Мобильные компьютеры

Складные Samsung Galaxy смартфоны , способные просматривать веб-страницы, получать доступ к электронной почте, воспроизводить видео, редактировать документы, передавать файлы , редактировать изображения и выполнять другие задачи, типичные для смартфонов. Смартфон – это инструмент мобильных вычислений.

Мобильные вычисления — это взаимодействие человека и компьютера, при котором ожидается, что компьютер будет транспортироваться во время обычного использования и обеспечивать передачу данных, которые могут включать передачу голоса и видео. Мобильные вычисления включают в себя мобильную связь , мобильное оборудование и мобильное программное обеспечение . Проблемы связи включают в себя специальные сети и инфраструктурные сети, а также свойства связи, протоколы, форматы данных и конкретные технологии. К аппаратному обеспечению относятся мобильные устройства или компоненты устройств. Мобильное программное обеспечение имеет дело с характеристиками и требованиями мобильных приложений.

Основные принципы

Telxon PTC-710 — это 16-битный мобильный компьютер PTC-710 с 42-колоночной версией микропринтера MP 830-42 .

• Мобильность. Устройства/узлы, подключенные к мобильной вычислительной системе, должны обеспечивать мобильность. Эти устройства могут иметь ограниченные возможности устройства и ограниченный источник питания, но должны обладать достаточными вычислительными возможностями и физической портативностью для работы в подвижной среде.
• Возможность подключения: определяет качество обслуживания (QoS) сетевого подключения. Ожидается, что в мобильной вычислительной системе доступность сети будет поддерживаться на высоком уровне с минимальными задержками/простоями без влияния мобильности подключенных узлов.
• Интерактивность: узлы, принадлежащие мобильной вычислительной системе, связаны друг с другом для связи и совместной работы посредством активных транзакций данных.
• Индивидуальность. Портативное устройство или мобильный узел, подключенный к мобильной сети, часто обозначает личность; мобильная вычислительная система должна иметь возможность адаптировать технологию для удовлетворения индивидуальных потребностей, а также для получения контекстной информации каждого узла.

Устройства

Некоторые из наиболее распространенных форм мобильных вычислительных устройств приведены ниже:

• Портативные компьютеры, компактные и легкие устройства, включающие клавиатуру с полным набором символов и предназначенные в первую очередь для размещения программного обеспечения, которое можно параметризовать, например ноутбуки / настольные компьютеры , смартфоны / планшеты и т. д.

• Смарт-карты , которые могут запускать несколько приложений, но обычно используются для оплаты, путешествий и доступа к защищенным зонам.

• Мобильные телефоны , телефонные устройства, которые могут звонить на расстоянии с помощью технологий сотовой сети.

• Носимые компьютеры , в основном ограниченные функциональными клавишами и в первую очередь предназначенные для внедрения программных агентов , таких как браслеты, имплантаты без ключа и т. д.

Носимый компьютер Apple Watch , выпущенный в 2015 году.

Ожидается, что эти классы будут существовать и дополнять друг друга, ни один из них не заменяет другой полностью.

С 1990-х годов были представлены и другие типы мобильных компьютеров, в том числе:

• Портативный компьютер (снято с производства)
• Персональный цифровой помощник / Корпоративный цифровой помощник (снято с производства)
• Ультрамобильный ПК (снято с производства)
• Ноутбук
• Планшетный компьютер
• Носимый компьютер
• Электронная книга
• Карпьютер
• Портативный ПК

Ограничения

• Расширяемость, заменяемость и модульность . В отличие от обычных традиционных материнской платы, ПК на базе архитектура SoC, в которую они встроены, делает эти функции невозможными.
• Отсутствие BIOS . Поскольку у большинства интеллектуальных устройств отсутствует надлежащий BIOS , их возможности загрузки ограничены, поскольку они могут загружаться только с той операционной системой, с которой оно поставляется, в отличие от модели BIOS для ПК.
• Диапазон и пропускная способность: мобильный доступ в Интернет обычно медленнее, чем прямое кабельное соединение, при использовании таких технологий, как GPRS и EDGE , а в последнее время HSDPA , HSUPA , сети 3G и 4G , а также предлагаемая сеть 5G . Эти сети обычно доступны в пределах ряда коммерческих вышек сотовой связи. Высокоскоростные беспроводные локальные сети недороги, но имеют очень ограниченный радиус действия.
• Стандарты безопасности. При работе на мобильных устройствах человек зависит от общедоступных сетей, что требует осторожного использования VPN . Безопасность является серьезной проблемой при соблюдении стандартов мобильных вычислений на флоте. Можно легко атаковать VPN через огромное количество сетей, соединенных между собой по линии.
• Потребляемая мощность: если сетевая розетка или портативный генератор недоступны, мобильные компьютеры должны полностью полагаться на питание от аккумулятора. В сочетании с компактными размерами многих мобильных устройств это часто означает, что для обеспечения необходимого срока службы батареи необходимо использовать необычайно дорогие батареи.
• Помехи при передаче: погода, местность и расстояние до ближайшей точки сигнала могут мешать приему сигнала. Прием в туннелях, некоторых зданиях и сельской местности часто бывает плохим.
• Потенциальная опасность для здоровья. Люди, использующие мобильные устройства во время вождения, часто отвлекаются от вождения и, таким образом, считаются более склонными к попаданию в дорожно-транспортные происшествия. (Хотя это может показаться очевидным, ведутся серьезные дискуссии о том, снижает ли запрет на использование мобильных устройств во время вождения количество несчастных случаев. ) Мобильные телефоны могут создавать помехи для чувствительных медицинских устройств. вопросы, касающиеся излучения мобильных телефонов и здоровья . Были подняты
• Интерфейс человека с устройством. Экраны и клавиатуры, как правило, маленькие, что может затруднить их использование. Альтернативные методы ввода, такие как распознавание речи или рукописного текста, требуют обучения.

Автомобильные вычисления и

MOBIDIC 1959 года выпуска. Мобильный компьютер

Многие коммерческие и правительственные полевые силы используют в своем автопарке надежные портативные компьютеры. Для этого необходимо закрепить устройства к транспортному средству в целях безопасности водителя, безопасности устройств и эргономики . Защищенные компьютеры рассчитаны на сильную вибрацию, связанную с большими служебными транспортными средствами и ездой по бездорожью, а также в суровых условиях окружающей среды при постоянном профессиональном использовании, например, в службах неотложной медицинской помощи , пожарной безопасности и общественной безопасности.

Compaq Portable , выпущенный примерно в 1982 году. — ноутбук

Другие элементы, влияющие на работу автомобиля:

• Рабочая температура : в кабине автомобиля часто могут наблюдаться колебания температуры в пределах от -30 до 60 °C (-22–140 °F). Компьютеры обычно должны выдерживать такие температуры во время работы. Типичное охлаждение с использованием вентиляторов имеет установленные пределы 35–38 °C (95–100 °F) температуры окружающей среды, а температуры ниже нуля требуют локализованных нагревателей для доведения компонентов до рабочей температуры (на основе независимых исследований SRI Group и Panasonic). НИОКР).
• Вибрация может сократить срок службы компонентов компьютера, особенно вращающихся накопителей, таких как жесткие диски .
• Видимость стандартных экранов становится проблемой при ярком солнечном свете.
• Пользователи сенсорных экранов легко взаимодействуют с устройствами в полевых условиях, не снимая перчаток.
• Настройки высокотемпературной батареи: Литий-ионные батареи чувствительны к высокотемпературным условиям зарядки. Компьютер, предназначенный для мобильной среды, должен иметь функцию высокотемпературной зарядки, которая ограничивает заряд до 85 % или менее от емкости.
• Внешние антенные соединения проходят через типичные металлические кабины транспортных средств, что блокирует беспроводной прием и позволяет использовать гораздо более мощное внешнее коммуникационное и навигационное оборудование.

Проблемы безопасности, связанные с мобильными устройствами

Основная статья: Мобильная безопасность

Мобильная безопасность становится все более важной в мобильных компьютерах. Это вызывает особую озабоченность, поскольку касается безопасности личной информации, хранящейся сейчас на смартфоне . Мобильные приложения могут копировать пользовательские данные с этих устройств на удаленный сервер без разрешения пользователей, а зачастую и без их согласия. Профили пользователей, автоматически создаваемые в облаке для пользователей смартфонов, вызывают проблемы конфиденциальности на всех основных платформах, включая, помимо прочего, отслеживание местоположения. и сбор персональных данных, независимо от пользовательских настроек на устройстве.

Все больше и больше пользователей и предприятий используют смартфоны как средство планирования и организации своей работы и личной жизни. Внутри компаний эти технологии вызывают глубокие изменения в организации информационных систем и поэтому становятся источником новых рисков. Действительно, смартфоны собирают и накапливают все больше конфиденциальной информации, доступ к которой необходимо контролировать, чтобы защитить конфиденциальность пользователя и интеллектуальную собственность компании.

Все смартфоны являются предпочтительными объектами атак. Эти атаки используют слабые места смартфонов, которые могут исходить от средств беспроводной связи, таких как сети Wi-Fi и GSM . Существуют также атаки, использующие уязвимости программного обеспечения как веб-браузера, так и операционной системы. Наконец, существуют формы вредоносного программного обеспечения , основанные на слабых знаниях обычных пользователей.

К смартфонам разрабатываются и применяются различные меры безопасности: от безопасности на разных уровнях программного обеспечения до распространения информации конечным пользователям. Передовую практику следует соблюдать на всех уровнях: от проектирования до использования, разработки операционных систем , уровней программного обеспечения и загружаемых приложений.

Портативные вычислительные устройства

Основные статьи: Мобильное устройство и портативный компьютер

Некоторые категории портативных вычислительных устройств могут работать от батарей, но обычно не относятся к ноутбукам: портативные компьютеры, КПК , ультрамобильные ПК (UMPC), планшеты и смартфоны.

• Портативный компьютер (снято с производства) — это компьютер общего назначения, который можно легко перемещать с места на место, но нельзя использовать во время транспортировки, обычно потому, что он требует некоторой «настройки» и источника питания переменного тока. Самый известный пример – Осборн 1 . Портативные компьютеры также называют «переносными» или «переносными» ПК.
• Персональный цифровой помощник (КПК) (снято с производства) представляет собой небольшой, обычно карманного размера, компьютер с ограниченной функциональностью. Он предназначен для дополнения и синхронизации с настольным компьютером, предоставляя доступ к контактам, адресной книге, заметкам, электронной почте и другим функциям.

  

  КПК TX Palm

• ( Ультрамобильный ПК снято с производства) — это полнофункциональный компьютер размером с КПК, работающий под управлением операционной системы общего назначения.
• Планшеты / телефоны : планшет имеет форму бумажного блокнота. Смартфоны — это те же устройства, что и планшеты, однако единственное отличие смартфонов состоит в том, что они намного меньше и портативнее. Вместо физической клавиатуры эти устройства имеют сенсорный экран , включающий комбинацию виртуальной клавиатуры , но также могут подключаться к физической клавиатуре через беспроводной Bluetooth или USB. Эти устройства включают в себя функции, которые другие компьютерные системы не могут реализовать, например, встроенные камеры из-за их портативности - хотя некоторые ноутбуки имеют интеграцию с камерой, а настольные компьютеры и ноутбуки могут подключаться к веб-камере через USB.
• . компьютер В автомобиле установлен Он работает как беспроводной компьютер, аудиосистема, GPS и DVD-плеер. Он также содержит программное обеспечение для обработки текста и совместим с Bluetooth.
• Pentop (снято с производства) — вычислительное устройство размером и формой напоминающее ручку. Он функционирует как пишущий инструмент, MP3-плеер, языковой переводчик, цифровое запоминающее устройство и калькулятор.
• Специализированный компьютер — это компьютер, предназначенный для конкретного приложения. Например, Ферранти представила портативный мобильный компьютер со специальными приложениями ( MRT-100 ) в форме буфера обмена для проведения опросов общественного мнения .

Границы, разделяющие эти категории, порой размыты. Например, OQO UMPC также является планшетным ПК размером с КПК; Apple eMate имел форм-фактор ноутбука-раскладушки, но работал с программным обеспечением для КПК. В линейку ноутбуков HP Omnibook вошли устройства, достаточно маленькие, чтобы их можно было назвать ультрамобильными ПК. Аппаратное обеспечение интернет-планшета Nokia 770 по сути такое же, как и у КПК, такого как Zaurus 6000; единственная причина, по которой он не называется КПК, заключается в том, что он не имеет программного обеспечения PIM . С другой стороны, и 770, и Zaurus могут использовать некоторое программное обеспечение Linux для настольных компьютеров, обычно с модификациями.

Мобильная передача данных

Беспроводные соединения для передачи данных, используемые в мобильных компьютерах, принимают три основные формы. Служба сотовой передачи данных использует технологии GSM , CDMA или GPRS , сети 3G , такие как W-CDMA , EDGE или CDMA2000 . а в последнее время 4G и 5G сети . Эти сети обычно доступны в пределах досягаемости коммерческих вышек сотовой связи . Wi-Fi -соединения обеспечивают более высокую производительность, может находиться либо в частной деловой сети, либо через общедоступные точки доступа и иметь типичный радиус действия 100 футов в помещении и до 1000 футов на открытом воздухе. Спутниковый доступ в Интернет охватывает территории, где сотовая связь и Wi-Fi недоступны. и может быть установлен в любом месте, где пользователь имеет прямую видимость местоположения спутника, что для спутников на геостационарной орбите означает беспрепятственный обзор южного неба. Некоторые корпоративные развертывания объединяют сети из нескольких сотовых сетей или используют сочетание сотовой связи, Wi-Fi и спутниковой связи. При использовании нескольких сетей мобильная виртуальная частная сеть ( мобильная VPN ) не только решает проблемы безопасности , но также автоматически выполняет несколько входов в сеть и поддерживает соединения приложений , чтобы предотвратить сбои или потерю данных во время сетевых переходов или потери покрытия.

См. также

• Списки мобильных компьютеров
• Мобильные облачные вычисления
• Обзор мобильных вычислений и коммуникаций
• Мобильная разработка
• Управление мобильными устройствами
• Управление мобильной идентификацией
• Мобильное взаимодействие
• Мобильное программное обеспечение
• Повсеместные вычисления

Ссылки

Библиография

• Г.Х. Форман, Дж. Захоржан - Компьютер, 1994 - doi.ieeecomputersociety.org
• Дэвид П. Хелмболд, «Техника динамического замедления вращения диска для мобильных компьютеров», citeseer.ist.psu.edu, 1996 г.
• М. Х. Репаколи , «Риски для здоровья от использования мобильных телефонов», Toxicology Letters , 2001 — Elsevier.
• Лэндей, Дж. А. Кауфманн, Т. Р., «Проблемы пользовательского интерфейса в мобильных компьютерах», Операционные системы для рабочих станций, 1993.
• Имелинский, Т. ; Бадринатх, БР (октябрь 1994 г.). «Мобильные беспроводные вычисления, проблемы управления данными» . Коммуникации АКМ . 37 (10): 18–28. дои : 10.1145/194313.194317 . S2CID   20233082 .
• Имелинский, Т. ; Бадринатх, БР (1992). «Запросы в высокомобильных распределенных средах» (PDF) . Труды ВЛДБ '92 : 41–52.
• Т. Имелинский ; Х. Ф. Корт (ред.) (1996). Мобильные вычисления . Спрингер.
• Имелинский, Т. ; Вишванатан, С.; Бадринатх, БР (май – июнь 1997 г.). «Данные в эфире: организация и доступ» (PDF) . Транзакции IEEE по знаниям и инженерии данных . 9 (3): 353–372. CiteSeerX   10.1.1.569.2573 . дои : 10.1109/69.599926 . Архивировано из оригинала (PDF) 5 февраля 2006 г. Проверено 4 февраля 2017 г.
• Рот, Дж. «Мобильные вычисления – основы, технологии, концепции», 2005, dpunkt.verlag, Германия.
• Пулла, Шрикант. «Проблемы безопасности мобильных вычислений» http://crystal.uta.edu/~kumar/cse6392/termpapers/Srikanth_paper.pdf
• Циммерман, Джеймс Б. «Мобильные вычисления: характеристики, преимущества для бизнеса и мобильная платформа», 2 апреля 1999 г. https://web.archive.org/web/20111126105426/http://ac-support.europe.umuc.edu /~meinkej/inss690/zimmerman/INSS%20690%20CC%20-%20Mobile%20Computing.htm
• Кудунас, Василис. Икбал, Омар. «Мобильные вычисления: прошлое, настоящее и будущее» https://web.archive.org/web/20181110210750/http://www.doc.ic.ac.uk/~nd/surprise_96/journal/vol4/vk5/ report.html

Дальнейшее чтение

• Б'Фар, Реза (2004). Принципы мобильных вычислений: проектирование и разработка мобильных приложений с использованием UML и XML . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-81733-2 .
• Послад, Стефан (2009). Повсеместные вычисления: интеллектуальные устройства, среда и взаимодействие . Уайли. ISBN  978-0-470-03560-3 .
• Ротон, Джон (2001). Объяснение беспроводного Интернета . Цифровая пресса. ISBN  978-1-55558-257-9 .
• Талукдер, Асоке; Явагал, Рупа (2006). Мобильные вычисления: технологии, приложения и создание услуг . МакГроу-Хилл Профессионал. ISBN  978-0-07-147733-8 .