Реферат: Карманные ПК, Операционная система PalmOS

2.  История Развития Карманных Компьютеров.

Точной даты изобретения КПК нет, можно только сказать что идея карманных  компьютеров окончательно оформилась в период 70 – 90ых годов. За это время был пройден путь от программируемых калькуляторов до цветных КПК которые позволяют смотреть видео и выходить в интернет. Было создано около 10ти новых операционных систем,  около сотни различных устройств КПК.

История развития КПК неразрывно связана с развитием компьютеров и компьютерных технологий. КПК своим появлением обязан технологическим успехам во разных отраслях и людям идеи которых обьеденили эти успехи в единый продукт. На риунке показаны важнейшие вехи компьютерной индустрии, что-бы показать как история КПК выглядит в контексте истории компьютеров.

2.1.    Калькуляторы

в 60е годы микроэлектроника достигла больших успехов, были изобретены Интегральные схемы (микрочипы) которые значительно сократили габариты электронных устройств, упростили процесс создания , увеличили их надежность и самое главное сделали их дешевле а следовательно доступными для массового использования.

Чип- маленькая кремниевая пластинка размером с ноготь , а иногда и меньше. В основном чипы состоят из большого числа  транзисторов соединенных между собой.

Из чипов можно собрать различные схемы - схемы памяти, схемы АЛУ , схемы ввода/вывода и др., процессоры также состоят из большого числа чипов.

До изобретения микрочипа (1959г) каждый компонент электронной схемы изготавливался отдельно а затем они соединялись посредством пайки. Появление ИС в корне изменило всю технологию .

если первые электронные вычислительные машины занимали целые комнаты , то теперь они уже умещаются в больших железных ящиках, а к концу 60х внедрение микрочипов в промышленные разработки привело к появлению ручных калькуляторов. Пионерами в области внедрения миниатюризации были Японские и Американские фирмы и исследовательские лаборатории (Texas Instr, Bell Labs, Intel, Wang Laboratories, Sony, Casioи другие)

Прогресс был таков, что Электронные калькуляторы за 10 лет своего развития «сбросили вес» с ~25 кг до ~1 кг, в период 54- 66х годов.

к 1975у году ручные калькуляторы уже были очень распространены в мире, а благодаря конкуренции среди фирм производителей цены постоянно снижались а функциональность калькулятора только увеличивалась, появились научные, инженерные, статистические, финансовые, программируемые калькуляторы, калькуляторы для бизнесменов, активно ведутся рекламные компании.

Программы для Первых Программируемых калькуляторов – это не совсем обычные программы, а просто набор арифметических действий который надо постоянно повторять. Например часто употребимые формулы. В таких программах каждая операция кодировалась числом, пользователь писал такой «код» а потом мог много раз его выполнять. Со временем появилась возможность писать пошаговые программы, в таких языках программирования уже были операции безусловного перехода, перехода на подпрограммы, а также переходы по условию. Вскоре пользователь мог не только писать сложные программы, но даже играть в игры с калькулятором. Это было неслыханное нововведение, Начала выпускаться литература по технике программирования на программируемом микрокалькуляторе.

В 1983-85 году в Советском Союзе калькуляторы, с выпуском модели Б3-34 (80 год), обретают большую популярность, особенно среди молодежи. Научно-популярные журналы "Наука и Жизнь", "Техника-Молодежи"  начинают публиковать много материала о программировании калькуляторов, курсы по программированию, тексты программ и игр. Выпускаются книги с фантастическими рассказами о калькуляторах.

Основные проблема калькуляторов 70х - это большое энергопотребление, в основном из-за использования LED индикаторов  (красный или зеленый циферблат). Эту проблему решали Жидко Кристаллические Индикаторы (LCD) которые появились в 1973 – 75х года, и прогресс в области портативных источников питания (т.е. батареек). Пионером в области LCD была японская фирма Sharp (бывшая Hayakawa Electric ), а вот батарейки каждый делал сам. Обычный калькулятор того времени работал  от батареек всего несколько часов , в то время как LCD калькулятор работал 100 часов. Но этот тип калькуляторов не сразу завоевал рынок и это не удивительно т.к. по яркости они сильно уступали обычным а компактность LCD дисплеев была не в счет т.к. в то время этого не требовалось.

Но самое главное это то что LCD технология привела к появлению LCD матрицы т.е. графические LCD дисплеи, на них можно было отражать произвольный рисунок.

В период 75-85 годов калькуляторы еще более наращивались дополнительными функциями и становились еще более доступными по цене. Становятся популярными модели со встроенными принтерами, калькуляторы – записные книжки, с часами, будильником,  появляются  калькуляторы к которым можно подключить дополнительные устройства, теперь для них можно писать полноценные программы на языке программирования (стандарта естественно не было), в 81 году появились калькуляторы с Бейсиком. Можно сказать что по функциональности калькуляторы начинают делится – очень мощные математические калькуляторы, калькуляторы-гибриды с записными книжками и будильником , часами и др. полезными функциями для людей, и калькуляторы для промышленного использования с возможность подключения дополнительных устройств которые похоже на компьютеры. Эти калькуляторы нового поколения  уже обладают такими характеристиками как:  Память, процессор, язык программирования, тип дисплея, тип клавиатуры, разъемы расширения, наличие звука.

Таблица наиболее отличившихся моделей:

Тип калькулятора	модели
Математич калк	Очень много моделей
Програмируемый	HP-71B (84), Casio FX702P(81)
Для людей	HP-18C (86), Электроника МК-87(87)
Для бизнеса	Psion Organizer I(84)

2.2.    Сенсорный дисплей

Практически все современные Карманные компьютеры оснащены сенсорными дисплеями. С помощью специальной ручки (перо) пользователь тыкает в дисплей чтобы что-то сделать, Происхождение Сенсорного дисплея и указательного пера ни как не связано с историей калькуляторов, поэтому следует отдельно рассказать об этом …

Идеи прямого манипулирования объектами на мониторе компьютера развивались в период в 1950 – 60х годов,  успехи в этой области связаны с таким именем как Иван Сазерленд. Он впервые создал программу («блокнот» 1962 (sketchpad) ) в которой были заложены основы современных CAD (computer aid design) систем .

Указательное «перо» впервые было широко применено в CAD системах, это системы автоматического проектирования которые появились в 1970х, пионерами тогда были компании Computervision, Applicon, Calma, Auto-Trol Technology и Intergraph. Главный смысл CAD в том что проектировщик сидя за компьютером использовал такое перо чтобы напрямую манипулировать деталями чертежа, это было очень удобно и в основном использовалось при проектировке сложных электронных схем. Такое манипулирование сравнимо с тем что человек буквально пальцем указывает компьютеру какую деталь и куда надо передвинуть на огромном чертеже на мониторе.

Сенсорный дисплей это симбиоз сенсорных панелей(Digitizer), ( разрабатывались с 1956 г, Rand Corp) и LCD дисплеев (1870). В 1980х благодаря появлению LCD - начинают появятся портативные компьютеры, будущие ноутбуки. Они комплектовались ЦП - x86, памятью 128-512К, жесткими дисками, дисководами, слотами расширения. Работали под управлением ОС DOS или др. (Atari Portfolio , GRiD 1100 Compass, Psion MC). Эксперименты в этом направлении (портативность) привели к появлению мини ноутбуков ( будущие Handheld PC -  рука-держимые ПК ). Несмотря на размер их можно было полноценно использовать как компьютер, из Программ были доступны: текстовый процессор, органайзер, база данных, калькулятор, таблица, игры.

Больших успехов в этом направлении достигла фирма Psion, создав свою платформу EPOC для HPC. Можно сказать что Psion является основоположником направления клавиатурных карманных компьютеров.

В 1989 - 91 появились планшетные компьютеры с сенсорными дисплеями. Для того времени это были достаточно мобильные компьютеры, т.к. они были на батарейках ,размером с книгу (без клавиатуры). Наиболее известные модели были GridPad (89г), PalmPad, NCR NotePad, Amstrad PenPad.

Эти компьютеры были оснащены графическими операционными системами. (Microsoft Windows for Pen Computing , GO PenPoint, IBM’s - PenDOS and OS/2 for Pen)

Отличительной особенностью таких систем это поддержка рукописного ввода. Все работа с компьютером происходила с помощью пера. В этих компьютерах впервые был реализован принцип электронных чернил (electronik ink ) - когда можно рисовать ручкой прямо на дисплее компьютера и видеть результат. В таких компьютерах впервые были опробованы технологии распознования символов написанных от рук .

Это были достаточно дорогие компьютеры, и они не получили широкого распространения (человечество уже получило IBM PC, а о мобильности пользователи не думали).

В это время (89г.) рабочая группа в составе которой был Джеффри Хoукинс (создатель Палма) создает свой планшетный ПКGridPad  с рукописным вводом. У него были недостатки, но по меркам того времени это был портативный компьютер, и к тому же он продавался. Идея Graffiti (распознавание символов) появилась у Хoукинса еще когда он учился, в этом проекте состоялась первая реализация этой идеи - называлась PalmPrint.

2.3.    Первые КПК с рукописным вводом

 Напомню что 1981 году появился IBM PC, и начинается эра персональных компьютеров. За последующее десятилетие только в США будет распродано миллионы ПК. С каждым годом компьютер становится доступнее, цены снижаются. Операционная система DOS становится самой популярной. И вообще Компьютерная отрасль  становится очень прибыльной, многие компании создали себе много милионый капитал продавая компьютеры или программное обеспечение.

В начале 90х  Крупные фирмы объявляют о своих планах по созданию Ручных бес клавиатурных компьютеров с рукописным вводом, и в этот бизнес приходит поток инвестиций.

1993 год Apple выпускает Newton MessagePad: ручной компьютер с рукописным вводом.

 процессор ARM-610 20 MHz, ROM 4 Мб, RAM 640 Кб , экран 336х240, размеры (184,75х114,3) и вес (400 г.),

Только что созданная компания Palm Computing на инвестиции и с помощью сотрудничества с крупными фирмами выпускает Zoomer как конкурент Newton.

Компьютеры имели успех, как первые в своем роде, но обладали недостатками: большой вес, некачественный рукописный ввод. Можно даже сказать что эти первые цифровые помощники отрицательно повлияли на мнение рядовых пользователей о их возможностях. Apple еще несколько лет будет поддерживать Newton’а выпуская новые версии устройства и модернизируя операционную систему вплоть до 1998 года.

Компания Palm анализирует недостатки Zoomer и пытается понять что пользователь ожидает от Карманных Компьютеров. В это время происходит общий спад в области ручных компьютеров с рукописным вводом – производители терпят убытки и прекращают производство существующих PDA. Большие размеры, дорогая цена, неудобство пользования, малый срок работы от батарей- это основные причины провала. В газетах даже появляются карикатуры высмеивающие неточность рукописного ввода. 

Такая ситуация нисколько не повлияла на компанию Palm, она продолжает вести исследования и к 1995 году компания уже понимает каким должен быть идеальный цифровой помощник. Главную роль здесь сыграл Джеффри Хoукинс, именно благодаря его принципиально новым идеям был создан самый популярный и успешный бесклавиатурный карманный компьютер (хотя сам создатель видел в нем просто органайзер с широкими возможностями ).

2.4.    Palm Pilot

В 1996 году появился Palm Pilot на базе операционной системы PalmOS, а в 1997 появляется Pilot Proffesional.

Стандартная комплектация Palm включает процессор Motorolla 16-30 Mhz , RAM 1-8M, Инфракрасный порт, экран 160*160, и размеры 220*175*150 (далее конфигурация железа не изменялась, только ОС ).

Встроенные программы: Записная книжка, Адресная книжка, Интеллектуальный Календарь, калькулятор, Учет расходов, Защита на пароле. Это самый мощный и удобный органайзер для обычного человека.

КПК Palm становятся самыми популярными за всю историю  карманных ПК, К 1999 году продается 1 миллион Palm'ов. многие компании принимают решение создавать свои КПК на базе PalmOS.

Сама по себе операционная система PalmOS была сделана таким образом что для пользователя она была невидима, в итоге любое действие можно выполнить за несколько прикосновений стилусом (например поставить будильник, записать в блокнот, вызвать калькулятор). Мало того PalmOS получилась очень быстродействующей, она не требовала много памяти и скоростного процессора, благодаря чему цена на Palm была (и есть) довольно доступной для многих людей.

В 1996 году известный производитель операционных систем Microsoft выпускает Windows CE – модульная ОС для различных типов карманных компьютеров. В этом же году на базе Windows CE появляются несколько устройств. Стандартная конфигурация - клавиатура, ЖК-экран (480x240/2), 4-Мбайт ПЗУ, 2-Мбайт ОЗУ, порты для связи с ПК, гнездо PCMCIA, звуковые средства, ЦП Hitachi SH-3 или MIPS R4000, урезанные версии текстового процессора, электронной таблицы, программы электронной почты и для работы в интернете.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6