...
...

История Карманных Персональных Компьютеров

История Карманных Персональных Компьютеров

Точной даты изобретения КПК нет, можно только сказать, что идея карманных компьютеров окончательно оформилась в период 70-90-х годов. За это время был пройден путь от программируемых калькуляторов до цветных КПК, которые позволяют смотреть видео и выходить в Интернет. Было создано около 10 новых операционных систем и около сотни различных устройств КПК.

История развития КПК неразрывно связана с развитием компьютеров и компьютерных технологий. КПК обязан своим появлением технологическим успехам в разных отраслях и людям, идеи которых объединили эти успехи в единый продукт. На рисунке показаны важнейшие вехи компьютерной индустрии, чтобы продемонстрировать, как история КПК выглядит в контексте истории компьютеров.

Калькуляторы
В 60-е годы микроэлектроника достигла больших успехов, были изобретены интегральные схемы (микрочипы) которые значительно сократили габариты электронных устройств, упростили процесс их создания, увеличили их надежность и, самое главное, сделали их дешевле, а следовательно, доступными для массового использования.
Если первые электронно-вычислительные машины занимали целые комнаты, то теперь они уже умещаются в больших железных ящиках, а к концу 60-х внедрение микрочипов в промышленные разработки привело к появлению ручных калькуляторов. Пионерами в области внедрения миниатюризации были японские и американские фирмы и исследовательские лаборатории (Texas Instr, Bell Labs, Intel, Wang Laboratories, Sony, Casio и др.).
Прогресс был таков, что электронные калькуляторы за 10 лет своего развития "сбросили вес" с ~25 кг до ~1 кг в период с 54-го по 66-й год.
К 1975 году ручные калькуляторы уже очень распространены в мире, а благодаря конкуренции среди фирм-производителей цены постоянно снижаются, а функциональность калькулятора только увеличивается, появиляются научные, инженерные, статистические, финансовые, программируемые калькуляторы, калькуляторы для бизнесменов, активно ведутся рекламные компании.
Основная проблема калькуляторов 70-х — их большое энергопотребление, в основном, из-за использования LED-индикаторов (красный или зеленый циферблат). Эту проблему решали жидкокристаллические индикаторы (LCD), которые появились в 1973-75 годах, и прогресс в области портативных источников питания (т.е. батареек). Пионером в области LCD была японская фирма Sharp (бывшая Hayakawa Electric), а вот батарейки каждый делал сам. Обычный калькулятор того времени работал от батареек всего несколько часов, в то время как LCD-калькулятор — 100 часов. Но этот тип калькуляторов не сразу завоевал рынок, и это неудивительно, т.к. по яркости они сильно уступали обычным, а компактность LCD-дисплеев в счет не шла, т.к. в то время этого не требовалось.
Но самое главное — это то, что LCD-технология привела к появлению LCD-матрицы, т.е. графических LCD-дисплев; на них можно было отражать произвольный рисунок.

Чип — маленькая кремниевая пластинка размером с ноготь, а иногда и меньше. В основном чипы состоят из большого числа транзисторов, соединенных между собой.
Из чипов можно собрать различные схемы — схемы памяти, схемы АЛУ, схемы ввода/вывода и др., процессоры также состоят из большого числа чипов.
До изобретения микрочипа (1959 г.) каждый компонент электронной схемы изготавливался отдельно, а затем они соединялись посредством пайки. Появление ИС в корне изменило всю технологию.

В период 75-85 годов калькуляторы еще более наращивались дополнительными функциями и становились еще более доступными по цене. Становятся популярными модели со встроенными принтерами, калькуляторы — записные книжки, с часами, с будильником, появляются калькуляторы, к которым можно подключить дополнительные устройства, теперь для них можно писать полноценные программы на языке программирования (стандарта, естественно, не было), в 81 году появились калькуляторы с "Бейсиком". Можно сказать, что по функциональности калькуляторы начинают делиться — очень мощные математические калькуляторы, калькуляторы-гибриды с записными книжками и будильником, часами и др. полезными для людей функциями и калькуляторы для промышленного использования с возможностью подключения дополнительных устройств, похожих на компьютеры. Эти калькуляторы нового поколения уже обладают такими характеристиками, как память, процессор, язык программирования, тип дисплея, тип клавиатуры, разъемы расширения, наличие звука.
Наиболее отличившиеся модели:
Математический — очень много моделей
Программируемый — HP-71B (84), Casio FX702P (81)
Для людей — HP-18C (86), "Электроника МК-87" (87)
Для бизнеса — Psion Organizer I (84)

Программы для первых программируемых калькуляторов — это не совсем обычные программы, а просто набор арифметических действий, который надо постоянно повторять. Например, частоупотребимые формулы. В таких программах каждая операция кодировалась числом, пользователь писал такой "код", а потом мог много раз его выполнять. Со временем появилась возможность писать пошаговые программы, в таких языках программирования уже были операции безусловного перехода, перехода на подпрограммы, а также переходы по условию. Вскоре пользователь мог не только писать сложные программы, но даже играть в игры с калькулятором. Это было неслыханное нововведение. Начала выпускаться литература по технике программирования на программируемом микрокалькуляторе.
В 1983-85 годах в Советском Союзе калькуляторы, с выпуском модели Б3-34
(80-й год), приобретают большую популярность, особенно среди молодежи. Научно-популярные журналы "Наука и Жизнь", "Техника-Молодежи" начинают публиковать много материала о программировании калькуляторов, курсы по программированию, тексты программ и игр. Выпускаются книги с фантастическими рассказами о калькуляторах.

Сенсорный дисплей
Практически все современные карманные компьютеры оснащены сенсорными дисплеями. Чтобы что-то сделать, пользователь тычет в дисплей специальной ручкой (пером). Происхождение сенсорного дисплея и указательного пера никак не связано с историей калькуляторов, поэтому о них следует рассказать отдельно...
Идеи прямого манипулирования объектами на мониторе компьютера развивались в период 1950-60-х годов, успехи в этой области связаны с именем Ивана Сазерленда. Он впервые создал программу ("Блокнот" (sketchpad), 1962), в которой были заложены основы современных CAD (computer aid design) систем.
Указательное перо впервые было широко применено в CAD-системах. Это системы автоматического проектирования, которые появились в 1970-х, пионерами тогда были компании Computervision, Applicon, Calma, Auto-Trol Technology и Intergraph. Главный смысл CAD в том, что проектировщик, сидя за компьютером, использовал такое перо, чтобы напрямую манипулировать деталями чертежа. Это было очень удобно и, в основном, использовалось при проектировке сложных электронных схем. Такое манипулирование сравнимо с тем, что человек буквально пальцем указывает компьютеру, какую деталь и куда надо передвинуть на огромном чертеже на мониторе.

Сенсорный дисплей — это симбиоз сенсорных панелей (Digitizer) (разрабатывались с 1956 г., Rand Corp) и LCD-дисплеев (1970). В 80-х благодаря появлению LCD начинают появляться портативные компьютеры — будущие ноутбуки. Они комплектовались ЦП x86, памятью 128-512 Кb, жесткими дисками, дисководами, слотами расширения. Работали под управлением ОС DOS или других (Atari Portfolio, GRiD 1100 Compass, Psion MC). Эксперименты в этом направлении (портативность) привели к появлению мини-ноутбуков (будущие Handheld PC — "рукодержимые" ПК). Несмотря на размер, их можно было полноценно использовать как компьютер, из программ были доступны текстовый процессор, органайзер, база данных, калькулятор, таблица, игры.

Больших успехов в этом направлении достигла фирма Psion, создав свою платформу EPOC для HPC. Можно сказать, что Psion является основоположником направления клавиатурных карманных компьютеров.
В 1989-91 гг. появились планшетные компьютеры с сенсорными дисплеями. Для того времени это были достаточно мобильные компьютеры, т.к. они были на батарейках размером с книгу (без клавиатуры). Наиболее известными были модели GridPad (89г), PalmPad, NCR NotePad, Amstrad PenPad. Эти компьютеры оснащались графическими операционными системами. (Microsoft Windows for Pen Computing, GO PenPoint, IBM's — PenDOS and OS/2 for Pen).

Отличительная особенность таких систем — поддержка рукописного ввода. Вся работа с компьютером происходила с помощью пера. В этих компьютерах впервые был реализован принцип электронных чернил (electronik ink) — когда можно рисовать ручкой прямо на дисплее компьютера и видеть результат. В таких компьютерах впервые были опробованы технологии распознавания символов, написанных от руки.
Это были достаточно дорогие компьютеры, и они не получили широкого распространения (человечество уже получило IBM PC, а о мобильности пользователи не думали).

В это время (1989 г.) рабочая группа, в составе которой был Джеффри Хoукинс (создатель "Палма"), создает свой планшетный ПКGridPad с рукописным вводом. У него были недостатки, но по меркам того времени это был портативный компьютер, и, к тому же, он продавался. Идея Graffiti (распознавание символов) появилась у Хoукинса еще когда он учился, в этом же проекте состоялась первая реализация данной идеи — она называлась PalmPrint.

Первые КПК с рукописным вводом
Напомним, что 1981 году появляется IBM PC, и начинается эра персональных компьютеров. За последующее десятилетие только в США будут распроданы миллионы ПК. С каждым годом компьютер становится доступнее, цены снижаются. Операционная система DOS становится самой популярной. И вообще компьютерная отрасль становится очень прибыльной, многие компании создают себе многомиллионный капитал, продавая компьютеры или программное обеспечение.
В начале 90-х крупные фирмы объявляют о своих планах по созданию ручных бесклавиатурных компьютеров с рукописным вводом, и в этот бизнес приходит поток инвестиций.
1993 год. Apple выпускает Newton MessagePad — ручной компьютер с рукописным вводом. Процессор ARM-610 20 MHz, ROM 4 Мб, RAM 640 Кб, экран 336х240, размеры: 184,75х114,3 и вес 400 г.
Только что созданная компания Palm Computing на инвестиции и при сотрудничестве с крупными фирмами выпускает Zoomer как конкурент Newton.
Компьютеры имели успех как первые в своем роде, но обладали недостатками: большой вес, некачественный рукописный ввод. Можно даже сказать, что эти первые цифровые помощники отрицательно повлияли на мнение рядовых пользователей об их возможностях. Apple еще несколько лет будет поддерживать Newton'а, выпуская новые версии устройства и модернизируя операционную систему вплоть до 1998 года.
Такая ситуация нисколько не повлияла на планы Palm: она продолжает вести исследования, и к 1995 году компания уже понимает, каким должен быть идеальный цифровой помощник. Главную роль в этом сыграл Джеффри Хoукинс — именно благодаря его принципиально новым идеям был создан самый популярный и успешный бесклавиатурный карманный компьютер (хотя сам создатель видел в нем просто органайзер с широкими возможностями).

Компания Palm анализирует недостатки Zoomer и пытается понять, чего пользователь ожидает от карманных компьютеров. В это время происходит общий спад в области ручных компьютеров с рукописным вводом — производители терпят убытки и прекращают производство существующих PDA. Большие размеры, дорогая цена, неудобство пользования, малый срок работы от батарей — основные причины провала. Появляются даже карикатуры в газетах, высмеивающие неточность рукописного ввода.

Palm Pilot
В 1996 году появился Palm Pilot на базе операционной системы PalmOS, а в 1997 появляется Pilot Proffesional.
Стандартная комплектация Palm включает процессор Motorolla 16-30 MHz, RAM 1-8 Mb, инфракрасный порт, экран 160х160 и размеры 220х175х150 (далее конфигурация железа не изменялась — только ОС).
Встроенные программы: Записная книжка, Адресная книжка, Интеллектуальный календарь, Калькулятор, Учет расходов, Защита на пароле. Это самый мощный и удобный органайзер для обычного человека.
КПК Palm становятся самыми популярными за всю историю карманных ПК. К 1999 году продается 1 миллион Palm'ов, многие компании принимают решение создавать свои КПК на базе PalmOS.

Сама по себе операционная система PalmOS была сделана таким образом, что для пользователя она была невидима, в итоге любое действие можно выполнить за несколько прикосновений стилусом (например, поставить будильник, записать в блокнот, вызвать калькулятор). Мало того: PalmOS получилась очень быстродействующей, она не требовала много памяти и скоростного процессора, благодаря чему цена на Palm была (и есть) довольно доступной для многих людей.

В 1996 году известный производитель операционных систем Microsoft выпускает Windows CE — модульную ОС для различных типов карманных компьютеров. В этом же году на базе Windows CE появляется несколько устройств. Стандартная конфигурация: клавиатура, ЖК-экран (480x240/2), 4 Mb ПЗУ, 2 Mb ОЗУ, порты для связи с ПК, гнездо PCMCIA, звуковые средства, ЦП Hitachi SH-3 или MIPS R4000, урезанные версии текстового процессора, электронной таблицы, программы электронной почты и для работы в Интернете.
В 1998 г. Microsoft начинает конкурировать с Palm, выпуская Palm-size PC, 320x240, 49-60 MHz, 8-32 Mb, динамик, микрофон, инфракрасный порт.
К началу нового столетия (2000 г.) популярность сети Интернет заставляет всех производителей внедрять в свои КПК поддержку интернет-приложений (WWW, e-mail, SMS). Появляется возможность с помощью инфракрасного порта выходить в Интернет с КПК (через мобильный телефон), отправлять почту. То, что КПК могут быть по-настоящему полезными в бизнесе, уже бесспорно. Появляется корпоративный рынок — многие компании оснащают своих сотрудников карманными компьютерами.

Заметим, что Microsoft сама не производит карманные компьютеры или комплектующие для них, ее позиция — предоставление платформы (т.е. операционной системы) и формирование требований для конфигурации будущего КПК (процессор, память...), а производством заняты крупные фирмы (HP, Casio...).

1999 год. Появились КПК HandSpring Visor — самые расширяемые карманные компьютеры. В слот Springboard можно вставить дополнительные устройства (модем, MP3-плейер, телефон). Эти устройства работали даже быстрее, чем "Палмы", и неудивительно: ведь их делал создатель "Палма" (группа во главе с Джеффри Хoукинсом ушла из Palm Inc.).
2001 год. Появление Pocket PC, новой платформы от Microsoft. Стандартная комплектация: процессор ARM 200 MHz, память 32-64 Mb, экран 64 тыс. цветов, жакеты для доп. устройств. Главные особенности новой версии OC — поддержка мультимедиа и беспроводного (wireless) Интернета. Очень красочный графический интерфейс. Устройства дороги и потребляют много энергии.
2001 год. Появились коммуникаторы — смесь КПК (на базе PalmOS) и мобильного телефона (VisorThreo).

2000-2002 — очень активные годы в мире КПК. Наблюдается тенденция интеграции Интернета в мобильные устройства — здесь ключевую роль играют новые коммуникационные технологии. В 2002 году появился стандарт беспроводной связи BlueTooth. Наблюдаются успешные попытки выпуска устройств на базе ОС Linux. На рынке начинается активная борьба КПК на базе Palm и Pocket PC.

По материалам Интернета
Подготовил X-Stranger



© Компьютерная газета

полезные ссылки
Корпусные камеры видеонаблюдения
IP камеры видеонаблюдения