Android

Android definiert ein Betriebssystem und eine Software-Plattform für mobile Geräte, wie beispielsweise Smartphones, Mobiltelefone, Netbooks und Tablets. Android wurde von der Open Handset Alliance (Hauptmitglied: Google) entwickelt und wird auch von ihnen weiterentwickelt. Basis dieses Betriebssystems ist ein Linux-Kernel. Android ist eine freie Software (Freeware) und wird quelloffen entwickelt.

Laut Angaben von Google werden täglich 700.000 Android Geräte aktiviert.

Im Jahre 2005 kaufte Google das Unternehmen Android von Andy Rubin, von dem bis zu diesem Zeitpunkt nur sehr wenig bekannt war, außer dass er Software für Mobiltelefone entwickelte und standortbezogene Dienste nutzte. Am 5. November 2007 gab das Unternehmen Google der Öffentlichkeit bekannt, dass sie gemeinsam mit 33 weiteren Mitarbeitern der Open Handset Alliance, das Betriebssystem Android entwickeln wird. Am 21. Oktober 2008 war es endlich soweit – Android wurde der Öffentlichkeit vorgestellt.

Am 22. Oktober 2008 kam das erste Gerät mit Android Betriebssystem in den USA auf den Markt, welches den Namen HTC Dream trug. Dieses Betriebssystem konnte bereits auf das Global Positioning System zugreifen und hatte Bewegungssensoren integriert.

Die Entwicklungsgeschichte von Android

Ein wesentliches Merkmal der neueren Versionen ist, neben der Versionsnummer, der zusätzliche Name einer Süßspeise. Zusätzlich folgen diese Namen dem Alphabet.

Version 1.1

Am 10. Februar 2009 wurde die Version 1.1 von Android veröffentlicht; Neu bei dieser Version war die Speicherung von MMS-Anhängen. Dies ist allerdings eine ältere Version, welche nicht mehr unterstützt wird.

Version 1.5 “Cupcake”

Bereits am 30. April 2009 erschien die nächste Version von Android: Version 1.5 “Cupcake”. Diese enthielt eine Vielzahl an Erneuerung, wie bespielsweise den automatischen Wechsel zwischen Hoch- und Querformat, die Bildschirm-Tastatur, Aufnahme und Wiedergabe von Videos, das automatische Verbinden von Stereo für Bluetooth sowie eine weitere Sprache neben Englisch und Deutsch. Dies ist eine ältere Version, wird allerdings noch unterstützt.

Version 1.6 “Donut”

Nur ein paar Monate später (15. September 2009) erschien die Version 1.6 “Donut”. Diese Version verfügte bereits über eine Suchfunktion, die quellübergreifend und selbstoptimierend arbeitet sowie über eine Text-to-Speech, Gestenerkennung und eine bessere Bildschirmauflösung. Darüber hinaus konnte man den Energieverbrauch differenziert steuern und ein Virtual Private Network konfigurieren.

Version 2.0/2.1 “Eclair”

Noch im selben Jahr (26. Oktober 2009) wurde die Version 2.0 “Eclair” veröffentlicht. Diese Version verfügt über einen Digitalzoom und unterstützte Blitzlicht sowie Microsoft Exchange. Des Weiteren hatte sie Bluetooth 2.1 integriert.
Am 12. Januar 2010 folgte die Version 2.1 “Eclair”. Diese konnte bereits animierte Hintergrundbilder darstellen und Informationen zu Signalstärke liefern. Des Weiteren konnte man diese Version mittels Erweiterungen von Webkit ausstatten (HTML5-Unterstützung, WebStorage, Geolocation, Videos usw.). Darüber hinaus unterstützte sie auch IPv6.

Version 2.2 “Froyo”

Die nächste Version 2.2 “Froyo” folgte am 20. Mai 2010. Diese baut auf den Linux-Kernel 2.6.32 auf, dadurch wird weniger Arbeitsspeicher benötigt. Der Arbeitsspeicher war nun größer als die bisher nutzbaren 256 Bytes. Darüber hinaus verfügte sie über einen JIT-Compiler, Erweiterungen für OpenGL ES 2.0 und die Unterstützung von Flash 10.1. Die Apps konnten nun auf der SD-Karte gespeichert werden und die Sprache via Bluetooth ausgewählt werden. Das neue Android Cloud to Device Messaging Framework ermöglichte PUSH in die eigenen Anwendungen einzubinden. Zudem unterstützte diese Version auch schon die Verbindung eines Smartphones mit einem PC oder PDA (Tethering).

Es dauerte auch nicht lange (September 2010), so erschien die nächste Version 2.2.1, welche Bugfixes unterstützte.

Im Jänner 2011 folgte Version 2.2.2, welche einen Fix für SMS-Bug bereitstellt.

Version 2.3 “Gingerbread”

Am 6. Dezember 2010 wurde Version 2.3 “Gingerbread” der Öffentlichkeit vorgestellt. Die Neuerungen waren der neue Linux-Kernel 2.6.35.7 sowie die Unterstützung von WebM, HTML5 Audio, Google TV und Near Field Communication. Darüber hinaus ermöglichte die Parallel Garbage Collection flüssigere Animationen. Aber auch Schnittstellen zu sozialen Netzwerken wurden noch besser in das Betriebssystem integriert. Eine weitere Erweiterung war die Integration eines SIP-Client für VoIP sowie eines Downloadmanagers. Außerdem unterstützte sie das Ext4-Dateisystem sowie Gyroskope und andere Sensoren.

Noch im selben Monat wurde Version 2.3.1 veröffentlicht; die Neuerungen umfassten Bugfixes und ein Update auf Google Maps 5.0.
Ein Monat später erschien 2.3.2; zu den Neuerungen gehörten ein erneutes Fix für SMS-Bug.

Am 23. Februar 2011 kam Android 2.3.3 auf den Markt, diese bot eine verbesserte Dual-Core-Unterstützung sowie eine Unterstützung von Dual-Core-Apps auf Single-Core-Geräten. Außerdem wird die NFC-Technik sowie das Bluetooth besser unterstützt.

Ein Monat später folgte Version 2.3.4, welche einen Video- und Voice-Chat mit Google Talk ermöglicht. Darüber hinaus unterstützt sie eine verschlüsselte Datenübertragung von Terminen und Kontakten. Außerdem wurden die Bugfixes verbessert.

Bereits im Juli 2011 kam die nächste Version 2.3.5, diese unterstützte 4G Fixes sowie Tweaks und bot volle Unterstützung für den NFC-Transceiver. Des Weiteren wurden die Bugfixes erneuert.
Mit Version 2.3.6 (2. September 2011) kam der Voice-Search-Fix und Bugfixes hinzu.

Am 20. September 2011 wurde Version 2.3.7 “Gingerbread” veröffentlicht, die Neuerungen umfassten lediglich Bugfixes.

Version 3.x “Honeycomb”

Version 3.0 drang am 23. Februar 2011 an die Öffentlichkeit. Diese wurde mit einer benutzerfreundlicheren Oberfläche ausgestattet und besitzt eine bessere Unterstützung für Tablet-Computer. Mittels Google Talk kann man nun auch Videotelefonate führen. Darüber hinaus wurde der Browser mit neuen Funktionen ausgestattet: Synchronisierung der Lesezeichen mit Google Chrome, Tabs, automatisches Ausfüllen von Formularen sowie den Inkognito-Modus.
Im Mai 2011 kam Version 3.1 auf den Markt. Diese verfügt über einen USB-Host-Modus sowie Verbesserungen der Benutzeroberfläche, der Widgets und Erweiterungen für den Browser. Darüber hinaus können eigene Proxy-Einstellungen für jedes WLAN selbst festgelegt werden.

Am 16. Juli 2011 folgte Version 3.2. Diese Version ermöglicht eine verbesserte Anpassung an Tablet-Computer mit einer Bildschirmdiagonale von bis zu 7 Zoll. Außerdem ist sie mit einem neuen Kompatibilitätsmodus ausgestattet, dieser ermöglicht eine bessere Darstellung von Apps, die speziell für kleinere Bildschirme konzipiert wurden. Darüber hinaus besitzt sie eine “Media sync from SD card”, welche Apps den direkten Zugriff auf Multimedia-Dateien ermöglicht. Aber auch Entwickler erfreuen sich an neuen Funktionen, denn mittels Version 3.2 können sie ihre Apps besser an verschiedene Bildschirmauflösungen anpassen.
Bei Version 3.2.1, welche am 20. September 2011 erschien, wurden nur die Bugfixes erneuert.

Version 4.x “Ice Cream Sandwich”

In der Version 4.0 wurden die Entwicklungsrichtlinien von 2.x und 3.x zusammengeführt. Außerdem ist nun auch Google TV möglich. Des Weiteren wurde in dieser Version der Linux-Kernel 3.0.1 eingesetzt. Außerdem verfügt die Version 4.0 über ein NFC („Nahfeld-Kommunikation“, ist ein internationaler Übertragungsstandard zum kontaktlosen Austausch von Daten über kurze Strecken von bis zu 4 cm.) für Kontakte, Daten und Links mit “Android Beam” und hat ein verbessertes Multitasking. Das Entsperren erfolgt hierbei über eine Gesichtserkennung. Aber auch der Browser sowie Google-Mail, die Galerie und der Kalender wurden verbessert. Darüber hinaus wurde ein Data Tracking App integriert und eine native Funktion, um Screenshots erstellen zu können.

Mit Version 4.0.1 (17. November 2011) kam die erste Version (Build ITL 41D ) für das Galaxy Nexus auf den Markt. Außerdem wurden die Volume-Bugs ITL41F behoben.

Am 15. Dezember 2011 folgte die Version 4.0.2. Bei dieser Version wurde der mobile Hotspot, bei Verwendung von VPN, optimiert. Außerdem wurde die Kernelversion 3.0.8 integriert. Die 3G/4G-Verbindungen wurde optimiert, dadurch wird eine schnellere Reaktionszeit erreicht. Die falschen Benachrichtigungen “Datenverbindung wegen Roaming unterbrochen” wurden behoben. Darüber hinaus wurden die optischen Effekte bei der Benutzung des Camcorders mit der Frontcamera verbessert. Der Lockscreen (Bildschirmsperre) wurde ebenfalls optimiert. Das häufig auftretende Problem, dass E-Mail-Anhänge nicht korrekt angezeigt werden, wurde ebenfalls behoben. Die DivX-Unterstützung wurde aus dieser Version entfernt. Außerdem wurde die Lautstärke bei der turn-by-turn-Navigation von Google auch optimiert.

Bereits einen Tag später am 16. Dezember 2011 wurde Version 4.0.3 der Öffentlichkeit vorgestellt. Diese ist mit neuen API´s (Schnittstellen) ausgestattet und ist die erste offizielle Version für das Galaxy Nexus S. Darüber hinaus ist diese eine Source für Dritthersteller.

Wie gestaltet sich die Oberfläche von Android?

Das Betriebssystem von Android wird via Touchscreen bedient. Die Bedienoberfläche besteht aus 3 bis 7 Startbildschirmen, von welchen jeder den Startbildschirm füllen kann. Im oberen Bereich befindet sich die Benachrichtigungsleiste, welche im rechten Bereich Auskunft über Uhrzeit, Feldstärke, Akkustatus, Internetverbindung, Bluetooth und WLAN sowie Synchronisation gibt. Im linken Bereich hingegen werden Meldungen von aktiven Programmen und neuen Nachrichten sowie Systemmeldungen angezeigt. Die Benachrichtigungsleiste lässt sich durch herunter ziehen ausklappen und zeigt somit genauere Informationen bezüglich Nachrichten und Anwendungen an, wie beispielsweise Absender sowie Vorschau des Inhalts der SMS.

Mittels einer Berührung eines Icons von einem Programm wird dies in der Regel gestartet (z.B. Verfassen einer SMS oder Kamera des Smartphones). Ist die Benachrichtigungszeile aufgeklappt und es haben Anwendungsprogramme Benachrichtigungen generiert, so werden links Symbole angezeigt und rechts Systeminformationen sowie Uhrzeit.

Bis Version 1.6 gibt es im unteren Bereich des Bildschirms eine Lasche, die braucht nur hochgezogen werden und schon ist man im Menü. Ab Version 2.0 gibt es allerdings eine Buttonleiste, wo sich das Menü ausklappen lässt.
Des weiteren gibt es den bekannten Android Market, dort lassen sich über 620.000 Apps (Anwendungen) herunterladen, mit der sich die Standardprogramme um zahlreiche Extras erweitern lassen. Pro Monat kommen mehr als 40.000 Apps dazu. Außerdem kann man den Programmstarter beispielsweise  um mehrere Homescreens, ausfahrbare Seitenlaschen sowie feste Verknüpfungen im Startmenü erweitern. Mit der Version Android 2.2 wurde ein Standard-Programmstarter eingeführt, der über eine feste Verknüpfung zur Anruf-Anwendung sowie zum Browser verfügt.

Der Mobiltelefonhersteller HTC verfügt fast immer über die veränderte Bedienoberfläche Sense. Der Unterschied zwischen der Standard-Bedienoberfläche liegt darin, dass der Programmstarter mittels Icons für das Programmmenü und das Telefon dargestellt wird. Darüber hinaus besitzt die Bedienoberfläche Sense auch noch ein globales, grünes Farbthema anstatt des orangefarbenen der Standardversion.
Wie ist die Architektur von Android aufgebaut?

Android baut auf einen Linux-Kernel 2.6 auf, welcher für die Speicherverwaltung und die Prozessverwaltung zuständig ist. Außerdem ist er eine Schnittstelle für das Abspielen von Multimedia sowie Netzwerkkommunikation. Des Weiteren stellt er eine Hardwareabstraktionsschicht für den Rest der Software zusammen und stellt die Gerätetreiber für das System bereit.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil ist, die von Sun Microsystem entwickelte, auf Java-Technik basierende virtuelle Maschine Dalvik sowie die Android-Java-Klassenbibliothek. Die gesamte Laufzeitumgebung baut auf der Dalvik Virual Machine auf, die von Google-Mitarbeiter Dan Bornstein entwickelt wurde. Diese ähnelt funktional sehr der normalen Java-VM, beide führen den Byte-Code aus. Der einzige Unterschied zwischen den beiden liegt in der virtuellen Prozessorarchitektur. Denn Java-VM baut auf einem Kellerautomaten auf, wohingegen der Dalvik-VM auf einer Registermaschine aufbaut. Die normalen Java-Compiler sind aufgrund der unterschiedlichen Prozessorarchitektur nicht für Dalvik-VM geeignet.

Anwendungen für das Betriebssystem werden grundsätzlich nur in Java geschrieben und dennoch nutzen geschwindigkeitskritische Bereiche eine Vielzahl von C oder C++ programmierte native Bibliotheken. Neben Codecs für die Medienwiedergabe ist hier auch ein Webbrowser vorhanden, welcher auf WebKit, der SQLite-Datenbank sowie auf eine Open GL basierende 3D-Grafikbibliothek aufbaut.

Damit man Apps bzw. Anwendungen für Android entwickeln kann, wird ein aktuelles Java-SDK sowie ein Android-SDK benötigt. Zuerst wird der in Java Quelltext mittels eines Java-Compilers übersetzt, anschließend wird dieser durch einen Cross-Assembler an die Dalvik-VM angepasst. Deshalb können Anwendungen auf jeder beliebigen Java-Entwicklungsumgebung entwickelt werden.

Durch die Modularität des Frameworks, sind alle Komponenten des Systems gleichberechtigt, ausgenommen davon ist die Virtuelle Maschine sowie das Kernelsystem. Diese Komponenten können jederzeit ausgetauscht werden, aus diesem Grund ist es auch möglich ein eigenes App zum Erstellen von Kurznachrichten zu entwickeln und die Standardfunktion zu ersetzen.

Ist Android für jeden frei verfügbar?

Android ist eine Freeware bzw. freie Software. Grundsätzlich besteht die Plattform unter Apache Lizenz, doch der Systemkern wird von GPL 2 vertrieben. Ausnahmen sind auch noch vorinstallierte Anwendungen von Google, der Quellcode von diesen Anwendungen ist aber nicht verfügbar.