Ревю: Новите моменти и възможности на ОС Android 10

Google официално публикува отворената мобилна операционна система Android 10. Всички сорс кодове са качени в Git хранилището на проекта в клона android-10.0.0_r1. Обновената версия на фърмуера се предлага за 8 мобилни устройства от серията Pixel, включително и за най-първия Pixel. Представени са и универсални GSI (Generic System Images) компилации, за различни мобилни устройства с ARM64 и x86_64 процесорна архитектура. През следващите един-два месеца трябва да излязат обновявания с Android 10 за актуалните към днешен ден смартфони, включително за телефоните на Sony Mobile, Xiaomi, Huawei, Nokia, Vivo, OPPO, OnePlus, ASUS, LG и Essential.

Основни нововъведение в Android 10

• Официално е представен проектът Mainline, даващ възможност за обновяване на различните отделни софтуерни модули без да се налага цялостния ъпдейт на платформата. Тези обновявания ще се зареждат чрез Google Play отделно от стандартните OTA ъпдейти на фърмуерите на различните производители. Очакванията са директната доставка на обновяванията, които не засягат специфичния хардуер на различните мобилни устройства, драстично да намали времето за получаване на ъпдейтите, значително да се увеличи оперативността за решаване на проблемите със зависимостите и да се намали зависимостта от производителите при поддържането на информационната безопасност на операционната система. В началото, модулите с тези обновявания ще бъдат с отворен код, ще бъдат достъпни в хранилищата AOSP (Android Open Source Project), като се предвижда възможността там да се качват и решенията на външни разработчици и програмисти

Сред компонентите, които ще се обновяват по новия начина са включени мултимедийните кодеци, мултимедийния фърмуер, DNS резолвера, Conscrypt Java Security Provider, Documents UI, Permission Controller, ExtServices, данните за часовите пояси, ANGLE (софтуерният слой за транслиране на OpenGL ES извикванията в OpenGL, Direct3D 9/11, Desktop GL и Vulkan), Module Metadata, различните мрежови елементи, Captive Portal Login и настройките за мрежови достъп. Обновяването на новите системни компоненти вече става в новия APEX формат на пакетите, който се различава от предишния APK с възможността тези файлове да бъдат стартирани още при най-ранния етап на зареждане на операционната система. В случай на срив е предвиден режим за премахване на проблемното обновяване

• Системата за автоматизирани бързи отговори, която преди това бе достъпна само за уведомленията, сега може да се използва за формиране на препоръки за извършване на най-вероятните действия във всички приложения. Така например, при показване на съобщение с покана за среща, системата предлага бързи отговори със съгласие или отказ от поканата, като едновременно с това показва мястото на срещата в Google Maps. Вариантите постепенно се натрупват чрез машинно обучени на базата ежедневното поведение и активност на потребителя

• На ниво операционна система е реализирана тъмна тема, която може да се използва за намаляване умората на очите при недостатъчна околна осветеност. Тъмната тема се включва от настройките Settings > Display и оттам чрез падащото меню с бързи настройки или чрез включване режима за икономия на енергия. Тъмната тема може да се използва както за операционната система, така и за приложенията. Предлага се и режим за автоматично преобразуване на различните вече съществуващи теми в тъмни тонове
• Системата за автоматизирани бързи отговори, която преди това бе достъпна само за уведомленията, сега може да се използва за формиране на препоръки за извършване на най-вероятните действия във всички приложения. Така например, при показване на съобщение с покана за среща, системата предлага бързи отговори със съгласие или отказ от поканата, като едновременно с това показва мястото на срещата в Google Maps. Вариантите постепенно се натрупват чрез машинно обучение на базата ежедневното поведение и активност на потребителя

• Предоставени са повече инструменти за контрол на достъпа до различните приложения и до информацията за местоположението на потребителя. Досега достъпът до местоположението се даваше по всяко време, дори и когато приложението работи във фонов режим. в Android 10 потребителят лично трябва да даде достъп до информацията за местоположението, когато приложението е във фонов режим

• Добавен е режимът за родителски контрол Family Link, който дава възможност за ограничаване времето на работа на децата с устройството, като са предвидени минути бонус за постигнати успехи. В този режим родителят може да прегледа какви приложения е стартирало детето, да ограничава достъпа до някои приложения и да блокира работата с Android устройството през нощта

• Наличен е новият режим Focus Mode, предназначен за съсредоточване върху конкретна задача, при който приложенията, които биха могли да отвлекат вниманието, работят в тих и ненатрапчив режим. Това са получаването на електронна поща и новини, но е възможно да се оставят например, картите и месинджъра. В сега представените компилации тази функция не е включена и ще бъде активирана по-късно
• Добавена е пълноценна работа с жестове. В този режим цялостното управление на смартфона става чрез жестове по екрана на Android устройството и по този начин целият дисплей на смартфона се използва за показване на съдържание. Режимът се включва чрез настройките: Settings > System > Gestures
• Добавена е функцията Live Caption, която в реално време превежда субтитрите при гледането на произволно видео и дори при прослушването на звукови тракове. Това става на ниво операционна система без значение кое приложение е стартирано. Разпознаването на речта става локално, без използването на външни онлайн услуги. В сегашните няколко компилации тази възможност не е активирана

• Въведена е концепцията за създаване на малки софтуерни прозорчета, които тук се наричат балончета. Те дават възможност за извършване на действия в другите приложения, без да се напуска текущо работещата програма. Така например, с помощта на балончетата може да се продължи общуването в месинджъра, като неговите съобщения се показват именно в балончетата, без да се изобразява целият му интерфейс. Балончетата също работят на ниво операционна система и не зависят от стартираните приложения

• Добавена е поддръжката на устройства със сгъваеми екрани, като например Huawei Mate X. Android 10 може да стартира отделно приложение на всяка половина от сгъваемия екран. За работата с този нов тип дисплеи е добавена поддръжката на отделната за всяка половина на екрана обработка на множествени събития за активиране и смяна на фокуса. В емулатора на Android също е добавена поддръжката на устройства със сгъваеми екрани

• Новата възможност Sharing Shortcuts позволява бързо прехвърляне към приложението, от което е изпратено съобщението

• Поддържат се изскачащи панели с ключовите настройки в контекста на всяко приложение. Така например, мултимедийният плеър може да покаже програмен панел с настройките на звука, а браузърът – основните мрежови настройки, без да се налага търсенето на тези опции в многобройните настройки на смартфона

Безопасност

• Добавени са допълнителни ограничения за достъпа на приложенията към съвместното използване на файловете, като например колекциите със снимки, видеа и музика
• За достъпа до свалените в папката Downloads файлове сега приложенията задължително трябва да използват системния диалог за избор на файл, който предоставя пълния контрол до кои точно файлове имат право на достъп приложенията
• Блокирана е възможността приложение да излезе от фонов режим и да прекъсне работата на потребителя с текущо работещото приложение. При необходимост от привличане вниманието на потребителя от страна на фоново приложение, например при позвъняване, сега се използва уведомление с висок приоритет

• Ограничен е достъпът до идентификаторите на мобилното устройство, като например IMEI и неговият сериен номер. За получаването на подобна информация приложението трябва да има права на достъп от ниво READ_PRIVILEGED_PHONE_STATE. Ограничен е и достъпа на приложенията до псевдо файловата система /proc/net, от която могат да бъдат натрупани статистиките за мрежовата активност. Ограничен е достъпа до клипборда – неговите данни се предоставят само когато приложението е активно (получило е входно/изходния фокус)
• При споделянето на списъка с контактите не се дава информацията за най-често използваните контакти, за да се скрият предпочитанията на потребителя
• По подразбиране е включено случайното генериране на MAC адреси при включване към различните Wi-Fi точки за безжичен достъп. Това не позволява проследяването на потребителя, когато се придвижва в различните Wi-Fi мрежи
• Реализирана е нова технология WPA3 за защита на безжичните мрежи, с която се елиминира възможността за подбор на паролата. Въведено е използването на протокола SAE. За генериране на криптиращите ключове за отворените мрежи е добавена поддръжката на процеса за съгласуване на съединенията, което е реализирано чрез разширението OWE (Opportunistic Wireless Encryption)

• За всички мрежови връзки по подразбиране е добавена поддръжката на TLS 1.3. При тестовете TLS 1.3 показва до 40% по-бързо осъществяване на защитена връзка в сравнение с TLS 1.2.
• Представено е новото хранилище Scoped Storage, осигуряващо изолация на произволни файлове и приложения. Така например, с помощта на съответния API, приложението може да създаде на MicroSD картата отделен изолиран каталог за своите файлове, до който другите приложения не могат да получат достъп. За получаването на съвместен достъп е необходимо да се дадат съответните права
• В API BiometricPrompt за биометрично удостоверяване на потребителя са добавени пасивни методи, като например удостоверяване чрез разпознаване на лицето. Добавени са отделни методи за явно и неявно удостоверяване на потребителя. При явното той трябва да потвърди осъществяването на тази операция, а при неявното – потвърждение не се налага

Безжичен стек

• Добавена е поддръжката на 5G безжичния стандарт чрез адаптиране на съществуващите API за управление на мобилните връзки. Чрез новия API приложенията могат да определят наличието на високоскоростна мобилна връзка и наличието на съответната активност за прилагане на тарифа според трафика
• Добавени са два режима за Wi-Fi работа – режим с максимална пропускателна способност и режим за минимални тайминги, който е удобен при игрите и при гласовите комуникации
• Подобрена е работата на безжичния стек – увеличена е производителността и е подобрено управлението на външните устройства чрез локални Wi-Fi мрежи – например принтери и други подобни

Мултимедия и графика

• Добавена е поддръжката на графичния API Vulkan 1.1. В сравнение с OpenGL ES, използването на API Vulkan 1.1 съществено понижава натоварването на централния процесор – според тестовете на Google, над 10 пъти. Значително се ускорява рендирането. Крайната цел на интернет гиганта е повсеместното внедряване на Vulkan във всички Android устройства. За тази цел Google активно комуникира с производителите на хардуер с цел да бъде въведена задължителната хардуерна поддръжка на Vulkan 1.1 при всички мобилни устройства работещи под управлението на Android 10 и нагоре

• Добавена е експерименталната поддръжка на софтуерния слой ANGLE (Almost Native Graphics Layer Engine), работещ върху API Vulkan
• Добавена е поддръжката на видеокодека AV1, който е общодостъпен и не изисква заплащането на лицензни такси при кодирането и декодирането на видео. AV1 значително изпреварва по степен на компресия познатите H.264 и VP9
• Добавена е поддръжката на свободния звуков кодек Opus, осигуряващ осезателно по-високо качество на звука при минимални тайминги както при компресията на стрийм музика с висок битрейт, така и при компресия на човешки глас при връзки с много ниска пропускателна способност, което го прави особено подходящ за VoIP
• Добавена е поддръжката на HDR10+ стандарта за кодиране на видео с разширен динамичен диапазон

• Приложенията за работа с камерата и изображенията могат да поискат от камерата подаването на допълнителни XMP метаданни в JPEG изображенията, включително информация, необходима за обработката на дълбочината в снимките, включително и от двойните камери на смартфоните. Тези параметри могат да се използват за по-ефективно размиване на задния фон, за създаването на триизмерни снимки и за работа в системите с допълнена реланост
• В API MediaCodecInfo е добавен опростен метод за определяне на достъпните във всяко устройство методи за извеждане на видео (извежда се списъка с кодеците, поддържаните разширения и приблизителните FPS)
• Добавен е API Native MIDI, предоставящ възможност на С++ приложенията директно да взаимодействат с MIDI чрез NDK, както и да обработват MIDI информацията със съвсем ниски тайминги
• Добавен е API MicrophoneDirection за управления прихващането на звука от насочените микрофони. С помощта на този API е възможно да се укаже направлението на ориентацията на микрофона при запис на звук. Възможно е да се определи и областта, от която би трябвало да идва звука

Система и разширените възможности на API

• Направени са значителни оптимизации на производителността на runtime ART, с което е намалено използването на паметта и е ускорено стартирането на приложенията. В Google Play вече се поддържат PGO (Profile Guided Optimization) профилите, включващи данни за най-често използваните блокове код. Предварителната компилация на тези блокове съществено намалява времето за стартиране. Реализиран е многопоточен режим за зареждане на данните в паметта

• API Neural Networks е обновен до версия 1.2. Той дава възможност за пълноценното използване на хардуерното ускорение при машинното обучение. Този API е позициониран от Google като базов слой за функционирането в екосистемата Android на различните фреймуъркове за машинно обучение, като например TensorFlow Lite и Caffe2. Подготвени са редица модели на невронни мрежи, включително MobileNets (разпознаване на обектите във фотографиите), Inception v3 (компютърно зрение) и Smart Reply (подбор на варианти за отговори на съобщенията). В Android 10 са добавени 60 нови операции, включително ARGMAX, ARGMIN и квантуемият LSTM, направени са значителни оптимизации на производителността
• В SDK е добавен нов емулатор на устройства със сгъваеми екрани, който е наличен в Android Studio 3.5 във вид на допълнително виртуално устройство. Представени са два варианта на това виртуално устройство с дисплеи с размер 7,3 (4,6) и 8 (6,6 инча в сгънат вид). Добавена е поддръжката за отделно включване и използване на няколко екрана, реализирани са разширени уведомления, когато приложението е във фокуса

• Добавен е Thermal API, даващ възможност на приложенията да контролират показателите на температурата на CPU и GPU и самостоятелно да предприемат мерки за намаляване на натоварването