mobile phát triển thực tế vào năm 2003 đến năm 2010 thì sụp

đổ Quá trình phát triển cũng qua vài phiên bản Đầu tiên là phiên bản WindowsMobile 2003 đến Windows Mobile 5 và cuối cùng là Windows Mobile 6.5 Trên

thực tế các phiên bản của Windows Mobile chỉ được nâng cấp một chút về giaodiện còn về tính năng gần như vẫn vậy ngoại trừ ở phiên bản 6.5 có thêm ứngdụng Maketplace giúp tải ứng dụng về thiết bị.

Windows Mobile tích hợp phần mềm như Internet Explorer, Office,Windows Media… và có thể cài thêm với định dạng file exe như trên máy tính

cá nhân nhưng nó không thể chạy file exe của máy tính Trên Maketplace đượckết hợp ở Windows Mobile 6.5 có thể tải trực tiếp ứng dụng về nhưng phầnmềm của Windows Mobile khá khiêm tốn

Hình 2.3: Office trên Windows Mobile

2.1.1.3 Đánh giá

Windows Mobile thực ra là hệ điều hành thất bại toàn diện của Microsoft

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến thất bại chủ yếu là do quá ít hãng sản xuất phầncứng mặn mà với nó Tại thời điểm đó người dùng cũng ít lựa chọn vì giá thànhthiết bị đầu cuối cao mà độ ổn định màn hình cảm ứng lại không cao

2.1.2 Windows Phone

Windows Phone là hệ điều hành của Microsoft dành cho điện thoại thôngminh kế tục nền tảng Windows Mobile, mặc dù chúng không tương thích vớinhau Khác với Windows Mobile, Windows Phone tập trung vào sự phát triểncủa chợ ứng dụng Marketplace - nơi các nhà phát triển có thể cung cấp sảnphẩm tới người dùng Windows Phone được bán vào tháng 10 năm 2010 và đầunăm 2011 tại Châu Á

Phiên bản mới nhất hiện tại là Windows Phone 8 Microsoft còn đangphát triển bản Windows Phone Apollo Plus, và trong tương lai có thể còn cóWindows Blue (hay có thể là Windows 9) giúp tương thích với hệ điều hànhWindows trên máy tính Với Windows Phone, Microsoft đã phát triển giao diệnngười dùng mới mang tên Modern (trước đây tên là Metro) - tích hợp khả năngliên kết với các phần cứng và phần mềm của hãng thứ ba một cách dễ dàng.Phần mềm trên Windows Phone cũng gần tương đối với phần mềm trên máytính với đầy đủ tính năng độc đáo và thú vị hơn rất nhiều so với WindowsMobile.

2.1.2.1 Windows Phone 7

Windows Phone 7 được ra mắt vào ngày 15 tháng 2 năm 2010 ở MobileWorld Congress tại Barcelona, Tây Ban Nha và chính thức bán ra vào ngày 8tháng 11 năm 2010 tại Mỹ

Ban đầu Microsoft phát hành bản cập nhật No Do, tiếp sau đó là bản nângcấp lớn Mango (còn được biết là Windows Phone 7.5) vào tháng 5 năm 2011.Bản cập nhật này bao gồm phiên bản di động rút gọn của Internet Explorer 9trên máy tính, đa nhiệm cho phần mềm của công ty thứ ba, hợp nhất Twitter vàoPeople Hub, và cho phép đăng nhập SkyDrive

Một bản nâng cấp nhỏ được phát hành năm 2012 là "Tango" Trong bảncập nhật này, Microsoft đã sửa những lỗi cũ, hạ thấp cấu hình tối thiểu choWindows Phone xuống chip 800 MHz và RAM 256MB để phù hợp cho nhữngmáy giá rẻ cấu hình thấp

Tháng 1 năm 2013, Microsoft tung ra bản Windows Phone 7.8 Nó bổsung thêm những tính năng từ Windows Phone 8, chẳng hạn như màn hình chủ,tăng số lượng tông màu lên 20 và khả năng đặt màn hình khóa là hình ảnh trongngày của Bing Windows Phone 7.8 nhằm kéo dài tuổi thọ của các thiết bịWindows Phone 7, vì chúng không thể nâng cấp lên Windows Phone 8 bởi giớihạn phần cứng Windows Phone 7.8 vẫn sẽ được Microsoft hỗ trợ trong thờigian tới song song với Windows Phone 8 Dự kiến Microsoft ngừng hỗ trợ bản7.8 kể từ ngày 9 tháng 9 năm 2014

Hình 2.4: Windows Phone 7

2.1.2.2 Windows Phone 8

Ngày 20 tháng 6 năm 2012, Microsoft giới thiệu Windows Phone 8, mộtthế hệ hệ điều hành mới, và 4 tháng sau, 29 tháng 10 năm 2012, Microsoft bắtđầu bán phiên bản này Windows Phone 8 không sử dụng lõi kiến trúc Windows

CE như trên Windows Phone 7 mà dùng lõi kiến trúc Windows NT vốn đượcthiết kế cho Windows 8, chính vì vậy điều này đã làm cho ứng dụng dễ dàngđược tương thích giữa điện thoại thông minh và máy tính Ngoài ra, WindowsPhone 8 còn hỗ trợ CPU đa nhân, nhiều độ phân giải, tùy biến màn hình chính,Internet Explorer 10, Nokia Maps thay thế Bing Maps Theo Microsoft,Windows Phone 8 sẽ được hỗ trợ đến ngày 8 tháng 7 năm 2014

Hình 2.5: Những tính năng mới trên Windows Phone 8

2.1.2.3 Giao diện người dùng

Windows Phone có giao diện người dùng (UI) dựa theo giao diện riêngcủa Microsoft những năm gần đây với biệt danh "Metro" Khởi thủy của Metro

UI đã từng xuất hiện trên máy nghe nhạc Zune HD của Microsoft để cạnh tranh

với iPod của Apple Màn hình chính, có tên là "Start Screen", được cấu tạo bởinhững "Live Tiles" Những Tiles này dẫn đến những ứng dụng, tính năng, chứcnăng và những thứ khác như tên danh bạ, bookmarks, tập tin nhạc, Ngườidùng có thể thêm, sắp xếp hoặc xóa, tuy nhiên nó không đồng nghĩa việc gỡ ứngdụng ra khỏi thiết bị Live Tiles hoạt động theo thời gian thực Ví dụ như Tilesemail sẽ hiện số mail chưa đọc và nội dung của nó, Tiles thời tiết sẽ cập nhậtthông tin thời tiết nhanh nhất, Tiles lịch sẽ hiện những cuộc hẹn trong hôm nay

và ngày mai Mọi thông báo đều hiện qua các Tiles này, tạo sự tiện dụng chongười dùng khi không cần thanh thông báo như Android hay IOS Kể từWindows Phone 7.8 và Windows Phone 8, Tiles có thể phóng to hay thu nhỏthành các kích cỡ khác gồm nhỏ, vừa và lớn

Hình 2.6: Giao diện trên Windows Phone

2.1.2.4 Các HUB

Một trong những điểm đặc biệt của Windows Phone đó chính là Hub Hubkết hợp những nội dung trong máy và trực tuyến thông qua sự tích hợp củaWindows Phone với những mạng xã hội như Facebook, LinkedIn, Twitter, cũngnhư điện toán đám mây Có các loại Hub:

- Hub ảnh: Trong Hub ảnh sẽ có những tấm ảnh bạn chụp bằng điện thoại

và album Facebook, SkyDrive, từ tài khoản người dùng Người dùng có thể tảiảnh lên Facebook ngay tại Hub ảnh

- Hub danh bạ: Hiển thị danh bạ trong máy hợp với các nguồn khác nhưFacebook, Windows Live,

- Hub văn phòng: Các tài liệu Microsft Word, Microsoft Excel trong máy

và trên SkyDrive

- Hub tin nhắn: Gửi tin nhắn trong danh bạ điện thoại và chat Facebook

- Hub trò chơi: Kết nối với XBOX Live

- Hub media: Kết nối với XBOX Live Musics and Videos

2.1.2.5 Đánh giá

Windows Phone được Microsoft đưa ra để khắc phục thất bại củaWindows Mobile Và Microsoft có vẻ đã thành công với phiên bản này Hiệnnay Windows Phone là 1 trong 3 hệ điều hành được yêu thích nhất của điệnthoại thông minh Giao diện “Live Tiles” trên Windows Phone được rất nhiềuphản hồi tốt và được Microsoft đưa vào hệ điều hành Windows 8 trên máy tính

cá nhân

2.2 Android của Google

Hình 2.7: Logo Android được rất nhiều người yêu thích

Android là một hệ điều hành mã nguồn mở dựa trên nền tảng Linux đượcthiết kế dành cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thôngminh và máy tính bảng Ban đầu, Android được phát triển bởi Tổng công tyAndroid, với sự hỗ trợ tài chính từ Google và sau này được chính Google mualại vào năm 2005 Android ra mắt vào năm 2007 cùng với tuyên bố thành lập

“Liên minh thiết bị cầm tay mở” - một hiệp hội gồm các công ty phần cứng,phần mềm, và viễn thông với mục tiêu đẩy mạnh các tiêu chuẩn mở cho cácthiết bị di động Chiếc điện thoại đầu tiên chạy Android – Google G1 được bánvào tháng 10 năm 2008

Android có mã nguồn mở và Google phát hành mã nguồn theo Giấy phépApache Chính mã nguồn mở cùng với một giấy phép không có nhiều ràng buộc

đã cho phép các nhà phát triển thiết bị, mạng di động và các lập trình viên nhiệthuyết được điều chỉnh và phân phối Android một cách tự do Ngoài ra, Androidcòn có một cộng đồng lập trình viên đông đảo chuyên viết các ứng dụng để mởrộng chức năng của thiết bị, bằng một loại ngôn ngữ lập trình Java có sửa đổi.Vào tháng 10 năm 2012, có khoảng 700.000 ứng dụng trên Android, và số lượttải ứng dụng từ Google Play (cửa hàng ứng dụng chính của Android), ước tínhkhoảng 25 tỷ lượt

2.2.1 Giao diện người dùng

Giao diện người dùng của Android dựa trên nguyên tắc tác động trực tiếp,

sử dụng cảm ứng chạm tương tự như những động tác ngoài đời thực như vuốt,chạm, kéo dãn và thu lại để xử lý các đối tượng trên màn hình Sự phản ứng vớitác động của người dùng diễn ra gần như ngay lập tức, nhằm tạo ra giao diệncảm ứng mượt mà, thường dùng tính năng rung của thiết bị để tạo phản hồi rungcho người dùng Những thiết bị phần cứng bên trong như cảm biến ánh sáng,cảm biến tiệm cận và cảm biến chuyển động được một số ứng dụng sử dụng đểphản hồi một số hành động khác của người dùng, ví dụ như điều chỉnh màn hình

từ chế độ hiển thị dọc sang chế độ hiển thị ngang tùy theo vị trí của thiết bị

Hình 2.8: Giao diện gốc của Android phiên bản 4.4 Kitkat

Các thiết bị Android sau khi khởi động sẽ hiển thị màn hình chính, điểmkhởi đầu với các thông tin chính trên thiết bị, tương tự như khái niệm desktop(bàn làm việc) trên máy tính cá nhân Màn hình chính Android thường gồmnhiều biểu tượng (icon) và tiện ích (widget), biểu tượng ứng dụng sẽ mở ứng

dụng tương ứng, còn tiện ích hiển thị những nội dung sống động, cập nhật tựđộng như dự báo thời tiết, hộp thư của người dùng, hoặc những mẩu tin thời sựngay trên màn hình chính Màn hình chính có thể gồm nhiều trang xem đượcbằng cách vuốt ra trước hoặc sau, mặc dù giao diện màn hình chính của Android

có thể tùy chỉnh ở mức cao, cho phép người dùng tự do sắp đặt hình dáng cũngnhư hành vi của thiết bị theo sở thích Những ứng dụng do các hãng thứ ba cótrên Google Play và các kho ứng dụng khác còn cho phép người dùng thay đổi

"chủ đề" của màn hình chính, thậm chí bắt chước hình dáng của hệ điều hànhkhác như Windows Phone chẳng hạn Phần lớn những nhà sản xuất, và một sốnhà mạng, thực hiện thay đổi giao diện của các thiết bị Android của họ để phânbiệt với các hãng cạnh tranh

Ở phía trên cùng màn hình là thanh trạng thái, hiển thị thông tin về thiết bị

và tình trạng kết nối Thanh trạng thái này có thể "kéo" xuống để xem màn hìnhthông báo gồm thông tin quan trọng hoặc cập nhật của các ứng dụng, như emailhay tin nhắn SMS mới nhận, mà không làm gián đoạn hoặc khiến người dùngcảm thấy bất tiện Trong các phiên bản đời đầu, người dùng có thể nhấn vàothông báo để mở ra ứng dụng tương ứng, về sau này các thông tin cập nhật được

bổ sung theo tính năng, như có khả năng lập tức gọi ngược lại khi có cuộc gọinhỡ mà không cần phải mở ứng dụng gọi điện ra Thông báo sẽ luôn nằm đó chođến khi người dùng đã đọc hoặc xóa nó đi

2.2.2 Các phiên bản và ứng dụng

Google đưa ra các bản cập nhật lớn cho Android theo chu kỳ từ 6 đến 9tháng, mà phần lớn thiết bị đều có thể nhận được qua sóng không dây So vớicác hệ điều hành cạnh tranh khác, như IOS, các bản cập nhật Android thườngmất thời gian lâu hơn để đến với các thiết bị Với những thiết bị không thuộcdòng Nexus (dòng thiết bị riêng chạy Android của Google phát hành), các bảncập nhật thường đến sau vài tháng kể từ khi phiên bản được chính thức pháthành Nguyên nhân của việc này một phần là do sự phong phú về phần cứng củacác thiết bị Android, nên người ta phải mất thời gian điều chỉnh bản cập nhậtcho phù hợp Hiện nay bản cập nhật mới nhất phát hành tháng 10 năm 2013 củaAndroid là phiên bản 4.4.x kitkat (Google thường đặt tên đồ ăn cho các phiênbản Android)

Bảng 2.1: Các phiên bản Android từ đầu đến bây giờ

4.3 jelly bean 25 thàng 7 năm 20134.2.x jelly bean 13 tháng 11 năm 20124.1.x jelly bean 9 tháng 7 năm 20124.0.x Ice Cream Sandwich 16 tháng 12 năm 2011

có hơn 675.000 ứng dụng dành cho Android, và số lượng ứng dụng tải về từGoogle Play ước tính đạt 25 tỷ

Các ứng dụng cho Android được phát triển bằng ngôn ngữ Java sử dụng

Bộ phát triển phần mềm Android (SDK) SDK bao gồm một bộ đầy đủ các công

cụ dùng để phát triển, gồm có công cụ gỡ lỗi, thư viện phần mềm, bộ giả lậpđiện thoại dựa trên QEMU, tài liệu hướng dẫn, mã nguồn mẫu, và hướng dẫntừng bước Môi trường phát triển tích hợp (IDE) được hỗ trợ chính thức làEclipse sử dụng phần bổ sung Android Development Tools (ADT) Các công cụ

phát triển khác cũng có sẵn, gồm có Bộ phát triển gốc dành cho các ứng dụnghoặc phần mở rộng viết bằng C hoặc C++, Google App Inventor, một môitrường đồ họa cho những nhà lập trình mới bắt đầu, và nhiều nền tảng ứng dụngweb di động đa nền tảng phong phú.

2.2.3 Đánh giá

Android là một hệ điều hành mã nguồn mở không ràng buộc khiến nó trởthành nền tảng điện thoại thông minh phổ biến nhất thế giới, vượt qua Symbianvào quý 4 năm 2010, và được các công ty công nghệ lựa chọn khi họ cần một hệđiều hành không nặng nề, có khả năng tinh chỉnh, và giá rẻ chạy trên các thiết bịcông nghệ cao thay vì tạo dựng từ đầu Kết quả là mặc dù được thiết kế để chạytrên điện thoại và máy tính bảng, Android đã xuất hiện trên TiVi, máy chơigame và các thiết bị điện tử khác Bản chất mở của Android cũng khích lệ mộtđội ngũ đông đảo lập trình viên và những người đam mê sử dụng mã nguồn mở

để tạo ra những dự án do cộng đồng quản lý Những dự án này bổ sung các tínhnăng cao cấp cho những người dùng thích tìm tòi hoặc đưa Android vào cácthiết bị ban đầu chạy hệ điều hành khác Android hiện chiếm 75% thị phần điệnthoại thông minh trên toàn thế giới vào thời điểm quý 3 năm 2012, với tổngcộng 500 triệu thiết bị đã được kích hoạt và 1,3 triệu lượt kích hoạt mỗi ngày

Sự thành công của hệ điều hành cũng khiến nó trở thành mục tiêu trong các vụkiện liên quan đến bằng phát minh, góp mặt trong cái gọi là "cuộc chiến điệnthoại thông minh" giữa các công ty công nghệ

2.3 IOS của Apple

Hình 2.9: Logo cuả Apple cũng là logo của IOS

IOS là hệ điều hành trên các thiết bị di động của Apple IOS được công bốtại Macworld Conference & Expo ngày 09 tháng 1 năm 2007 trên chiếc IPhone

2G, và phát hành vào tháng 6 năm đó Lúc đầu Apple đã không xác định một tênriêng cho hệ điều hành mà chỉ nói đơn giản rằng "IPhone chạy hệ điều hành X".Ban đầu, các ứng dụng của bên thứ ba không được hỗ trợ Đại diện Apple SteveJobs nói là các nhà phát triển có thể xây dựng các ứng dụng web của nó sẽ như

là ứng dụng ban đầu trên IPhone Vào ngày 17 tháng 10 năm 2007 Apple thôngbáo rằng một bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK) đã được phát triển và họ

đã lên kế hoạch đưa nó cho các nhà phát triển vào tháng 2 năm 2008 Ngày 06tháng 3 năm 2008, Apple phát hành bản dùng thử đầu tiên và với tên gọi IPhone

OS cho đến phiên bản IPhone OS 4.x với sự xuất hiện của iPod Touch (thiết bịgiải trí thông minh chạy hệ điều hành của Apple) tên IPhone OS được rút ngắnthành IOS

2.3.1 Giao diện người dùng

Hình 2.10: Màn hình chủ trên giao diện IOS qua các phiên bản

Giao diện người dùng của IOS dựa trên khái niệm về thao tác trực tiếp, sửdụng các cử chỉ trên màn hình cảm ứng đa điểm Các yếu tố kiểm soát giao diệnbao gồm thanh trượt, công tắc, và các nút Tương tác với các hệ điều hành baogồm cử chỉ như: vuốt, chạm, kéo dãn và thu lại, tất cả đều có tác dụng cụ thểtrong hệ điều hành IOS và giao diện cảm ứng đa điểm của nó Giao diện IOSkhá đơn giản với màn hình chủ với tên gọi “SpringBoard” chỉ có các biểu tượngcủa ứng dụng và một dock phía dưới màn hình để chứa biểu tượng tương ứngcủa ứng dụng hay dùng (trên điện thoại thông minh IPhone tối đa 4 biểu tượng).Ngoài các biểu tượng mặc định như gọi điện, nhắn tin, thư viện… thì khi ngườidùng cài một ứng dụng khác nó sẽ hiển thị luôn lên màn hình chủ và xóa biểutượng ứng dụng trên màn hình chủ đồng nghĩa với việc xóa hẳn ứng dụng trênthiết bị Vì IOS là hệ điều hành không mở nên việc tùy biến giao diện trên IOS

là rất khó người dùng chỉ đơn giản thay được hình nền và vị trí các biểu tượngtrên màn hình chủ mà thôi.

2.3.2 Các phiên bản và phần mềm

Apple ra phiên bản lớn cho IOS khá đều đặn, cứ 1 năm ra một lần Trongnăm Apple sẽ ra những phiên bản nhỏ chính sửa vá lỗi và thêm tính năng chophiên bản lớn Hiện nay đã có 7 phiên bản lớn của IOS với tên gọi theo thứ tự lànhư bảng sau:

6.x 11 tháng 7

năm 2012

Có Map riêng của Apple, Facebook tích hợpsẵn, FaceTime gọi video qua mạng khôngday

7.x 10 tháng 7

năm 2013

Thay đổi gần như hình ảnh giao diện, thêm rấtnhiều tính năng mới, cài đặt nhanh kéo từdưới lên, nâng cao tính năng bảo mật từicloud…

Về phần mềm ứng dụng, IOS không mở như Android các nhà phát triểnphải dựa vào bộ công cụ phát triển phần mềm mà Apple đưa ra vào tháng 2 năm

2008 và một loạt các chính sách mà Apple đưa ra Nhưng lượng ứng dụng choIOS không ít một chút nào Có rất nhiều nhà phát triển ứng dụng cho hệ điềuhành IOS Người sử dụng có thể tải trực tiếp ứng dụng thông qua chợ ứng dụng

Appstore trên thiết bị hoặc tải tập tin với định dạng IPA trên iTunes (phần mềmgiao tiếp các thiết bị của Apple với máy tính cá nhanh) rồi nạp vào thiết bị.

2.3.3 Đánh giá

IOS khi được giới thiệu gần như đã thay đổi cái nhìn của thế giới về điệnthoại thông minh Có nhiều người cho rằng IPhone chạy hệ điều hành IOS làđiện thoại thông minh đúng nghĩ đầu tiên IOS không nhiều tùy biến về giaodiện, giao tiếp với thiết bị khác như máy tính cá nhân điện thoại thông minhkhác còn bị hạn chế nhưng tính ổn định cao được nhiều người yêu thích IOSxứng đáng là 1 trong 3 hệ điều hành trên điện thoại thoại thông minh được sửdụng nhiều nhất

2.4 Những hệ điều hành khác

Ngoài Windows Phone, Android và IOS còn khá nhiều hệ điều hành chođiện thoại thông minh Trong đó có hệ điều hành chiếm lĩnh gần như toàn bộ thịphần điện thoại thông minh trong nhiều năm như Symbian, Blackberry OS

2.4.1 Symbian

Symbian được hỗ trợ nhiều nhất bởi hãng điện thoại Nokia Hãng này đãtích hợp Symbian vào hầu hết điện thoại thông minh cao cấp của mình Trongkhoảng thời gian từ 2003-2007, Nokia và Symbian hết sức thành công với doanh

số cao và Symbia được coi là biểu tượng cao cấp Các điện thoại tiêu biểu phải

kể đến Nokia 6600 và Nokia 7610 Ngoài Nokia, Sony Ericsson cũng có nhữngmodel dùng Symbian rất được chú ý như P900, P910i Các hãng khác nhưSamsung, Motorola cũng có một vài model sử dụng Symbian nhưng không thực

sự thành công lắm

Hình 2.11:Nokia 7610 điện thoại thông minh chạy hệ điều hành

symbian

Ở thời kỳ hoàng kim thì Symbian được đánh giá là thân thiện, dễ sử dụng,thông minh, dễ tùy biến, nhiều ứng dụng Tuy nhiên càng về sau, khi các hệđiều hành IOS của Apple và Android của Google phổ biến hơn thì Symbianđánh mất dần các lợi thế Nó trở thành một hệ điều hành lạc hậu, trì trệ, kémchuyên nghiệp

Điểm yếu nhất của Symbian, ngay cả khi nó đang thịnh hành, là sự khôngtương thích giữa các phiên bản(phiên bản ra sau mới hơn lại không chạy đượcứng dụng cho phiên bản trước), dẫn đến khó khăn cho các nhà phát triển phầnmềm của hãng thứ 3, từ đó cũng khiến phần mềm dành cho Symbian tuy nhiều

mà ít, vì cùng là Symbian nhưng lại không chạy được cùng một phần mềm.Chính vì vậy, các thiết bị mới ra của Symbian cũng được đón nhận dè dặt hơn,

do người tiêu dùng lo ngại không kiếm được những ứng dụng yêu thích mà họđang dùng trên thiết bị Symbian cũ Đối với giới chuyên môn thì đó là cách pháttriển nghiệp dư, thiếu tầm nhìn và cũng là một trong những nguyên nhân hạgục Symbian, khi các hệ điều hành cạnh tranh có tính tương thích ngược rất tốt

Một điểm nữa, là hầu hết các thiết bị chạy Symbian đều gắn với phiên bản

hệ điều hành của nó vĩnh viễn, người dùng không thể nâng cấp hệ điều hành trênthiết bị cũ của mình lên phiên bản mới, việc đó càng khiến Symbian trở nênphân mảnh, thiếu thân thiện và bó buộc hơn Những thiết bị Symbian cuối cùng

đã khắc phục được nhược điểm đó nhưng lúc này Android và IOS đã trở nên quáphổ biến

Nhiều chuyên gia cho rằng Nokia và Symbian đã bỏ lỡ cơ hội của mình,khi không xây dựng một hệ sinh thái thực sự vững chắc xung quanh Symbiankhi nó còn thống trị Các thiết bị càng ra đời sau càng khó kiếm ứng dụng tiệních do sự thay đổi và cải tổ trong lòng Symbian Vô số ứng dụng cũ được viếttrong thời kỳ hoàng kim không thể sử dụng được, và vì vậy chúng chẳng giúpích gì cho các thiết bị mới Mọi chuyện có lẽ sẽ khác nếu tất cả các thiết bịSymbian đều tương thích với nhau

Đến ngày 25/1/2013, tập đoàn Nokia đã chính thức khai tử nền tảngSymbian sau khi hãng này "mua đứt" Symbian từ tháng 6/2008 Thiết bị cuối

cùng chạy Symbian là Nokia 808 pureview Và vào tháng 11/2013 Nokia chínhthứ bán lại mảng thiết bị và dịch vụ cho Microsoft.

2.4.2 Blackberry OS

BlackBerry OS là nền tảng phần mềm tư hữu do Research In Motion pháttriển cho dòng điện thoại thông minh BlackBerry BlackBerry OS cung cấp khảnăng đa nhiệm, và được thiết kế cho các thiết bị sử dụng phương pháp nhập đặcbiệt, thường là trackball hoặc màn hình cảm ứng Hệ điều hành được hỗ trợMIDP 1.0 và WAP 1.2 Các phiên bản trước đó cho phép đồng bộ hóa khôngdây thư điện tử và lịch với Microsoft Exchange Server, và với cả Lotus Domino.Phiên bản OS 4 hiện tại hỗ trợ MIDP 2.0, có khả năng kích hoạt không dây hoàntoàn và đồng bộ thư điện tử, lịch, công việc, ghi chú và danh bạ với Exchange,

và khả năng hỗ trợ Novell GroupWise, Lotus Notes khi kết hợp với BlackBerryEnterprise Server

Hình 2.12: Giao diện của blackberry OS 9

Các bản cập nhật cho BlackBerry OS có thể có nếu nhà mạng cung cấpthông qua dịch vụ BlackBerry OTASL

Các bên thứ ba có thể phát triển ứng dụng dùng các API tư hữu củaBlackBerry, nhưng bất kỳ ứng dụng nào sử dụng các chức năng giới hạn đều cầnphải chứng thực trước khi cài đặt Việc chứng thực này xác nhận tác giả củachương trình, nhưng không bảo đảm tính an toàn và bảo mật của ứng dụng

Những người hay sử dụng cho những ứng dụng văn phòng, thư điện tử…rất yêu thích blackberry OS Nhưng nó lại hạn chế về việc giải trí như chơi tròchơi và phim ảnh Vì lý do đó nên số lượng thiết bị chạy blackberry OS bán racũng khá khiêm tốn

CHƯƠNG 3 KIẾN TRÚC PHẦN CỨNG

Như máy tính, điện thoại thông minh cũng có những thành phần cấu thành

và điều khiển hoạt động của toàn bộ hệ thống được gọi là phần cứng của thiết bị.Những thành phần đó gồm có: Bộ vi sử lý (CPU), Bộ xử lý đồ họa (GPU),RAM, ROM, Bộ lưu trữ, Màn hình…

3.1 Bộ vi xử lý – CPU

Giống như máy tính, CPU chính là bộ não điều khiển mọi hoạt động trênthiết bị Nhưng vì lý do trên điện thoại thông minh có diện tích vật lý nhỏ và cầntiêu tốn ít điện năng nên bộ vi xử lý, RAM, chíp xử lý đồ họa có thể cả ROMđều được tích hợp trong một chip

3.1.1 Hệ thống trên chip (System-on-chip)

Khi nói đến bộ vi xử lý bên trong các điện thoại thông minh hiện nay thựcchất là đề cập đến hệ thống trên chíp (System-on-chip được viết tắt là SoC) Đâythực tế là thành phần kết hợp của nhiều thứ như bộ vi xử lý (CPU), chíp xử lý đồhọa (GPU), RAM cũng có thể cả ROM, trình điều khiển USB và các công nghệkhông dây cùng nhiều thứ khác nữa

Ý tưởng đằng sau SoC là đưa tất cả những thành phần quan trọng củathiết bị vào một diện tích nhỏ trên thiết bị Mục tiêu là giảm kích thước vật lýcủa chúng trên bo mạch và giúp cho thiết bị chay nhanh hơn, tiêu hao điện nănghiệu quả hơn Ngoài ra, nó còn giúp giảm chi phí lắp ráp sản phẩm

3.1.2 ARM

Trước khi đề cập đến SoC cụ thể, một cái tên không thể không nói đến làARM ARM có hai thứ cơ bản là kiến trúc vi xử lý (Microprocesor Architecture)

và bộ vi xử lý (Processor Core)

ARM Holdings là công ty có trụ sở ở Anh, thành lập vào năm 1983 Đây

là công ty đã phát triển kiến trúc xây dựng vi xử lý ARM được dùng trong các

bộ vi xử lý của hãng này

Hình 3.1: Trụ sở của ARM Holdings ở Cambridge của Anh

Các công ty sản xuất SoC như Nvidia, Texas Intruments (TI) và Samsungmua lõi xử lý do ARM sản xuất và phát triển để đưa vào các chipset tích hợp vớiGPU, bộ nhớ và nhiều thứ khác của họ

Đó là lý do tại sao SoC của nhiều công ty khác nhau có thể dùng chungmột loại vi xử lý, chẳng hạn như cả OMAP3630 của TI và Exynos 3310 củaSamsung đều sử dụng vi xử lý lõi đơn ARM Cortex-A8 tốc độ 1GHz Trong khihai SoC này lại sử dụng những thành phần đồ họa khác: OMAP3630 dử dụngGPU PowerVR SGX530 còn Exynos 3310 sử dụng GPU PowerVR SGX540

Kiến trúc ARM là thứ chúng ta không cần phải lo lắng đến khi tìm hiểu vềmột điện thoại thông minh mới bởi hầu hết bộ vi xử lý ARM mới sử dụng kiếntrúc ARMv7

Hiện nay có hai loại vi xử lý ARM được dùng phổ biến là: ARM A8 và ARM Cortex-A9 Cả hai loại này đều sử dụng trên kiến trúc ARMv7.Trong đó ARM Cortex-A8 là vi xử lý lõi đơn, còn Cortex-A9 là vi xử lý nhiềulõi (lên tới 4 lỗi) Ngoài việc có nhiều lõi, A9 có tốc độ xử lý nhanh hơn các vi

Cortex-xử lý A8 trên mỗi đơn vị MHz (2.0 DMIPS/MHz và 2.5 DMIPS/MHz – DMIPS

là thước đo tốc độ xử lý)

Bộ vi xử lý ARM Cortex-A8 thường trong các SoC như TI OMAP3 vàSamsung SP5C (Hummingbird/Exynos 3xxx) Cortex-A9 xuất hiện trong dòng

TI OMAP4, Samsung Exynos 4xxx, Apple A5, Tegra 2 và Tegra 3 của Nvidia

Cho đến hiện nay chúng ta đã thấy các SoC sử dụng Cortex-A15 MPCore

có tốc độ xử lý nhanh hơn 40% so vơi Cortex-A9 Và các vi xử lý ARM sử dụngkiến trúc ARMv8

3.1.3 Các vi xử lý Qualcomm và SoC Snapdragon

Qualcomm hơi khác so với các nhà sản xuất SoC khác bởi vì họ không sửdụng hoàn toàn thiết kế vi xử lý của ARM Hãng này dựa vào ARM Cortex-A8

và đưa ra các cải tiến để phát triển thành các vi xử lý Scorpion và Krait riêngcủa họ Điều này đòi hỏi nhiều công nghiên cứu và phát triển hơn so với TIOMAP hay Samsung Exynos Vì vậy, các vi xử lý của Qualcomm có tốc độ xử

lý liên quan đến đa phương tiện tốt hơn và tiêu thụ điện hiệu quả hơn so với vi

xử lý ARM Cortex-A8 tiêu chuẩn

Các vi xử lý Scorpion và Krait được đưa vào các SoC Snapdragon củaQualcomm Snapdragon có nhiều dòng (series) được đánh số từ S1 đến S4,600,800, 801 Số series càng lớn thì tốc độ xử lý càng mạnh và là những và lànhững SoC mới nhất gần đây Ở thời điểm hiện tại có vài sản phẩm đã được ramắt sử dụng Snapdragon 801 như Galaxy S5 4G LTE,Sony xperia Z2 có 4 nhân

và tốc độ xử lý lên đến 2.3GHz

Hình 3.2: Snapdragon được tích hợp CPU, GPU, GPS, RAM, kết nối

mạng và chip quản lý năng lượng

Các SoC Snapdragon S1 và S2 là lõi đơn với tốc độ tối đa lên tới 1.5Ghz

và bộ vi xử lý bên trong là Scorpion S1 là loại vi xử lý duy nhất được phép sửdụng trong thế hệ Windows Phone đầu tiên và cũng được dùng trong các điệnthoại Android như HTC Desire, Nexus One…

Hình 3.3: Các dòng Snapdragon S1,S2, S3, S4

Snapdragon S2 được sử dụng trong nhiều sản phẩm hơn S2 khác với S1

là có bộ vi xử lý đồ họa mạnh hơn và được sản xuất trên quy trình 45nm (S1 sảnxuất trên quy trình 65nm) nên có tốc độ xung nhịp CPU lớn hơn Vi xử lýSnapdragon S2 MSM8x55 trong nhiều điện thoại Android như HTC Desire HD,Sony Xperia Play…

Dòng SoC Snapdragon S2 có nhiều phiên bản có tốc độ xử lý nhanh hơn

là MSM8x55 với tốc độ xử lý 1.4GHz đến 1.5 GHz Loại SoC này được sử dụngtrong các điện thoại Windows Phone thế hệ hai như các điện thoại Lumia củaNokia, HTC Titan và Samsung Focus S Và cũng được sử dụng trên một số điệnthoại Android như HTC Flyer và Samsung Galaxy W

Snapdragon S3 là bước nhảy từ lõi đơn lên lõi kép và được cải thiện mạnh

mẽ về đồ họa Những SoC này được sản xuất trên quy trình 45nm và các bộ vi

xử lý Scorpion được sử dụng vẫn dựa trên Cortex-A8, khác với các SoC lõi képcủa hãng khác sử dụng công nghệ Cortex-A9 mới hơn Vi xử lý S3 MSM8x60tốc độ 1.2GHz đến 1.5GHz sử dụng trong các sản phẩm như HTC EVO 3D,Samsung Galaxy S2…

Ngoài khác biệt về chip xử lý và đồ họa cùng với quy trình sản xuất nhỏhơn, mỗi dòng Snapdragon mới còn có những cải tiến về các khả năng khác như

độ phân giải camera, độ phân giải màn hình và các tác vụ về đa phương tiện

- Snapdragon S1: Hỗ trợ màn hình độ phân giải 720p, mở và quay video

độ phân giải 720p Hỗ trợ camera lên đến 12megapixel Hỗ trợ kết nối tớiHSPA

- Snapdragon S2: Cải thiện hỗ trợ kết nối HSPA+ Phần cứng đồ họa tốthơn

- Snapdragon S3: Hỗ trợ màn hình độ phân giải WSXGA 1440x900, phát

và quay video độ phân giải 1080p Hỗ trợ đầy đủ các tính năng 3D và cameralên đến 16 megapixel Hộ trợ âm thanh vòm Dolby 5.1 và khả năng chốngnhiễu

Snapdragon S4 dòng này không sử dụng vi xử lý Scorpion mà chuyểnsang dùng bộ vi sử lý Krait mới của Qualcomm Krait cho phép tăng số lõi lênđến 4 lõi ở tốc độ lên đến 1.7 GHz mỗi lõi và được sản xuất trên quy trình 28nmmới S4 cũng được cải thiên rất lớn về GPU và các khả năng khác như hỗ trợ kếtnối 4G LTE, HDMI, màn hình FullHD 1080p, camera lên tới 20 megapixel, 4microphone để ghi âm và chống nhiễu, hỗ trợ âm thanh vòm Dolby 7.1, wifi haidải tần và Bluetooth 4.0 Qualcomm còn cho biết CPU trong SoC mới này tiêuhao điện ít hơn do được sản xuất trong quy trình mới 28nm

Hình 3.4: Biểu đồ snapdragon s4 sử dụng bộ vi xử lý Krait

Rất nhiều sản phẩm sử dụng snapdragon S4 2 nhân như Sony Xperia TX,

LG LTE II… và Snapdragon S4 pro 4 nhân như Sony Xperia Z, LG Optimus G,

LG Google nexus 4…

Snapdragon 600, 800, 801 là 3 thế hệ vi xử lý 4 lõi mới nhất củaQualcomm đều được giới thiệu vào năm 2013 và đầu năm 2014 Trên thực tếSnapdragon 600 không hơn Snapdragon S4 pro là mấy ngoại trừ việc nó có thểcho tốc độ xử lý lên đến 1.9GHz và bộ xử lý đồ họa mạnh hơn 1 chút CònSnapdragon 800 và 801 thì nổi trội hơn nó có thể cho tốc độ xử lý lên đến

2.3GHz, hộ trợ quay phim độ phân giải 4K, USB 3.0 và kết nối LTE A.Snapdragon 801 hiên đang là vi xử lý cho các điện thoại thông minh Androidcao cấp nhất của các hãng điện thoại như Sony Xperia Z2, Samsung Galaxy S54G LTE …

3.1.4 OMAP của Texas Instruments

SoC của Qualcomm là sản phẩm được các nhà sản xuất điện thoại thôngminh chuộng nhất nhưng SoC OMAP (Open Media Application Platforn) Của

TI (Texas Instruments) cũng được sử dụng khá rộng rãi Motorola là hãng sửdụng OMAP trong rất nhiều chiếc điện thoại thông minh chạy hệ điều hànhAndroid của họ

Hình 3.5: Biểu đồ SoC OMAP36xx của TI tích hợp rất nhiều thành phần

Cũng giống như Snapdragon, SoC OMAP cũng có nhiều dòng DòngOMAP1 và OMAP2 khá cũ, không còn sử dụng trong các sản phẩm hiện nay.OMAP3 và OMAP4 đang được sử dụng trong nhiều dòng sản phẩm OMAP5thì cũng giống như Snapdragon 800 là thế hệ mới nhất

Dòng OMAP3 là SoC tích hợp vi xử lý lõi đơn ARM Cortex-A8 tốc độ từ600MHz đến 1GHz và GPU bên trong là PowerVR SGX530 Cả 2 dòngOMAP34xx và OMAP35xx đều được sản xuất theo quy trình 65nm, cònOMAP36xx sử dụng quy trình 45nm Các sản phẩm sử dụng OMAP34xx gồm

có Motorola Droid và Palm Pre, trong khi đó sản phẩm dùng OMAP36xx gồmMotorola Defy, Droid X, Palm Pre 2, Nokia N9… lõi kép

Dòng OMAP4 tích hợp vi xử lý ARM Cortex-A9 lõi kép tốc độ từ 1 đến1.8GHz và GPU PowerVR SGX54x Hiện tại có 3 phiên bản trong dongOMAP4

- OMAP4430 được dùng trong LG Optimus 3D, Motorola Droid rarz,Droid Bionic SoC này có tốc độ 1.0GHz hoặc 1.2GHz và sử dụng GPUPowerVR SGX540 tốc độ 304MHz

- OMAP4460 được nâng cấp tốc độ xử lý từ 1.2 Ghz lên 1.5 GHz vàGPU tăng lên 384 MHz SoC này được sử dụng trong Samsung galaxy nexus

- OMAP4470 có tốc độ xử lý lên tới 1.8 GHz và GPU cũng tăng lênđáng kể SoC này hiện chưa được sử dụng trong sản phẩm nào tính đến thờiđiểm hiện tại

Một hạn chế chính của dòng SoC OMAP là không tích hợp các kết nốikhông dây và nhiều thành phần quan trọng khác trong chipset giống nhưSnapdragon Điều này làm tăng sự linh hoạt khi cần bổ sung công nghệ khôngdây như 4G LTE nhưng nó làm tăng kích thước của bo mạch bên trong thiết bị

Hình 3.6: Biểu đồ OMAP4470 của TI

Tuy nhiên, các SoC OMAP có một số tính năng hấp dẫn riêng TI đã tíchhợp công nghệ tiết kiệm điện SmartReflex vào dòng OMAP giúp thiết bị sửdụng có thể mở phim độ nét full-HD 1080p liên tục trong hơn 10 giờ và nghenhạc liên tục trong 120 giờ Tuy nhiên, TI không nói pin nào được dùng để có

thời gian ấn tượng như trên Một lợi thế khác của dòng OMAP 4 là chúng cóthêm hai lõi ARM Cortex-M3 được dùng trong tình huống sử dụng đòi hỏi khảnăng xử lý thấp để tiết kiệm điện và tăng thời gian pin.

Dòng OMAP 5 là thế hệ mới nhất của OMAP và chứa đứng nhiều tínhnăng không có trong các SoC OMAP cũ Bạn sẽ thấy hai lõi ARM Cortex-A15

có tốc độ xử lý lên tới 2 GHz cùng với chip đồ họa PowerVR cải tiến, một chip

đồ họa 2D rời, bộ vi xử lý âm thanh và chip xử lý video

3.1.5 Exynos của Samsung

SoC Exynos chủ yếu chỉ xuất hiện trong các điện thoại thông minh vàmáy tính bảng của Samsung, cùng với một ngoại lệ duy nhất là các sản phẩmđiện thoại thông minh của Meizu, nhà sản xuất điện thoại Trung Quốc Mặc dùSamsung sản xuất SoC riêng nhưng họ không sử dụng nó trong tất cả các sảnphẩm của hang Một số sản phẩm sử dụng cả Snapdragon của Qualcomm bởiExynos không đáp ứng được những yêu cầu như cần có như hỗ trợ LTE và hiệuquả cho chi phí

Hình 3.7: SoC Exynos 5 OCTA 8 nhân của Samsung

SoC Exynos đầu tiên của Samsung được biết đến với tên gọi SamsungHummingbird (hoặc Samsung Exynos 3310) và được sử dụng trong điện thoạiSamsung Galaxy S Exynos 3310 được sản xuất trên quy trình 45nm và chứamột vi xử lý ARM Cortex-A8 lõi đơn 1 GHz cùng với vi xử lý đồ họa PowerVRSGX540 rất mạnh ở thời điểm nó ra mắt Điều ngạc nhiên là Exynos 3310 hỗ trợ

độ phân giải full-HD 1080p, khả năng thường không có trong các SoC dùng vi

xử lý lõi đơn từ các hãng khác (thường chỉ hỗ trợ tối đa là 720p)