Friday, November 22, 2019

談談智能手機的選擇

我的手機

在使用手機前,我還用過一款尋呼機,即2000年12月6日購買的摩托羅拉精英II型數字尋呼機,有了手機後,限於當時昂貴的電信資費,移動/聯通也沒有開通短信息功能,所以於2001年10月11日還購買一台JUSTTOLD漢字尋呼機。

數了一下,我的手機已經十多個,從2001年2月28日第一台手機愛立信A2618sc開始,然後是2002年9月6日購買的愛立信T39mc,接着2004年換成諾基亞3120,然後是2006年的諾基亞6020,然後是2007年諾基亞E50,然後是2009年的三星SGH-i728,2010年的LG TB200、諾基亞 1506,2011年的戴爾DELL Mini 3v、華為 C8650+和2012年的Google Galaxy Nexus,2014年5月的華為Ascend G716等等。這些手機都是我自己使用的。

這些手機的購置時間分別是:

2001年 愛立信 A2618sc (GSM)
2002年 愛立信 T39mc (GSM/GPRS)
2004年 諾基亞 3120 (GSM/GPRS;系統為S40 V1,series40)
2006年 諾基亞 6020 (GSM/GPRS;系統為S40 V2,series40)
2007年 諾基亞 E50 (GSM/EDGE;系統為S60 V3,Series60,Symbian 9.1)
2009年 三星 SGH-i728 (GSM/EDGE;系統為Windows Mobile 6.0)
2010年 LG TB200 (TD-SCDMA,GSM/EDGE)
2010年 諾基亞 1506 (CDMA2000/1X;系統為S40 V1,series40)
2011年 DELL Mini 3v (TD-SCDMA,GSM/EDGE;系統為基於Android2.1的OPhone (OMS) 2.0)
2011年 華為 C8650+ (CDMA2000 EV-DO Rev.A/1X;系統為Android2.3.3)
2012年 Google Galaxy Nexus (WCDMA/HSDPA/HSUPA/HSPA+,GSM/EDGE;初始系統為Android 4.0;系統更新至Android 4.3)
2014年 華為 Ascend G716 (TDD-LTE:B38/39/40;FDD-LTE:B3/B7;TD-SCDMA:B34/B39;WCDMA:B1/B2/B5;GSM/EDGE:900/1800;系統為基於Android 4.2.2的Emotion UI (EMUI) 1.6)
2015年 華為 榮耀 暢玩4X (Che2-TL00) 高配版 (TDD-LTE:B38/B39/B40;TD-SCDMA:B34/B39;GSM:900MHz/1800MHz/1900MHz;初始系統為基於Android 4.4.4的Emotion UI (EMUI) 3.0;系統更新至基於Android 6.0的Emotion UI (EMUI) 4.0)
2015年 蘋果(Apple) iPhone 5s (A1530) 16GB (UMTS (WCDMA)/HSPA+/DC-HSDPA (850、 900、1900、2100 MHz);GSM/EDGE (850、900、1800、1900 MHz);TD-SCDMA 1900 (F)、2000 (A);FDD-LTE (頻段 1、2、3、5、7、8、20);TD-LTE (頻段 38、39、40);初始系統為iOS 7.0.1;系統更新至iOS 12.4.3)
2016年 蘋果(Apple) iPhone 7 (A1660) 32GB (FDD-LTE (頻段 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12, 13, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 27, 28, 29, 30);TD-LTE (頻段 38, 39, 40, 41);TD-SCDMA 1900 (F), 2000 (A);CDMA EV-DO Rev. A (800, 1900, 2100 MHz);UMTS/HSPA+/DC-HSDPA (850, 900, 1700/2100, 1900, 2100 MHz);GSM/EDGE (850, 900, 1800, 1900 MHz);初始系統為iOS 10.0.1;系統更新至iOS 13.2.2)

智能手機的操作系統

雖然很早就知道智能手機的概念,但真正開始接觸智能手機是從購買了諾基亞E50開始的,在IT168諾基亞論壇(http://nokia.it168.com/)和友人網(http://www.younet.com/)學習了很多相關知識,對當時智能手機的兩大操作系統(Symbian和Windows Mobile)有了進一步的了解。

在各大網站論壇上,Symbian和Windows Mobile的擁護者似乎水火不容。熱衷於Windows Mobile的人將Symbian稱為SB系統,甚至認為使用Symbian不算是真正的智能手機。而喜歡Symbian的人則嗤之以鼻,認為Windows Mobile過於臃腫,效率低下,根本不適合用於手機和其他移動設備。

對此我比較好奇,為什麼會出現這樣的情況,Symbian和Windows Mobile到底哪個更好。在購買了三星的i728後,並且也試用了其他幾款WM手機,隨着對Symbian和Windows Mobile的深入了解,我有了自己的答案。

諾基亞的Symbian非常的人性化,用戶界面友好,第三方軟件很多,且安裝簡便,能穩定運行於Symbian,但系統的自由度較低,屬於半開放式系統,涉及底層的東西普通用戶是無法接觸的,多媒體性能略低,操作系統無法自由升級,只能等待官方發布升級版本。

而Windows Mobile的界面與PC的Windows類似,但作為一個手機系統,對於普通用戶來說過於複雜,雖然系統開放度大,網上有很多個人用戶自己製作的WM-ROM版本,刷機方便,可以簡單實現操作系統的升級,適合喜歡鼓搗系統和追新的人使用,但安全性和穩定性不敢恭維,且很多第三方軟件的運行穩定性差,容易出現死機現象。

就拿三星i728來說,在正確安裝WMDC (Windows Mobile Device Centre)的情況下,Windows Mobile與Windows Vista的同步都很困難,即使是Windows XP通過ActiveSync也經常出現無法同步的情況。真是難以想象,不知道微軟怎麼搞得,自己家的兄弟也不照顧。而諾基亞的E50在安裝PC套件後從未出現過無法連接的情況,一切功能正常使用,而且通過iSync可以在蘋果Mac電腦上同步數據。

Symbian篇

Symbian OS(中文譯音“塞班系統”)是塞班公司為手機而設計的操作系統。2008年12月2日,塞班公司被諾基亞收購。Symbian曾經是全球市場份額第一的手機操作系統。根據其硬件平台的不同分為S60V2、S60V3和S60V5等。諾基亞的智能手機如N72等型號是S60V2平台,N73、E50、E63、E71等型號是S60V3平台,而5230、5530XM、5800XM等型號為S60V5平台。此後諾基亞又發布了Symbian^3系統、Nokia Anna(屬於塞班3的改進UI)。

2011年12月21日,諾基亞官方宣布放棄塞班(Symbian)系統品牌,下一版本操作系統將更名為諾基亞Belle(Nokia Belle屬於諾基亞Anna的改進UI),並且塞班Anna系統也同樣會更改為諾基亞Anna,這意味曾經輝煌的塞班系統的名稱將就此與我們告別。

2013年9月3日,微軟宣布收購諾基亞手機業務,推出的機型也將使用微軟的系統。目前已經很難購買到Symbian系統的手機。

Windows Mobile和Windows Phone篇

Windows Mobile是微軟為手持設備推出的“移動版Windows”,使用Windows Mobile操作系統的設備主要有PPC手機、PDA、隨身音樂播放器等。Windows Mobile操作系統最新的版本是6.5,目前已經停止更新。其繼任者是Windows Phone 7。

Windows Phone目前國內用戶較少,不方便交流,而且Windows Moible 5.x/6.x應用程序無法在Windows Phone 7手機上運行。

2012年6月21日微軟(Microsoft)正式發布最新移動操作系統Windows Phone 8,但WP8系統並不兼容現有Windows Phone 7.5手機。Windows Phone 8棄用傳統WinCE內核,轉而採用與桌面端操作系統Windows8相同內核。這意味着手機用戶將可以使用Windows 8 RT系統的程序,能夠更方便地在設備之間進行切換。此外,微軟確認目前在售Windows Phone 7手機均不能升級到最新Windows Phone 8。WP應用很少,目前不推薦購買Windows Phone。

2015年05月14日,微軟官網正式將智能手機上的Windows版本命名為“Windows 10 Mobile”。Windows 10 Mobile為微軟最新Windows 10手機系統的名稱。相比 Windows Phone 8.1 增添了許多新功能,並改善了用戶體驗,同時支持跨平台運行的UWP(Universal Windows Platform)應用。

微軟此前已經宣布停止更新Windows 10 Mobile重大更新,並且不會添加任何新功能。受支持的最後一個版本是Windows 10 Mobile 1709(內部版本15254)。

2018年12月,微軟公司宣布,將於2019年12月10日停止發布Windows 10 Mobile安全和軟件更新,並同時停止對相關設備的技術支持。

蘋果iOS篇

iPhone的iOS使用Mac OS X的內核,蘋果的在線應用程序商店App Store上面的應用軟件也很多。iOS系統核心、基礎服務和應用框架都採用C/C++或object-C開發,而應用採用Cocoa Touch框架,以object-C開發,應用編譯後以本機代碼在設備上運行,因此具有很高的運行效率。自從2007年蘋果發布第一代iPhone以來,iPhone的發展勢頭迅猛,已經成為時尚達人的首選。目前蘋果在國內與移動、聯通、電信合作推廣iPhone,儘管iPhone的價格較高,但也擋不住消費者熱情的腳步。

iOS有着完善的生態系統,且應用程序必須通過官方App Store下載安裝(非越獄情況下),相對於Android的開發平台來說有很大的安全性優勢。

Android篇

Android是Google於2007年11月5日宣布推出的基於Linux平台的開源手機操作系統。已經發布的Android 4.0,為手機、平板設備等提供統一的UI框架,這是個好消息。但基於Android Open Source Project (AOSP) 的Android衍生版本過多,如CyanogenMod、LineageOS、MoKee、AOKP、OmniROM、EMUI、MIUI、深度OS等,且在諸多版本中Android應用軟件並不完全兼容,這樣非常不利於Android的發展。

Android還有一個先天的缺陷,就是其所有apk應用程序都在名為Dalvik的Java虛擬機中運行。雖然Dalvik經過優化,允許在有限的內存中同時運行多個虛擬機的實例,並且每一個Dalvik 應用作為一個獨立的Linux 進程執行。獨立的進程可以防止在虛擬機崩潰的時候所有程序都被關閉。但是這種應用程序運行機制的執行效率低下,對硬件要求高,耗電量大。當然,事情都有兩面性,這也是它的優勢之一,畢竟Java的跨平台開發特性會讓眾多的Java程序員很容易的為Android平台開發或移植大量的應用程序。

從安卓4.4開始,安卓開始試驗一套全新的runtime機制-ART模式,目前該模式和之前已經非常成熟的Dalvik虛擬機共存,相信今後一定將會主導安卓系統。採用ART模式後,能夠使得手機消耗更少的內存(RAM),運行程序更加流暢、更加省電是其最終的目的。開啟ART模式的方法為設置-開發者選項-選擇運行環境-ART。

由於Dalvik虛擬機採用了一種叫做Just in time的編譯機制,使得程序在運行的過程中實時需要編譯,並且每次進入程序需要從新編譯一次,大大浪費了內存和CPU運算能力。Dalvik是對“類似”Java程序進行編譯,就在2010年的時候,Java版權擁有者甲骨文狀告谷歌侵犯了其Java方面的專利,要求法院將Dalvik的所有權判給甲骨文。而ART模式則是谷歌在兩年多以前就開始開發的一種全新的Runtime機制,用於代替Dalvik。

所謂ART模式,就是在程序安裝的過程中就對程序進行一個預編譯。從而在用戶使用程序的時候,省去編譯的步驟,從而節省運行程序時對RAM和CPU的依賴,這就是為什麼谷歌敢說即使是512MB RAM的程序也可以流暢運行安卓4.4系統的原因。從採用Dalvik、ART、JNI(C/C++語言程序Runtime機制)的效率對比來看,ART相比Dalvik的效率基本上提升了40%左右。這是相當大的一個進步。

ART模式的適用範圍是針對“類似”Java寫成的程序的。其實目前安卓系統的軟件不僅有Java,還有C/C++,那些常見的大型遊戲,需要針對不同機型下載數據包的軟件就是利用C/C++寫成的,也就是說ART無法提升手機在運行這些大型軟件時的效率。但是對我們日常使用非常頻繁的微信、微博、小遊戲等軟件能起到省電、流暢的作用。由於運行機制的不同,目前ART模式存在着不兼容的軟件較多的情況。期待谷歌和應用軟件發布者能夠儘快解決ART模式的兼容問題。ART模式將會將安卓系統帶上一個新高度。

當然,也有人認為,“ART取代Dalvik最主要的原因是什麼?其實這和技術性能無太大關係,Dalvik的Java虛擬機和JIT預編譯和運行模式侵犯了以Oracle為主導的Java技術專利集合[JIT模式、甚至是Java的預編譯代碼模式就包含在Java技術專利池],Google發展ART主要目的以迴避和減少專利數量為主。

移動通信技術的發展

1G即第一代移動通信技術(First Generation),是指主要採用模擬技術和頻分多址(FDMA)技術、僅限語音的蜂窩電話標準,制定於上世紀80年代,有多種制式,如Nordic移動電話(NMT)就是這樣一種標準,應用於Nordic國家、東歐以及俄羅斯。其它還包括美國的高級移動電話系統(AMPS),英國的總訪問通信系統(TACS)以及日本的JTAGS,西德的 C-Netz,法國的Radiocom 2000和意大利的RTMI。我國主要採用的是TACS。第一代移動通信有很多不足之處,如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質量不高、不能提供數據業務和不能提供自動漫遊等。

2G是第二代(Second Generation)移動通信技術規格的簡稱,相對於前一代直接以模擬信號的方式進行語音傳輸,2G移動通信系統對語音系以數字化方式傳輸,除具有通話功能外,某些系統並引入了短信(SMS,Short message service)功能。在某些2G系統中也支持資料傳輸與傳真,但因為速度緩慢,只適合傳輸量低的電子郵件、軟件等信息。2G技術基本上可依照採用的多路復用(Multiplexing)技術形式分成兩類,一種是基於TDMA所發展出來的系統,以GSM為代表,另一種則是基於CDMA規格所發展出來的系統,例如cdmaOne。主要的第二代手機通信技術規格標準有:GSM:基於TDMA所發展、源於歐洲、目前已全球化。IS-95(也叫做cdmaOne):基於CDMA所發展、是美國最簡單的CDMA系統、用於美洲和亞洲一些國家。IS-136(也叫做D-AMPS):基於TDMA所發展,是美國最簡單的TDMA系統,用於美洲。IDEN:基於TDMA所發展、美國獨有的系統。被美國電信系統商Nextell使用。PDC(Personal Digital Cellular):基於TDMA所發展,僅在日本普及。在美國所使用的2G GSM系統通常稱為PCS(Personal Communications Service),即採用1900MHz頻段的GSM1900,頻段異於歐洲所採用的GSM900(原始GSM頻段)與GSM1800(原稱PCN)。

2.5G是指在第二代數字移動通信技術基礎上提供中等速率的數據服務,如GPRS(通用分組無線服務技術),它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務。GPRS可說是GSM的延續。GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同,是以封包(Packet)式來傳輸,因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算,並非使用其整個頻道,理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56Kbps甚至114Kbps。

2.75G指的是EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution),即增強型數據速率GSM演進技術。EDGE是一種從GSM到3G的過渡技術,它主要是在GSM系統中採用了一種新的調製方法,即最先進的多時隙操作和8PSK調製技術。由於8PSK可將現有GSM網絡採用的GMSK調製技術的符號攜帶信息空間從1擴展到3,從而使每個符號所包含的信息是原來的3倍。

3G是“第三代移動通信技術”(3rd-Generation)的縮寫,也就是IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000),是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音(通話)及信息(電子郵件、實時通信等)。3G的代表特徵是提供高速數據業務,速率一般在384kbps以上。3G規範是由國際電信聯盟(ITU)所制定的IMT-2000規範的最終發展結果。3G有三種標準:WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA。H指3G的升級版hsdpa網絡,是3.5G,速度可達14.4M;H+是hsdpa的升級版hspa+,是3.75G,速度可達21M-42M。在中國,移動的3G網絡是TD-SCDMA,聯通的3G網絡是WCDMA,電信的3G網絡是CDMA2000。

4G(第四代移動通信技術標準)分為LTE-FDD(頻分雙工長期演進技術)和LTE-TDD(時分雙工長期演進技術)。LTE的頻段和頻譜分配可以參考LTE Frequency Bands & Spectrum Allocations。目前中國移動、中國聯通和中國電信都獲得了TD-LTE(LTE-TDD)和LTE-FDD兩張4G牌照。

5G(第五代移動通信技術標準)是最新一代蜂窩移動通信技術,是4G系統後的延伸。5G的性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。Release-15中的5G規範的第一階段是為了適應早期的商業部署。Release-16的第二階段將於2020年4月完成,作為IMT-2020技術的候選提交給國際電信聯盟(ITU)。ITU IMT-2020規範要求速度高達20 Gbit/s,可以實現寬信道帶寬和大容量MIMO。第三代合作夥伴計劃(3GPP)將提交5G NR(新無線電)作為其5G通信標準提案。5G NR可包括低頻(FR1),低於6 GHz和更高頻率(FR2),高於2.4 GHz和毫米波範圍。然而,在早期部署中,在4G硬件(非獨立)上使用5G NR軟件的速度和延遲只比新4G系統稍好一點,估計要好15%到50%。獨立eMBB部署的仿真顯示,在FR1範圍內,吞吐量提高了2.5倍,在FR2範圍內提高了近20倍。

5G與4G相比的技術創新如下:
● 5G將採用512-QAM或1024-QAM更高的數據壓縮密度調製/解調製器,當前4G使用256-QAM或64-QAM的調製以壓縮傳輸數據,因此頻譜效率每Mbps/100MHz的利用效率更高提高更多傳輸速率。
● 5G將採用28GHz毫米波通信,比如當前4G使用700MHz、900MHz、1800Mhz、2600Mhz等低頻段,雖然電波衍射能力比較高但是在低頻上頻譜資源就卻相當有限,在高頻的毫米波大多是軍用戰鬥機雷達或測速照相等少數設備,頻譜寬度更高,而且更容易找到連續頻譜,使空白頻譜非常容易獲取。
● 波束指向配合多輸入多輸出(Multi-input Multi-output ; MIMO)相控數組天線,MIMO多輸入多輸出利用電磁波的空分復用和路徑不同多天線系統提高傳輸速率,類似在軍用領域的技術將延伸出的商用技術版本。
● 波束自適應和波束成形,能夠提高特定方向的波瓣優化傳輸距離。
● 新材料將使用GaN氮化鎵或是GaAs砷化鎵材料的RF射頻天線和功率放大器,此材料的RF射頻天線能在更高的頻段有更高的能源效率,設備會比較省電。
● 為了適應工業物聯網、無人駕駛汽車、商用無人機等新技術的應用,網絡延遲時間將降低到1毫秒以下。

總結

1、手機系統的選擇:我個人認為手機一定要以易用性和穩定性為第一要素,電池續航能力為第二要素,至於硬件性能嘛,夠用即可,沒有必要非得追求什麼CPU主頻和內存。所以我推薦使用iOS系統的蘋果iPhone手機,雖然硬件配置略遜於同時代的Android手機,但是易用性、穩定性最好,電池續航能力也還可以,App眾多。對價格敏感的消費者可以選擇Android系統的手機,應用也夠多,電池續航也可以。Windows Mobile系統和Symbian系統已經是昨日黃花,不推薦。

2、手機品牌的選擇:首選iOS系統的蘋果iPhone手機。次選Android手機,推薦谷歌親兒子Pixel系列手機,可以第一時間獲得系統更新;國產Android手機,我推薦華為;國外品牌Android手機,三星和LG是個不錯的選擇,從高端到低端,型號齊全。

3、手機網絡的選擇:手機網絡的信號質量及覆蓋範圍對於日常使用來說非常重要,我最早從2001年2月28日開始用聯通網絡,後來從2002年7月21日開始使用移動網絡至今,2011年開始用電信的業務。我個人認為,在4G時代,LTE-FDD和LTE-TDD混合組網會成為三大運營商的首選,信號質量取決於基站的數量,就目前看來移動TDD-LTE的表現很好,建議選擇中國移動。在3G時代,中國電信CDMA2000/CDMA1x的信號明顯強於中國移動TD-SCDMA和中國聯通WCDMA,移動上網體驗最好,建議數據業務較多的用戶選擇中國電信CDMA2000網絡。2G網絡中,移動的GSM信號和電信的CDMA信號還是不錯的,比聯通的GSM信號要強很多很多,電話短信較多的用戶可以選擇中國移動或者中國電信。

至於網上流傳的手機輻射問題,我個人認為並非完全取決於手機網絡制式,與客戶的手機品牌型號有很大關係,購買時可以參考SAR值。更多信息請參閱我寫的關於手機SAR電磁輻射的文章。

網上購買的話強烈推薦到京東購買行貨。不建議到淘寶購買,水貨和假貨太多。萬事小心為妙,在正規大公司和實體店鋪購買正規國內行貨並且開具正規發票為首選。

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