移动操作系统在煤矿应用的比较分析.pdf

第 4 1 卷 第 8期 2 01 5年 8月 工矿 自 动化 I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n Vo 1 ． 4 1 NO ． 8 Au g ．2 01 5 文章 编号 1 6 7 1 ～ 2 5 1 X 2 0 1 5 0 8 0 0 4 2 0 4 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 5 ． 0 8 ． 0 1 1 张冰 ． 移动 操作 系统 在煤 矿应 用 的 比较 分析 E J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 8 4 2 4 5 ． 移动操作系统在煤矿应用的比较分析 张 冰 煤炭科学技术研究 院有限公司 ， 北京 1 0 0 0 2 9 摘 要 从 技 术水 平 、 应 用成 本 、 安 全性 方 面对 目前主 流 的 An d r o i d 、 l O S和 Wi n d o ws 移动 操作 系统 进行 了 比较分 析 ， 并结合 煤矿 企 业应 用移动 设备 的具 体技 术要 求 ， 认 为最 适合 煤矿 井上及 井 下应 用的移 动操 作 系统 是 An d r o i d ， 其 次是 Wi n d o ws ， l OS只能在 井上进 行 应 用。 关 键词 移 动操作 系统 ；An d r o i d ；l OS；Wi n d o ws ；移 动设 备 中图分类 号 T D6 7 文 献标 志码 A 网络 出版 时间 2 0 1 5 - 0 7 3 1 1 5 3 0 网络 出版地址 h t t p ／ ／ ww w． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 5 0 7 3 1 ． 1 5 3 0 ． 0 1 1 ． h t ml Co mp a r a t i v e a na l ys i s o f a pp l i c a t i o n o f mo b i l e o pe r a t i n g s y s t e m i n c o a l mi n e ZHA NG Bi ng CCTE G Ch i n a C o a l Re s e a r c h I n s t i t u t e ，B e i j i n g 1 0 0 0 2 9，Ch i n a Abs t r a c t Cur r e nt ma i n mob i l e o pe r a t i ng s ys t e m s s u c h a s And r o i d，l OS a nd W i nd o ws we r e c ompa r e d a nd a n a l y z e d f r om a s p e c t s of t e c hn ol og y l e v e l ， a p pl i c a t i on c o s t a n d s e c ur i t y， c omb i ne d wi t h s pe c i f i c t e c h n o l o g y r e q u i r e me n t s o f mo b i l e d e v i c e u s e d{ o r c o a l mi n e e n t e r p r i s e ，a c o n c l u s i o n wa s g o t t h a t An d r o i d i s t he mo s t s u i t a bl e f or a pp l i c a t i o n i n gr o un d a nd un de r g r o und o f c oa l m i ne， W i n do ws i s s e c o nd t o And r oi d，a nd l OS c a n on l y be a p pl i e d i n gr o un d． Ke y wo r ds mob i l e op e r a t i ng s ys t e m ；An dr o i d；i OS；W i nd o ws；m o bi l e d e v i c e 收稿 日期 2 0 1 5 0 3 2 6 ； 修回 日期 2 O i 5 0 6 2 4 ； 责任编辑 盛男 。 基金项 目 “ 十二五” 国家科技支撑计划资助项 目 2 0 1 2 B AK1 3 B 0 7 。 作者简介 张冰 1 9 7 9 ， 男 ， 山东龙 I 1 人 ， 副研究员 ， 硕 士， 从 事信息化规 划与建设 、 we b开发平 台及组 件技术方面 的研究 ， E ma i l z h a n g b OW l S Ot t ．corn ．c n 。 [3 ] [ 4] [ 5] [ 6] [ 7] 王长江 ， 姜汉桥 ， 张洪 辉 ， 等． 水平井 压裂 裂缝监 测 的 井下 微 地 震 技 术 [ J ] ． 特 种 油 气 藏 ， 2 0 0 8 ， 1 5 3 9 O 一 92 ． 陈学习 ， 金文广 ， 张晓伟． 单一低透煤层水力 压裂增透 技 术试 验[ J ] ． 辽宁工 程技 术大学 学报 自然 科学 版 ， 2 0 1 4 ， 3 3 1 1 1 4 5 3 - 1 4 5 6 ． 翟成 ， 李贤忠 ， 李全贵． 煤层脉 动水力压 裂卸 压增透技 术 研 究 与 应 用 [ J ] ．煤 炭 学 报 ， 2 0 1 1 ， 3 6 1 2 1 9 96 - 2 001 ． 蒋 乾 ， 张瑞林． 临涣煤 矿穿层 钻孔水 力压裂 技术 应用 研究 E J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 1 6 7 7 O ． 郭启文 ， 韩炜 ， 张文 勇 ， 等． 煤矿 井下水 力压 裂增 透抽 采 机理 及应 用研 究E J ] ． 煤炭科 学技术 ， 2 0 1 1 ， 3 9 1 2 6O 一 64 ． [ 8] [9] [ 1 o ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] 张义平． 爆破震动信号的 HHT分析与应用研究 [ D ] ． 长沙 中南大学 ， 2 0 0 6 ． 孙延奎． 小波分析及其应用[ M] ． 北京 机械工业 出版 社 ， 2 0 0 5 2 4 5 2 6 0 ． 朱权洁 ， 姜福兴 ， 于正 兴 ， 等． 爆 破震动 与岩 石破 裂微 震信号能量分布特征 研究 [ J ] ． 岩石力学 与工程学报 ， 2 0 1 2 ， 3 1 4 7 2 3 7 3 0 ． 凌同华 ， 李 夕兵． 多段微差 爆破 振动信 号频 带能量 分 布特 征 的 小 波 包 分 析 [ J ] ． 岩 石 力 学 与 工 程 学 报 ， 2 00 5， 24 7 11 17 11 2 2． 凌 同华 ， 李 夕兵． 单 段爆破 振动信 号频带 能量 分布 特 征 的 小 波 包 分 析 [ J ] ． 振 动 与 冲 击 ， 2 0 0 7 ， 2 6 5 41 _ 4 3． 2 0 1 5 年 第 8期 张冰 移动操 作 系统在 煤矿 应 用的 比较 分析 4 3 0 引 言 近年来 ， 各类移动设备凭借其便捷 的触控式交 互操作方式和高效 的长续航办公 能力 ， 得 到迅速发 展和普及 。通过移动计算技术推动煤矿企业的业务 移动 化 与智能 化 ， 是 未来 煤 炭 行 业 信 息 化 工作 的 目 标[ 1 ] 。移 动操 作 系统 是 移 动设 备 的核 心 ， 也 是 移 动 计算 的基 础技 术 平 台。本 文 从 技术 水 平 、 应用 成 本 和安 全 性 3个 方 面 对 目前 主流 的 An d r o i d 、 i OS和 Wi n d o ws 移动操作系统进行 比较分析 ， 使用加权求 和的方法计算各操作系统的综合得分 ， 并结合煤矿 企业应用的实际要求 ， 为煤矿企业选择适用的移 动 操作系统提供建议。 1 移 动操 作 系统 比较分 析 1 ． 1技 术水 平 An d r o i d 、 i O S和 Wi n d o ws移 动 操 作 系 统 技 术 水平 对 比见表 1 。 表 1 各移动操作系统技术水平对 比 由众多厂商共同开发的 An d r o i d作为免费的开 源系统 ， 其功能最为完备 ， 吸引 了最多的开发者 ， 系 统操作界面友好 ， 是 目前最有生命力 的移动操作 系 统 。但 近年来 An d r o i d有 碎 片 化 趋 势 L 3 ] ， 加 上无 法 兼容传统的 Wi n 3 2应用程序 ， 对 An d r o i d在企业市 场 的应 用造 成 了一定 的影 响 。 由某公 司 独 家 开 发 的 i OS只 部 署 在 该 公 司 生 产 的硬 件 设 备 上 ， 虽 然 封 闭 性 给 i oS带 来 很 多 局 限， 但也强化了统一的开发理 念。i 0 S的应用质量 和成熟度最高， 用户体验最为出色 。但 i OS无法兼 容 Wi n 3 2或 J a v a应用程序 。 Wi n d o ws 在 桌 面端 占有 9 0 以上 的 市场 ， 应用 软件 非 常丰 富 。但 在移 动 应 用 市 场 由于 起 步较 晚 ， 功 能相 对较 弱 ， 一直 处 于 追 赶 An d r o i d和 i oS的态 势 。基 于 x 8 6和 x 6 4的 Wi n d o ws能 够 完 全 兼 容 Wi n 3 2和基于． NE T的应用程序 ， 能够大幅降低 系 统 升级 和维 护成 本 。 经 过综 合 比较 ， An d r o i d 、 i OS和 Wi n d o ws移动 操 作 系统技 术 水 平得 分 见 表 2 。An d r o i d功 能完 善 且拥有高度的开放性 ， 各类应用程序非常丰富； i OS 具有优秀的用户体验、 系统稳定性 ， 但封闭的系统形 态 和兼 容性 问题 导致 i OS得 分 较低 [ 4 ； Wi n d o ws 虽 然在移动端功能性较弱， 但能够兼 容 Wi n 3 2应用程 序 ， 支持 已有的企业应用程序 。 表 2 各移动操作系统技术水平得分 针对 矿 用 市 场 来 看 ， 3种 移 动操 作 系统 在 技 术 层面都可满足煤矿企业应用的基本要求 。但 由于基 于 3种移 动 操 作 系 统 开 发 的 应 用 程 序 互 相 无 法 兼 容 ， 所 以在移 动应 用 系统 规 划 阶段 就要 针 对 企 业 特 点选择相应的操作系统 。如果现阶段企业的应用系 统 多为标 准 的 W e b系统 ， 无 需 Ac t i v e X组 件等 专 用 技术 ， 则 3 种移动操作系统都可满足技术要求 ， 提供 很好 的 兼 容 性 ； 如 果 应 用 系 统 多 为 J a v a程 序 ， 则 An d r o i d和 Wi n d o ws 都可兼容 ； 如果应用系统多为 传统 的 Wi n 3 2应用程序 ， 则 Wi n d o w s可进行无 缝 兼容 。 1 ． 2 应 用成 本 An d r o i d 、 i OS和 Wi n d o ws移 动 操 作 系统 应 用 成本 对 比见表 3 。 4 4 工矿 自动化 2 0 1 5年 第 4 1 卷 An d r o i d对所有的设备厂商开放源码 ， 开发及 应用完全不需 要支付 操作 系统授 权费 用 ， 但 由于 An d r o i d本身基于 L i n u x ， 需要 向第三方缴纳一定数 量的专利授权费。An d r o i d可使用 J a v a进行开发 ， 因此应 用 程序 的 开发 较 容 易 ， 成 本 较 低 。硬 件 设 备 方面 ， 由于是各厂商 A行设计、 生产 ， 所 以设备种类 非常 多 ， 价 格最低 廉 。 i OS只随移 动设备搭 配， 不单独对外销售 。基 于 i OS的硬 件设备 的优 点是 硬 件 做 工 水 平非 常高 ， 质量上 乘 ， 但可选 择 性较 差 ， 价格 最 高 。i O S上 应用 开发 的 技 术 路 线 较 为 狭 窄 ， 开 发 难 度 最 大 ， 成 本 最 高 。 Wi n d o ws 可通 过 定 点 生 产 的 方 式 与 硬 件 捆 绑 销 售 。Wi n d o ws 拥 有 数 量 和 种 类 众 多 的开 发 工 具 和技术框架 ， 应用程序 开发速度最快， 难度最低 ， 成 本 也相 对较 低 。 经 过综 合 比较 ， A n d r o i d 、 i O S和 Wi n d o ws 移 动 操 作 系统应 用 成 本 得 分 见 表 4 。An d r o i d依 靠 几 乎 免费 的授权 模式 、 便 捷 的应 用 程 序研 发 和 廉 价 的 硬 件设备 ， 成为 目前最经济的移动开发平台 ； i OS较高 的研发 成 本和硬 件设 备成 本使 其在 成本 方面 不 占优 势 ； Wi n d o ws 研 发成 本 相对较 低 。 表 4 各移动操作系统应用成本得分 针对 煤矿企 业 来 看 ， 移 动 操 作 系统 的应 用 成 本 主要 来 自配 套 应 用 程 序 的 研 发 成 本 。 当前 ， 基 于 An d r o i d进行应用开发的成本最低 。但移动应用程 序 的研发 成本 还取 决 于企 业 当前 的 生产 、 经 营 管理 系统 的技术路线 ， 即需要考虑应用系统兼容性问题 ， 因为这些 管理 系统 设计 开发 费用 动辄 几 十万至 几百 万元 ， 建 设周 期长 达 数 年 ， 若 不 能 实 现 良好 兼 容 ， 会 给企 业造 成较 大 的成本 压力 。 1 ． 3 安 全 性 从安 全性 上 来 看 ， An d r o i d 、 i OS和 Wi n d o ws 移 动操作系统都拥有 强大的安全机制 ， 能够抵 御一般 性 的 网络 攻 击 和 入 侵 。i OS和 Wi n d o ws是 闭源 的 系统 ， 两 者都 内置 了官 方应 用商 店 ， 拥 有严 格 的应用 程序 认证 程序 及软 件 开发 者 认 证 程 序 ， 所 使 用 的安 全模 式 能有力 抵御 传统 恶 意软件 的攻 击并 保护 用 户 数 据 。相 比而言 ， 具 有 开 源 特 点 的 An d r o i d系统 的 安全性主要依赖生产厂商 ， 应用程序 的认证程序不 够严 格 ， 允许 任何 软 件 开 发者 在 匿名 状 态 下 创 建 和 发布应用程序 ， 导致 An d r o i d系统的恶意软件较为 泛 滥 。 此外 ， A n d r o i d属 于 L i n u x家 族 ， 病 毒 较 少 ， 但 An d r o i d系统应 用 审 核 不 严 格 ， 导 致 恶 意 应 用 程 序 数 量众 多 ； i OS属 于类 Un i x操 作 系统 ， 病 毒 和 恶 意 软 件 非 常 少 ， 几 乎 不 用 考 虑 安 全 方 面 的 问 题 ； Wi n d o ws 属 于 Wi n d o ws NT 家族 ， 基 于该 系统 的病 毒 和木 马 的数量较 多 ， 但 Wi n d o ws 7之后 的版 本 由 于增加 了“ 用 户访 问控 制 ” 等 安 全 机 制 ， 安 全 性 得 到 了很 大 提高 。 因此 ， An d r o i d 、 i O S和 W i n d o ws 移 动操 作 系 统 得 分依 次为 6 ， 1 0 ， 8分 ， 而 安 全 性 评 价 因 子 权 重 为 1 5 ， 加 权得 分分 别 为 0 ． 9 ， 1 ． 5 ， 1 ． 2分 。 1 ． 4综合 分析 根 据对 An d r o i d 、 i OS和 Wi n d o ws移 动 操作 系 2 0 1 5年 第 8期 张 冰 移动 操作 系统 在 煤矿应 用的 比较 分析 4 5 统的技术水平 、 应用成本和安全性 的综合 比较 ， 其加 权 得分 分别 为 8 ． 3 ， 7 ． 2 ， 8 ． 0分 。An d r o i d系 统 功能 强大 ， 开源并且免费 ， 移动设备厂商可 自行修改系统 代码并设计硬件 ， 是当今移动应用的最佳平台， 缺点 是安全性较薄弱 ； i OS系统用户体验最出色 ， 硬件设 备质量非常高 ， 系统安全认证程序严格 ， 缺点是系统 封 闭 不 对 外 授 权 ， 只 能 购 买 官 方 的硬 件 设 备 ； Wi n d o ws 较 为 中庸 ， 允许 移 动设 备 厂 商 自行 设 计 终 端产 品 ， 拥 有较 为严 格 的安全措 施 ， 能够 兼容 原有 程 序 ， 缺 点 是 针 对 移 动 应 用 方 面 的 功 能 性 不 及 An d r o i d和 i oS移 动操 作 系统 。 2移 动 操作 系统在 煤矿 的应 用分 析 从 移动 设 备 的 软件 方 面考 虑 ， 针 对 井 上 和井 下 一 般 作业 环境 ， An d r o i d 、 i OS和 Wi n d o ws移 动操 作 系统 都 能够满 足应 用 程 序 开 发 与运 行 的技 术 要 求 。 从移动设备的硬件方面考虑 ， 井上使用的移动设备 与一般企业并无区别 ， 基于 3种移动操作 系统 的移 动设 备都 可满 足 要 求 。但 对 于 井 下特 殊 作 业 环 境 ， 选择 移 动操作 系统 的关 键在 于设 备厂 商能 否研 发 出 满足井下爆炸性气体环境用 电气设备技术要求的硬 件设 备 ， 即满 足 G B 3 8 3 6 ． 1 2 0 1 0 爆炸性 环 境 第 1 部分 设 备 通用 要求 和 G B 3 8 3 6 ． 4 2 O 1 0 爆 炸性 环境 第 4部 分 由本 质 安 全 型 “ i ” 保 护 的 设 备 中 I 类 用于煤矿瓦斯气体环境 电气设备要求 的本质 安 全型 硬件设 备 ， 并 需 通过 国 家矿 用 产 品 安 全标 志 认 证 。基于 An d r o i d和 Wi n d o w s移 动 操 作 系统 的 硬件设备可 由厂商 自主设计 ， 因此移动设备的工作 温 度 、 电磁辐 射 、 制造 材质 、 绝缘 性能 、 电池 性 能等参 数可进行专门设计使其通过安全标志认证 ， 并可在 井下应用 ； 基于 i OS移动操作 系统 的硬件设备 由于 是 独家 设计 和生 产 ， 无 法 进行 修 改 以适 应 井 下 的 特 殊 环境 ， 不 能在井 下应 用 。 目前 ， 从 国内煤矿 企业 的应 用情 况来 看 ， 数字 化 矿 山、 三维 GI S 、 煤 矿监 控 、 安 全 生 产 管 理 等 应 用 系 统 大 多运行 在 Wi n d o ws 桌 面系统 上 ， 支持 移动 应 用 的较少 。部 分煤 矿 企 业 在应 用 数 字 化 矿 山 系 统 时 ， 实施 了“ 一 掌通 ” 移 动 应用 解 决 方 案 ， 将 中央 调 度 室 的影像资料 和大量数据集成在移 动设备上 。由于 An d r o i d具 有功 能强 大 、 开 放 免 费等 特性 ， 上述 移 动 应用 大 部 分 基 于 An d r o i d进 行 开 发 ， 少 部 分 基 于 An d r o i d和 i OS双系 统开发 。 从应 用 现状 来 看 ， An d r o i d 目前 占据 了 中 国 矿 用移动应用市场的主流 ， 可应用于井上 、 井下各种作 业环境 ， 并已有成功案例 ； 基 于 i OS的设备 由于本 身封闭的原因， 无法生产出符合安全标志认证要求 的设 备 ，只 能 在 井 上 进 行 应 用；基 于 传 统 的 Wi n d o ws C E系 统 的矿 用 手 持 式 设 备 应 用 比 较 广 泛 ， 但基于 Wi n d o ws 专业版或移动版的移动应用还 未 有成 功案 例 。 3 结 语 比较 了 目前 市场 上主 流 的移 动操 作 系统 的技术 水 平 、 应用 成本 及安 全性 ， 并针对 矿 用环境 进行 了具 体分析 ， 得出无论在井上还是井下应用， 最适合煤矿 企 业 应 用 的 移 动 操 作 系 统 是 An d r o i d ， 其 次 是 Wi n d o ws 。 由于 An d r o i d平 台本 身 开 源 、 开 放 的特 性 ， 实 施移 动应 用应 该尤 其关 注安全 性 ， 防止企 业 的 核心信 息 资产 泄露 或遭受 攻击 。煤 矿企业 应 根据 自 身的特点 ， 特别要综合考虑现有信息系统资产的技 术路线和应用特点来选择移动操作系统 。 参 考 文 献 E l i 杜安 平． 煤 矿移 动办 公 系 统 [ J ] ． 工 矿 自动 化 ， 2 0 1 4 ， 4 0 6 8 6 - 8 9 ． [ 2 ] Wi k i p e d i a ．C o mp a r i s o n o f mo b i l e o p e r a t i n g s y s t e ms [ E B ／ O L] ．[ 2 0 1 5 0 3 2 5 ] ．h t t p ／ ／ e n ．wi k i p e d i a ．o r g ／ wi k i ／ C o mp a r i s o n o f mob i l eop e r a t i ngs y s t e m s ． [ 3 ] 孙 晓文 ． i OS与 An d r o i d操作系统的优缺点 比较[ J ] ． 无 线互联科技 ， 2 0 1 3 1 2 5 1 ． I- 4 ] 胡 忠望 ． 移动操作 系统体 系结构 的研究 分析 [ J ] ． 计算 机 科学 ， 2 0 1 3 ， 4 0 增刊 2 5 3 5 6 ． [ 5 ] I n t e r me d i a ．I n t e r me d i a S 2 0 1 3 S MB m o b i l e t r e n d s r e p o r t [E B ／ OL] ． [2 0 1 5 0 3 2 5] ． h t t p ／ ／ w ww． i n t e r me d i a ． n e t ／ v i s i t o r ／ mo b i l e t r e n d s i n f o g r a p h i c ． [ 6 ] 李 勇． 移动互联 网信息安 全威胁 与漏洞 分析 I- J ] ． 通信 技 术 ， 2 O 1 4， 4 7 4 4 3 9 4 4 4 ．