第九单元 嵌入式应用 9.1 智能电话

       想任何一件日常事务，就可能有那么一件专用便携式设备帮你完成它。你也许会搞到独立的、小巧的、功能强大的设备去打电话、维护日历和地址簿、娱乐、听音乐、定位、拍照、收发电子邮件等。可是，你有几个兜呢？假如你每天带上4个便携式设备的话，那就太笨重了。

       智能电话是一种能够完成各种便携计算和通信任务的小巧设备。尽管不同于蜂窝电话标准，智能电话和蜂窝电话也并非天壤之别。

       不同于传统的蜂窝电话，智能电话允许用户安装、配置、运行自己选择的软件。智能电话提供功能，以适应用户的使用习惯。大多数标准蜂窝电话软件仅仅提供有限的可重配功能，导致用户只能去学习适应它。在标准电话中，不论是否喜欢内置的日历程序，除了些许小改动外，你也只能受其摆布。对于智能电话而言，你可以安装自己喜欢的任何兼容的日历软件。

       下面列出智能电话的部分功能：

• 移动电话通话
• 个人信息管理——记事本、日历、备忘录
• 和计算机通信的功能
• 应用软件（如Microsoft Outlook）数据同步功能
• 电子邮件
• 即时信息
• 字处理程序或视频游戏等应用
• 播放标准格式的音视频文件

        硬件和软件

        众多智能电话采用了节能的ARM处理器——它还应用于路由器、打印机、智能手表、MP3播放器等嵌入式设备中。ARM处理器拥有几十兆字节的片内存储器，大多还有SD卡、MMC卡等可移动存储设备插槽。

        除了处理器，智能电话还拥有各种功能芯片。可以拍照的电话拥有高分辨率图像传感器（这和数字相机一样）。其它功能芯片还有实时网络浏览、多媒体文件共享或者低功耗播放音乐。有些生产商开发了多功能芯片，从而降低了总成本（每部电话所需的芯片越少，越有助于降低生产成本）。

       智能电话软件可视为层级结构，包括如下几层：

• 内核：处理器和硬件驱动管理系统
• 中间件：支持智能电话应用功能（如安全功能、网络浏览功能和收发消息功能等）的软件库
• 应用程序运行环境（AEE)：应用程序接口（便于设计者创建自己的程序）
• 用户接口框架：屏幕上呈现的图形化布局
• 应用程序套装：用户常用的基本应用程序（如菜单屏幕、日历和收件箱）

        网络协议

        智能电话采用蜂窝电话网络技术来收发数据——如电话通话、网络浏览、文件传输等。设计者们敬爱能够该技术划分为不同的“年代”。第一代是模拟蜂窝电话技术。第二代是数字蜂窝电话技术，它需要更多的高级协议。在第二代和第三代技术之间，网络工程师们开发了优于第二代、但并非全新的技术——所谓的第2.5代技术。该技术涵盖了一些早期智能电话协议，有些目前仍然在用。

        “通用无线分组业务”（GPRS）是一种无线分组通信业务，近期作为标准2.5G协议用于很多智能电话中。GPRS不同于电路交换语音连接，它采用了分组交换——只要电话位于服务区内就会“永远在线连接”。分组交换允许智能电话通过网络运行远程应用程序、和网络交互、参与即时通信、扮演计算机的无线调制解调器、收发电子邮件等工作 GPRS收发数据的速率为114 kbps。尽管出现了速度更快的新协议，某些美国的智能电话还在使用GPRS。

        美国市场使用的速率高于GPRS的协议叫做“增强数据率GSM演进”（EDGE）。EDGE的数据传输速率要高于GPRS（384 kbps）三倍以上。许多美国智能电话现在依然使用着EDGE协议。这些协议依然仅属于是2.5代。第3代协议数据传输率以Mbps计算，而不再是以kbps计算了；有些协议可以高达10 Mbps。部分3G协议如下：

• 通用移动通信系统（UMTS）
• 宽带码分多址（WCDMA）
• 高速下行分组接入（HSDPA）
• 最大化演进数据（EVDO）

       安全性