Tìm hiểu về Firefox OS, hệ điều hành di động xây dựng trên các chuẩn web mở

Hiện nay chúng ta đã quá quen thuộc với những cái tên như iOS, Windows Phone, Android, Symbian. Chúng là những hệ điều hành có mặt trên hầu hết các mẫu smartphone và tablet đang có mặt trên thị trường, trên tất cả các phân khúc từ bình dân cho đến cao cấp. Đến đầu năm nay, chúng ta có thêm một thành viên mới gia nhập vào lĩnh vực này, đó chính là  Firefox OS. Đây là một OS nguồn mở được Mozilla, nhà phát triển của trình duyệt Firefox, xây dựng riêng cho những điện thoại thông minh cũng như máy tính bảng.

Điểm đặc biệt của Firefox OS đó là nó hoạt động dựa trên các chuẩn web mở như HTML5 ,  JavaScript, còn phần cứng thì chạy trên các chip của Qualcomm sản xuất. Trong bài viết này mình sẽ chia sẻ với các bạn vài thông tin về lịch sử cũng như đặc điểm và tiềm năng của Firefox OS trong thế giới di động hiện tại.

1. Lịch sử ra đời và những thiết bị đầu tiên chạy Firefox OS

 Vào ngày 25/7/2011, Tiến sĩ Andreas Gal, giám đốc bộ phân nghiên cứu của Mozilla giới thiệu đến một số lập trình viên về dự án "Boot to Gecko" (B2G) mà hãng đang phát triển. Bản nháp của dự án này nằm là nhằm "theo đuổi mục tiêu xây dựng một hệ điều hành hoàn chỉnh và độc lập cho thế giới web mở".

Hệ điều hành này phải giúp lập trình viên có thể xây dựng được các ứng dụng nền web tốt như những ứng dụng nội tại (native app, vốn là những phần mềm mà các bạn thường sử dụng trên BlackBerry 10, iOS, Android hay Windows Phone). Tất nhiên, vì Boot to Gecko nhắm đến các thiết bị di động nên nó phải hỗ trợ những tính năng mà người dùng mong muốn ở một sản phẩm hiện đại, ví dụ như khả năng nghe gọi, nhắn tin, chụp ảnh, quay phim, kết nối 3G/Wi-Fi, GPS. Kể từ đó, Mozilla đặt ra mục tiêu xây dựng Boot to Gecko với những trọng tâm gồm có:

• Web API: những hàm lập trình giúp ứng dụng nền web truy cập được những chức năng của thiết bị và hệ điều hành, ví dụ như camera, chipset, bộ thu phát sóng không dây, bộ quản lí nguồn,…
• Một mô hình phân quyền cho phép thư viện API có thể được sử dụng một cách an toàn bởi các ứng dụng nền web.
• Những dòng mã ở cấp thấp nhất thì chịu trách nhiệm thiết lập nên một nền tảng cơ bản, đồng thời giúp Boot to Gecko có thể khởi động được khi hoạt động trên những phần cứng của thiết bị Android.

 

Một số nguyên mẫu về giao diện của Boot to Gecko thuở sơ khai.

Đến ngày 2/7/2012, Mozilla ra quyết định đổi tên Boot to Gecko thành Firefox OS. Đến đây thì chắc các bạn đã cảm thấy quen thuộc hơn vì Firefox chính là trình duyệt nổi tiếng cũng do Mozilla phát triển. Ngay từ thời điểm trứng nước này,  Firefox  OS đã đón nhận sự hỗ trợ khá tốt từ phía các nhà mạng trên thế giới như Deutsche Telekom, Smart, Sprint, Telecom Italia, Telefonica và Telenor. Riêng Telefonica và phòng nghiên cứu Innovation Labs của Deutsche Telekom đã công bố hỗ trợ cho dự án kể từ trước đó khá lâu. Cũng trong dịp 2/7, Mozilla cho biết các thiết bị đầu tiên sử dụng Firefox OS sẽ được sản xuất bởi TCL Communication Technology/Alcatel One Touch và  ZTE, tất cả đều chạy trên vi xử lý Snapdragon của Qualcomm.

 

Mười tám ngày sau đó, tức 20/7/2012, Mozilla đang tải phiên bản nightly (bản thử nghiệm rất sơ khai" của Firefox lên mạng, đồng thờ cung cấp một phần mềm giả lập để cho phép các nhà phát triển dùng thử hệ điều hành này trên Windows, OS X và  Linux . Ngay lập tức những hình ảnh về giao diện của Firefox OS được truyền đi khắp Internet và nó gây được ấn tượng bởi sự đơn giản trong thiết kế nhưng vẫn sinh động và bắt mắt. Và tất nhiên, tất cả những ứng dụng dành cho Firefox OS đều được thiết kế và lập trình bằng HTML5, JavaScript cùng nhiều chuẩn web mở khác, vốn đang được sử dụng trên rất rất nhiều website trên toàn thế giới. Đến tháng 9 năm 2012, hàng loạt tin tức rò rỉ về Firefox OS rò rỉ trên mạng. 

Đầu tiên là hình ảnh Firefox Marketplace, kho ứng dụng của Firefox OS, sau đó đến lượt  các ảnh rò rỉ Firefox OS trên thiết bị thực tế . Ngay cả một hãng thông tấn lớn như Wall Street Journal cũng  dẫn nguồn đáng tin cậy để tiết lộ ngày ra mắt của Firefox OS cùng với các thiết bị dùng chip Qualcomm. Tới cuối tháng 9,  Mozilla lên tiếng chia sẻ về những triết lý thiết kế  mà hãng đã áp dụng cho đứa con của mình.

Trên blog của hãng, nhà thiết kế Patryk Adamczyk đã đưa ra chi tiết về cách thức mà nhóm phát triển tạo ra giao diện cho hệ điều hành, cách sử dụng icon, phương pháp phối hợp chữ với nhau cũng như các thành phần âm thanh đã được sử dụng để làm  Firefox OS  trở nên hiện đại và đẹp hơn.  Mozilla  cũng có nhắc đến việc chọn màu nền, trong đó gam màu tối chủ yếu được dùng cho những ứng dụng giải trí để mang lại trải nghiệm "như đang xem cine", còn màu sáng thì dành cho các tiện ích nhằm "tạo cảm giác như đang trong văn phòng". Việc chọn màu cho icon cũng giống như thế, trong đó những biểu tượng cho ứng dụng có liên quan đến điện thoại sẽ có màu xanh lá, phần mềm giải trí thì xanh dương, công cụ làm việc thì màu cam, còn phần cài đặt và tiện ích khác là màu xám.

 

Đến ngày 12/12/2012, Mozilla chính thức ra mắt phiên bản 1.0 của công cụ giả lập Firefox OS. Đến thời điểm này, người ta đã có cái nhìn rất chi tiết về hệ điều hành mà Mozilla ấp ủ bấy lâu nay. So với bản nightly, giao diện được cải tiến khá nhiều, chủ yếu theo hướng dễ nhìn hơn và đơn giản hơn nhưng vẫn giữ lại vẻ sinh động vốn có.

Vì việc cài đặt bộ giả lập này rất dễ dàng, do đó người dùng bình thường cũng có thể thử trải nghiệm xem Firefox trông ra sao, cách hoạt động như thế nào. Ngày 22/1/2013, Mozilla công bố  Peak  và  Keon , hai smartphone chạy Firefox OS được thiết kế chủ yếu nhắm đến các nhà phát triển và lập trình viên. Thực tế, hai chiếc điện thoại này đơn giản chỉ là thiết bị phần cứng được Mozilla dùng để đặt hệ điều hành vào bên trong - tương tự như những gì RIM  đã thực hiện với chiếc BlackBerry  Dev Alpha  của hãng. Tuy nhiên khác với Dev Alpha, hai smartphone này có tích hợp chip 2G/3G, vì vậy nó có thể thực hiện các tính năng thoại, tin nhắn như thông thường.

 

Về cấu hình phần cứng, đầu tiên là Keon, máy được trang bị màn hình 3,5", độ phân giải HVGA (480 x 320), CPU  Snapdragon S1 , xung nhịp 1GHz, RAM 512 MB, camera 3MP. Trong khi đó, Peak, như đã nói ở trên có phần cao cấp hơn khi có màn hình 4,3", qHD, CPU Snapdragon S4 lõi kép, xung nhịp 1,2GHz. Ngoài ra, pin của Peak cũng có dung lượng cao hơn Keon (1800 mAh so với 1580 mAh).

Ngày 25/3/2013, thời điểm quan trong cuối cùng cũng đã đến. Tại triển lãm MWC 2013, Mozilla đã cùng hai đối tác là ZTE và  Alcatel  giới thiệu hai sản phẩm thương mại đầu tiên chạy Firefox OS: ZTE Open  và  Alcatel One Touch Fire . Cả hai đều được thiết kế dựa trên  thiết bị tham chiếu Keon . ZTE   Open  sử dụng màn hình 3,5" độ phân giải 320 x 480, CPU một nhân Cortex-A5 1GHz, RAM 256MB, bộ nhớ trong 512MB, hỗ trợ mở rộng bằng thẻ microSD.  Open  sở hữu máy ảnh phía sau 3,2 megapixel, kết nối Wi-Fi, Bluetooth, GPS và pin 1200mAh. Chiếc  One Touch Fire  của hãng Alcatel  cũng có cấu hình tương tự như trên, chỉ khác là pin được nâng lên 1400 mAh. Open và One Touch Fire sẽ nhắm vào phân khúc tầm thấp và có nhiều tùy chọn màu sắc khác nhau.

 

Với sự xuất hiện của hai thiết bị này, Mozilla đã một lần nữa nhấn mạnh lại rằng Firefox OS sẽ không đối đầu trực tiếp với các nền tảng cao cấp hiện hữu như iOS, Android hay Windows Phone. Thay vào đó, hệ điều hành của Mozilla sẽ đánh vào phân khúc điện thoại giá rẻ nhằm đưa trải nghiệm sử dụng smartphone đến người dùng tại các thị trường mới nổi trên thế giới. Đó chính là lý do mà chúng ta thấy được cấu hình thấp của hai chiếc Open và One Touch Fire 

2. Đối tác phần cứng

Như chúng ta đã biết, Mozilla là bên chịu trách nhiệm phát triển phần mềm và nền tảng, còn muốn đưa được thiết bị đến người tiêu dùng thì không thể không kể đến các hãng làm phần cứng. Ở MWC 2013, Mozilla thông báo rằng ngoài ZTE và Alcatel, hãng cũng sẽ bắt tay với LG và Huawei. Sony cũng có một động thái khiến giới công nghệ bất ngờ khi tuyên bố nhảy vào mảng Firefox OS. Bob Ishida, quyền CEO và trưởng bộ phận sản phẩm của  Sony  Mobile, cho biết các kĩ sư của hãng "hiện đang làm việc với  Firefox  OS và HTML5, những công nghệ đang tiến hóa và có tiềm năng lớn". Sony kì vọng thiết bị đầu tiên sẽ được đưa ra thị trường trong năm 2014. Ishida nói thêm rằng Firefox OS sẽ tạo cơ hội để Sony tiếp cận với các phân khúc mới, đồng thời mang đến cho khách hàng nhiều sự lựa chọn hơn với những thiết bị "cao cấp" của Sony.

 

Một số đối tác phần cứng và nhà mạng hợp tác với Mozilla trong việc phát triển Firefox OS.

Được biết những thiết bị đầu tiên chạy Firefox OS sẽ được ra mắt vào khoảng giữa năm nay, có thể là vào tháng 6 hoặc tháng 7 tùy vùng miền. Nơi đầu tiên được phân phối các máy Firefox OS sẽ là Nam Mỹ, sau đó đến lượt Châu Á và Châu Âu. Mỹ cũng sẽ có máy Firefox OS nhưng phải đến tận năm 2014 các hãng mới mang sản phẩm của mình đến nơi này.

3. Vi xử lí Qualcomm và vai trò đối với Firefox OS

Ngoài những bên trực tiếp sản xuất thiết bị, Mozilla còn hợp tác riêng với Qualcomm để tối ưu hóa hệ điều hành của mình cho những vi xử lí Snapdragon. Qualcomm nói rằng "với Firefox OS, các lập trình viên có thể tận dụng sức mạnh của Snapdragon bằng cách sử dụng HTML5 để truy cập đến từng tính năng của thiết bị". Chúng ta có thể lấy ví dụ hai chiếc  ZTE Open  và  Alcatel One Touch Fire , cả hai đều sử dụng chip Qualcomm MSM7225A một nhân Cortex-A5 với xung nhịp 1GHz, đi kèm theo đó là bộ xử lí đồ họa Adreno 200.

Chip này chỉ thuộc dòng  Snapdragon S1 , tuy nhiên nó vẫn đủ sức mạnh để vận hành một nền tảng mở chủ yếu dựa trên các chuẩn web thông dụng và hơn hết là không yêu cầu phần cứng quá mạnh mẽ. Qualcomm MSM7225A có khả năng cung cấp những tài nguyên cần thiết cho hệ thống một cách hợp lí nhưng vẫn đảm bảo được hiệu quả sử dụng năng lượng. Nói cách khác, việc Firefox OS kết hợp cùng chip Qualcomm hứa hẹn sẽ mang lại thời gian sử dụng pin dài cho người dùng.

 

Ở thời điểm hiện tại, chúng ta khó có thể kì vọng những  SoC  cao cấp của Qualcomm như Snapdragon S4 Pro, Snapdragon 600, Snapdragon 800 sẽ xuất hiện trên các máy Firefox OS bởi chi phí còn khá cao, trong khi mục tiêu của Firefox OS là những thị trường mới nổi, nơi người ta cần một chiếc máy rẻ và đủ tính năng. Qualcomm nói họ sẽ tiếp tục làm việc với Mozilla để "giúp Firefox OS hoạt động mượt mà trên một số vi xử lí Snapdragon mới. Hi vọng trong tương lai chúng ta sẽ được thấy Snapdragon S2, S3, S4 Play, thậm chí là Snapdragon 200/400 xuất hiện cùng với Firefox OS.

 

Mozilla cũng không loại trừ khả năng họ sẽ ........ các phân khúc tầm trung và tầm thấp trong tương lai không xa. Có lẽ khi đó thì chúng ta mới thấy được các SoC "đỉnh" của Qualcomm được tích hợp vào các thiết bị Firefox OS. Còn bây giờ, Mozilla và Qualcomm sẽ tập trung khai thác phân khúc bình dân.

4. Các công nghệ web sử dụng trong Firefox OS và kiến trúc hệ điều hành

Như đã nói ở trên, Firefox OS được xây dựng dựa trên rất nhiều chuẩn web mở nhằm tạo sự tương thích giữa ứng dụng dụng với hệ điều hành, đồng thời cho phép hiệu năng hoạt động của web app có thể sánh với native app. Để phục vụ cho điều đó, Firefox OS có ba lớp phần mềm chính, tất cả đều được dựng trên nền Linux. Gonk (còn gọi là lớp hạ tầng) Lớp này bao gồm nhân Linux, các driver, modem firmware và một thành phần nhỏ bên trong gọi là lớp giả lập phần cứng (Hardware Abstraction Layer -  HAL , có nhiệm vụ như một "driver của mainboard" để ẩn đi sự khác biệt về phần cứng đối với kernel của OS.

Nhờ có HAL mà người ta sẽ không phải viết lại kernel mỗi khi đổi sang dùng phần cứng mới). Gonk còn bao gồm nhiều thư viện phổ biến từ những dự án mã nguồn mở như BlueZ (bộ giao thức để dùng Bluetooth với Linux), libusb (thư viện để kiểm soát việc trao đổi dữ liệu qua cổng USB), tập lệnh kiểm soát đèn LED và các nút cứng, màn hình cảm ứng, âm thanh, hình ảnh, kiểm soát năng lượng,… 

Riêng HAL thì chia sẻ nhiều thành phần với HAL của Android, chủ yếu để ẩn đi sự khác biệt giữa các bộ thu phát GPS, camera và nhiều thứ khác. Chúng ta có thể xem Gonk như một bản distro Linux cực kì đơn giản và nó cho phép truy cập thẳng đến phần cứng, điều mà không nhiều hệ điều hành di động khác có thể làm được. Gecko Runtime Gecko là một môi trường chạy ứng dụng dành cho Boot to Gecko, và giờ là cho Firefox. Gecko được tích hợp các chuẩn mở như HTML,  CSS , JavaScript, vốn là những công cụ hết sức quen thuộc để xây dựng nên hầu hết trang web trên thế giới. Ví dụ như Tinh tế chẳng hạn, nó được viết ra bằng HTML5 (xây dựng bộ khung và các thành phần chính),  CSS3  (dùng để dàn bố cục, trang trí web) và JavaScript (lập trình sự kiện, tác vụ,…). Gecko còn mang trong mình các bộ giao thức về mạng, đồ họa, dàn trang web, máy ảo (dùng cho JavaScript) cũng như các cổng giao tiếp. 

Gaia Gaia là tên của giao diện người dùng trên Firefox OS, nó kiểm soát mọi thứ được vẽ ra trên màn hình. Gaia có màn hình khóa, màn hình chủ, trình gọi điện, trình nhắn tin, ứng dụng camera, đồng hồ và tất cả những ứng dụng bạn mong chờ ở một smartphone hiện đại. Ngoài ra Gaia cũng chứa một kho ứng dụng trực tuyến mang tên Firefox Marketplace, nơi người dùng có thể lên đến tải về và cài đặt phần mềm vào thiết bị của mình, tương như BlackBerry App World, Apple App Store, Google Play... Gaia được viết hoàn toàn bằng các chuẩn web mở mà mình đã nói đến ở trên. Được biết lớp này giao tiếp với hệ điều hành thông qua các hàm Open Web API, vốn được tích hợp trong Gecko. Mozilla cho nói rằng các ứng dụng của bên thứ ba có thể được cài song song với Gaia.

Sau đây là sơ đồ của toàn bộ kiến trúc của Firefox OS

Ghi chú: mũi tên chỉ hướng trao đổi dữ liệu giữa các lớp

 

5. Những đối thủ cạnh tranh với Firefox OS

Hiện tại, hệ điều hành Android của Google đang giữ ví trí thống trị trong làng smartphone với thị phần xấp xỉ 70% theo số liệu từ công ty nghiên cứu IDC. So với chỉ một năm trước đó, Android đã có mức tăng trưởng cực kì ấn tượng, lên đến 101%, tức là tăng gần gấp đôi số thiết bị có mặt trên thị trường.

Theo sau đó là iOS của Apple với thị phần 18,8%. Cả Android lẫn iOS đều được chống lưng bởi hai công ty lớn trong lĩnh vực công nghệ, họ lại có nhiều năm kinh nghiệm trong việc phát triển mobile OS, đồng thời đã xây dựng được mối quan hệ dài lâu với các hãng làm điện thoại, phần cứng nổi tiếng. Do đó, trong tương lai gần, Firefox OS rất khó giành được vị trí của Android và iOS. 

Vậy còn vị trí sau đó thì sao? Hiện tại hạng ba đang thuộc về BlackBerry, theo sau đó là Symbian rồi đến Windows Phone. Lại một lần nữa, ba OS này đều được hỗ trợ bởi những tập đoàn khổng lồ là BlackBerry, Nokia, Microsoft, tuy nhiên xu hướng và sở thích của người tiêu dùng thì không nghiên nhiều về phía ba OS này nếu so với Android và iOS. Nếu muốn chen chân vào một trong ba chỗ này, Firefox OS sẽ cần phải làm nhiều việc hơn là chỉ nhắm đến thị trường giá rẻ. Chúng ta được biết rằng Firefox OS rồi cũng sẽ ........ phân khúc trung và cao cấp, tuy nhiên đây chỉ là kế hoạch dài hạn của Mozilla mà thôi. Không thể không kể đến hàng loạt hệ điều hành di động đã, đang và sắp ra mắt trong thời gian tới. 

Ví dụ, cuối năm nay chúng ta sẽ có thêm Tizen, một OS di động phát triển bởi Samsung và Intel. Ngoài ra còn có Ubuntu, một bản distro Linux đã quá nổi tiếng trên PC do Canonical xây dựng. Bada, Jolla, Aliyun hay thậm chí là các thiết bị Asha của Nokia cũng có thể được xem là những đối thủ của Firefox OS trong phân khúc tầm thấp. 

6. Lợi thế của Firefox OS

 Trước tiên, như đã nói ở trên, nhu cầu của người tiêu dùng đối với các hệ điều hành di động khác Android/iOS không phải là một con số quá lớn, thậm chí một số còn đang có xu hướng giảm sút. Đây là một lợi thế mà nếu tận dụng tốt, Firefox OS có thể nhanh chóng khẳng định chỗ đứng của mình trên lĩnh vực smartphone. 

Không loại trừ khả năng hãng có thể vươn lên hạng ba nếu Mozilla đề ra được những chiến lược đúng đắn, cả trong ngắn hạn và dài hạn. Việc nhắm đến phân khúc giá rẻ trong những bước đi đầu tiên cũng là một quyết định đúng đắn của Firefox OS. Theo lời CEO của Mozilla, Gary Kovacs, hệ điều hành mà công ty của ông đang phát triển có khả năng thu hút được khoảng 2 tỉ người smartphone, trong đó hầu hết là các tầng lớp không có hầu bao dư dả để nhiều đầu tiên vào điện thoại. "Liệu một người nông dân ở miền quê Ấn Độ có cùng nhu cầu và điều kiện với một luật sư ngồi ở New York?".

Ở trên là các vấn đề về thị trường, ngoài ra những đặc tính kĩ thuật của bản thân Firefox OS cũng góp phần tạo nên lợi thế cạnh tranh cho nó. Firefox OS là một hệ điều hành mã nguồn mở, do đó về lý thuyết thì các hãng sản xuất phần cứng sẽ không phải chi tiền (hoặc chi quá nhiều tiền) để tích hợp Firefox OS lên các thiết bị, nhờ vậy mà giá thành cũng được giảm xuống. Mục tiêu tiếp cận giới bình dân của Mozilla được củng cố.

 

Bộ ba quyền lực làm nền tảng cho ứng dụng web

Không thể không kể đến những nền tảng web mở như HTML, CSS, JavaScript vốn đang được sử dụng rất rộng rãi trên toàn thế giới. Chính sự phổ biến này và mở sẽ thu hút lập trình viên đến với Firefox, từ đó xây dựng nên một hệ sinh thái ứng dụng phong phú. Mozilla cũng từng hứa rằng Firefox "sẽ không bị giới hạn bởi những điều lệ và chính sách như những các nền tảng độc quyền hiện tại". Lập trình viên, nhất là những người đã quen làm việc với Mozilla và Firefox, có thể tận dụng các "bộ ba quyền lực" HTML5, CSS3 và JavaScript để nhanh chóng biến trang web của mình thành một ứng dụng nền web rồi đem phân phối lên Firefox Marketplace. Kinh nghiệm nhiều năm của Mozilla trên thế giới web cũng sẽ giúp đỡ rất nhiều trong quá trình Firefox OS lớn lên. Hiện đã có một số đối tác lớn cam kết làm app cho Firefox OS, chẳng hạn như  Twitter ,  Facebook , Box,  EA Games , Disney, eBay...

 

Theo dự kiến, mùa hè năm nay sẽ là thời điểm những thiết bị Firefox OS được bán ra thị trường. Đến lúc đó, chúng ta sẽ biết phản hồi của người dùng với hệ điều hành này ra sao, tiềm năng của nó có thể mở rộng thêm đến mức nào. Với những lợi thế từ bên trong kiến trúc của mình cộng với các thay đổi trong thế giới smartphone hiện đại, Firefox OS hoàn toàn có khả năng trở thành một hệ điều hành thay thế cho những ai không đủ điều kiện sắm máy iOS/Android. Hi vọng Firefox OS sẽ thành công.

Theo Tinh Tế