（通信与信息系统专业论文）基于symbian+os的短信监控服务系统研究与设计.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 随着移动设备硬件技术和网络通讯技术的迅速发展，在手机平台上为传统 的移动通讯提供各种增值服务已成为移动市场的一个新的发展热点。本文研究 的基于s y m b i a no s 的短信监控服务系统采用的就是一种移动终端类增值业务技 术。 s y m b i a ao s 是当今流行的智能手机操作系统，为用户提供了通信、游戏以 及移动工作的崭新途径。基于s y m b i a no s 智能平台的短信监控服务系统整体上 采用c s 模式连接系统的两大部分：移动客户端和服务器端。其中移动客户端 用户采用w a p 通信协议与服务器端进行通信，网络运营商( 移动和联通) 负责 提供接入服务，第三方的内容提供商负责提供增值服务信息。 在系统的移动客户端，实现了手机用户在收到新的短信时通过发信人的 g s m 号码归属地自动查询系统同步显示发信人的g s m 号码与该号码归属城市， 并根据手机电话本中的号码，分类处理相应的事件如自动回拨或删除等。系统 还可以根据用户的要求提供一系列诸如对方所在省市的天气情况、重大新闻事 件等增值服务，并将所有的相关信息采用缓存技术存储起来。 在系统的服务器端，主要负责提供内容、管理和日常维护。本文主要使用 h t m l 和a s p 两种网络程序语言混合编写了包括移动客户端的增值服务页面、 供s p 增加删除更新编审信息的后台管理页面、研究所新闻主页和后台管理信 息系统等。 在信息高速发展的时代，手机终端的安全性相当重要，s y m b i a no s 的短信 监控服务系统所实现的短信同步显示发信人g s m 号码归属地的功能可以有效地 防止垃圾短信的骚扰甚至是病毒短信的侵害；在数据存储方面，采用了类似于 计算机的数据缓存方式来保存相关信息，克服了实时获取信息方式的缺点，增 加了浏览信息速率，同时在手机不在服务区的情况下也可阅读相关信息；在系 统内部信息数据传输方式方面，采用c s 模式合理地分配了数据资源的存储位 置，极大地提高了系统性能。 关键词：s y m b i a no s ；移动增值业务技术；c s 模式：短信后台监控 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h e d e v e l o p m e n to f h a r d w a r eo fm o b i l ed e v i c e sa n dn e t w o r k c o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g i e s ，p r o v i d i n gv a r i o u sv a l u e - a d d e ds e r v i c e sf o rt r a d i t i o n a l m o b i l ec o m m u n i c a t i o n so nm o b i l ep l a t f o r m sh a sb e e nb e c o m i n gan e wd e v e l o p i n g h o t s p o t t h ep a p e rr e s e a r c h e st h et o p i ct h a tt h es u p e r v i s i o ns e r v i c es y s t e mf o rs h o r t m e s s a g eb a s e do ns y m b i a no si so l l e k i n do ft e c h n i q u e sf o rt h em o b i l et e r m i n a l v a l u e - a d d e db u s i n e s s s y m b i a no si sa no p e na n ds t a n d a r do p e r a t i o ns y s t e m ，c o u l dp r o v i d ean e w a p p r o a c hf o rm o b i l eu s e l $ t oc o m m t m i c a t e ，p l a yg a m e ，w o r ka n de t e t h es u p e r v i s i o n s e r v i c es y s t e mf o rs h o r tm e s s a g eb a s e do ns y m b i a no s ，u s e st h ec sm o d e lt o c o n n e c tt w om a j o rp a r t so ft h es y s t e mi nt h ew h o l e ：m o b i l e c l i e n ts i d ea n ds e r v e r s i d e t h em o b i l e c l i e n ts i d ec o m m u n i c a t e s 诵t l lt h es e r v e rs i d eb yt h ep r o t o c o lo f w a p n e t w o r ko p e r a t o r ( c h i n am o b i l e & c h i n au n i c o r n ) p r o v i d e st h ea c c e s s i n g s e r v i c e ，a n dt h ei n f o r m a t i o no fv a l u e - a d d e ds e r v i c ei sp r o v i d e db yt h et h i r dp a r ta s c o n t e n tp r o v i d e r o nt h em o b i l e - c l i e n ts i d eo ft h es y s t e m , i th a sr e a l i z e dt h ei n q u i r yf u n c t i o nt h a t w h e nm o b i l ep h o n er e c e i v e san e ws h o r tm e s s a g e ，i td e m o n s t r a t e ss i m u l t a n e o u s l y a d d r e s s o r sg s mn u m b e ra n dt h ec i t yt h r o u g ht h ea u t o m a t i ci i l q u i r ys y s t e m a n d a c c o r d i n gt ot h ep h o n e b o o k , i tp r o c e s s e sc l a s s i f i l ys o m ee v e n t ss u c ha sr e c a l l i n go r a u t o - d e l e t i n ga n de t e m e a n w h i l e ，i tc o u l da l s op r o v i d eas e r i e so fv a l u e - e d d e d s e r v i c e ss u c ha sw e a t h e rf o r e c a s t , i m p o r t a n tn e w so fc i t i e sa n dp r o v i n c e sa b o u tt h e o p p o s i t ep a r t i e sa su s e r sr e q u e s t , a n da l lr e l a t e di n f o r m a t i o n sc o u l d b es a v e db yt h e t e c h n o l o g yo f b u f f e r o nt h es e r v e rs i d eo ft h es y s t e m ，i tp r o v i d e st h ec o n t e n t , t h em a i n t e n a n c ea n d d a i l ym a n a g e m e n t i tc o m p i l e ss o m ew e bp a g e so fv a l u e - a d d e ds e r v i c ef o rt h e m o b i l e - c l i e n ts i d e , i n e r e a s i n g d e l e t i n g u p d a t i n gf o rs p , m a i nn e w so fi c t ( i n s t i t u t e o fc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y ) a n dt h e b a c k s t a g es y s t e m o fi n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ta n de t c a l lt h ew e bp a g e sh a v eb e e nc o m p i l e dm a i n l yi nt w ok i n d so f 武汉理工大学硕士学位论文 p r o g r a m m i n gl a n g u a g ef o rn e t w o r kw h i c ha l eh t m la n da s p i nt h ee r ao fi n f o r m a t i o nd e v e l o p m e n tw i t hh i g hs p e e d t h es a l t yo ft h em o b i l e t e r m i n a li sv e r yi m p o r t a n t t h ef u n c t i o nt h a td e m o n s t r a t e ss i m u l t a n e o u s l ya d d r e s s o f s g s mn u m b e ra n dt h ec i t yw h i l enn e wm e s s a g ea r r i v e sh a sb e e nr e a l i z e db yt h e s u p e r v i s i o ns e r v i c es y s t e mf o rs h o r tm e s s a g eb a s e do ns y m b i a no sc o u l dp r e v e n t e f f e c t i v e l yt h et r a s hm e s s a g ee v e nt h ev i r a lm e s s a g e t ov i o l a t et h em o b i l ep h o n e i n t h ep a r to fd a t a - s t o r a g e ，i t ss i m i l a rt ot h ew a yo fc o m p u t e rd a t ab 硼陆t op r e s e r v e i n f o r m a t i o n , i th a so v e r c o m et h ew e a k n e s st h a tt h ew a yo fg a i n i n gr e a l - t i m e i n f o r m a t i o n , a n di th a si n c r e a s e dt h es p e e do fb r o w s i n gi n f o r m a t i o n m e a n w h i l e ， m o b i l eu s e r sc o u l da l s or e a dt h er e l a t e dc o n t e n ti ns i t u a t i o no f b e i n go u to f t h es e r v i c e i nt h ea s p e c to f t h ew a yo f t r a n s p o r t i n gi n t e r i o ri n f o r m a t i o n , i ta s s i g n sr e a s o n a b l yt h e s t o r a g el o c a t i o no fd a t ar c s o u l c e $ b yt h ec sm o d e l s ot h a tt h ep e r f o r m a n c eo ft h e s y s t e mh a sb e e ne n h a n c e de n o r m o u s l y k e yw o r d s ：s y m b i a no s ；t e c h n i q u ef o rm o b i l ev a l u e - a d d e ds e r v i c e s ；c sm o d e l b a c k s t a g es u p e r v i s i o nf o rs h o r tm e s s a g e i l l 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：埠日期：卑： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保 留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：导师签名 日期： 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 课题研究的目的与意义 对许多手机用户来说短信是一个非常普通的应用，其通信费用低廉、双向 传输、通信质量可靠和速度快等优点受到了越来越多人的青睐。短信给人们的 日常生活带来了通信方式的革命性变化，帮助个人以更快的步伐实现信息传输， 并且改善了以往手机只有通话的工作效率。现在中国已经拥有了世界上最大的 移动通信市场，特别是近五年来，熟悉手机短信和频繁使用短信的人越来越多， 手机短信已被称为“第四媒体”。 在这样的通信环境下，可以在传统的短信基础上增加更多的服务功能来满 足手机用户的各种需求。在多场景、快节奏的现代信息生活中，人们对信息量 的需求越来越大，为了使用户能够最大程度地满足信息平台提供的增值服务已 经成为一个日益重要的需求。所以，近些年来从短信平台到手机用户的短信增 值业务也在快速发展，该业务己经成为广大用户及时、方便地获取信息的一种 重要手段。目前国内手机用户数以亿计，因此短信增值业务有着巨大的市场潜 力，同时也为基础网络运营商和服务提供商提供了无限的商机i i - 2 1 。 基于s y m b i a no s 的手机短信监控服务系统可以使手机用户在收到包括文 字、图象和铃声等信息的短信之外，手机屏幕还向用户同步显示发信人的g s m 号码归属城市。系统将根据手机电话本中的号码，分类处理相应的事件如自动 回拨或删除等。该系统还可根据用户的要求提供一系列诸如对方所在省市的天 气情况、重大新闻事件、股市行情等增值服务信息，并将所有的相关信息采用 缓存技术存储起来。在信息高速发展的今天，能有效地防止垃圾短信的骚扰甚 至是病毒短信对手机的侵害是所有手机用户和手机开发商的共同愿望，该系统 所实现的这些功能不仅能很好地满足手机用户的需要，同时也能提供更多的信 息资讯，极大地丰富了用户的信息生活。另外该系统支持未来的开放标准，对 后续研发有着良好的帮助。 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 国内外发展现状 1 2 1 国内移动增值业务和网络现状 移动增值业务是移动运营商在移动基本业务( 话音业务) 的基础上，针对 不同的用户群和市场需求开通的可供用户选择使用的业务。移动增值业务是市 场细分的结果，它充分挖掘了移动网络的潜力，满足了用户的多种需求，因此 在市场上取得了巨大的成功。比如预付费业务( 神州行、如意通) 和短消息增 值业务( 移动梦网、联通在信) 都拥有着众多的用户，己成为运营商的主要品 牌。 在我国，移动增值业务和网络情况按照传统的分类方法，可分为移动话音 增值业务和移动数据增值业务两大类【2 】。 ( 1 ) 在移动话音增值业务方面。智能网( i n t e l l i g e n tn e t w o r k ，简称i n ) 是 提供语音增值业务的主流技术，它是在原有通信网的基础上叠加的一层业务网 络，是快速、方便、灵活、有效地生成和实现各种新业务的体系结构。智能网 可应用于多种电信领域，如基于g s m 网络的智能网称为移动智能网，基于 c d i m a 网络的智能网称为无线智能网。 基于g s m 移动通信网上的移动智能网遵循欧洲电信标准协会( e t s i ) 制 订的c a m e l 系列标准，其中c a m e l 2 阶段的标准基于i t u - t 的i n c s - i ，支持 各种基于语音的智能业务。c a m e l 3 阶段的标准基于c s 2 ，主要增加了对g p r s 移动分组数据业务以及短消息业务的支持。c a m e l 2 规范己于1 9 9 9 年3 月完成， 而c u 循l 3 规范仍在制订中。 基于c d m a 网络的无线智能网遵循t i a e i a 组织颁布的无线智能网规范 w i n 。w 烈规范基于i t u t 的c s - 2 ，目前已推出的规范分为三个阶段：阶段一、 预付费阶段和阶段二。阶段一支持的主要业务有来话筛选业务、主叫名字显示 业务和语音控制的业务；预付费阶段主要支持预付费业务；阶段二支持被叫集 中付费、立即付费等相关五种业务。 在移动无线智能网的建设方面，我国的该项技术走在世界前列，这主要是 由于我国移动通信业务的使用量居全球首位。中国移动通信已经建成了世界最 大的完全c a m e l 2 移动智能网，智能业务用户占移动用户总数的一半以上。中 国联通新时空也在建设c d m a 网络的同时建设了符合w i n 规范的无线智能网。 目前在移动无线智能网上成功开通的移动话音增值业务主要包括：预付费 2 武汉理工大学硕士学位论文 业务、移动虚拟专用网( ，m n ) 业务、动感地带业务、移动m 电话业务、无 线广告业务、移动语音信箱业务、移动秘书业务、移动主被叫付费业务、亲情 号码业务和多彩回铃音业务等。 有相关专家从目前的发展趋势预测，未来的移动话音增值业务仍将以移动 智能业务为主，包括以下几个发展方向： 移动智能网将进一步增强对业务资源功能( s r f ) 的开发，使其演进为具 有更多智能和媒体处理能力的移动多媒体资源系统，提供包括音乐回铃音、移 动电话会议、p 1 广r ( p u s ht ot a l k ) 等业务在内的各种资源类移动话音增值业务。 移动智能网与w w w 、w a p 、s m s m m s 、v o i c e x m l 、p i n t s p i r i t s 等 技术相结合，提供更丰富的业务管理和业务接入方式。 随着移动通信网向3 g 发展，智能网设备将作为核心网络实体融入到3 g 系统中，除了提供传统的基于电路交换的移动话音增值业务，还将可以提供基 于分组交换的移动话音和多媒体增值业务，实现话音增值业务与数据增值业务 的融合。 当移动通信发展到3 g 时，作为核心网业务子系统的关键技术，移动智能 网将与o s a ( o p e ns e r v i c ea c c e s s ) 技术相融合，并逐渐向后者过渡，以a p i 形式的接口向第三方s p 提供呼叫控制( c a l lc o n t r 0 1 ) 、用户交互( u s e r i n t e r a c t i o n ) 、数据会话控制( d a t as e s s i o nc o n t r 0 1 ) 、移动性( m o b i l i t y ) 等业务 能力特征( s c f , s e r v i c ec a p a b i l i 哆f e a t u r e ) ，从而使业务网络不断由封闭走向开 放。 ( 2 ) 移动数据增值业务：根据用户体验和实现技术来划分，下一代移动数 据增值业务将包括移动内容类业务、移动位置类业务、移动商务类业务和移动 终端类业务这样几类： 移动内容类业务：移动内容类业务指的是移动用户可通过多种方式浏览 或订阅的内容类信息业务，它是i n t e m e t 在移动领域的延伸。移动用户可使用的 接入方式包括短消息( s m s ) 、多媒体短消息( m m s ) 、b r e w 等，其内容可以 包括天气、新闻、邮件、聊天和股市行情等信息。第三方的内容提供商负责提 供内容，而运营商则负责提供网络接入。在技术上，运营商必须具备基础移动 数据网络，同时还必须提供各种接入网关，以便将移动网络与i n t e r n e t 安全地连 接起来。这些网关包括短消息网关、多媒体短消息网关、w a p 网关和b r e w 网 关等。 武汉理工大学硕士学位论文 移动位置类业务：移动位置类业务是为移动用户提供位置信息的业务。 移动位置类业务包括公共安全服务、基于位置计费、追踪服务、增强的呼叫选 路、基于位置的信息服务和增强的网络服务等。目前国内移动位置类业务处于 起步状态，部分开通的业务存在定位精度低、业务种类少的缺点。随着该技术 的深入发展，这些缺点将被克服从而达到较好的应用环境。 移动商务类业务：移动商务类业务是指通过移动设备进行的涉及交易业 务。移动商务类业务包括小额支付、移动银行、移动证券和移动保险等。开展 移动商务类业务必须解决安全、信誉和支付方式这几个关键问题。目前在我国 的移动公司己经制定了小额支付业务的规范，正在全国范围内建设小额支付系 统。 移动终端类业务：移动终端类业务是利用移动终端的处理能力来运行的 业务。该类业务将移动网络当作一个透明的数据管道，直接从i n t e m e t 的服务器 上下载应用，并在终端上运行。移动终端类业务包括j a v a 类业务、s i m 卡工具 包类业务( s a t ) 等。该类业务在终端运行，但由于其可以显著地增加在移动网 络上传输的数据流量( 尤其是c l i e n t s e r v e r 模式的在线类业务，如移动游戏、聊 天等) ，所以有着极好的发展前景。 1 2 2 国外移动信息增值服务的发展现状 移动信息服务是移动通信技术与数据通信技术有机结合的产物，移动运营 商可以为移动用户提供i n t e r n e t 服务和其它正在发展的数据通信业务，如通过手 机发送及接收电子邮件、浏览互联网、在线游戏、移动办公和电子商务等。但 到目前为止，全球的大部分手机用户对手机的使用还仅仅停留在利用手机通话 和短信的阶段。造成这种现象主要是因为移动信息服务的发展很大程度上受限 于移动网络的承载能力，随着作为2 5 g 移动通信主流技术的g p r s 和 c d m a 2 0 0 0 i x 商用网络的建设，移动数据承载能力有了明显的提高，表现力更 加丰富多彩的移动信息服务有了更加广阔的空间。从目前的发展情况来看，以 提供信息服务的基本通讯技术手段分为以下几类： ( 1 ) 基于短信技术的服务 s m s 是当前最流行的一种消息技术，从创建开始就被确定为g s m 的标 准。移动电话之间可以相互收发短消息，短消息的内容可以是文本、数字或二 进制非文本数据。s m s 最大的两大优点是存储转发机制和传递确认机制。 4 武汉理工大学硕士学位论文 e m s 能够将简单音调、图片、声音、动画和文本集成到一起，然后在e m s 手机上显示。e m s 是s m s 的增强版本，除了可以像s m s 那样发送文本短消息 之外，还支持发送很长的信息，包括文本和简单音乐，通过短消息中心存储和 转发消息，实现原理也比较相似，无须对基础网络进行升级。 m m s 手机可以收发多媒体消息，包括文本、声音、图像和视频等，m m s 支持手机贺卡、手机图片、手机屏保、手机地图、商业卡片、卡通和交互式视 频等多媒体业务。 从总体上讲，s m s 是属于g s m 的第一代数据业务，其内在的简单性也导致 了不可避免的局限性。有关专家预测随着m m s 等新的短信标准的出现，s m s 最终会失去目前的垄断地位，但是在短期内s m s 仍然是短信市场的主流。 ( 2 ) 基于w a p ( 无线应用协议) 的服务 w a p 是在数字移动电话、因特网或其他个人数字助理机( p d a ) 、计算机应 用之间进行通讯的开放全球标准。w a p 是一个用于向无线终端进行智能化信息 传递的、无需授权且不依赖平台的协议。w a p 的最大特点就是其将因特网上的 图片、声音和录像全部删除，只向手机显示屏幕输送文字信息。 ( 3 ) 基于嵌入技术( b i 汪w 、j a v a 等) 的信息服务 b r e w ( b i n a r yr t m t i m ee n v i r o n m e n tf o rw i r e l e s s ) 是高通公司的专有技术， 由高通公司提供从芯片、操作系统、手机软件平台、应用程序下载系统平台、 应用程序的检测、数字签名以及计费运行等一整套方案，目前只运行在c d m a 网络上。 w t r e l e s sj a v a 是开放技术，其相关标准都是由业界共同制定的，可以在不 同的芯片和手机操作系统上实现，应用程序下载系统平台己有多家厂商开发并 提供产品，目前世界上提供无线j a v a 服务的通信网络包括c d m a - l x 、 g s m g p r s 、t d m a 、p d c 等。 1 3 本文的主要工作和组织结构 1 3 1 主要工作 根据当前国内外移动终端增值业务的发展现状，本文的主要工作是研究在 s y m b i a no s 智能平台上构建短信监控服务系统的软件开发。该系统在整体上由 移动客户端和服务器端两个部分组成，采用c s 模式的数据连接方式使两者在 武汉理工大学硕士学位论文 网络上连接起来。 在移动客户端，按照s y m b 如mo s 的相关技术手册编写相应s y m b i 锄c + + 程 序，设计与实现了短信发信人的g s m 号码归属地自动查询系统模块。该系统模 块能在手机收到新的短信时，提取发信人的电话号码，再通过s y m b i 粗o s 的 d b m s 查询安装在本地客户端的国内g s m 号码段数据库，将查询结果同步送手 机屏幕显示。根据手机电话本中的号码，分类处理相应的事件如自动回拨或删 除等，同时可以根据用户的要求提供一系列诸如对方所在省市的天气情况、重 大新闻事件、股市行情等增值服务，并将所有的相关信息采用缓存技术存储起 来。 在服务器端，主要负责给移动客户端提供内容、管理和日常维护这样几项 功能，这些都给出了设计方案，根据目前的实际情况，研究所网站所用到的诸 如服务器类的硬件设备资源完全有学校网络中心信息部提供，同时网络中心开 放的形式是基于学校网站服务器下的p u b l i c 中的i c t 文件夹，加上系统开发时间、 硬件设备和人力等因素，目前已经利用d r c 锄w e a v e r 网页制作软件、p h o t o s h o p 画图软件和f l a s h 动画制作软件，结合a s p 和h t m l 语言混合编写完成了研究 所新闻发布主页和后台信息管理系统的建设工作。 1 3 2 组织结构 本文第一章介绍了目前国内外移动增值服务业务的现状、网络环境以及研 究该课题的目的与意义。第二章介绍了当今智能手机的发展现状，并详细介绍 了本文的研究重点- s y n l b i 趾o s 的相关发展情况和技术特点。第三章研究了 基于s y m b i 粗o s 的短信监控服务系统的整体框架设计，同时也介绍了基于 s y n l b i a no s 的应用程序开发环境以及平台搭建过程。第四章详细研究了基于 s ) ，m b i a no s 的短信监控服务系统的开发情况。第五章对基于s y m b i a no s 的短信 监控服务系统进行了详细的说明，并对实验的运行结果作了相关分析。最后对 本文的研究工作进行了总结和展望。 6 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章s y m b i a n 智能手机操作系统平台 2 1 智能手机 2 1 1 智能手机的基本概念 智能手机是一种功能强大并且具有应用扩展能力的蜂窝手机，其特点是有 着和掌上电脑相当的处理能力和容量，所以能够使计算机的很多功能在移动设 备上实现。随着游戏和应用程序的发展，智能手机将会有力冲击个人电脑在业 界中的核心位置。即使在不远的将来，手机也不可能全都智能化，仍然会有面 向底层用户的部分老式设备占领着低端市场。但是手机技术的提高和生产成本 不断降低伴随着智能手机的研发队伍不断壮大，智能手机必然会在不久的将来 成为市场的主流。有关专家预计到2 0 0 8 年智能手机将会占领3 6 的市场份额， 每季度产量将会达到2 4 0 0 万台。 智能手机的技术特点与传统手机不同，实现的功能是传统手机不可能具有 的，包括升级的语音质量、升级的短信功能、整合的数码相机、个人资料管理、 应用扩展能力、硬件扩展能力、网页浏览器和多样化的游戏等。随着智能手机 数量的不断扩大，势必影响到计算机通信与传统通信的比重。智能手机市场不 仅涉及设备的销售量，还涉及如何给用户提供不断增长的数据服务，这样的环 境还能给第三方开发商创造出一片广阔的新天地。总而言之，智能手机就是为 了推动新的强大的移动设备的发展，使成千上万的用户能够得到及时准确的信 息和完善的服务功能。 2 1 2 目前流行的几种智能手机操作系统 到目前为止，市场上有四大主流智能手机操作系统：w i n d o w sm o b i l e 、 l i n u x 、s y m b i a n 和p a l m ，其中p a l m 已经逐渐退出市场。 ( 1 ) w i n d o w s m o b i l e o s 微软移动智能系统w n d o 、v sm o b i l e 是一个封闭的程序包，专门为智能 手机设计，可以被看作是微软c e 系统的一个改进版。 w i n d o w sm o b i l e 是一个优秀的智能手机操作系统，但是并没有相当的扩展 7 武汉理工大学硕士学位论文 能力。即使是在商品化趋势的指引下，微软还是从主要生产商那里感受到了相 当大的阻力。因为该系统的源代码是非常保密的，所以生产厂商只能依靠微软 提供的参数指标来进行配置硬件。在现阶段，微软系统的优势是整合的字幕键 盘、可定义的热键功能以及1 6 位分辨率为1 7 6 2 2 0 的彩色屏幕。 当然w m d o w sm o b i l e 也有一个重要优点，就在于其可以作为标准化的终端 设备为第三方开发商提供了便利。这样一来，就减少了软件开发的预算，从而 让第三方开发商能够投入更多的精力来开发微软的设备，但是这一优势却被相 对较小的市场份额所限制。 ( 2 ) l i n u x o s 在l i n u x 这个开放的操作系统中，没有任何人可以拥有核心代码。这意味着 它可以完全免费地在广泛的设备上所使用。但是缺点就是没有任何硬件已经被 兼容，所以这项工作将留给制造厂商或开发商。这就排除了产生良性循环的可 能性，因为制造厂商或开发商无法引进一个优秀的桥接开发环境，例如j a v a 和 b r e w 。这样一来因为缺少深层次的代码，就无法充分利用系统的资源，应用程 序也只能运行在一定的环境中。 到目前为止，只有摩托罗拉以及少数几个中国境内的手机制造商在使用 l i n u x 系统，摩托罗拉公司成功研发了一个唯一全面支持j a v a 的系统a 7 6 0 。 随着a 7 6 0 成功发布，标志着开放掌上整合系统尝试着使用l i n u x 来开发完整的 开放式智能设备操作系统的时代到来了，但是由于代码的过于开放性使得其发 展也将受到限制。 ( 3 ) s y m b i a no s s y m b i a no s 尝试着找到最佳的开放与封闭的平衡点。一部分系统是封闭的， 由不可修改的代码调试而成，这样可以减少对i p 资源的需求，而且为开发商开 辟了市场空间。而另一部分则是开放的，允许对设备进行一定程度上的自定义 汇编，这样一来生产商可以对自己的产品进行区分定位。 s y m b i a n 系统显得灵活和富有弹性，甚至允许自定义一部分的硬件设备。不 足之处在于增加了研发开支，所以应用程序往往被做成这种系统的子系统。 ( 4 ) p a l m o s p a l m 操作系统由p a l m 公司推出，顾名思义p a l m ( 手掌) 与掌上设备的渊 源非常深厚，p a l m 公司是掌上电脑的龙头老大，在嵌入式技术方面技术雄厚， 目前p a l m 已经逐渐退出手机市场。 武汉理工大学硕士学位论文 市场上还有一些小规模研发的操作系统，这些操作系统在性能方面大打折 扣，所以那些小型厂商很难在智能手机市场得到生存的空间。 比较了目前流行的几种智能手机操作系统，所以在开放与封闭系统之间存 在着非常大的就优孰劣的较量。在封闭的操作系统中源代码被保存并且禁止被 任意修改，除非得到知识产权。所以手机操作系统必须为开发商考虑整个系统 今后的软件功能，以此来减少生产厂商的时间，无疑这限制了硬件的性能，并 且这样也阻碍了生产厂商对于不同产品的定位，进一步将导致失败。而一个开 放系统也有它的不足之处那就是开发商无法预计将要开发的平台，这将会耗费 大量的调试时间和金钱，甚至超过开发队伍的承受能力。由此就期待在保持统 一健康的开发平台和充分发挥硬件性能之间，找到一个最好的平衡点。 2 2s y m b i a n 的起源和现状 s y m b i a no s 是由最早的p s i o n 公司开发的e p o c ( e 1 e c t r o n i cp i e c eo f c h e e s e ) 操作系统发展而来的手机操作系统。p s i o n 公司于1 9 8 0 年创立，创始人为d a v i d p o t t e r 。当时的p s i o n 是欧洲领先的技术公司，一直致力于为数字产品开发和研 究。到现阶段，s y m b i a no s 按版本来分已先后有了5 o 、6 0 、6 1 、7 o 、7 o s 、 8 0 和9 0 几种版本。 1 9 9 9 年3 月s y m b i a n 推出了s y m b i a n 5 0 操作系统，它的内核主要集合了网 络、无线文字、电子邮件、名片薄以及个人信息助理，同时还具有支持标准网 络页面的浏览器，配合j a v a 语言的支持，使得s y m b i a n 可以运行小型的应用程 序。不过该版本被采用的机型甚少，基本上与e p o c 没有太多的差别。 s y m b i a n6 0 则在5 0 的基础上增加了g p r s 、w a p i 2 浏览器以及蓝牙技术 的支持，用户可以运行第三方基于c + + 和j 2 m e 开发的程序。s y m b i a n6 0 的主 要特点是：支持语音通话和数据通信；支持b l u c t o o t h 和w a p ；配备安全性功能 ( s s l 、h t t p s 、w r l s ) ；采用1 6 b i tu n i c o d e ，支持多语言显示；采用 p e r s o n a l j a v a3 0 ”和 j a v a p h o n e1 0 ”。 s y m b i a n7 0 则支持多模式和3 g 手机( 专区) ，让制造商们可以面向全世界 推出运行于所有网络之上的s y m b i a no s 手机，而且可以在不对代码进行重大改 动的情况下就重新使用许多当前已有的应用软件。s y m b i a no s7 0 的主要功能包 括：支持灵活的用户界面；支持几种音频图像格式和许多面向游戏开发人员的 a p i ；全面的加密和认证管理，基于安全通讯协议( 包括h t t p s 、w t l s 和s s l ) 9 武汉理工大学硕士学位论文 及认证的应用安装；与o v e r - t h e a i r ( o t a ) s y n e m l 同步支持。 2 0 0 4 年2 月，s y m b i a n 在授权l g 等公司的时候发布了s y m b i a n8 0 版本。 该版本改善了实时系统性能，提高了原有操作系统的兼容能力。s y m b i a n8 0 的 软件工具改进了远程接入控制系统功能，运用调节装置消除手机用户使用增值 服务时会受到的干扰。 2 0 0 5 年2 月，s y m b i a n 推出一款新型的手机操作系统一s y m b i a n 9 0 版本， 它支持更高像素数的码相机与三维游戏动画。该操作系统软件对运行环境要求 较高，目前运行在由英国芯片开发商a r m 提供的快速处理器芯片，并且需要相 关设计与其它工具的支持来帮助手机生产商在开发其它版本时节约时间和降低 成本【1 1 l 3 1 。 2 3s y m b i a no s 的主要优点 作为一个专门为手机设计的开放式操作系统，s y m b i a no s 充分利用了手机 的硬件环境，有很多独到之处 4 1 ： ( 1 ) 高效率 s y m b i a n 操作系统的设计充分考虑手机硬件的特点，针对低功能处理器和有 限的存储空间进行了优化，形成一个高效率的操作系统； ( 2 ) 优良的电源管理 手机的电池容量十分有限，s y m b i a n 操作系统提供一个良好的电源管理系 统，降低了系统的能耗，大大延长了手机的待机时间； ( 3 ) 良好的稳定性 s y m b i a n 操作系统可保证用户能够随时访问所需数据，即使在通信网络不可 靠、资源( 如内存空间、电池电量等) 不足的情况下，也能保证数据的完整性； ( 4 ) 集成的多模式移动电话技术 s y m b i a n 操作系统提供了符合2 g 、2 5 g 和3 g 蜂窝网络标准的抽象应用接 口，使制造商能够开发出可跨全球各种网络使用的基于s y m b i a n 操作系统的手 机； ( 5 ) 支持多种通讯协议 支持的通讯协议包括：广域网协议t c p 、i p v 4 、p v 6 和眦 ；个人局域网 协议红外、蓝牙和u s b ； ( 6 ) 信息服务 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 全面整合信息服务环境，支持短消息、多媒体信息、增强型短信息；支持 传真；支持通过p o p 3 、i m a p 4 、s m t p 、m h t m l 收发互联网电子邮件； ( 7 ) 国际语言支持 自带u n i c o d e 字符，灵活的文字输入框架，支持更多的语言和文字格式； ( 8 ) 安全性 拥有完整的加密和证书管理功能，安全通讯协议( 包括h t t p s 、w t l s 和 s s l ) ，w i m 框架和基于证书效验的应用程序安装； ( 9 ) 多媒体 支持音频文件的录制和播放、图像处理功能( 支持所有常见的音频和图像 格式) ，包括用于图形加速、流媒体和屏幕加速处理的应用编程接口； ( 1 0 ) 浏览 支持所有w e b 浏览器功能和w a p 协议栈的浏览引擎； ( 1 1 ) 丰富的应用程序 s y m b i a n 操作系统附带了许多应用程序，如通讯录、日程表、信息服务、浏 览器、文本编辑器、录音机和图片浏览器等； ( 1 2 ) 灵活的应用界面设计 s y m b i a n 操作系统中采用灵活的图形化应用界面设计鼓励人们创新，并为手 机制造商、运营商、企业和最终用户提供了更多选择； ( 1 3 ) 软件开发 为移动应用和移动服务的开发提供了更多编程开发的途径，如c + + 、j a v a ( j 2 m i d p i 0 和带有j a v a p h o n e l 0 选件的p e r s o n a lj a v a3 o ) 、w a p 和w e b 。 2 4s y m b i a no s 的技术特点 2 4 1 微内核 s y m b i a n 操作系统遵从于微内核模式，是真正的微核操作系统。所谓“微核”， 就是在于操作系统只有很小的一部分运行在最高优先级，其他的功能都是以 c l i e n t s e r v e r 的方式提供。s y m b i a n 内核的大小约占有整个s y m b i a n 操作系统的 5 ，微内核把核心功能和扩展功能区分开，整体实现高度模块化，扩展能力极 强，能够非常敏捷地适应新的需求，增加了操作系统的可移植性。s y m b i a n 操作 系统微内核逻辑结构如图2 1 所剥5 】： 武汉理工大学硕士学位论文 图2 - 1s y m b i a no s 微内核示意图 2 4 2 模翌均已图一控制器模式 模型视图控制器模式将应用程序分成三个模块： ( 1 ) 模型( m o d e l ) 负责管理程序所需的数据； ( 2 ) 视图( v i e w ) 用户界面，定义模式中的数据怎样向用户表示，视 图接收用户的输入，把相应的用户命令发送给控制器； ( 3 ) 控制器( c o n t r o l l e r ) 定义用户界面响应用户的方式。 模型视图控制器模式将应用程序分成多个逻辑上分离的组件，减少了组件 间的相互影响。一个组件被修改或被删除，对其它组件产生的影响被有效的控 制起来，降低了因为某个组件的变化对整体应用程序的冲击，大大增强了软件 的强健