Глава 2. Компоненты, устройства и модули карманных компьютеров

• 2.1. Дисплеи
  • 2.1.1. Электронно-лучевые трубки
  • 2.1.2. Жидкокристаллические экраны
• 2.2. Средства ввода информации
  • 2.2.1. Клавиатурные КПК
  • 2.2.2. Бесклавиатурные КПК
  • 2.2.3. Другие устройства ввода
• 2.3. Истбчники питания
  • 2.3.1. КПК, работающие от батарей
  • 2.3.2. КПК, работающие от аккумуляторов
• 2.4. Средства хранения и обмена информацией
  • 2.4.1. Карты памяти
  • 2.4.2. Внешние устройства и модули

2.1. Дисплеи
Дисплей является одной их самых важных частей карманного компьютера. Удобство восприятия информации на экране КПК на 90% зависит от вида и качества дисплея. Существуют различные виды дисплеев, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому при выборе карманного компьютера нужно четко представлять, какой тип дисплея установлен в той или иной модели, и на какие параметры это влияет.

2.1.1. Электронно-лучевые трубки
Как уже говорилось выше, электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) в карманных компьютерах не используются. Но они широко применяются в телевизорах, почти во всех мониторах настольных ПК, поэтому представлять принципы работы ЭЛТ весьма полезно. Также пользователь должен четко представлять, что он получает и что теряет, переходя от традиционного монитора на электронно-лучевой трубке к ЖК-дисплею карманного компьютера.

Рис. 2.1. Схема электронно-лучевой трубки

Схема электронно-лучевой трубки показана на рисунке 2.1. Первые устройства на электронно-лучевых трубках были созданы еще в 1897 г. немецким физиком, лауреатом Нобелевской премии, Фердинандом Брауном (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Изобретатель ЭЛТ Карл Фердинанд Браун, эскиз трубки Брауна

ЭЛТ представляет собой стеклянную колбу специальной формы, из которой откачан воздух. С одной стороны колбы находится электронная пушка, выпускающая поток электронов. Другая сторона покрыта изнутри специальным слоем (называемым люминофором), который светится при попадании в него потока электронов. Отклоняющая система направляет этот поток, заставляя его "обегать" всю поверхность экрана, формируя таким образом изображение. Но картинка, формируемая таким образом, может быть только черно-белой. Конструкция цветной ЭЛТ несколько сложнее, передний слой люминофора состоит из групп точек трех основных цветов — красного, зеленого и синего. В цветной ЭЛТ используются три электронных пушки, отвечающих за соответствующие цвета. Специальная металлическая маска (или в других конструкциях решетка) обеспечивает точность попадания потока электронов каждой из пушек на соответствующие им точки цветов люминофора. Это сделано для того, чтобы поток электронов, формирующий, например, синий цвет, не попадал на люминофор, светящийся при попадании зеленым цветом. Хотя следует заметить, что конструкция маски все равно несовершенна, и на ЭЛТ-мониторах часто можно заметить цветовые искажения (особенно по углам картинки).

2.1.2. Жидкокристаллические экраны
Жидкие кристаллы — особые вещества, находящиеся в жидком состоянии, но обладающие некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. ЖК-экраны появились относительно недавно, но история их появления даже старше появления электронно-лучевых трубок. Жидкие кристаллы были открыты в 1888 г. австрийским ботаником Ф. Райницером (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Ф. Райницер, первооткрыватель жидких кристаллов

Однако знания и технологии того времени не позволяли использовать их на практике. Прототип ЖК-дисплея был создан лишь через 80 лет, в 1968 г. В 1973 г. компания Sharp выпустила первое устройство с ЖК-экраном — калькулятор.

Рис. 2.4. Молекулы жидких кристаллов

Молекулы жидких кристаллов имеют четко выраженную вытянутую форму (рис. 2.4). Принцип формирования изображения при работе жидкокристаллического экрана состоит в так называемом твист-нематическом полевом эффекте (Twisted Nematic Field Effect, или сокращенно TN). Суть этого эффекта состоит в изменении поляризации проходящего через ЖК света при изменении напряженности электрического поля. При использовании дополнительного поляризатора это позволяет изменять прозрачность жидкого кристалла.
Жидкокристаллический экран состоит из двух стеклянных панелей, в промежутке между которыми и расположен слой жидких кристаллов. На пластинах имеются бороздки, сообщающие молекулам жидких кристаллов строго заданную ориентацию (сами молекулы имеют вытянутую форму). Это необходимо для того, чтобы поляризация света на всей площади экрана была одинаковой. При подаче напряжения на соответствующий участок экрана прохождение света через него изменяется, таким образом формируется изображение.
Существуют различные принципы реализации ЖК-экранов, но в целом можно выделить следующие их преимущества и недостатки по сравнению с ЭЛТ.

• Малые габаритные размеры. Толщина жидкокристаллических экранов составляет всего несколько миллиметров, что позволяет использовать их в различных устройствах, в том числе и в карманных компьютерах.
• Малое энергопотребление. Электропотребление различных ЖК-экранов может различаться, но в любом случае оно гораздо ниже потребления экрана с ЭЛТ. Это позволяет весьма успешно использовать батареи для питания устройств с ЖК-экранами.
• Отсутствие вредных излучений. Если электронно-лучевая трубка излучает почти во всех диапазонах (хотя и слабо), то ЖК-экран не излучает вовсе. В нем отсутствуют какие-либо источники излучений. Конечно, технологии производства ЭЛТ постоянно улучшаются, но в любом случае какое-то излучение ЭЛТ все равно остается. Поэтому работа с ЖК-монитором в любом случае безопаснее, это особенно актуально, если за компьютером работают (или играют, что вернее) дети.
• Отсутствие ошибок совмещения цветов и геометрических искажений. В то же время некоторые ЖК-мониторы имеют и определенные недостатки.
• Ограниченный угол обзора. Многие жидкокристаллические мониторы имеют угол обзора меньший, чем у мониторов на ЭЛТ. Это значит, что изображение выглядит нормальным при просмотре данных прямо перед монитором, но при просмотре сбоку качество изображения резко ухудшается. Для карманного компьютера это практически безразлично (пользователь в любом случае держит КПК прямо перед собой), но при покупке ЖК-монитора для настольного компьютера это нужно иметь в виду. Это может проявиться, например в том, что при совместном просмотре на компьютере видеофильма те, кто сидит чуть сбоку, будут наблюдать картинку не столь высокого качества. Хотя стоит заметить, что технология производства ЖК-мониторов постоянно совершенствуется и последние модели имеют угол обзора, сравнимый с ЭЛТ-мониторами. Но при покупке ЖК-монитора все равно имеет смысл обратить на это внимание, особенно приобретая относительно дешевые модели.
• Инерционность изображения. Инерционность некоторых типов ЖК-дисплеев весьма высока, что приводит к размытости динамичных движущихся изображений. Это относится и к ЖК-дисплеям карманных компьютеров. Для работы с текстом и информацией это неактуально, но если на карманном компьютере планируется играть в динамические игры или смотреть видео, то на это нужно обращать внимание. Современные ЖК-дисплеи с активной матрицей имеют малую инерционность, сравнимую с дисплеями на ЭЛТ, но в более старых (и в более дешевых) моделях инерционность может быть относительно большой.
• Дефектные пикселы. Эта проблема присуща ЖК-мониторам с активной матрицей. Как будет показано ниже, эти дисплеи используют специальную матрицу транзисторов для управления элементами изображения. Проблема в том, что этих транзисторов очень много (несколько миллионов), и из-за несовершенства технологии некоторые из них могут оказаться неработающими. Из-за этого часть пикселов на экране может не работать. На экране неработающий пиксел будет выглядеть, как слегка заметная точка, например зеленого цвета. Важно иметь в виду, что нормами производства допускается некоторый процент дефектных пикселов (обычно до 8 штук на монитор), поэтому ЖК-монитор с несколькими неработающими пикселами невозможно будет поменять по гарантии. Отремонтировать монитор и убрать этот дефект также невозможно. Способ проверки довольно прост — нужно вывести на ЖК-монитор одноцветное изображение и внимательно рассмотреть его, дефектные пикселы будут заметны, если они есть. Получить ЖК-монитор с дефектными пикселами тем более обидно, поскольку стоимость монитора весьма высока и может составлять более 500 долларов.

Рассмотрим теперь типы мониторов, имеющиеся в продаже, их преимущества и недостатки.
Как уже отмечалось выше, основным элементом изображения является пиксел. При формировании пикселов используются следующие технологии:

• STN (Super Twisted Nematic). Степень поляризации светового луча в этих дисплеях повышена с 90 до 270 градусов, благодаря чему контрастность изображения повышается;
• DSTN (Double STN). Для формирования изображения используются сдвоенные STN-ячейки, что позволяет еще больше повысить контрастность и разрешающую способность;
• TSTN (Triple STN). В этой технологии добавлены 2 слоя полимерной пленки для обеспечения лучшего качества изображения и для улучшения цветопередачи (в цветных дисплеях).
  Для корректного формирования изображения необходимо вовремя "включать" и "выключать" нужные пикселы. Для этого существуют две технологии.

Пассивная матрица
В дисплеях этого типа изображение формируется строка за строкой, управляющие сигналы последовательно "обегают" все пикселы, формируя таким образом изображение. Из-за относительно большой электрической емкости ячеек время обновления экрана весьма велико и составляет около 300 мс, что вызывает некоторые неудобства, особенно при динамично меняющихся изображениях.

Активная матрица (TFT)
Дисплеи с активной матрицей являются самыми совершенными в настоящее время (но и самыми дорогими соответственно). В дисплее с активной матрицей каждому пикселу изображения соответствует активный элемент (транзистор), компенсирующий электрическую емкость ячейки. Благодаря этому время реакции дисплея меньше, чем у пассивной матрицы, и составляет около 50 мс. Транзистор также играет роль элемента памяти, поэтому нет нужды постоянного обновления экрана, изображение хранится до тех пор, пока не последует команда на его изменение.
Конструктивно транзисторы выполнены в виде матрицы, покрывающей весь дисплей. Матрица прозрачна, ее толщина составляет 0,1—0,01 микрон, поэтому технология называется TFT (Thin Film Transistor). TFT-дисплеи являются самыми качественными на сегодняшний день, имеют малое время реакции, позволяющее играть в игры и смотреть видео с качеством, сравнимым с традиционными дисплеями на электронно-лучевых трубках. TFT-дисплеи также имеют больший угол обзора. Недавно появилась технология SuperTFT, позволяющая сделать угол обзора еще большим.
Однако и дисплеи с пассивной матрицей не стоит списывать раньше времени. Во-первых, их стоимость более чем в два раза дешевле стоимости TFT-дисплеев, во вторых технологии не стоят на месте, и появляются дисплеи с пассивной матрицей, почти не уступающие по параметрам моделям с TFT. Ну, а в-третьих, в 90% случаев карманный компьютер используется для работы с малодинамичной (например, текстовой) информацией, поэтому более высокая инерционность практически не сказывается на удобстве работы. Поэтому если для настольного компьютера ЖК-дисплей с пассивной матрицей пока еще мало применим, то для КПК он вполне успешно может использоваться.

Режимы работы ЖК-дисплеев
Как уже упоминалось выше, в основе работы ЖК-дисплея лежит изменение прозрачности отдельных пикселов. Но для того, чтобы изображение было четким и ярким, необходимо, чтобы эти пикселы были хорошо видны и через них проходил свет. По режиму работы ЖК-дисплеи подразделяются на 3 типа.

• Рефлективные (отражающие). В этом случае ЖК-дисплей не имеет собственного источника освещения, он лишь отражает падающий на него свет (рис. 2.5). Преимущества такого дисплея следующие:
  • самое низкое энергопотребление. Дисплеи этого типа не имеют собственного источника света, поэтому их энергопотребление минимально;
  • хорошая видимость при ярком освещении. Поскольку дисплей лишь отражает падающий свет, то чем лучше внешняя освещенность, тем четче изображение на дисплее.

    Эти дисплеи имеют также и ряд недостатков:

  • обычно только черно-белое изображение. При отраженном свете корректная цветопередача весьма затруднена, поэтому выпускают, в основном, черно-белые рефлективные дисплеи;
  • плохая видимость при ограниченном освещении. Этот недостаток вполне очевиден, но производители карманных компьютеров обычно снабжают КПК подсветкой, позволяющей работать и в условиях недостаточной освещенности.

Рис. 2.5. Световой поток в рефлективном дисплее

• Трансмиссивные (пропускающие). Дисплеи этого типа не используют отраженный свет, имеют собственный источник света позади экрана (рис. 2.6). К преимуществам дисплеев этого типа можно отнести гораздо более четкое изображение и яркие цвета при использовании в помещении. Такие дисплеи применяются в настольных ЖК-мониторах и ноутбуках. В то же время, дисплеи имеют два недостатка — повышенное энергопотребление и затрудненность использования дисплея на ярком свете.

Рис. 2.6. Световой поток в трансмиссивном дисплее

Повышенное энергопотребление происходит из-за постоянной работы лампы задней подсветки, это не так актуально для настольных ЖК-дисплеев, но весьма заметно для карманных компьютеров. Например, время непрерывной работы КПК Palm с рефлективным дисплеем составляет около 30 часов, время работы КПК Casio Е-125 (с трансмиссивным дисплеем) составляет не боле 6—8 часов. Вторым недостатком является невозможность работы на ярком свете (например, на улице при свете солнца). Это связано с тем, что яркость дневного света (и тем более прямого солнечного) гораздо больше яркости лампы подсветки, поэтому ее свет "забивается" при работе на ярко освещенном месте. Это приводит к ухудшению качества изображения или даже к полной невозможности использования КПК при ярком свете. Например, у того же КПК Casio Е-125 на улице в ясный день на экране вообще ничего не видно. Это нужно учитывать тем, кто планирует активно использовать КПК на улице (например, сотрудникам милиции, дорожным службам) или тем, кто просто хочет пользоваться КПК на природе, например, читая книги на пляже, или в походе во время отпуска.

• Трансфлективные (полупрозрачные). Эти дисплеи являются усовершенствованным вариантом дисплеев предыдущего типа. Они имеют как лампу задней подсветки, так и полупрозрачный отражающий слой, позволяющий использовать их при ярком свете (рис. 2.7). Такие дисплеи имеют слегка более низкое качество, чем трансмиссивные, но зато могут нормально использоваться на улице. Дисплеи такого типа широко используются в сотовых телефонах и новых моделях карманных компьютеров, экран которых хорошо отображает информацию как в помещении, так и на ярком солнечном свете.

Также дисплей может быть позитивным или негативным, это зависит от того, что затемняется: само изображение или его фон.
К сожалению, производители КПК не указывают точно, какого типа дисплеи используются в тех или иных моделях. Поэтому об этом приходится только догадываться. Можно лишь отметить, что рефлективные дисплеи используются в дешевых карманных компьютерах Palm, трансмиссивные дисплеи использовались в моделях Е-115, Е-125 и ЕМ-500. В настоящее время все новые карманные компьютеры (например, Compaq IPAQ) комплектуются трансфлективными дисплеями, т. к. они обеспечивают нормальную видимость и в помещении, и на ярком солнечном свете. На самом деле, это правильное решение, т. к. идеальная цветопередача карманным компьютерам не нужна, а качество цветопередачи трансфлективных дисплеев лишь чуть уступает качеству трансмиссивных. Карманные компьютеры с трансмиссивным дисплеем имеют еще одно преимущество — на таких КПК можно принудительно отключить подсветку экрана, что намного продлевает время автономной работы.

Рис. 2.7. Световой поток в трансфлективном дисплее

Классификация дисплеев различных карманных компьютеров по количеству отображаемых цветов приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Типы дисплеев и КПК, их использующие

2.2. Средства ввода информации

Очевидно, что у настольного компьютера основное средство ввода одно — клавиатура. Карманные компьютеры в этом плане более разнообразны. Все КПК можно подразделить на два вида — клавиатурные и бесклавиатурные.

2.2.1. Клавиатурные КПК
По внешнему виду клавиатурный КПК похож на небольшой ноутбук (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Клавиатурный КПК HP Jornada 720

Компьютеры этого типа относятся к промежуточному классу между карманными компьютерами и ноутбуками. Например, представленный на рис. 2.8 компьютер имеет процессор 206 МГц, 32 Мбайт памяти, встроенный модем, масса этого компьютера 0,5 кг, а стоимость ($700—800) вполне сопоставима со стоимостью вполне приличного ноутбука. Вполне очевидно, что подобные компьютеры рассчитаны на пользователей, которым нужно часто пользоваться клавиатурой, набирать большое количество текстов, но которым неудобно носить с собой обычный ноутбук (масса ноутбука обычно составляет от 2 кг). Потому клавиатурные КПК рассчитаны на писателей, журналистов и других людей подобных профессий, но "обычным" людям они ни к чему. Клавиатурные КПК обычно имеют весьма большие габариты, читать книги, просматривать информацию, держа такой КПК на руках, также неудобно из-за относительно большой массы.

2.2.2. Бесклавиатурные КПК
Этот тип КПК является самым распространенным и удобным для большинства пользователей (рис. 2.9).
Как показывает опыт, 95% времени пользователь использует КПК в режиме "для чтения". Это чтение электронных книг, просмотр различной информации (справочные данные, адреса, телефоны, карты и т. д.). Поэтому клавиатура карманному компьютеру в большинстве случаев не нужна. Многие производители КПК пошли по этому пути, создав очень удобные в использовании и компактные компьютеры.
Для большинства КПК существует два способа ввода текста — экранная клавиатура и использование специальных символов "граффити". Экранная клавиатура — один из наиболее надежных, наглядных и быстрых способов ввода информации (рис. 2.10). На экране отображается клавиатура, пользователь нажатием пера на экран вводит нужный текст. При небольшом навыке можно добиться весьма высокой скорости ввода, позволяющей без труда набрать небольшую заметку.

Рис. 2.9. Бесклавиатурный КПК Palm m505

Рис. 2.10. Экранная клавиатура карманного компьютера

Символы граффити (рис. 2.И) позволяют писать текст почти как на обычной бумаге, однако использование граффити требует некоторого обучения. Какой из способов ввода лучше, сказать трудно. Каждый пользователь решает это для себя сам. Следует отметить, что КПК Palm имеет относительно маломощный процессор, поэтому точность распознавания букв не очень высока, и при использовании "граффити" процент ошибок весьма велик. КПК системы PocketPC имеют более мощный процессор, что позволяет использовать более сложные и эффективные алгоритмы распознавания, и, соответственно, позволяет использовать более естественное начертание букв. Да и точность распознавания гораздо выше. Некоторые проблемы существуют лишь с русским алфавитом, т. к. изначально в Windows СЕ он не предусмотрен. Поэтому с большой вероятностью при наборе русского текста п на PocketPC придется использовать экранную клавиатуру.
Третьим способом ввода текстовой информации является подключение внешней клавиатуры. Этот способ актуален, если время от времени на КПК приходится набирать большое количество текстовой информации. Внешняя клавиатура удобна тем, что ее можно подключить только при необходимости, остальное время она может лежать, например, в сумке, совершенно не мешая работе с КПК и не увеличивая его массу и габариты. Скорость и удобство набора текста на внешней клавиатуре такие же, как и на персональном компьютере или ноутбуке.

Рис. 2.11. Символы граффити КПК Palm

В продаже можно встретить несколько вариантов внешних клавиатур.

• GoType! Pro. Клавиатура неразборная, сверху в неактивном состоянии закрывается крышкой (рис. 2.12). Основное преимущество этой модели — надежность, впрочем, за счет некоторого увеличения габаритов.

Рис. 2.12. Внешняя клавиатура GoType! Pro

• Palm Portable Keyboard. Самая компактная из внешних клавиатур, складывается в 4 раза! В сложенном виде клавиатура имеет размеры чуть больше самого КПК (рис. 2.13). Недостатком можно считать меньшую механическую надежность, чем у предыдущей модели, но в целом конструкция Palm Portable Keyboard достаточно надежна.

Рис. 2.13. Внешняя клавиатура Palm Portable Keyboard

Недостатком всех моделей внешних клавиатур является их привязка к определенным моделям КПК. Это связано с тем, что различные модификации КПК имеют разные разъемы. Например, КПК Palm III, Palm mlOO, ml05 и HandEra 330 имеют один тип разъема, а КПК Palm m!25, m!30, m500 — другой тип. Это значит, что клавиатура для КПК Palm mlOO не будет работать с Palm m500. Это обидно, поскольку клавиатура сама по себе достаточно дорогая, ее стоимость составляет около $100. Покупая клавиатуру, пользователь "привязывает" себя к этой модели КПК, т. к. при замене КПК ему придется менять и клавиатуру. Хотя можно купить переходник, но он также недешевый, его стоимость около $30.
Существует и другой вариант подключения внешней клавиатуры — использование специального "переходника" для подключения стандартной клавиатуры PS/2. Одно из таких устройств— инфракрасный модуль PDApex IrKBlOl (рис. 2.14). К этому модулю подключается стандартная PS/2-клавиатура, сам модуль обменивается с КПК данными по инфракрасному порту.

Рис. 2.14. Инфракрасный модуль PDApex lrKB101

Преимущества такого подхода очевидны — модуль теоретически может работать с любыми моделями КПК. На практике это зависит от того, написали ли разработчики соответствующие драйверы, поэтому о совместимости с конкретными моделями лучше узнать у продавца или на сайте производителя.
Совсем недавно в новостях было сообщение, что разработана складная клавиатура для карманных компьютеров, обменивающаяся данными через инфракрасный порт. По идее, такой вариант является самым удобным, остается лишь ждать, пока это полезное устройство будет завезено в Россию.

2.2.3. Другие устройства ввода
Карманные компьютеры не отличаются разнообразием устройств ввода. Некоторые модели (например, Sony CLIE PEG-NR70V) имеют встроенную фото/видеокамеру, для других КПК возможно подключение камеры, сделанной в формате подключаемых карт CompactFlash. Практического смысла в этом относительно мало, т. к. эти камеры обычно имеют очень низкое разрешение (максимум обычно 640x480) при весьма высокой цене. Качество сделанных снимков заметно уступает качеству нормального цифрового фотоаппарата.
Для КПК существуют и специальные устройства ввода, например сканеры штрихкодов, но они вряд ли будут интересны большинству читателей. Наиболее частая область их применения — использование КПК в качестве складского или торгового терминала. Для этих же целей служат и специальные портативные узколенточные принтеры, подключаемые к КПК. Некоторые КПК, например Casio Cassiopeia IT-2000D33E, имеют даже встроенный принтер (печатающий на 8-сантиметровой бумаге). Некоторые КПК, например Casio Cassiopeia IT-700RFSTD, имеют встроенный радиопередатчик стандарта 1ЕЕЕ802.11b с дальностью действия до 90 м на открытом пространстве. Но эти КПК относятся к специализированным, имеют весьма немалую цену и вряд ли будут интересны большинству читателей.

2.3. Источники питания
В целом, карманные компьютеры можно разделить на два больших типа: КПК, работающие от аккумуляторов, и КПК, работающие от батарей. Других типов источников питания пока реально в продаже не существует, хотя различные фирмы непрерывно работают над альтернативными источниками энергии для мобильных устройств, от солнечных батарей и топливных элементов, до микродвигателей, работающих на сжиженном пропане.

2.3.1. КПК, работающие от батарей
Исторически это первый появившийся тип карманных компьютеров. В настоящее время от батарей запитываются недорогие КПК, имеющие невысокое энергопотребление за счет черно-белого экрана и относительно маломощного процессора. Время работы такого КПК от батарей весьма велико и может составлять от недели до нескольких месяцев. Питание от батарей наиболее удобно в поездках, когда носить с собой зарядное устройство и искать розетку на 220 В весьма неудобно, а то и невозможно.
Обычно карманные компьютеры запитываются от двух батарей типа "ААА", которые могут быть заменены двумя аккумуляторами соответствующего типа (исключение составляет лишь КПК HandEra, использующий 4 батарейки "ААА"). Недостаток использования аккумуляторов состоит лишь в том, что для заряда аккумуляторы придется вытащить на несколько часов, что в ряде КПК приведет к потере данных. Некоторые пользователи в этом случае покупают две батарейки, вставляя их в КПК только на время зарядки. Поскольку в режиме "спячки" энергопотребление КПК очень мало, этих батареек хватает весьма надолго.

2.3.2. КПК, работающие от аккумуляторов
Использование аккумуляторов обычно более удобно, чем эксплуатация батарей. Все карманные компьютеры, работающие на аккумуляторах, способны автоматически заряжать их при установке в подставку синхронизации (кредл). Поэтому для зарядки аккумулятора достаточно вечером поставить КПК в кредл и о покупке батарей можно не беспокоиться. Недостатком некоторых аккумуляторных КПК является невозможность самостоятельной замены аккумулятора, поэтому в случае его выхода из строя придется обращаться в сервис-центр (средний срок службы аккумулятора — около 2-х лет).
КПК, использующие аккумуляторы, можно разделить на два типа. Первый тип — КПК с низким энергопотреблением, в которых использование аккумуляторов введено только для удобства пользования. Второй тип — мощные КПК, которые потребляют так много электроэнергии, что использование батарей в любом случае было бы невозможным. Например, КПК Casio BE-300 работает от аккумулятора всего 2—3 часа. Понятно, что покупать пару батареек каждые два часа работы нереально.

Типы аккумуляторов
Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы
Технология изготовления щелочных никелевых аккумуляторов была предложена в 1899 г., а с 1947 года начались исследования герметичных Ni-Cd-аккумуляторов, которые используются до сих пор (рис. 2.15).

Рис. 2.15. Различные виды выпускаемых Ni-Cd-аккумуляторов

Ni-Cd-аккумуляторы обладают следующими преимуществами:

• быстрый метод заряда;
• большое число циклов заряда/разряда (при правильном обслуживании Ni-Cd-аккумулятор выдерживает свыше тысячи циклов);
• легкое восстановление после понижения емкости и длительного хранения; П малая чувствительность к неправильной эксплуатации;
• низкая цена.

Основные недостатки Ni-Cd-аккумуляторов — невысокая емкость и наличие эффекта памяти. Так называемый эффект памяти заключается в постепенной потере емкости при долговременном использовании аккумулятора.
Никель-кадмиевые аккумуляторы не рекомендуется держать слишком долго в зарядном устройстве, перезаряд им вреден. Время от времени аккумуляторам требуется полный разряд, это продлевает срок их эксплуатации.

Никель-металл-гидридные (Ni-MH) аккумуляторы
Этот тип аккумуляторов стал разрабатываться как замена никель-кадмиевых аккумуляторов, обладающих невысокой емкостью.
Ni-MH-аккумуляторы обладают следующими преимуществами:

• на 30—50% большая емкость по сравнению с Ni-Cd-аккумуляторами;
• меньшая склонность к эффекту памяти, чем у Ni-Cd, а у новых моделей полное отсутствие эффекта памяти;
• экологически чистая технология производства.

Ni-MH-аккумуляторы имеют и некоторые недостатки:

• меньшее число циклов заряда/разряда, около 500 (хотя у новых моделей может быть и около 1000);
  П большее, чем у Ni-Cd, время заряда;
• более высокий, чем у Ni-Cd, саморазряд;
• примерно на 30% более высокая, чем у Ni-Cd, цена.

Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы
Первые исследования литиевых аккумуляторов проводились еще в 1912 г., однако коммерчески пригодные образцы появились только к 1970 г. Сейчас выпускаются Li-Iort-аккумуляторы различных модификаций (рис. 2.16), аккумуляторы этого типа широко используются во многих моделях карманных компьютеров.

Рис. 2.16. Li-Ion-аккумуляторы

Li-Ion-аккумуляторы обладают следующими преимуществами:

• примерно вдвое большая емкость по сравнению с Ni-Cd;
• низкий саморазряд;
• высокое напряжение единичного элемента (3,6 В вместо 1,25 В у Ni-Cd и Ni-MH);
• отсутствие эффекта памяти.

Li-Ion-аккумуляторы имеют и некоторые недостатки:

• высокая стоимость;
• старение аккумулятора, даже если он не используется — через 2—3 года аккумулятор становится непригодным к эксплуатации.

Литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы
Стали разрабатываться в целях замены литий-ионных аккумуляторов. Основное отличие их состоит в использовании специального твердого электролита.
Li-Pol-аккумуляторы обладают следующими преимуществами:

• более низкая себестоимость, чем у Li-Ion-аккумуляторов;
• возможность производить очень тонкие аккумуляторы и аккумуляторы произвольной формы.

В остальном они почти полностью идентичны Li-Ion-аккумуляторам.
В целом, соотношение емкости, массы и объема различных видов аккумуляторов можно увидеть на рисунке 2.17.

Рис. 2.17. Соотношение параметров аккумуляторов различных типов

Типы аккумуляторов, используемые в различных КПК, можно увидеть в табл. 2.2, время работы различных карманных компьютеров приведено в табл. 2.3. Следует иметь в виду, что энергопотребление КПК зависит от многих факторов (от загрузки процессора, яркости подсветки и т. д.), поэтому указание точного времени автономной работы вряд ли возможно.

Таблица 2.2. Типы источников питания, используемые в различных КПК

Таблица 2.З. Примерное время непрерывной работы некоторых КПК

2.4. Средства хранения и обмена информацией

2.4.1. Карты памяти
Самый удобный способ хранения и переноса данных состоит в использовании внешних карт памяти (см. рис. 1.3). Карты памяти имеют большой объем (от 8 Мбайт до 1 Гбайт), маленькие размеры (размер карты примерно равен размеру почтовой марки) и высокую надежность. Надежность обусловлена тем, что карта памяти не имеет движущихся частей, внутри ее содержится, в основном, лишь микросхема перепрограммируемой памяти. Поэтому карты памяти имеют очень малый вес, высокую механическую надежность и долговечность. Следующим преимуществом карт памяти является их энергонезависимость. Данные, хранящиеся в КПК, теоретически могут пропасть. Например, если полностью разрядился аккумулятор или выпала из разъема батарейка. Вероятность этого, конечно, мала, но в том случае, когда на КПК хранятся важные данные, весьма неплохо сохранять их дополнительно в надежном месте.
Основное преимущество использования карт памяти — расширение памяти КПК. Сам карманный компьютер обычно имеет от 8 до 64 Мбайт памяти, но это весьма немного при современных объемах и количестве программного обеспечения. Программы, фотографии, справочники, книги в электронном виде, все это без проблем может быть размещено на одной-двух картах памяти суммарной массой в несколько грамм. Так, например, карта MultiMediaCard весом всего 1,5 г, может хранить 64 Мбайт информации, что составляет более десяти тысяч страниц машинописного текста! Располагая хотя бы одной картой памяти, пользователь может без труда записать на нее большое количество объемных книг и пользоваться ими. Например, взять их с собой в отпуск. Для сравнения стоит заметить, что книга Л. Н. Толстого "Война и мир" занимает в сжатом виде 1 Мбайт. Сейчас уже на всех КПК существуют программы, позволяющие читать тексты прямо из архивов, таким образом на карте памяти можно без труда поместить 64 книги, по размеру сравнимых с вышеупомянутой книгой Толстого. Другой способ удобно разместить такое количество книг вряд ли существует, попробуйте унести 64 книги "Война и мир" в бумажном варианте...
Следующий вариант использования карт памяти — хранение музыкальных или видеофайлов. Некоторые карманные компьютеры имеют возможность проигрывания музыкальных файлов (обычно формата МРЗ), но памяти КПК (обычно максимум 32 Мбайт) хватит только для хранения нескольких композиций. Поэтому использование карт памяти в этом случае весьма актуально. Хотя 64 Мбайт хватит для хранения максимум 30—50 минут звукозаписи. Сейчас уже существуют карты памяти на 128 Мбайт, а производители заявляют о выпуске карт размером 1 Гбайт, что позволит в недалеком будущем использовать КПК для прослушивания аудиофайлов гораздо более эффективно.
Рассмотрим различные виды карт памяти, использующихся в карманных компьютерах.

Карты SmartMedia
Карты этого типа являются весьма компактными. Их размер составляет ; всего лишь 43x38x0,77 мм, вес 1,8 г (рис. 2.18). Объем информации, размещаемой на карте, составляет от 2-х до 128 Мбайт. В карманных компьютерах карты этого типа не используются. Связано это с тем, что для их работы необходимо напряжение 3,3 или 5 вольт, что проблематично для КПК. Основное применение эти карты нашли в цифровых фотоаппаратах и в КПК напрямую не применяются. Хотя как исключение, подтверждающее правило, существует адаптер аххРас фирмы AMS Software & Elektronik GmbH, позволяющий подключать такие карты к Palm IIIx.

Рис. 2.18. Карты памяти SmartMedia

Следует отметить, что карты памяти этого типа в настоящее время считаются морально устаревшими, и их развитие прекращено.

Карты MultiMediaCard и Secure Digital
Эти карты — самые легкие и маленькие из всех карт памяти (рис. 2.19). Эти два типа карт совместимы друг с другом, считывающие устройства "понимают" оба типа карт. Сейчас максимальный объем составляет 256 Мбайт, но к концу 2002 года ожидается выпуск карт объемом 1 Гбайт.

MultiMediaCard
Размер карт этого типа — 32x24x1,5 мм, вес — 1,5 г. Стандарт MultiMediaCard появился в 1997 г., будучи представленным фирмами SanDisk и Siemens. Сейчас этого стандарта придерживаются такие фирмы, как Casio, SanDisk, Siemens, Symbian, Nokia.

Secure Digital
По габаритным размерам эти карты отличаются от MultiMediaCard толщиной. Размер карт этого типа — 32x24x2,1 мм. По функциональности эти карты явились развитием предыдущих, они появились в 1999 году. Эти карты имеют встроенную защиту от нелегального использования информации, позволяющей осуществлять поддержку авторских прав (правда для российских пользователей это не столь актуально). Карты также имеют механическую блокировку записи (на 3,5-дюймовых дискетах), что весьма удобно.
Карты Secure Digital дороже, чем MultiMediaCard, к тому же часть полезного объема отведена под информацию для защиты авторских прав, поэтому реальный объем меньше указанного на карте. Поэтому пользователям для хранения информации целесообразно покупать карты стандарта MultiMediaCard.
Карты этих двух типов широко используются в карманных компьютерах Compaq iPAQ 3850/3870, Palm m 125/1 30/500/505/5 15/i705, HandEra 330 и др.

Рис. 2.19. Карты памяти MultiMediaCard и Secure Digital

Карты CompactFlash
Первые карты этого типа были выпущены фирмой SanDisk в 1994 году (рис. 2.20). Они выпускаются в двух вариантах — Туре I (42,8x36,4x3,3 мм) и Туре II (36,4x42,8x5 мм). Устройства для чтения односторонне совместимы, т. е. считыватель карт Туре II может использовать карты Туре I, но не наоборот. Карты Туре I выпускаются объемом до 400 Мбайт, карты типа Туре II выпускаются объемом до 1 Гбайт. В настоящее время стоимость таких карт является самой низкой. Например, CF-карта объемом 126 Мбайт стоит около $50, в то время как SD-карта такого же объема стоит $110. Поэтому при прочих равных условиях стоит брать устройства, поддерживающие стандарт CompactFlash.
Карты этого типа используются в карманных компьютерах Casio Е-125, Casio BE-300, HandEra 330, Psion 5mx и др.
Преимуществом карт этого типа является то, что выпущено большое количество разнообразной аппаратуры, сделанной в форм-факторе CompactFlash (рис. 2.21). Например, можно отметить такие устройства, как цифровые ка-I меры, Bluetooth-адаптеры, модемы, жесткие диски и пр.

Рис. 2.20. Карта памяти CompactFlash

Рис. 2.21. Камера и жесткий диск объемом 1 Гбайт стандарта CompactFlash

Карты Memory Stick
Карты этого типа разработаны в 1999 году компанией Sony. Размер карт этого типа — 22x50x2,8 мм, вес — 4 г (рис. 2.22). В карманных компьютерах Memory Stick используется только в моделях Sony CLIE. Карты этого типа дороже других, и относительно мало распространены, но недавно Sony объявила о грядущем снижении цен, что, возможно, повысит популярность этих карт.

Рис. 2.22. Карта памяти Memory Stick

Летом 2002 года компания Sony собирается выпустить карты уменьшенного размера, что также удобно, т. к. "обычные" карты Memory Stick являются весьма большими по сравнению с картами других стандартов (SD/MMC и CompactRash). Никаких подробностей о новых картах Memory Stick пока нет.

2.4.2. Внешние устройства и модули
Все разнообразие внешних устройств для карманных компьютеров сводится к двум основным направлениям. Существуют внешние устройства, подключаемые к специальному разъему Palm-совместимых КПК, и внешние устройства, подключаемые к стандартным разъемам карт памяти. Устройства второго типа более удобны благодаря своим стандартным интерфейсам, устройства первого типа пока еще существуют, но в перспективе будут вытеснены.

Устройства и модули для карманных компьютеров Palm
Модуль резервного копирования
Как уже упоминалось выше, младшие модели КПК Palm не имеют разъема для использования карт памяти. Поэтому теоретически возможна потеря важных данных, например если пользователь вовремя не успеет заменить батарею. Для исключения подобных неприятностей для КПК Palm были разработаны модули MemorySafe и FlashPlug (рис. 2.23).

Рис. 2.23. Модули резервного копирования для Palm Ill/ml Ох и для Palm Vx

Эти модули вполне компактны, иметь их всегда при себе пользователю не составит труда. К модулю прилагается программное обеспечение, позволяющее сохранить все данные из КПК, сохранить только избранные файлы, или же наоборот, занести данные обратно из модуля в КПК. В целом работа модуля понятна, и особых затруднений при работе с ним не возникнет.
Понятно, что обычному пользователю, который имеет возможность регулярного сохранения данных на ПК, модуль подобного типа не нужен — даже при потере данных они будут автоматически восстановлены при первой же синхронизации. Основное назначение этого модуля — хранить данные в случае невозможности синхронизации с компьютером. Особенно это актуально в дальних поездках, когда все данные хранятся на КПК, и в случае какой-либо потери их восстановление будет невозможно.
Еще раз следует напомнить, что подобные устройства являются тупиковой отмирающей ветвью, т. к. современные КПК позволяют без каких-либо дополнительных ухищрений хранить данные на стандартных картах памяти. Но для более старых моделей КПК Palm IIIx, Palm mlOO/ml05 это по-прежнему актуально, т. к. работа с картами памяти на них невозможна. Во многих городах, особенно далеких от столичных, выбор карманных компьютеров весьма невелик (или совсем отсутствует), поэтому старые модели КПК еще достаточно широко используются. Применение модуля резервного копирования позволит и на старых моделях КПК обеспечить надежное хранение данных.
Примерная стоимость модуля — от $80.

Модем
При использовании КПК может оказаться весьма актуальным получение доступа к сети Интернет, к электронной почте или, наконец, к ICQ. В стандартной поставке карманный компьютер средств доступа к Всемирной сети не имеет, однако внешний модем для КПК вполне можно купить.
В целом, доступ к сети Интернет из карманного компьютера можно производить двумя способами. Первый способ — подключение через сотовый телефон. Преимуществами такого подхода являются его простота и мобильность: для выхода в Интернет не нужно никаких других устройств, плюс, этот способ удобен своей автономностью — можно выходить в Интернет из любой точки, хоть из резиновой рыбачьей лодки посередине большого озера (естественно, эта "точка" должна находиться в пределах доступа к сотовой сети, поэтому, например, спелеологам, сидящим под землей в пещерах, этот способ никак не подойдет).
При всех своих несомненных преимуществах доступ в Интернет через сотовую сеть имеет весьма большие недостатки.

• Дороговизна доступа. В настоящее время доступ в Интернет через сотовый телефон стоит весьма дорого. Так, например, у компании МТС в Петербурге стоимость доступа составляет 5 центов в минуту, или $3 в час, что гораздо дороже обычного телефонного доступа ($0,4—0,6 в час), плюс за саму возможность пользоваться мобильным Интернетом взимается дополнительная плата $2 в месяц.
• Небольшая скорость доступа. Стандартом GSM обеспечивается скорость передачи данных до 14 400 бит/с, что гораздо меньше, чем при обычном доступе. Однако, на самом деле, для использования совместно с карманным компьютером это не является столь критичным, т. к. в большинстве случаев вряд ли мобильный Интернет будет применяться для перекачивания больших файлов. А для чтения почты или просмотра информации и 14 400 бит/с вполне сойдет.
  Физически подключение карманного компьютера к Интернету через сотовый телефон можно осуществить тремя способами.
• Использование инфракрасного порта. Способ, с одной стороны, самый дешевый, т. к. не требует покупки дополнительных устройств. Единственное требование — инфракрасные порты должны находиться в пределах прямой видимости на небольшом расстоянии (10—15 см), как показано на рис. 2.24. Поэтому для обеспечения удобства пользования нужно удобно расположить устройства, например на столе. Это значит, что пользоваться Интернетом стоя (например, в общественном транспорте) будет весьма неудобно, т. к. держать в руках одновременно карманный компьютер, сотовый телефон и перо для управления КПК, вряд ли получится.

Рис. 2.24. Подключение телефона к КПК через ИК-порт

• Использование специального кабеля (рис. 2.25). Способ более дорогой, т. к. соединительный кабель стоит весьма недешево (около $30). Преимуществом такого подхода является более надежное соединение, нет необходимости располагать устройства специальным образом. Теоретически возможно убрать телефон в карман, держа в руке карманный компьютер (это зависит от длины кабеля).
• Использование Bluetooth. На сегодняшний день это самая современная и удобная технология обмена данными. Bluetooth-модуль представляет собой небольшую микросхему, способную передавать данные в радиодиапазоне на частоте 2,4 ГГц на расстоянии 10 метров. Скорость передачи может достигать 500 Кбит/с. Уже есть сотовые телефоны, имеющие поддержку Bluetooth, а для карманного компьютера придется докупать соответствующую карту. Преимущество такого способа в том, что можно держать сотовый телефон, например, в кармане, пользуясь при этом Интернетом с КПК. Подробнее технология Bluetooth будет описана ниже.

Рис. 2.25. Подключение телефона к КПК через соединительный кабель

Справедливости ради нужно отметить, что доступ в Интернет посредством GPRS лишен этих недостатков — скорость передачи данных составляет до 115 Кбит/с, а оплата берется только за объем переданных данных. Но доступ к GPRS пока возможен только в Москве, и, возможно, будет в Санкт-Петербурге в 2003 году. Для жителей других городов России это пока не актуально.
Второй способ выхода в Интернет с карманного компьютера состоит в использовании обычной телефонной линии. Этот способ является обратным предыдущему, соответственно, меняются местами все рассмотренные ранее преимущества и недостатки. С одной стороны, доступ в Интернет возможен на более высокой скорости и за более низкую цену, с другой стороны, пользователь теряет мобильность и автономность, т. к. "привязан" к телефонной линии.
Подключение карманного компьютера к модему возможно двумя способами. Первый способ состоит в покупке специального модема для КПК Palm (рис. 2.26). Такой модем компактен, имеет автономное питание и весьма удобен. Существенным недостатком является его цена, которая составляет около $150—200. Второй способ — подключение стандартного внешнего модема к Palm через специальный кабель. Способ более дешевый. Несмотря на то, что кабель стоит $20—30, суммарная стоимость кабеля с модемом составляют меньше, чем $150—200. Недостатком же являются гораздо большие габариты, придется носить с собой внешний модем и блок питания, а также должен быть доступ к сети в 220 В для питания модема.

Рис. 2.26. Модем для КПК Palm и кабель для подключения внешнего модема

Пейджер
Сложно сказать, насколько в настоящее время полезно это устройство. Всплеск интереса к пейджерам уже прошел, сейчас их с успехом заменяют GSM-телефоны, которые за последнее время значительно подешевели, обладают не меньшими возможностями (в частности, способны принимать текстовые SMS-сообщения) и стоимостью обслуживания. Тем не менее, может быть кому-либо эта информация будет интересна.

Рис. 2.27. Пейджер SlyFox PRM 516 для КПК Palm

Пейджер является автономным устройством (рис. 2.27), позволяющим принимать сообщения даже будучи отключенным от КПК. В нижней части пейджера находится индикатор, сообщающий о наличии новых сообщений. При подключении пейджера к КПК происходит синхронизация с передачей полученных сообщений в Palm. В комплект поставки пейджера входит программное обеспечение, позволяющее просматривать сообщения на КПК, разбивать их по категориям, изменять настройки пейджера, и т. д.
Естественно, что для тех, кто по долгу службы вынужден принимать большое количество пейджинговых сообщений, использование пейджера для Palm удобно, т. к. на экране КПК просматривать сообщения гораздо более удобно, чем на маленьком 3—5-строчном экране пейджера. Для тех, кто принимает пейджинговые сообщения изредка, покупка этого устройства вряд ли оправданна.
Технические характеристики пейджера приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4. Некоторые технические характеристики пейджера SlyFox

Устройства и модули стандартов CompactFlash, SD и Memory Stick
Как известно, карманные компьютеры Palm появились раньше, чем современные стандарты внешних устройств CF, SD и Memory Stick. Поэтому существует относительно большое количество внешних устройств, выполненных в форм-факторах стандарта Palm, эти устройства были описаны выше. Основной их недостаток — несовместимость с различными моделями КПК. Например, модем для Palm m100 (который, кстати, стоит не меньше самого КПК) не будет работать с более новой моделью КПК Palm ml30. Это весьма неудобно, учитывая большую стоимость различных внешних устройств, зачастую превосходящую стоимость самого КПК.
Поэтому появление стандартных интерфейсов CompactFlash, SD и Memory Stick явилось весьма актуальным шагом, позволяющим унифицировать внешние устройства и использовать их с карманными компьютерами разных моделей и производителей. Все современные КПК снабжены разъемами для внешних карт, поэтому весьма в скором времени можно ожидать отмирания и ухода с рынка внешних устройств первого типа, рассмотренных выше.

Модули Bluetooth
Как уже упоминалось выше, на сегодняшний день Bluetooth — это самая современная технология передачи данных по радиоканалу на небольшие расстояния. Модули Bluetooth позволяют удобным образом соединить в сеть все домашние устройства, такие как персональный компьютер, ноутбук, КПК, принтер и др. При этом не требуется протягивать никаких проводов, такая "сеть" легко настраивается, конфигурируется и изменяется. С помощью технологии Bluetooth возможно, например, просматривать информацию из Интернета на КПК, лежа на диване, в то время как сотовый телефон, через который идет прием данных, лежит на столе и не мешает работе.
Возможен любой обмен данными между устройствами, например синхронизация данных компьютера и КПК, или синхронизация записной книжки телефона и КПК, при этом не нужно беспокоиться о взаимном расположении устройств, мощности и чувствительности передатчиков хватает для уверенной работы устройств в пределах стандартной квартиры.
Технология беспроводной связи Bluetooth была разработана еще в 1994 году компанией Ericsson, а в 1998 году группой компаний Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba был создан консорциум Bluetooth SIG (Special Interest Group). Основной задачей было создание стандартных, компактных, маломощных (и это им удалось) и дешевых (с этим пока сложнее) передающих устройств. Сам модуль радиосвязи выполнен в виде одной маленькой микросхемы, обменивающейся данными на частоте 2,4 ГГц и потребляющей всего 0,3 мА в режиме ожидания и около 30 мА при обмене информацией. Существуют Bluetooth-модули, работающие на расстоянии 10 и 100 метров, но в карманных устройствах используются только первые, т. к. они потребляют гораздо меньше электроэнергии.
Технология Bluetooth работает по принципу FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum). Во время работы происходит постоянная скачкообразная перестройка частоты, подчиняющаяся определенному закону. При этом принимать и передавать данные могут только те устройства, которые "включены" в сеть передачи данных, так называемую пикосеть (piconet), объединяющую до 8 устройств. В каждой такой сети одно устройство является основным (master), координирующим работу входящих в сеть устройств. Для остальных поток данных будет восприниматься как случайный шум. Возможно последовательное соединение нескольких пикосетей, объединяющих устройства в более развернутую сеть, примерно так же, как и при соединении обычных подсетей IP.
Устройства Bluetooth обладают небольшой мощностью, поэтому безопасны для здоровья. Используемый в них частотный диапазон в большинстве стран не требует лицензирования. Не повезло лишь жителям Франции, Испании и Японии — указанные частоты не могут использоваться без лицензирования в этих странах.
В течение нескольких лет стандарт Bluetooth был не более чем интересной теоретической разработкой, будоражащей умы пользователей. Первая демонстрация устройств Bluetooth на выставке CeBIT несколько лет назад провалилась, устройства разных производителей не смогли работать друг с другом. Однако сейчас технология стала более доступной и популярной, существует большое количество нормально работающих устройств. Появился термин Personal Area Network (PAN), персональная сеть, объединяющая в себе такие устройства, как сотовый телефон, МРЗ-плеер, карманный компьютер и другие подобные устройства. Причем эти устройства могут быть размещены в пределах одного помещения или разложены по карманам одного человека. Можно просматривать информацию через КПК из Интернета, подключенный через модули Bluetooth к лежащему в кармане сотовому телефону, в это же время слушать музыку через беспроводные Bluetooth-наушники, получающие данные от находящегося в другом кармане МРЗ-плеера. Следует отметить, что стандартом Bluetooth поддерживается защита данных, шифрование ключом длиной до 128 бит, поэтому не стоит беспокоиться, что кто-то посторонний сможет воспользоваться чужими данными, например выходя в Интернет через сотовый телефон соседа, едущего рядом в общественном транспорте.

Использование технологии Bluetooth совместно с КПК
Как уже упоминалось выше, технология Bluetooth стала популярной относительно недавно, поэтому далеко не все модели карманных компьютеров имеют встроенную поддержку этой технологии. Из имеющихся моделей можно отметить лишь iPAQ 3870/3970. Все остальные современные КПК позволяют подключить внешний Bluetooth-модуль, выполненный в форм-факторе карт памяти (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Bluetooth-модули стандартов SD, CF, Memory Stick и USB (слева направо)

Bluetooth-модуль покупается отдельно и вставляется в соответствующий слот вместо карты памяти КПК (рис. 2.29). Стоимость таких модулей пока еще довольно велика (от $100), но стоит надеяться, что цены по мере роста популярности этой технологии будут падать.

Рис. 2.29. Подключение Bluetooth-модуля к КПК Palm

Как видно из рисунка, можно найти модуль для любой из современных моделей КПК. Недостатком является лишь стоимость модуля, составляющая на сегодняшний день за рубежом не менее $100. Также следует помнить, что многие модели карманных компьютеров имеют только один разъем для карт памяти, поэтому при использовании такого модуля карту памяти придется вынуть. Если на карте было установлено много различных программ, то полноценная работа карманного компьютера будет невозможной. Так что, если планируется использование различных устройств, то стоит приобрести КПК, имеющий возможность установки двух карт памяти (например, iPAQ 38хх/39хх).
Основное применение технологии Bluetooth на КПК на сегодняшний день — беспроводная связь с настольным компьютером и беспроводной выход в Интернет через сотовый телефон. Следует учитывать, что далеко не все сотовые телефоны поддерживают технологию Bluetooth. При покупке телефона желательно также выбрать модель, поддерживающую не только технологию Bluetooth, но и GPRS (технология пакетной передачи данных). Из имеющихся моделей можно отметить аппараты Ericcson R520, Ericcson T68, Nokia 63 10 и Nokia 7650. Из их недостатков можно отметить лишь высокую стоимость, так, например, Nokia 63 10 стоит около $300. Особняком стоит аппарат Ericcson T68, имеющий в дополнение ко всему цветной (256 цветов) дисплей, позволяющий использовать в качестве фона фотоснимки и "темы рабочего стола", загружаемые с сайта http://www.sonyericssonmobile.com. Совершенно не понятно, зачем такие возможности нужны сотовому телефону, тем более что его стоимость составляет "у нас" ни много ни мало, $440.
Относительно использования технологии Bluetooth нужно отметить еще два момента. Во-первых, себестоимость самого Bluetooth-модуля составляет на сегодняшний день около 5 долларов, поэтому уже в скором времени можно ожидать появления большого количества беспроводных устройств, таких как беспроводные мыши, клавиатуры, принтеры и т. д. Но следует четко понимать, что технология Bluetooth представляет лишь низкоуровневый интерфейс для стандартизированного обмена данными и что это вовсе не гарантирует того, что высокоуровневое программное обеспечение сможет работать с этими данными. Это значит, что при помощи Bluetooth-интерфейса устройство может пересылать данные, но поймет ли эти данные совершенно другое устройство, это еще весьма большой вопрос. То есть не следует думать, что достаточно, например, купить к карманному компьютеру с поддержкой технологии Bluetooth еще и Bluetooth-клавиатуру (выпущенную, например, совершенно другим производителем для других устройств) и эти устройства сразу поймут друг друга. Для корректной работы различных Bluetooth-устройств необходима соответствующая поддержка производителей, наличие соответствующих драйверов. Поэтому при покупке оборудования с поддержкой технологии Bluetooth обязательно следует уточнить у продавцов (или на сайте производителя) вопросы совместимости друг с другом тех или иных моделей и наличие соответствующих драйверов.

Модули системы глобального позиционирования
Global Positioning System (GPS) является спутниковой и предоставляет пользователям всего мира услугу точного определения местоположения в любой точке земного шара. Система спутников NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System) состоит из 24 спутников, находящихся на высоте около 20 200 км от поверхности Земли. В феврале 1978 года был запущен первый спутник, а в 1983 году после катастрофы южнокорейского авиалайнера, сбитого над Курильскими островами, президент США Рейган сообщил, что отныне система GPS будет доступна каждому (до этого ею пользовались только военные).
GPS-приемник находит свое положение, определяя расстояние до видимых ему спутников. Расстояние рассчитывается исходя из временной задержки принятого сигнала, сравниваемого с эталонным кодом. Для определения двухмерных координат достаточно иметь в зоне видимости 3 спутника. GPS позволяет находить координаты с точностью до нескольких метров, однако для гражданских приемников искусственно вводится погрешность, снижающая точность до нескольких десятков метров (так называемый режим "ограничения доступа" Selective Availability, или SA). Тем не менее, этой точности достаточно для уверенной навигации в походе или для ориентирования по улицам города.
Понятно, что услуги GPS в "чистом" виде, когда приемник показывает лишь широту и долготу, интересны только профессиональным путешественникам, летчикам и, наверное, капитанам морских судов. Вряд ли обычному человеку будет интересно знать, что его координаты составляют столько-то градусов широты и долготы. Но прогресс пошел гораздо дальше, современные GPS-приемники позволяют показывать свое положение на карте, запоминать и показывать на карте пройденный путь, запоминать различные места и информировать при приближении к ним, и много чего еще. GPS-приемник по сути является небольшим специализированным компьютером, решающим весьма сложные задачи. Поэтому не было ничего удивительного в том, что многие функции GPS-приемника попытались возложить на карманный компьютер, и, надо заметить, попытка получилась весьма удачной. Собственно, от самого GPS-модуля требуется лишь определение координат, все остальное КПК успешно делает сам. В настоящее время выпускаются GPS-модули различного типа как стандарта CompactFlash , так и подключаемые к карманным компьютерам Palm (рис. 2.30).
Использование карманного компьютера совместно с системой GPS особенно удобно для владельцев автомобилей. С помощью специальной подставки КПК удобно и надежно размещается в автомобиле, показывая водителю карту и его текущее положение. По отзывам автовладельцев такая система реально экономит время и бензин, позволяя водителю по ходу движения оптимизировать свой маршрут, выбирая кратчайшее расстояние к заданной цели.

Рис. 2.30. GPS-модуль, CompactFlash подключенный к Palm

Естественно, что при покупке модуля GPS следует уточнить у продавцов, имеются ли в наличии соответствующие карты местности. Понятно, что если карты крупных городов, таких как Москва и Петербург, скорее всего, имеются, то найти карту Углича и окрестностей, к примеру, будет весьма проблематично. Найти карту может быть проблемой даже для крупных городов, поскольку GPS-системы пока еще в России относятся к разряду экзотики, и поэтому карты многих городов просто не востребованы. С другой стороны, производители программного обеспечения заинтересованы в росте числа потребителей, поэтому создатели программного обеспечения для GPS-систем вполне могут постепенно переводить в цифровой формат все больше карт городов. В любом случае перед покупкой GPS-модуля наличие нужных карт следует проверить. Также следует иметь в виду, что лицензионное программное обеспечение, позволяющее использовать карты совместно с GPS-системой, может стоить весьма недешево.
Кроме GPS-приемников стандарта CompactFlash, можно использовать и обычный GPS-приемник, подключенный к КПК через специальный соединительный кабель. Такая система в целом получается более дорогой, но зато и более надежной — обычно GPS-устройства делают достаточно прочными и водонепроницаемыми.

Другие устройства стандарта CompactFlash и SD
В стандартах CompactFlash и SD выпущено весьма много устройств. Это цифровые камеры, модемы, сетевые карты и, наверное, много чего еще (рис. 2.31). Недостатком этих устройств можно назвать лишь их высокую стоимость и небольшой выбор у нас в стране.

Рис. 2.31. Внешние устройства стандарта CompactFlash (слева направо — цифровая камера, модем и сетевая карта)

Внешние устройства стандарта PCMCIA
Устройства этого типа используются в карманных компьютерах весьма редко, разъемы PCMCIA (что переводится как Personal Computer Memory Card International Association) обычно используются в ноутбуках. Из бесклавиатурных карманных компьютеров можно отметить лишь новую модель Rover PC P6, имеющую встроенный разъем этого типа (для карманных компьютеров iPAQ также можно докупить "жакет", обеспечивающий поддержку PCMCIA).
В форм-факторе PCMCIA выпущено немало различных устройств — сетевые карты, модемы, Bluetooth-адаптеры, переходники на другие типы карт и т. д. Впрочем, все эти устройства имеются и в формате CompactFlash, так что поддержка PCMCIA на карманном компьютере не является столь актуальной.
Различные виды карманных компьютеров, имеющие разъемы для карт расширения, сведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5. Типы разъемов, используемых в различных КПК

Следует отметить, что существует два типа разъемов CompactFlash: CF-I и CF-II. CF-I — более старый стандарт, и многие новые устройства, такие как, например IBM Microdrive, не будут работать с этим слотом. Если планируется только работа с картами памяти, то этим можно пренебречь, но если планируется работа с различными внешними устройствами, то следует покупать карманный компьютер с поддержкой CompactFlash Type II. Также следует иметь в виду, что карты и устройства Memory Stick пока являются весьма дорогими и малораспространенными, хотя уже в недалеком будущем возможно снижение цен на них.
Как видно из таблицы, HandEra — единственное устройство на базе Palm OS, имеющее разъем типа CompactFlash. Теоретически все внешние устройства стандарта CompactFlash могут поддерживаться этим КПК. Однако перед покупкой различных внешних устройств стандарта CompactFlash для HandEra следует обязательно уточнить у продавцов (или на сайте производителя) возможность работы этих устройств с Palm OS. Проблема состоит в том, что как уже упоминалось, HandEra — единственное устройство с CompactFlash на базе Palm OS, причем этот КПК относительно мало распространен. Поэтому с большой вероятностью может случиться так, что для HandEra драйверы нужного устройства не создавались.