मोबाइल ओएस वास्तुकला। उपयोगकर्ता रुझान और प्रभाव

हम आपके ध्यान में चीनी के इंटेल के डिवीजन के इंजीनियरों द्वारा लिखे गए लेख का एक मुफ्त छोटा अनुवाद लाते हैं और स्मार्टफोन के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम के क्षेत्र में रुझानों के विश्लेषण के लिए समर्पित है।
हमारे आसपास की दुनिया व्यापक होती जा रही है। हम अपने मोबाइल उपकरणों के साथ लंबी दूरी की यात्रा करते हैं जो हमें परिवार और सहकर्मियों के साथ संपर्क में रखने में मदद करते हैं और बड़ी संख्या में विभिन्न सेवाएं प्रदान करते हैं। मोबाइल डिवाइस की किसी भी कार्यक्षमता का आधार उसका ऑपरेटिंग सिस्टम है। ऐसे ओएस विकसित करने के अपने अनुभव और वर्तमान बाजार की स्थिति के बारे में हमारी दृष्टि के आधार पर, हम कई मापदंडों को पूरा करते हैं, जिनके द्वारा, हमारी राय में, किसी भी भविष्य के ओएस का मूल्यांकन किया जाएगा - उपयोगकर्ता अनुभव, ऊर्जा प्रबंधन, क्लाउड समर्थन और खुलेपन। इस लेख में, हम दिए गए मानदंड के आधार पर, वर्तमान मोबाइल OS के हमारे अध्ययन के परिणाम दिखाएंगे।

परिचय

मोबाइल ओएस का डिज़ाइन डेस्कटॉप ओएस से एम्बेडेड ओएस के माध्यम से उन उत्पादों में विकसित हुआ है जो अब हम स्मार्टफोन में देखते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, ओएस आर्किटेक्चर जटिल से सरल में बदल गया और बीच में कहीं बंद हो गया। इवोल्यूशन स्वयं हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के साथ-साथ इंटरनेट सेवाओं में तकनीकी प्रगति से प्रेरित था।

हाल के दिनों में, मोबाइल उपकरणों का उपयोग करने का मॉडल काफी सरल रहा है। उपयोगकर्ता ने डेटा या ऑफ़लाइन गेम के प्रबंधन के लिए एप्लिकेशन लॉन्च किए, कभी-कभी स्थिर वेब पेज या उपयोग किए गए मेल डाउनलोड किए। अब स्थिति नाटकीय रूप से बदल गई है: कोई "पूर्व-स्थापित" फ़ंक्शन नहीं हैं, डिवाइस बुधवार को एक प्रकार के पोर्टल के रूप में कार्य करता है, जहां कई खिलाड़ी सेवा प्रदाता, स्वतंत्र डेवलपर्स, आदि हैं। - बड़ी संख्या में सेवाएं प्रदान करते हैं।


मोबाइल उपयोग मॉडल

उपभोग पैटर्न के संदर्भ में, आज के मोबाइल OS के सभी प्रतिनिधियों (जैसे कि Apple iOS, Google Android, Microsoft Windows) में मतभेदों की तुलना में अधिक समानताएं हैं:

• सभी ने एसडीके को निर्धारित एपीआई के साथ प्रलेखित किया है, जो डेवलपर्स को इन ओएस के लिए एप्लिकेशन बनाने की अनुमति देता है;
• उन सभी के पास ऑनलाइन एप्लिकेशन कैटलॉग हैं, जहां डेवलपर्स अपने एप्लिकेशन प्रकाशित करते हैं और जहां से उपयोगकर्ता उन्हें डाउनलोड करते हैं;
• प्रत्येक उपकरण मल्टीटास्किंग और 3 डी ग्राफिक्स समर्थन, सेंसर और टच स्क्रीन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है;
• सभी प्रणालियों में, उपयोगकर्ता बातचीत में चिकनाई और जवाबदेही पर बहुत ध्यान दिया जाता है;
• इंटरनेट का उपयोग करना स्थैतिक पृष्ठों से बहुत दूर चला गया है, HTML5 वेब अनुप्रयोगों के लिए डिफ़ॉल्ट मंच बन रहा है;
• सभी ऑपरेटिंग सिस्टम मोबाइल भुगतान प्रणाली का समर्थन करते हैं;
• सभी प्रणालियां ऊर्जा की खपत के अनुकूलन पर केंद्रित हैं।

वर्तमान मोबाइल ओएस की समानता हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर क्षेत्रों के साथ-साथ संचार में वैश्विक तकनीकी रुझानों के कारण है। आइए अब ऊपर दिए गए मानदंडों के संदर्भ में नई पीढ़ी के ओएस का विश्लेषण करें। हम तुरंत ध्यान देते हैं कि काफी हद तक वे एक-दूसरे के साथ संघर्ष में हैं।

उपयोगकर्ता अनुभव

प्रदर्शन की पारंपरिक अवधारणा मोबाइल उपकरणों पर शायद ही लागू हो। स्मार्टफ़ोन के संबंध में स्थिर प्रदर्शन के बजाय, उपयोगकर्ता के लिए आराम की अवधारणा के साथ काम करना अधिक तर्कसंगत है, संवेदनशीलता, सहजता, स्थिरता और सटीकता में व्यक्त अपने कार्यों के लिए बेहतर प्रतिक्रिया देने की क्षमता। यह काफी आम है कि डिवाइस ए बेंचमार्क के एग्रीगेट में बी से हीन है, हालांकि, उपयोगकर्ता की धारणा के दृष्टिकोण से, यह अधिक मूल्यवान है, क्योंकि परीक्षण, स्मार्टफोन के विशेष उप-सिस्टम को मापते हुए, उपयोगकर्ता के साथ बातचीत को ध्यान में नहीं रखते हैं, और एक व्यक्ति यह सबसे पहले अनुमान लगाता है।

उदाहरण के लिए एक वीडियो लें। पारंपरिक परीक्षण कई मैट्रिक्स पर कार्य करते हैं, जैसे कि एफपीएस या खोए हुए फ़्रेम की संख्या। इस दृष्टिकोण के साथ कम से कम दो समस्याएं हैं। पहला: वीडियो प्लेबैक पूरे कॉम्प्लेक्स से केवल एक एक्शन है, जिसमें प्लेयर लॉन्च करना, उसमें वीडियो डेटा लोड करना, रीवाइंडिंग प्रोसेस आदि शामिल हैं। उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, आपको एक साथ सब कुछ का मूल्यांकन करने की आवश्यकता है। एक और समस्या यह है कि एफपीएस, सहज बातचीत के लिए एक महत्वपूर्ण मूल्य के रूप में, हमेशा उपयोगकर्ता अनुभव को प्रतिबिंबित नहीं करता है। उदाहरण के लिए, जब डिवाइस बी पर गैलरी 3 डी एप्लिकेशन में छवियों को स्क्रॉल किया जाता है, तो हम ध्यान देने योग्य मंदी देखते हैं, और डिवाइस ए पर सब कुछ सुचारू रूप से चलता है, हालांकि इस पर एफपीएस कम है। यह समझने के लिए कि समस्या क्या है, हमने समय की धुरी पर एक फ्रेम तैयार किया। अब, शायद, कारण सभी को दिखाई देता है: जैसे कि एफपीएस के अलावा, इसकी स्थिरता को ध्यान में रखना आवश्यक है, अर्थात, औसत मूल्य से अधिकतम विचलन का एक मीट्रिक परिचय।



गैलरी A और B उपकरणों पर फ्रेम दर

एक तुलना के रूप में, हम इसके अनुकूलन के बाद डिवाइस बी के फ्रेम दर का एक ग्राफ देते हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, औसत एफपीएस में बहुत बदलाव नहीं हुआ है, जिसे उपयोगकर्ता की भावनाओं के बारे में नहीं कहा जा सकता है।


अनुकूलन के बाद डिवाइस बी पर फ्रैमर्ट करें

हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि उपयोगकर्ताओं की भावना एक व्यक्तिपरक अवधारणा है। आधुनिक विज्ञान में, उपयोगकर्ता प्रतिक्रियाओं को ट्रैक करने के लिए कई तरीकों का उपयोग किया जाता है: आंखों की गति, हृदय गति, आदि की निगरानी। सॉफ़्टवेयर बनाते समय, हमें सभी संभावित विश्लेषण विधियों का उपयोग करके, समस्या को व्यवस्थित रूप से करना चाहिए। मेट्रिक्स की एक प्रणाली विकसित करना (कहते हैं, पहले से ही वर्णित संवेदनशीलता, चिकनाई, स्थिरता और सटीकता), यह उपयोगकर्ता के लिए उनकी सुविधा की सीमाओं को निर्धारित करने के लिए आवश्यक है। नीचे दी गई तालिका कुछ प्रयोगात्मक मूल्यों को दिखाती है।

	उत्कृष्ट	अच्छी तरह से	स्वीकार्य
देरी का समय	≤100 एमएस	≤200 एमएस	≤500 एमएस
ग्राफिक एनीमेशन	≥120 एफपीएस	≥60 एफपीएस	≥30 एफपीएस
वीडियो चलाएं	≥60 एफपीएस	≥30 एफपीएस	≥20 एफपीएस

जाहिर है, ये आंकड़े प्रकृति में सांख्यिकीय हैं और इसे मानव प्रकृति के लिए एक आंख के साथ लागू किया जाना चाहिए।
एंड्रॉइड के लिए विकसित करने के हमारे अनुभव के आधार पर, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि उपयोगकर्ता-अनुकूलित (सॉफ़्टवेयर) एप्लिकेशन काफी हद तक समानांतर अनुकूलन के समान हैं, केवल निम्नलिखित कारणों से लागू करना अधिक कठिन है:

• सॉफ्टवेयर कई सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर घटकों को प्रभावित करता है, साथ ही साथ उनकी सहभागिता भी;
• सॉफ्टवेयर को ऊर्जा के मुद्दों से पीछे हटना पड़ता है, क्योंकि यह उपयोगकर्ता के अनुभव को भी प्रभावित करता है;
• सॉफ्टवेयर तंग समय सीमा के साथ संचालित होता है; एप्लिकेशन को उपयोगकर्ता के लिए आरामदायक गति से काम करना चाहिए, तेज या धीमा नहीं;
• सॉफ्टवेयर काफी हद तक व्यक्तिपरक है, और बहुत कुछ डेवलपर की प्रवृत्ति पर निर्भर करता है।

बिजली प्रबंधन

ऊर्जा दक्षता हमेशा मोबाइल ओएस डेवलपर्स के लिए सिरदर्द रही है। अनुप्रयोगों की लोलुपता लगातार बढ़ रही है, और बैटरी प्रौद्योगिकी में प्रगति कालानुक्रमिक रूप से इसके साथ तालमेल नहीं रखती है। इसलिए बिजली प्रबंधन का महत्व हर समय बढ़ रहा है, और इस समस्या को हल करने के लिए वास्तव में वैश्विक दृष्टिकोण की आवश्यकता है।

पिछले एक दशक में, मोबाइल प्रोसेसर ने ऊर्जा संरक्षण में महत्वपूर्ण प्रगति की है। आधुनिक मॉडल डायनामिक वोल्टेज और फ़्रीक्वेंसी परिवर्तन जैसे एन्हांस्ड इंटेल स्पीडस्टेप का समर्थन करते हैं। ओएस की ओर से, विशेष कर्नेल घटक, जैसे, उदाहरण के लिए, लिनक्स में cpufreq, प्रोसेसर के ऑपरेटिंग मोड को नियंत्रित करने में लगे हुए हैं। वर्तमान में, हम प्रोसेसर से ऊर्जा दक्षता के लिए संघर्ष की अग्रिम पंक्ति को आगे बढ़ाने की प्रक्रिया देख रहे हैं (जहां पहले से ही बहुत कुछ किया गया है) मोबाइल उपकरणों की अन्य प्रणालियों के लिए। उदाहरण के लिए, ग्राफिक प्रोसेसर के गतिशील नियंत्रण की शुरूआत (सीपीयू में इस्तेमाल होने वाले समान) कुछ मामलों में 50% तक ऊर्जा बचाने के लिए अनुमति देता है। आई / ओ सिस्टम भी ध्यान देने योग्य हैं; उनकी बुद्धिमत्ता को बढ़ाते हुए, ऑपरेशन के इष्टतम मोड को स्वतंत्र रूप से चुनने की क्षमता भी खपत को सकारात्मक रूप से प्रभावित करेगी।

वर्तमान ऑपरेटिंग सिस्टम में, बिजली की खपत के साथ स्थिति निम्नानुसार है। Android OS "लचीले सस्पेंड" के सिद्धांत को मानता है। डिवाइस की कार्यशील बिजली की खपत को नियंत्रित करने का कोई साधन नहीं होने के कारण, एंड्रॉइड आक्रामक रूप से सिस्टम को निलंबित स्थिति में रखने की कोशिश करता है यदि इसमें कुछ भी दिलचस्प नहीं होता है, जो कि वैकलॉक लॉक की अनुपस्थिति से निर्धारित होता है। विंडोज 8 एक मूलभूत रूप से नया डिवाइस स्टेट प्रदान करता है जिसे "कनेक्टेड स्टैंडबाय" कहा जाता है। पारंपरिक एस 3 स्टैंडबाय मोड के विपरीत, जिसमें सभी सिस्टम प्रक्रियाएं निलंबित हैं, यहां सिस्टम बेहद किफायती मोड में काम करना जारी रखता है, उदाहरण के लिए, ई-मेल प्राप्त करने के लिए। कनेक्टेड स्टैंडबाय मोड सिस्टम के कर्नेल में प्रोसेसर और सॉफ्टवेयर में हार्डवेयर में लागू किया जाता है।

ऊर्जा की खपत के संदर्भ में अनुप्रयोगों का सही संचालन बचत के लिए वर्णित दोनों दृष्टिकोणों की अकिली एड़ी है। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि मुफ्त एंड्रॉइड एप्लिकेशन अपनी ऊर्जा का 75% व्यर्थ में उपभोग करते हैं, न्यूनतम मोड में विज्ञापन दिखाते हैं और अवरुद्ध नहीं करते हैं। विंडोज 8 के लिए भी यही सच है, जहां ऊर्जा दक्षता के संदर्भ में गलत तरीके से लिखा गया एक भी आवेदन पूरे सिस्टम को कनेक्टेड स्टैंडबाय मोड में नहीं जाने देगा। वर्तमान में इस तरह के "कुटिल" अनुप्रयोगों से निपटने के लिए कोई स्पष्ट समझ नहीं है।

खुलापन

मोबाइल ओएस की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता इसका खुलापन है। खुलेपन से हमारा मतलब है हमारी आवश्यकताओं के लिए ओएस के उपयोग, वितरण, अनुकूलन और सुधार में स्वतंत्रता का एक उपाय। डेवलपर के दृष्टिकोण से ओएस के खुलेपन पर एक अलग अध्ययन है; यहां हम इसे पारिस्थितिक तंत्र के ढांचे के भीतर मानते हैं, अर्थात, सभी पक्षों का, इस ओएस के संचालन से जुड़ा एक तरीका या दूसरा।

अभी हाल ही में, अधिकांश फोनों ने अपने भीतर सॉफ़्टवेयर बंद कर दिया था, जो तीसरे पक्ष के डेवलपर्स के पास नहीं था; उपयोगकर्ताओं को अंतर्निर्मित टूल के साथ संतोष करना पड़ता था। विकास की प्रक्रिया में, स्मार्टफ़ोन ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ दिखाई दिए जो एपीआई के माध्यम से ओएस के साथ बातचीत करने वाले तृतीय-पक्ष सॉफ़्टवेयर की स्थापना की अनुमति देते हैं; डेवलपर्स को उचित प्रोग्रामिंग टूल (एसडीके) प्रदान किए गए थे। इस तरह के ओएस का एक अच्छा उदाहरण ऐप्पल आईओएस है। पूरे पारिस्थितिक तंत्र के लिए ग्रेटर स्वतंत्रता ओपन सोर्स ओएस द्वारा प्रदान की जाती है, जैसे कि एंड्रॉइड; ओपन सोर्स के लाभों को एक अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा भी महसूस किया जा सकता है जो प्रोग्रामिंग से संबंधित नहीं है - उदाहरण के लिए, वे इस ओएस का उपयोग करने वाले निर्माताओं की संख्या में हैं और अंततः, मॉडल की संख्या में।

बादल का सहारा

क्लाउड ओएस मोबाइल ओएस में अधिक व्यापक होते जा रहे हैं; अधिकांश भाग के लिए, उनका उपयोग करने वाले अनुप्रयोग एक ब्राउज़र या वेब अनुप्रयोगों में खुलने वाली वेबसाइट हैं। एचटीएमएल 5 में बहुत बार एप्लिकेशन लिखे जाते हैं, इसलिए मोबाइल ओएस में इस तकनीक का कार्यान्वयन इसके डेवलपर्स का ध्यान केंद्रित है। साइट HTML5test.com विभिन्न प्लेटफार्मों पर HTML समर्थन की मात्रा निर्धारित करती है, हम एक तालिका में परिणाम प्रस्तुत करते हैं (पुराने डेटा लेख में प्रस्तुत किए गए हैं, हम सबसे अधिक प्रासंगिक - अनुवादक टिप्पणी प्रकाशित करते हैं) । हमें विशेष रूप से प्रसन्नता है कि मोबाइल ओएस की दुनिया का एक नवागंतुक टिज़ेन इस रैंकिंग में पहले स्थान पर है।

ब्राउज़र	मंच	स्कोर + बोनस
टाइजेन २		४ ९ २ + १६
ब्लैकबेरी 10	ब्लैकबेरी Q10 या Z10	485 + 11
डॉल्फिन इंजन बीटा	Android 2.2 या उच्चतर	४६ ९ + ३
ओपेरा मोबाइल 14	एंड्रॉयड	४४ + ११
तीजन १		426 + 16
फ़ायरफ़ॉक्स मोबाइल २२	विभिन्न प्लेटफार्मों	422 + 14
क्रोम 25	एंड्रॉइड 4	417 + 11

थर्ड-पार्टी ब्राउज़र ओएस में निर्मित उन लोगों की तुलना में कम लाभप्रद स्थिति में हैं, क्योंकि सिस्टम और इसकी विकास प्रक्रिया पर उनका इतना नियंत्रण नहीं है। आदर्श रूप से, ब्राउज़र को अपने स्वयं के वातावरण में काम करना चाहिए, सभी डेवलपर्स इसके लिए प्रयास कर रहे हैं; फ़ायरफ़ॉक्स ओएस के बारे में अब बहुत सुना है, लेकिन इस वीडियो पर आप ओपेरा ओएस का पूर्वावलोकन देख सकते हैं। ध्यान दें, हालांकि, स्वतंत्र डेवलपर्स अभी भी आसानी से शीर्ष में हैं, एक और सफलता चीनी ब्राउज़र डॉल्फिन इंजन (लगभग। अनुवादक) है।

वेब एप्लिकेशन, अर्थात, वेब तकनीकों का उपयोग करने वाले स्थानीय कार्यक्रमों को रनटाइम, फ्रेमवर्क और डेवलपमेंट टूल के रूप में मोबाइल ओएस (और न केवल) से समर्थन की आवश्यकता होती है।

• रनटाइम वातावरण अनुप्रयोग के स्वास्थ्य को सुनिश्चित करता है। यह ब्राउज़र से निकलता है, लेकिन स्वयं OS वातावरण में अधिक एकीकृत होता है;
• वेब फ्रेमवर्क अनुप्रयोग विकास के लिए कार्यात्मक रूप से समृद्ध पुस्तकालय प्रदान करता है, उदाहरण के लिए, jQueryMobile या स्नेचा;
• विकास उपकरण लचीले होने चाहिए ताकि डेवलपर्स अपनी विविध आवश्यकताओं के लिए उनका उपयोग कर सकें।

HTML5 को एक क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म मानक के रूप में घोषित किया गया है, लेकिन वास्तव में, HTML5 समर्थन प्लेटफ़ॉर्म पर समान नहीं है और मानकीकरण प्रक्रिया पूरे जोरों पर है। असंगति को दूर करने के लिए, फोनगैप फ्रेमवर्क बनाया गया था, जो सभी प्रमुख मोबाइल ओएस द्वारा समर्थित है। सभी पारिस्थितिक तंत्र के प्रतिभागियों में सभी के लिए सामान्य एचटीएमएल 5 रखने की इच्छा है, लेकिन इसे लागू करना इतना सरल नहीं है, क्योंकि मोबाइल ओएस डेवलपर्स लगातार अपने स्वयं के विचारों को इसमें पेश कर रहे हैं।

प्रदर्शन समस्या HTML5 से निपटने वाले सभी डेवलपर्स को चिंतित करती है। हमारी राय में, मोबाइल ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए अनुकूलन के सबसे प्रासंगिक पहलू इस प्रकार हैं:

• हार्डवेयर त्वरण। ग्राफिक्स और वीडियो में हार्डवेयर त्वरण होना चाहिए;
• बहुपरत समर्थन। HTML5 में वेब वर्कर को निश्चित रूप से समर्थित होना चाहिए;
• जावास्क्रिप्ट इंजन अनुकूलन। JIT (जस्ट इन टाइम) सभी प्रमुख जावास्क्रिप्ट कार्यान्वयन में शामिल है;
• देशी या संकर अनुप्रयोगों के लिए समर्थन - वेब एप्लिकेशन बनाते समय मौजूदा सिस्टम लाइब्रेरी का उपयोग करने की क्षमता एक और दृष्टिकोण होगी

उपरोक्त सभी को समेटते हुए, हम एक बार फिर ध्यान देते हैं कि दृष्टिकोणों में कुछ अंतरों के बावजूद, सभी मोबाइल ओएस एक दिशा में विकसित हो रहे हैं, कुछ हद तक एक दूसरे के करीब हो रहे हैं। ऐसा लगता है कि यह प्रवृत्ति भविष्य में भी जारी रहेगी, जो केवल उपयोगकर्ताओं और एप्लिकेशन डेवलपर्स दोनों के हाथों में जाती है।