手持设备

一种口袋大小的计算设备

手持设备( handheld device)又称移动设备（mobile device，或cell phone device）、口袋电脑( Pocket PC)等，是一种口袋大小的计算设备，通常有一个小的显示屏幕，触控输入或是小型键盘。

产品简介

手持设备( handheld device)又称移动设备（mobile device，或cell phone device）、口袋电脑( Pocket PC)等，是一种口袋大小的计算设备，通常有一个小的显示屏幕，触控输入或是小型键盘。由于通过它可以随时随地访问并获得各种信息，这一类设备很快变得流行起来。

典型的手持设备包括iPhone、iPad、iPod、黑莓(Blackberry)设备、电子书和GPS导航仪等装置，以及PDA和掌上游戏机、掌上型计算机等。这些设备含有许多计算机的特性，它们可以接收输入、产生输出、处理数据，并具有一定的存储能力。但不同的手持设备的可编程性与多功能性是有差别的。从技术角度来讲，这些设备多数可以归类为计算机，但通常会根据其功能归类为PDA、掌上型计算机、智能手机和便携式媒体播放器等。

用户界面

如今的个人数字助理(PDA)主要分为两类：使用真正图形用户界面风格外观与行为的；使用图形用户界面子集的。两类用户界面都采用手写输入风格即用户通过手写笔和触摸屏来实现输入。

一般而言，此类设备的显示器较小。和台式机上大多数基于图形用户界面的应用程序窗口和便膝式电脑的显示窗口相比，个人数字助理的显示区域显然要小得多。便携式电脑或台式机中一般都有基于图形用户界面的软件支持个人数字助理。

图形用户界面子集

手持设备用户界面提供图形用户界面的一些特性，也就是图标、菜单和指针行为。在没有任何装饰窗口的情况下，同一时间只能显示一个对象。整体用户界面风格可以被称为SIMP(屏幕、图标、菜单、指针)。它提供了很多图形用户界面特性。

（1）许多个人数字助理都使用了图标，这些图标的分辨率随显示设备的辨率变化而变化。在图形用户界面中，图标用于描述对象、动作和属性；

（2）菜单栏和菜单在请求时才显示，并且具有用户熟悉的行为；

（3）对多数需要单击的交互来说，手写笔的作用相当于指针。对话框显示为与访问对象交叠的窗口。但这些窗口没有标准图形用户界面的修饰件窗口部件。并且不能被移动或改变大小。

交互操作和设计挑战

尽管个人数字助理可以连接键盘，但是用户必须学习基于指针的交互操作，以及学会通过手写笔来操作个人数字助理。有的命令可以使用与图形用户界面中的快捷键相同的手写快捷方式来执行。

对于基于手持设备的用户界面，主要的设计挑战有：

（1）简化用户需求，便于用户输入和交互操作；

（2）开发受限制的显示区域。

好处

对个人数字助理用户而言，此类界面的主要好处是利用电子装置从物理上代替了口袋里的组合(如纸张化的日历、日记本和通讯簿)。集成式PDA-PC软件包(即同时适用于个人数字助理和个人电脑的软件包)问世后，利用物理电子设备来执行任务，可大幅度提高效率。

使用手写或笔迹技术来输入大量的信息，显然不受欢迎。然而，这些信息在个人电脑上的输入和后期维护却非常高效。为了与个人电脑保持同步，只须简单地在个人数字助理上进行少量的修改。个人电脑和个人数字助理之间的信息同步，改进了物理式管理工具(如通讯簿)与个人电脑及便携式电脑之间的信息同步。

操作系统

手持设备的操作系统和桌面设备的操作系统提供了许多相似的功能，例如，调度处理器资源、管理内存、加载程序、管理输入/输出和建立用户界面。但因为手持设备常常用于处理较简单的任务，所以其操作系统稍微简单些而且小很多。

手持设备操作系统一般很小，可以存储在只读存储器上。因为不需要将操作系统从硬盘加载到RAM中，手持设备的操作系统几乎可以在设备开启时立刻使用。掌上设备的操作系统可以提供内嵌的触摸屏、手写输入、无线网络连接和蜂窝通信。

以智能手机为例，判定一款手机是否为智能手机，并不是看其是否支持MP3、HTML页面浏览、外插存储卡等功能，而是看其是否自带操作系统。也就是说，要看操作系统的程序扩展性，看它是否可以支持第三方软件的安装和应用。

手持设备使用的操作系统主要有微软Windows Mobile、苹果iOS、Linux( Android、Maemo、WebOS)、Symbian、Palm OS和BlackBerry OS等。市场上采用Symbian操作系统的手机多为诺基亚和索尼爱立信生产；采用Windows Mobile操作系统的手机包括HTC( Dopod、Qtek)等，以及Mio生产的带有CPS功能的手机；采用Palm OS的手机包括HandSpring（与Palm合并）的Treo系列，以及GSL的Xplore系列；采用Linux操作系统的手机有Moto的E680、海尔的N60、飞利浦的968等。

安全性

我们需要一个统一的端到端的支持信息安全的手持设备，该设备可以作为系统中的终端用户接口。这样的设备需要允许标准化和简单化的用户接口，并且需要提供便携性和个性化的特性。这样的设备应该是一个坚固的设备，以便适用于恶劣的军事环境。该设备的软件堆栈，由操作系统和库组成，该设备需要依赖于一个安全可信的操作系统如Linux系统的安全增强版本。Linux和公开资源的使用会为运营商的竞争提供一个公平的环境。对于便携式平台，从他们对linux系统的选择就可以判断出Linux系统的普及化，该选择信息是通过Google的Android智能手机工具包获取的。开源moko是一个新的计划，在该计划中，把开源的思想进一步扩大到PDA的硬件设计上。新西兰的Fujistu提出了一个集成通信加密(ICE)的计划，旨在通过该计划对上述想法进行演示和证明。

ICE是一个完全集成的自供能量的安全的移动平台，该平台可以让任何地方的用户进行部署以及不需要依赖于基础设施就可以支持用户操作。ICE旨在实现任何环境、任何情况下的快速部署和使用，并且在环境中的第一个响应者上进行相关操作。ICE把AES256加密隧道和新西兰的国防协作网络整合在一起来提供安全性，此外ICE把电力和发电能力合并成小型的可部署的设计。

另外一个设计移动设备安全性的项目是PDA-184计划(CWID，2009)。利用UHFSATCOM射频，PDA一184利用PDA-184的聊天和邮件功能成功地实现了战场和基站之间的数据传输。PDA-184还发送一些激光瞄准数据到偏远的地区，此外，还可以实现与虚拟对讲机之间的互操作，提供多个文件的聊天功能。

战术蜂窝(Tactical Cellular，TACTICELL)也是一种类似的概念，TACTICELL主要使用上网本、智能手机以及一些应用，如流媒体和特种作战部队(Special Operations Forces，SOF)相关的即时消息。TACTICELL是一个基于IP的蜂窝系统，该系统为用户提供1．8/3．1Mbps的数据发送和接收速率。TACTICELL通过通信组件提供如下的功能，如流媒体视频、安全IP语音、聊天、不同网络工作站之间的邮件功能和设备卸载(CWID，2009b)。

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