На каких операционных системах работают носимые устройства?

Носимые технологии в своих многочисленных формах и проявлениях меняют взаимодействие человека и машины

Носимые технологии, в своих многочисленных формах и проявлениях, меняют взаимодействие человека и машины. Технология втискивает самые современные функции – такие как голосовая активация, биометрия и управление жестами – в устройства, оптимизированные под человеческое тело. Но не аппаратное обеспечение и эстетика обеспечивают работу носимых устройств, а операционная система (ОС). ОС обеспечивает все основные функции всех умных штанов, часов и перчаток. Читателей должно шокировать то, что все носимые устройства страдают от серьезных аппаратных проблем

Аппаратное обеспечение носимых технологий нельзя назвать слабым. Технические характеристики выглядят как внутренности смартфонов низкого класса, посыпанные скудными крохами оперативной памяти и накопителей, бюджетными процессорами и крошечными экранами. ОС предлагает все блестящие, меняющие игру функции. Но некоторые операционные системы справляются с разными частями игры в носимые устройства лучше, чем другие

В настоящее время на рынке носимых устройств доминируют четыре основные операционные системы: Android, Android Wear, Tizen и Linux. Два новых носимых устройства скоро появятся на ваших запястьях: iOS для носимых устройств и операционная система LinkIt от MediaTek. Кроме того, по слухам, скоро появится ОС для носимых устройств от LG

Так что же особенного в каждой операционной системе и как она может повлиять на ваши запястья?

Носимые операционные системы

Самый важный компонент носимых операционных систем: Ядро. Оно находится между программным обеспечением вашей технологии и аппаратным обеспечением. Оно определяет, как аппаратное обеспечение решает различные программные задачи, управление питанием и многое другое

Каждое ядро работает с определенным набором аппаратных средств. Например, Google Wear работает с тем же оборудованием, что и Linux – это потому, что Android Wear заимствует свою аппаратную совместимость у ядра Linux. Существует множество аппаратных средств; некоторые из наиболее распространенных включают:

MIPS: MIPS (Micro-processors without Interlocked Pipeline Stages) – это и собственный набор инструкций, и серия процессоров. Компания Imagination Technologies приобрела права на MIPS и с тех пор развила его в 64-битный процессор Warrior. В системах, использующих Java, таких как Android, процессоры MIPS должны работать с большинством приложений. Приложения с нативным кодом, скорее всего, не будут работать с чипсетами MIPS. Новейшие процессоры MIPS конкурируют наравне с ARM-процессорами.MIPS действительно может стать высокоэффективной платформой для носимых устройств, поскольку он включает в себя обеспечение мощной (по крайней мере, для мобильных устройств) графики, поддержку 64-битной архитектуры и анорексичное энергопотребление.

ARM Cortex M: Еще один процессор на базе RISC (что такое RISC?), серия Cortex M предлагает чипсет с ультранизким энергопотреблением для носимых устройств низкого класса. Недавние достижения ARM Holdings привели к появлению серии M7, которая предлагает одновременно хорошую производительность и очень низкое энергопотребление. Платформа Astra компании MediaTek фактически основана на архитектуре Cortex M.

ARM Cortex A: Серия Cortex A имеет тенденцию фокусироваться на графике и мощности процессора, по сравнению с Cortex M. Как платформа для носимых устройств, Cortex A имеет тенденцию к избыточной провизии. Несмотря на очевидное несоответствие, производители продолжают выпускать носимые устройства с малым временем автономной работы, оснащенные Cortex A.

x86: платформа Intel x86, в отличие от других процессоров на базе RISC, основана на так называемом наборе инструкций ‘x86’. После внедрения ряда производственных и технологических инноваций, таких как трехзатворные резисторы и самый маленький на рынке производственный процесс, Intel предлагает единственный чипсет на базе x86 на современном рынке. Хотя в настоящее время он не используется в носимых устройствах, в ряде готовящихся к выпуску продуктов он может быть использован.

Google Android Wear

Начнем с самой быстрорастущей ОС: Android Wear. Не путайте Android Wear с Android.Android Wear требует сопряжения с устройством на базе Android 4. 3+. Установка приложения Android с функцией Wear на смартфон или планшет переносит приложение на носимое устройство. Без сопряженного Android-устройства Android Wear не работает. Читайте обо всех приложениях для Android Wear Broken URL Removed

Google накладывает серьезные ограничения на производителей – (по большей части) отсутствуют пользовательские скины и собственные функции.Google сохраняет жесткий контроль над устройствами, работающими с помощью Wear. Спросите у Com 1 – компании, которая стала объектом мошенничества после начала кампании на Indiegogo для финансирования смарт-часов Android Wear, оснащенных MIPS. Многие аналитики подозревают, что Google доминирует над устройствами Wear за счет открытого кода ОС, но закрывает исходный код Google Now – компонента распознавания голоса в Android Wear. Эта стратегия похожа на стратегию Google Play Services. Устройства без распознавания голоса граничат с бесполезностью

Читателей должно удивить, что Android Wear не предоставляет ничего такого, чего бы не предоставлял Android.Wear позволяет активировать голос – но это делает и обычный Android.Wear позволяет интегрировать акселерометр – опять же, Android уже покрывает эту базу. Кто-то может спросить: ‘Так зачем же Google создал еще одну операционную систему на базе Android?’

Многие аналитики предполагают, что Google намерена осуществлять больший контроль над Wear, чем над Android. Если бы Google одобрил чипсеты Cortex A неARM – например, MIPS или Cortex M – это не выглядело бы столь вопиющей попыткой кооптировать открытый исходный код. Однако, учитывая, что Google выпустила проприетарное программное обеспечение, являющееся неотъемлемой частью операционной системы Android, а также ChromeOS, Google TV, Android TV и другие продукты с близким исходным кодом, похоже, что конечной целью Google является предотвращение появления форков – и, следовательно, конкурентов – на рынке носимых устройств

Google Fit: Google Fit – вкратце – втискивает больше собственного программного обеспечения Google в предполагаемую платформу с открытым исходным кодом. Пока это программное обеспечение находится в стадии бета-тестирования, оно отслеживает, анализирует и синхронизирует показатели здоровья пользователей. Программное обеспечение HealthKit от Apple внешне не сильно отличается от Google Fit

Цена: $199-250, или больше.

Время работы от аккумулятора: Плохо, 1-2 дня.

Качество графики : Высокое, включая OLED, TF-LCD и LCD экраны.

Распознавание голоса : Да.

Отслеживание фитнеса : Поддерживается дополнительным программным обеспечением (Google Fit).

Поддерживаемые устройства : Android 4. 3+.

разработчик : Google.

Открытый источник : Не совсем.

Наборы микросхем : ARM Cortex A и потенциально x86 и MIPS (или любое устройство, поддерживаемое ядром Linux); в настоящее время используются только процессоры Cortex-A.

Форма фактор : В настоящее время ограничивается смарт-часами.

Самый большой минус : Android Wear предлагает лишь поверхностный объем открытого кода. Самый полезный код в Android Wear – Google Now – остается закрытым. Кроме того, время автономной работы Wear – это тухлые яйца

Самый большой плюс : Функция распознавания голоса Google Now может активироваться с запястья – не нужно прикасаться. Кроме того, вы получаете доступ к множеству приложений для Android Wear

Tizen от Samsung

Операционная система Tizen компании Samsung основана на Linux. Как и Android, она содержит открытый исходный код. В отличие от Android, Samsung не включил поддержку огромной библиотеки приложений Android. По состоянию на 2014 год библиотека Tizen включает около 1 000 приложений, специально созданных для устройств Samsung

Samsung также форкнул ОС в Tizen IVI, которая специализируется на приложениях для Интернета вещей. Крупные имена даже присоединились к Samsung – Intel входит в число партнеров, о которых ходят слухи

Аднан Ахмад (среди прочих) из Berenberg Capital Management предсказывал, что Tizen потерпит неудачу. Его прогноз – хотя и мрачный – может не промахнуться мимо цели. Компания Samsung отложила на неопределенный срок свой проект Samsung X, оснащенный Tizen. В магазине приложений Tizen плавает ничтожное количество приложений по сравнению с бездонными библиотеками Apple App Store и Google Play Store

Tizen лежит в основе нескольких носимых устройств Samsung: Samsung Gear S, Samsung Gear 2 и Samsung Gear 2 Neo.Android Wear и Android составляют остальные устройства в арсенале Samsung

Tizen будет включать программное обеспечение под названием Samsung Architecture for Multinodal Interactions (SAMI), основу для сбора биометрических данных, аналогичную сервисам HealthKit от Apple и Fit от Google.Samsung также предлагает множество приложений для отслеживания состояния здоровья и фитнеса для своих носимых устройств – многие из них вызывают разрастание программного обеспечения на мобильных устройствах

Распознавание голоса : Да, с ручной активацией.

Отслеживание фитнеса : Да, с SAMI (и другими приложениями Samsung).

Качество графики : Высокое, в большинстве используются OLED-экраны.

Поддерживаемые устройства : Выберите устройства Samsung на Tizen и Android.

конструктор : Samsung.

Открытый источник : Да.

Чипсеты : ARM Cortex-M, возможно больше.

Форма фактор : Smartwatch.

Выпуск дата : Уже доступно.

Самый большой недостаток : В большинстве устройств Samsung отсутствует совместимость с Tizen. Только последние и самые популярные устройства включают поддержку. Таким образом, все обладатели бюджетных или малоизвестных устройств Samsung оказываются заблокированными в экосистеме Tizen

Самый большой плюс : Использование Samsung процессоров Cortex-M и меньшая занимаемая площадь Tizen позволят увеличить время автономной работы

Linux-производная

Операционные системы, основанные на Linux, доминируют в носимых устройствах меньшего и большего размера. Последняя версия ядра Linux (3. 18) поддерживает архитектуры ARM Cortex M, Cortex A, MIPS и многие другие. Его чрезвычайная гибкость и открытая кодовая база делают его идеально подходящим для смарт-часов

Хотя производители часто не раскрывают, как были разработаны их пользовательские операционные системы, они наверняка работают на ядре Linux

Android, Tizen, Android Wear и другие используют ядро Linux. Еще одно интересное приобретение: LG приобрела WebOS у HP. Ходят слухи о том, что LG адаптирует WebOS в платформу для носимых устройств

Распознавание голоса: Нет.

Время работы от аккумулятора: Сильно зависит от устройства.

Отслеживание фитнеса: Да, в зависимости от устройства.

Качество графики : Любое.

Поддерживаемые устройства : Некоторые предлагают услуги синхронизации с продуктами Android, iOS и Windows.

Конструктор : Любой.

Открытый источник : Да, но многие производители не делают взносов кода в Linux.

Чипсеты : Ядро Linux поддерживает практически все наборы микросхем.

Form фактор : Любой.

Выпуск дата : Уже доступно.

Самый большой плюс : Устройства, легально использующие код Linux, обеспечивают большую прозрачность, чем проекты с закрытым исходным кодом. Ядро Linux также допускает использование гораздо более широкого спектра чипсетов, что позволяет увеличить время автономной работы

Самый большой недостаток : Многие компании воруют код из Linux и ничего не вносят взамен

Apple Watch OS

Существует не так много информации об операционной системе на предстоящих часах Apple Watch. Мы знаем, что они, скорее всего, будут работать под управлением операционной системы iOS. То, что Apple разработала собственную систему на чипе ARM (Apple S1 SoC), означает, что часы будут иметь лучшее время автономной работы, чем нынешние устройства Android Wear, в которых используется неоптимизированная схема.Apple Watch OS работает на ядре XNU, гибриде между ядрами BSD и Mach

В своем первом рекламном ролике Apple назвала свои часы гибридом фитнес-трекера и уведомлений. Если реклама говорит правду, то часы записывают показатели здоровья, пока пользователь находится в движении, чего не может сделать ни одно другое устройство Android Wear. Приложение фитнес-трекера, похоже, требует ручной активации, что не соответствует автоматическому ведению фитнес-журнала Basis B1 Health Tracker

https://www.youtube.com/watch?v=CPpMeRCG1WQ

ОС Apple выделяется из общего ряда, предлагая фреймворк HealthKit, который распространяется в обновлении iOS 8.HealthKit должен предложить синхронизацию данных о здоровье, а также другие средства для оптимизации тренировок

Распознавание голоса: Да.

Цена: Неизвестно, но по моим оценкам около $350-400.

Отслеживание фитнеса : Да, с программным обеспечением HealthKit.

Время работы от аккумулятора: Неизвестно, но, вероятно, лучше, чем Android Wear.

Качество графики : Высокое, по слухам, с OLED экраном.

Поддерживаемые устройства : Только продукты Apple, вероятно, iOS 8 и выше.

разработчик : Apple.

Открытый источник : Нет.

Чипсеты : Система-на-чипе Apple S1.

Форма фактор : Наручные часы.

Выпуск дата : 1 квартал 2015 года.

Самый большой плюс : Дизайн и превосходное качество сборки

Самый большой минус : Высокая цена

Android

Android, не путать с Android Wear, может работать на многих носимых устройствах – при условии, что устройство имеет достаточно аппаратных средств для его поддержки. На данный момент наиболее перспективными устройствами, работающими под управлением Android, являются Samsung Galaxy Gear и Neptune Pine. Посмотрите видео с Neptune Pine ниже:

https://www.youtube.com/watch?v=vnwwslkBMbY

Сам Android не был разработан с учетом особенностей носимых устройств. В нем нет встроенных средств синхронизации данных о состоянии здоровья между несколькими устройствами. Большинство производителей, использующих Android, модифицируют его перед использованием в носимых устройствах. На самом деле, большинство носимых устройств на Android часто обеспечивают полную функциональность смартфона, наряду с некоторыми базовыми показателями фитнеса. В настоящее время носимые устройства на Android служат пользователям, уменьшая их ‘след’ от устройства – другими словами, они уменьшают количество устройств, которые вы носите с собой

Android как носимая ОС похожа на Android Wear и имеет много общего в своем коде. Единственное ключевое различие: Android не обладает возможностью запускать приложения на сопряженный смартфон. И, насколько мне известно, Android не поддерживает встроенное Bluetooth-сопряжение с другим Android-устройством

Распознавание голоса: Да.

Качество графики : Высокое.

Слежение за фитнесом : Да, в зависимости от устройства.

Поддерживаемые устройства : Android.

разработчик : Google.

Открытый источник : Да.

Чипсеты : ARM Cortex A, MIPS и, возможно, другие.

Форма фактор : Большинство форм-факторов.

Выпуск дата : Уже доступно.

Самый большой плюс : Большая библиотека приложений

Самый большой минус : Отсутствие непроприетарных средств синхронизации устройства Android с другим устройством Android

Операционная система LinkIt от MediaTek

В 2014 году компания MediaTek анонсировала операционную систему LinkIt, предназначенную для носимых устройств и устройств Интернета вещей (IoT). В отличие от Android Wear, в котором используются чипы смартфонов, LinkIt OS специализируется на более компактных, высокоэффективных чипах – так называемых системах-на-чипе Aster. Чипы Aster SoC от MediaTek отличаются низким энергопотреблением, а также низкой стоимостью. Самая интересная особенность платформы LinkIt: ее низкий, 26 МГц, режим ожидания, который позволяет создавать постоянно включенные носимые устройства с малым энергетическим следом. По оценкам, время автономной работы при нормальном использовании составляет около четырех дней

https://www.youtube.com/watch?v=rBPp91AVWsQ

Первоначальный пресс-релиз LinkIt предполагает, что MediaTek не будет предоставлять код с открытым исходным кодом

Распознавание голоса : Нет (скорее всего).

Время работы от аккумулятора : Отлично, по оценкам, около 4 дней при нормальном использовании.

Отслеживание фитнеса : Да, подробности ограничены.

Цена: Очень низкая (оценивается в десятки долларов).

Качество графики : Низкое.

Поддерживаемые устройства : Устройства, использующие систему-на-чипе (SoC) Aster от MediaTek.

разработчик : MediaTek.

Открытый источник : Нет.

Чипсеты : Все пользовательские системы-на-чипе, разработанные для носимых устройств.

Форма фактор : Смарт-устройства, смарт-часы и многое другое.

Выпуск дата : Q4, 2014.

Самый большой плюс: LinkIt по умолчанию обеспечивает более длительное время работы от аккумулятора и более низкие цены, чем у конкурентов

Самый большой недостаток: закрытый исходный код, и его графика, скорее всего, будет отставать от конкурентов

Другие операционные системы

Существует множество операционных систем с открытым исходным кодом. Многие из них могут быть (и были) адаптированы для носимых устройств – мы называем большинство из них встраиваемыми операционными системами. Они будут полностью работать на ARM Cortex M, MIPS и других маломощных системах. Причина: Специально созданные носимые устройства не требуют мощных внутренних компонентов или большого количества накладного кода. Многие носимые устройства даже не требуют экрана для отображения информации. Поэтому при их создании компании используют такие кодовые базы, как C, Java (среди прочих) или язык ассемблера. Например, только индийский трекер Spice Pulse Tracker использует операционную систему Java

Большинство носимых устройств, за исключением тех, которые производят Google, Samsung и Apple, будут использовать встроенный Linux, а не написанные на заказ операционные системы. Некоторые примеры популярных операционных систем с открытым исходным кодом:

Linux: Я уже упоминал Linux, но его значение требует еще одного упоминания. Наиболее широко адаптированная из всех операционных систем, ядро Linux используется в большинстве основных носимых устройств. И Android, и Android Wear, и Tizen используют ядро Linux.

GNU: Ядро GNU занимает второе место по распространенности в аппаратном обеспечении. К сожалению, мне не удалось найти ни одного носимого устройства, использующего его.

BSD: Ядро Беркли BSD также встречается в носимых устройствах.

Mach: Ядро Mach – часть которого используется в носимых, настольных и мобильных устройствах Apple – может использоваться и в других носимых устройствах.

Заключение

Операционные системы, претендующие на доминирование на рынке: Android Wear и Apple Watch OS.Tizen не продержится долго, учитывая отсутствие приложений; LinkIt может доминировать в низшем сегменте продуктов, но не на западных рынках; код Linux продолжают воровать

Хотя выход Apple на рынок носимых устройств – благодаря (по слухам) более совершенным внутренним компонентам – произошел поздно, и она предлагает практически те же функции, что и Android Wear – она предлагает более тесное и качественное программное обеспечение ценой меньшего количества приложений, худшего распознавания голоса и меньшей креативности приложений

Подход Apple заключается в том, чтобы позволить рынку сформироваться, а затем, когда он укрепится, занять нишу высокого класса, которая предлагает наибольшую маржу. Компании, использующие Android Wear, получают преимущество первыми, но конкурируют друг с другом за более дешевые продукты

Кредиты изображений: умные часы через Shutterstock