Java手機的發展現況

應邀發表於工研院電通所3C季刊第46期

隨著無線通訊步入2.5G及3G的階段,資料傳輸頻寬大幅提升,使得許多無線通訊應用成為可能,其中最受人矚目的,除了多媒體簡訊(MMS)之外,就屬Java遊戲的下載了。

由於Java語言具有可跨平台執行、機器碼較精簡利於網路傳輸及內建安全檢查等優勢,各通訊大廠攜手以之制定共同的標準 -- J2ME MIDP(為Java2 Micro Edition 之縮寫)。此為一標準化之程式開發平台,軟體供應商者可在此平台上開發各式應用服務,提供使用者下載,使得手機的功能得以無限擴充。理論上同一支MIDP(Mobile Information Devie Profile)應用程式,可運行所有支援MIDP不同廠牌的各式手機,惟實際上因為各款手機的螢幕解析度不同,及額外支援的應用程式介面(Application Programming Interface)不同,MIDP應用程式除非經過適當的設計,否則在不同的手機上,仍會產生不一致的執行效果。

於91年底推出的MIDP 2.0版規格,由於將鈴聲、遊戲處理等列入標準,使應用程式介面更為完整,可望減少不同廠商所支援的應用程式介面間差異,亦增進MIDP應用程式運行於不同機器上的一致性。預計92年下半年開始,新推出的機種將開始支援MIDP 2.0。另外MIDP 2.0也加入了安全性網路傳輸及憑證的處理,未來Java手機除了可以玩遊戲之外,更可用於銀行轉帳、股票下單及各種創新的交易模式。

由於Java程式運行於虛擬機器之上,而非直接執行於微處理器,額外多了一層解譯程序,執行速度不如原生應用程式(native programs)。為了讓使用者享受Java的好處,又不致於犧牲執行效能,工研院電通所陸續研發了各式Java加速技術,包括(1)堆疊快取式的直譯器(Stack Caching Interpreter) -- 利用處理器的暫存器來存放部份Java執行時期頂端的堆疊內容,可將Java程式的執行速度提升為1.5至2倍、(2)Java協同處理器 -- 直接由硬體執行部份的Java位元碼(bytecode),可將Java程式的執行速度提升為6至8倍、(3)最佳化繪圖運算 -- 由於MIDP應用程式花費許多時間於繪圖運算,針對這部份的演萛法進行最佳化處理,在客戶的ARM7TDMI手機平台上,MIDP應用程式的執行速度可提升為3.8倍,使得遊戲的進行極為流暢。這樣的研發成果,讓本團隊榮獲工研院的成果貢獻獎團體金牌獎。

根據ARC Group所做的研究,預計92年Java手機的出貨量將達到4億2千1百萬支,93年全球將有4億4千2百萬個Java娛樂用戶,而95年Java手機的出貨量更將達到10億支。透過工研院電通所的研發成果,將可以使Java在手機上得到較好的執行效率,提升使用者對於微型Java新技術的接受度。