Карманные электронные помощники

Евгений Рудометов

http://rudteam.narod.ru

На основе современных компонентов известные компьютерные компании выпускают широкий спектр многофункциональных компактных вычислительных устройств — карманных персональных компьютеров (КПК)

Как всем хорошо известно, несколько десятков миллионов лет назад на нашей планете царствовали динозавры. Однако, пройдя свой жизненный путь, эти монстры уступили свое место более совершенным потомкам, отличающимся от своих предшественников меньшими размерами и более совершенной анатомией. Несмотря на некоторую привлекательность былых гигантов, их исчезновение стало яркой иллюстрацией неумолимых законов эволюции.

Вероятно, эти законы носят универсальный характер и могут быть перенесены из биологии в мир техники. Действительно всего каких-то два десятка лет назад огромные компьютеры сменили более совершенные персональные модели. В результате в  настоящее время большая часть компьютеров представлена настольными персональными системами. Многократно, уже в десятки тысяч раз, превышая по вычислительной мощности своих громоздких предшественников, они приобрели множество новых, ранее недоступных функций, например, таких как эффективная обработка аудио и видеоинформации в реальном масштабе времени и, конечно, работа в глобальной сети Интернет.

Проблема настольных компьютеров

Однако при всех достоинствах, у настольных компьютеров есть все-таки ряд особенностей, ограничивающих сферу современных применений. Дело в том, что ни конструкция этих устройств, ни габариты и вес не допускают их мобильное использование. А потребность в портативных устройствах в настоящее время чрезвычайно высока.

Связано это с тем, что значительная часть пользователей, ведущих активный образ жизни, испытывает потребность в постоянном доступе к информационным ресурсам и средствам офисной работы. Кроме того, современный бизнес требует и таких средств, как, например, электронная почта. И если на работе, а сегодня и дома, пользователи компьютеров могут рассчитывать на возможности стационарных решений, то в дороге, командировках и в редких случаях отдыха многие бизнесмены нередко испытывает дискомфорт от отсутствия компьютеров и соответствующих средств передачи данных.

Компьютеры для мобильных пользователей

Для пользователей, ведущих мобильный образ жизни, портативные компьютеры типа  ноутбук являются оптимальным выбором. Такие устройства давно перестали быть диковинкой или роскошью. Для многих они являются наиболее удобным, а в некоторых случаях, — даже основным инструментом их интенсивной работы. Необходимый же доступ к электронной почте, а также информационным ресурсам Интернета решается с помощью обычного или мобильного телефонов с использованием распространенных платных услуг, например, таких как технология GPRS, получившая широкое распространение в сетях GSM.

Несмотря на распространенность и высокую функциональность современных ноутбуков, во многих случаях требуются еще более компактные изделия, обладающие меньшими весом и габаритами. И все это несмотря на то, что модели ноутбуков, выпущенные в течение последних лет, стали существенно легче, а их ресурс автономной работы значительно увеличился. Однако в достигнутые рубежи не всегда удовлетворяют взыскательных пользователей.

В таких случаях оптимальным решением могут служить карманные персональные компьютеры (Pocket PC) — КПК или, как их принято называть во всем мире, PDA — Personal Digital Assistant. В пользу этого выбора говорит тот факт, что благодаря успехам современных полупроводниковых технологий эти компактные компьютеры постепенно становятся полноценными мультимедийными устройствами. Они способны во многих  случаях заменить даже настольные варианты компьютерных систем, не говоря о том, что КПК в ряде случаев обладают уникальными возможностями. Эти возможности делают их незаменимыми устройствами для пользователей, ведущих мобильный образ жизни и нуждающихся в компактных цифровых помощниках. Об этом свидетельствуют численные данные развития российского рынка этих устройств. Так по оценкам группы SmartMarketing объем продаж КПК в первом полугодии 2004 году увеличился более чем на 40% и достиг почти 60 тысяч. Эти цифры не нуждаются в комментариях.

Направления развития

Существующие многочисленные модели КПК отличаются не только дизайном и  внутренним устройством, но и функциональностью.

Как у всех современных компьютеров, функциональными возможностями КПК в значительной степени определяются  программным обеспечением. Центральным звеном его является операционная система (ОС), управляющая всеми аппаратными средствами мобильных помощников.

Необходимо отметить, что стоящее время широкое распространение получили такие известные программные системы как PalmOS, WindowsMobile и SymbianOS. При этом рыночные доли этих операционных систем распределились следующим образом: PalmOS — 31% (62% в 2003 г.), WindowsMobile — 41% (31% в 2003 г.) , SymbianOS — 27% (6% в 2003 г.). Доля других платформ составила всего около 1% и не заслуживает отдельного рассмотрения.

Остается добавить, что выбор ОС в значительной степени определяет дальнейшую совместимость разработанного прикладного программного обеспечения, обеспечивающего решение задач пользователя. Что касается особенностей архитектуры КПК, центральным звеном которой является центральный процессор, то эта информация, как правило, касается внутреннего устройства. Выбирая же оптимальное устройство из диапазона доступных изделий, необходимо помнить, что большей производительностью, как правило, обладают те устройства, которые созданы на процессорах сходной архитектуры и работающие на большей тактовой (рабочей) частоте. Тем не менее, следует отметить, что в последнее время все большее распространение получили процессоры корпорации Intel, активно продвигающей на рынок свои соответствующие изделия, основанные на микроархитектуре IntelXScale и поддерживающие систему команд фирмы ARM, ставшую  фактическим стандартом отрасли, обеспечивающим высокий уровень программной совместимости.

Типовой КПК 

Оценивая возможности КПК и выбирая подходящую модель, необходимо отметить, что в настоящее время на российском рынке представлены десятки моделей КПК, выпускаемые под марками большого числа известных компьютерных фирм. Тем не менее, по данным упомянутой группы SmartMarketing наибольшее распространение получили модели HPiPAQ, Fujitsu-Siemens LOOX и ASUSMyPal, выпускаемые под брендами хорошо известных компьютерных производителей. 

Учитывая приведенный ряд компаний, в качестве примера функционально-насыщенных компактных компьютеров можно привести линейку КПК Pocket LOOX фирмы Fujitsu-Siemens Computers и ее недавно выпущенную модель Pocket LOOX 420. Эта модель  обладает значительной вычислительной мощностью. Она во многом является типичной, хотя и обладает рядом фирменных особенностей, расширяющих возможности данного КПК.

Рис. 1. КПК Pocket LOOX 420 и стилус, поставляемый в комплекте

Данный карманный персональный компьютер построен на основе специального мобильного процессора Intel PXA255. Этот процессор является, пожалуй, самой распространной моделью элементов этого типа. Он реализует архитектуру Intel XScale и позволяет сочетать высокие значения экономичности и производительности в самых разных вычислениях, начиная от офисных приложений и кончая программами досуга, к которым относятся обработка аудио и видеоинформации. Однако, несмотря на наличие в КПК высокопроизводительного процессора, главное в цифровом помощнике не вычислительная мощность, а соответствие запросам пользователя. Что же касается мощности, то она в современных моделях автоматически регулируется в зависимости от решаемых задач, что обеспечивает экономию энергии и увеличивает время автономной работы.

К слову сказать, в результате использования современных комплектующих приведенный в качестве примера КПК способен работать от встроенного аккумулятора до 10 часов, а в выключенном состоянии — до 350 часов.

Рис. 2. Заменяемый литий-ионный аккумулятор в КПК Pocket LOOX 420

Основные параметры этого сверхкомпактного мобильного компьютера, вес которого составляет всего 125 г, приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры КПК Pocket LOOX 420 компании Fujitsu-Siemens Computers

Элементы и характеристики

 Параметры

Процессор

Intel PXA255 архитектуры XScale с тактовой частотой 400 МГц

Память

32 Мбайт ROM / 64 Мбайт RAM

Экран

Жидкокристаллический сенсорный экран, разрешение 240 x 320, 64 К цветов

Аудио

Встроенные микрофон и динамик, разъем для головных динамических телефонов

Аккумулятор

1100 мАh Lithium Ion (основная батарея) + NiMH (резервная батарея)

Внешние разъемы и интерфейсы

разъем питания, разъем для головных динамических телефонов, USB, IrDA, Bluetooth, Wi-Fi

Наращивание возможностей

Разъем для карт SD/MMCard, возможно подключение дополнительных аппаратных модулей через этот разъем

Вес

125 грамм

Габариты

113,1 x 70,6 x 14,1 мм

Операционная система

Microsoft Pocket PC 2003 (Версия 4.20.0)

Программное обеспечение

Pocket Outlook, Pocket Word, Pocket Excel, Калькулятор, MSN Messenger, Windows Media Player, Transcriber, Pocket Internet Explorer, Microsoft Reader 2.2.3, voice recorder, Microsoft Active Sync 3.7.1 и другие программы

Дополнительное программное обеспечение

Программа русификации, различные словари и другие средства от российской фирмы PARAGON, а также прикладные программы сторонних производителей

Оценивая параметры КПК, следует отметить, что данная модель относится пока к сравнительно небольшому числу устройств, в конструкции которых использован сменный литий-ионный (Lithium Ion) аккумулятор высокой емкости — 1100 мАч. Такое решение позволяет в процессе интенсивной работы в отсутствии возможности работы от электрической сети быстро заменить использованный аккумулятор запасным, получив возможность дальнейшей работы. Сохранность же компьютерных данных в течение 30 минут обеспечивает специальный встроенный в конструкцию дополнительный никель-металлгидридный (NiMH) аккумулятор. Ну а в случае доступности электрической сети работать можно через специальный блок питания, который одновременно будет заряжать аккумуляторы в автоматическом режиме.

Следует отметить, что пока двухаккумуляторные варианты КПК не стали доминирующими, однако данное решение повышает уровень автономности и обеспечивает защиту данных на время замены основного аккумулятора.

Особо следует остановиться на использованном жидкокристаллическом отражающим цветном сенсорном 3,5-дюймовым TFT экране (размеры дисплея — 53,64 x 71,52 мм, величина пиксела — 0,0745 x 0,2235 мм).

Сенсорные возможности обеспечивают  рукописный ввод с помощью входящего в состав комплекта стилуса или аналогичного не повреждающего экран КПК аксессуара, например, специальных пластмассовых насадок в современных автоматических ручках и карандашах.

Для хранения программ и данных используется встроенная память. Она в КПК  представлена двумя типами элементов: ОЗУ (RAM — ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) и ПЗУ (ROM — ПЗУ —  постоянное запоминающее устройство). В приведенном устройстве объем встроенного ОЗУ составляет 64 Мбайт, а ПЗУ — 32 Мбайт. Сравнительно большой информационный объем встроенной памяти, впрочем, ставший уже стандартным для современных моделей КПК, позволяет работать с большим количеством приложений даже без использования модулей дополнительной внешней памяти. Однако в случае необходимости доступный для программ объем памяти может быть расширен за счет использования специальных карт флэш-памяти, подключаемых через специальный разъем — слот (щель) стандарта SD/MMC. Этот слот расположен в верхней части корпуса приведенной модели КПК (в некоторых моделях данный слот  нередко расположен сбоку корпуса).

Остается добавить что в конструкции типичного КПК есть выключатель электропитания, разъем для головных телефонов, встроенный микрофон и цветные светодиоды, обеспечивающие индикацию режимов работы мобильного устройства.

Еще одной особенностью современного КПК, включая приведенную модель, является наличие встроенных средств беспроводной связи. К этим средствам относятся контроллер передачи данных посредством инфракрасного излучения IrDA, а также специальные контроллеры, осуществляющие скоростную связь по радиоканалам. К таким контроллерам относятся хорошо известные Bluetooth и Wi-Fi.

Применение

Возвращаясь к архитектурным особенностям КПК, связанным с беспроводными интерфейсами, необходимо отметить, что наличие IrDA позволяет не только обмениваться данными, например, с мобильным телефоном и компьютерной периферией. Кроме того, можно использовать КПК с помощью специальных программных средств, в качестве пульта дистанционного управления, телевизором, видеомагнитофоном, радиокомплексом. Что же касается средств Bluetooth и Wi-Fi, то первые хорошо известны обладателям современных мобильных телефонов и в комментариях не нуждаются, вторые обеспечат беспроводной выход в Интернет в общественных местах, снабженных Hot Spot. В Санкт-Петербурге эта возможность имеется в ряде центральных гостиниц, а также кафе, ресторанах, вокзалах. Часть из них являются бесплатными, но за пользование другими придется платить.     

Необходимо отметить, что КПК предоставляет возможность выполнять традиционные офисные работы. Для этого производители устанавливают такие программы, как, PC Word, PC Exel и т.п., хорошо известные пользователям настольных систем. При этом, несмотря на то, что изначально КПК поставляются с программами в англоязычной версии, в устройствах, продаваемых в России, в комплекте имеются специальные наборы программ русификации, что позволяет использовать КПК в качестве инструменты хранения целой библиотеки карманных книг на русском языке. Соответствующие файлы и удобные программы их чтения (если не устраивают встроенные средства) можно легко найти в сети Интернет.

Рис. 3. Меню «Старт» и «FSC Быстрое Меню» в КПК Pocket LOOX 420

Есть в каждом современном КПК записная книжка и калькулятор, необходимые каждому бизнесмену. При этом ввод данных, а также набор текста в КПК и его редактирование можно выполнять, используя сенсорные возможности дисплея, а также программы ввода и распознавания рукописного текста. Кроме того, эти операции удобно и просто осуществлять посредством виртуальной клавиатуры, отображаемой на экране дисплея. В дополнение к этому, можно воспользоваться специальной внешней клавиатурой, разработанной для КПК. Обычно она указана в списке дополнительных аксессуаров. Применение данной клавиатуры предоставляет возможность работы с документами стандартным, привычным для большинства пользователей способом.

Остается добавить, что все программы и данные КПК можно сохранять на настольном ПК или ноутбуке, для чего имеются соответствующие программы и кабели, обеспечивающие соединение указанных устройств посредством портов USB.  

Необходимо отметить, что с помощью дополнительных средств имеется возможность применения КПК и в различных презентациях. При этом, используя аппаратно-программные возможности мультимедиа, с помощью КПК можно демонстрировать видеоматериалы. Кроме того, на КПК можно смотреть видеофильмы, а также слушать аудиозаписи, созданные, например, в распространенном стандарте MP3. Для этой цели можно воспользоваться как встроенными в систему средствами, так и сторонними программами. Учитывая, что аудио и особенно видеоданные характеризуются  значительными размерами, для их хранения целесообразно использовать карточки флеш-памяти большой информационной емкости, например, карточки Secure Digital (SD, они являются уже общепринятым стандартом для КПК) объемом 1 Гбайт. Такой объем позволяет хранить 2-3 фильма стандартной длительности. К слову сказать, в настоящее время цена карточек такого информационного объема, кстати, превышающего емкость традиционных CD-ROM, уже снизилась до уровня менее $100, и, как ожидается, этого уровня цен к концу 2005 года смогут достичь карточки объемом 2 Гбайт.

Оценивая возможность использования КПК в качестве видеоплеера, необходимо помнить, что видеоинформацию требуется до переноса в КПК предварительно преобразовать в соответствующий формат. Это можно сделать с помощью компьютера традиционной архитектуры, в качестве которого можно использовать как настольный ПК, так и ноутбук. Эти же компьютеры можно использовать и для обработки аудиоинформации, например, для формирования фонотеки MP3, в дальнейшем переносимой на КПК. 

Рис. 4. Видео на КПК

Возвращаясь же к встроенным аудиовозможностям, следует напомнить, что КПК удобно использовать в качестве цифрового диктофона. Однако необходимо отметить, что за исключением приведенной в качестве примера модели, пока не все КПК обеспечивают высокое качество записи на расстоянии более 1 м. Однако они вполне годятся для индивидуальной записи, параметры которой можно установить в соответствующих встроенных программах.

Следует отметить, что прикладная ценность цифрового помощника может быть повышена за счет использования соответствующих прикладных программ, широко представленных на компьютерном рынке. Благодаря таким программам  КПК можно использовать в качестве, например, компактного справочника и толкового многоязычного словаря.

Кроме того, снабдив свой цифровой помощник специальными дополнительными устройствами и специальными программами, КПК можно превратить в мощный и удобный навигатор, расшифровывающий сигналы спутников глобальной системы GPS. Это позволяет в реальном масштабе времени отслеживать свое местонахождение и свободно ориентироваться в незнакомой местности. Однако даже в случае отсутствия необходимых модулей или сложностей их подключения к КПК, целям навигации могут послужить карты, программы которых широко представлены на компьютерном рынке.    

Рис. 5. Программы словаря и карты города, установленные в КПК Pocket LOOX 420

В заключение данного краткого обзора необходимо отметить, что такие устройства действительно во многих случаях позволяют отказаться от других компьютеров. Тем не менее, карманные персональные компьютеры не следует считать полной и эквивалентной заменой традиционным ноутбукам или настольным ПК. КПК могут рассматриваться в качестве удачного дополнения к этим типам компьютеров.

Широкие функциональные возможности современных КПК уже по достоинству оценили многочисленные пользователи. В результате число продаваемых компьютеров данной группы стремительно увеличивается во всем мире, о чем свидетельствуют приведенные выше оценки развития российского рынка.

Как у Вас еще нет карманного цифрового помощника? Но Вы еще можете это исправить, иначе рискуете отстать от жизни и проиграть в борьбе с конкурентами.


Статья опубликована в журнале Магия ПК.