Hệ điều hành Android: lịch sử, kiến ​​trúc và sự phát triển

Informatec Digital » Recursos » Hệ điều hành Android: lịch sử, kiến ​​trúc và sự phát triển

Hệ điều hành Android đã trở thành trái tim của hầu hết các điện thoại di động trên thế giới. Nó có mặt trong các điện thoại giá rẻ, các dòng điện thoại cao cấp, đồng hồ, TV, ô tô và thậm chí cả những thiết bị mà chúng ta không thể tưởng tượng nổi. Đằng sau vẻ ngoài đơn giản đó là một nền tảng khổng lồ với lịch sử hấp dẫn, kiến ​​trúc kỹ thuật phức tạp và một cộng đồng nhà phát triển không ngừng phát triển.

Qua nhiều năm, Android đã thay đổi mạnh mẽ : khởi đầu là một dự án gần như vô danh, trải qua các phiên bản được đặt tên theo các loại kẹo, chuyển sang giao diện Material Design, khẳng định vị thế dẫn đầu thị trường không thể tranh cãi, và hiện đang trải qua giai đoạn được đánh dấu bởi trí tuệ nhân tạo , bảo mật và tích hợp với tất cả các loại thiết bị kết nối. Hãy cùng tìm hiểu một cách chi tiết về Android là gì, cách thức hoạt động bên trong, sự phát triển qua từng phiên bản và hướng đi của nó trong tương lai.

Hệ điều hành Android là gì và nó hoạt động như thế nào bên trong?

Android là một hệ điều hành di động dựa trên nhân Linux và một tập hợp các thành phần phần mềm mã nguồn mở. Nó được thiết kế chủ yếu cho các thiết bị màn hình cảm ứng, chẳng hạn như điện thoại thông minh và máy tính bảng, nhưng cũng đã được điều chỉnh cho đồng hồ (Wear OS) , tivi (Android TV), ô tô (Android Auto và Android Automotive), thiết bị IoT và các định dạng ít phổ biến khác.

Cốt lõi của tất cả là Dự án Mã nguồn mở Android (AOSP) , dự án mã nguồn mở do Google duy trì, đóng vai trò là nền tảng cho tất cả các phiên bản Android. Trên nền tảng cốt lõi này, các nhà sản xuất bổ sung thêm các lớp tùy chỉnh riêng của họ, chẳng hạn như One UI (Samsung), MIUI/HyperOS (Xiaomi), ColorOS (OPPO) hoặc EMUI (Huawei), trong khi cộng đồng tạo ra các ROM thay thế như LineageOS hoặc GrapheneOS.

Kiến trúc của Android được tổ chức thành nhiều lớp. Ở lớp nền là nhân Linux , chịu trách nhiệm quản lý bộ nhớ, các tiến trình, bảo mật, trình điều khiển phần cứng và ngăn xếp mạng. Phía trên nhân là Lớp Trừu tượng Phần cứng (HAL), cung cấp giao diện thống nhất để truy cập các thành phần như GPS, camera, modem và cảm biến, mà không cần các ứng dụng phải lo lắng về các chi tiết cụ thể của từng chip.

Trên nền tảng HAL là các thư viện C và C++ gốc cung cấp các chức năng chính: Surface Manager cho giao diện đồ họa, công cụ đa phương tiện dựa trên OpenCore, cơ sở dữ liệu SQLite, API đồ họa OpenGL ES cho 2D và 3D, công cụ kết xuất WebKit, thư viện SSL và Bionic, phiên bản nhẹ của thư viện chuẩn C được Android sử dụng. Toàn bộ hệ thống bao gồm khoảng 12 triệu dòng mã , được phân bổ giữa XML, C, Java và C++.

Môi trường chạy Android hoạt động trên nền tảng các thư viện này . Cho đến Android 4.4.3, máy ảo chịu trách nhiệm chạy ứng dụng là Dalvik, với biên dịch tức thời (JIT). Bắt đầu từ Android 4.4, Android Runtime (ART) được giới thiệu, và từ phiên bản 5.0 trở đi, ART là môi trường chạy duy nhất: nó biên dịch mã bytecode Java khi cài đặt ứng dụng (AOT, trước thời điểm cài đặt) để cải thiện hiệu suất và giảm tiêu hao pin.

Lớp trên cùng bao gồm khung ứng dụng và chính các ứng dụng. Khung ứng dụng cung cấp cho các nhà phát triển cùng các API mà hệ thống sử dụng để quản lý thông báo, cửa sổ, dịch vụ, nội dung, cảm biến và kết nối. Thiết kế theo mô-đun: bất kỳ ứng dụng nào cũng có thể cung cấp các thành phần (hoạt động, dịch vụ, nhà cung cấp nội dung) mà các ứng dụng khác có thể sử dụng lại, luôn tuân thủ các hạn chế bảo mật.

Các thành phần chính và tính năng kỹ thuật của Android

Người dùng chủ yếu nhìn thấy các ứng dụng được cài đặt sẵn : điện thoại, danh bạ, tin nhắn SMS, email, lịch, trình duyệt, bản đồ, máy ảnh, thư viện ảnh, đồng hồ, v.v. Tất cả đều được viết bằng Java hoặc Kotlin (hoặc bằng C/C++ thông qua NDK cho các phần cụ thể) và được đóng gói trong các tệp APK, có thể được cài đặt từ các cửa hàng như Google Play hoặc cài đặt thủ công.

Android bao gồm một bộ thư viện C/C++ toàn diện có thể tái sử dụng , hỗ trợ đồ họa, âm thanh, video, lưu trữ và kết nối. Các thư viện này không chỉ được hệ thống sử dụng mà còn có sẵn cho các nhà phát triển thông qua framework, vì vậy một ứng dụng có thể truy cập, ví dụ, cơ sở dữ liệu SQLite hoặc tăng tốc đồ họa GPU mà không cần lo lắng về các chi tiết cấp thấp.

Mỗi ứng dụng chạy trong một tiến trình riêng biệt với một phiên bản máy ảo riêng (Dalvik trong các phiên bản cũ hơn, ART trong các phiên bản hiện đại). Sự cô lập này, kết hợp với hệ thống phân quyền và mô hình người dùng riêng cho từng ứng dụng được kế thừa từ Linux, tạo ra một rào cản bảo mật ngăn chặn một ứng dụng truy cập tự do vào dữ liệu của ứng dụng khác mà không có sự cho phép rõ ràng.

Về phần cứng, Android hỗ trợ một loạt các cảm biến và thiết bị ngoại vi: camera chụp ảnh và quay video, màn hình cảm ứng điện dung đa chạm, GPS, gia tốc kế, con quay hồi chuyển, từ kế, cảm biến ánh sáng và tiệm cận, khí áp kế, tay cầm chơi game và tăng tốc GPU cả trong không gian 2D và 3D. Tất cả những điều này được quản lý bởi nhân hệ điều hành và HAL, và được hiển thị cho người dùng thông qua khung phần mềm.

Về khả năng kết nối, nền tảng này hỗ trợ GSM/EDGE, GPRS, CDMA, EV-DO, UMTS, HSDPA, HSPA+, LTE, WiMAX, Wi-Fi, Bluetooth, NFC và cả những công nghệ mới hơn . Nó cũng cho phép chia sẻ kết nối dữ liệu di động với các thiết bị khác thông qua Wi-Fi, USB hoặc Bluetooth.

Phần đa phương tiện đặc biệt toàn diện. Android có thể phát các định dạng WebM, H.263, H.264/MPEG-4 AVC, MPEG-4 SP, AMR, AAC, HE-AAC, MP3, MIDI, Ogg Vorbis, WAV, JPEG, PNG, GIF và BMP . Đối với phát trực tuyến, nó hỗ trợ RTP/RTSP, tải xuống dần dần HTML5 và, thông qua các plugin hoặc giải pháp của bên thứ ba, các giao thức khác như RTMP hoặc Microsoft Smooth Streaming.

Môi trường phát triển hiện nay dựa trên Android Studio , IDE chính thức, bao gồm trình giả lập, công cụ gỡ lỗi, phân tích hiệu năng và trợ lý viết mã. Trước đây, việc phát triển chủ yếu được thực hiện bằng Eclipse và plugin ADT, nhưng toàn bộ nền tảng đã chuyển sang giải pháp của Google, cung cấp tích hợp SDK trực tiếp, công cụ xây dựng Gradle và hỗ trợ Java, Kotlin và C/C++.

Google Play, APK và hệ sinh thái ứng dụng

Google Play là cửa hàng ứng dụng chính thức dành cho Android . Từ đó, người dùng có thể tải xuống các ứng dụng, trò chơi, sách, phim và nội dung khác miễn phí hoặc trả phí chỉ bằng cách liên kết tài khoản Google. Thanh toán có thể được thực hiện bằng thẻ tín dụng, PayPal hoặc thẻ quà tặng, và Google chia sẻ doanh thu với các nhà phát triển, những người nhận được khoảng 70% tổng số tiền.

Các ứng dụng được phân phối dưới dạng APK (Android Package) , một tệp nén chứa mã nguồn, tài nguyên, tệp kê khai và thư viện gốc của ứng dụng. Bất kỳ trình quản lý tệp nào cũng có thể cài đặt APK nếu người dùng cho phép cài đặt từ các nguồn không xác định, điều này đã dẫn đến sự xuất hiện của các cửa hàng ứng dụng thay thế như Amazon Appstore, Aptoide, F-Droid và SlideME.

F-Droid là một trường hợp đặc biệt: đây là một cửa hàng ứng dụng hoàn toàn mã nguồn mở , cả về phía ứng dụng khách lẫn các ứng dụng mà nó phân phối. Điều này khiến nó trở thành một lựa chọn thú vị cho những người tránh phần mềm độc quyền hoặc muốn xem xét mã nguồn trước khi cài đặt bất kỳ thứ gì.

Trong những năm gần đây, Google đã tăng cường các biện pháp kiểm soát an ninh trên Google Play với Play Protect , một hệ thống phân tích các ứng dụng đã cài đặt và các ứng dụng được tải xuống từ cửa hàng để phát hiện hành vi độc hại. Mặc dù Android không hoàn toàn miễn nhiễm với phần mềm độc hại, nhưng hầu hết các mối đe dọa đều được phân phối từ các kho lưu trữ có uy tín đáng ngờ chứ không phải từ cửa hàng chính thức.

Ngoài các ứng dụng, hệ sinh thái này còn bao gồm các dịch vụ như Google Play Services , một tập hợp các thành phần mà Google cập nhật trực tiếp từ Play Store, độc lập với phiên bản hệ điều hành. Nhờ chiến lược này, nhiều tính năng mới (API Bản đồ, đồng bộ hóa, bảo mật, thông báo đẩy với Firebase Cloud Messaging, v.v.) có sẵn trên các thiết bị cũ hơn mà không cần cập nhật hệ thống toàn diện.

Lịch sử Android: từ công ty khởi nghiệp vô danh đến công ty hàng đầu thế giới

Công ty Android Inc. được thành lập vào tháng 10 năm 2003 tại Palo Alto, California, bởi Andy Rubin, Rich Miner, Nick Sears và Chris White. Ban đầu, mục tiêu của họ là tạo ra một hệ điều hành tiên tiến cho máy ảnh kỹ thuật số, nhưng họ sớm nhận ra rằng thị trường thực sự hấp dẫn nằm ở thị trường điện thoại thông minh đang phát triển nhanh chóng.

Tháng 7 năm 2005, Google mua lại Android Inc. với giá ước tính 50 triệu đô la. Rubin và nhóm của ông chuyển đến Google, nơi họ bắt đầu làm việc trên một nền tảng di động dựa trên Linux linh hoạt, có thể cập nhật mà các nhà sản xuất có thể áp dụng mà không phải trả phí bản quyền. Ngay từ đầu, ý tưởng là tạo ra một nền tảng mã nguồn mở để cạnh tranh với Symbian, Windows Mobile, và sau này là iOS.

Ngày 5 tháng 11 năm 2007, Liên minh Thiết bị cầm tay Mở (OHA) được thành lập , một liên minh gồm các công ty phần cứng, phần mềm và viễn thông như Texas Instruments, Broadcom, Nvidia, Qualcomm, Samsung, Intel, LG, Motorola, Sprint và T-Mobile. Hệ điều hành Android 1.0 được chính thức công bố cùng thời điểm, mặc dù những chiếc điện thoại di động thương mại đầu tiên phải đến năm 2008 mới xuất hiện.

Chiếc điện thoại Android đầu tiên được bán ra thị trường là HTC Dream , hay còn gọi là T-Mobile G1, ra mắt vào ngày 22 tháng 10 năm 2008. Nó có màn hình cảm ứng, bàn phím vật lý trượt ra và là thiết bị tiên phong trong việc giới thiệu giao diện mà, dù ngày nay có vẻ thô sơ, nhưng vào thời điểm đó lại đại diện cho một sự thay đổi mang tính cách mạng.

Qua nhiều năm, Google bắt đầu phát triển các thiết bị riêng của mình thuộc dòng Nexus (Nexus One, Nexus S, Galaxy Nexus, Nexus 4, Nexus 5, Nexus 6, Nexus 7, Nexus 9, Nexus 10) để thể hiện tầm nhìn "thuần túy" của Android. Các mẫu máy này thường nhận được các bản cập nhật mới trước bất kỳ ai khác và đóng vai trò là chuẩn mực cho các nhà sản xuất.

Cùng lúc đó, các nhà sản xuất truyền thống bắt đầu áp dụng Android. Ví dụ, vào năm 2014, Nokia đã ra mắt Nokia X, X+ và XL với phiên bản tùy chỉnh dựa trên AOSP, mặc dù thử nghiệm đó chỉ tồn tại trong thời gian ngắn. Việc áp dụng rộng rãi chủ yếu đến từ Samsung, HTC, LG, Sony, và sau đó là các ông lớn Trung Quốc như Huawei, Xiaomi và OPPO.

Phiên bản Android và các tính năng mới chính

Trong nhiều năm, mỗi phiên bản Android đều có một tên mã liên quan đến món tráng miệng hoặc đồ ngọt theo thứ tự bảng chữ cái. Mặc dù Google chỉ sử dụng số làm tên mã công khai kể từ Android 10, nhưng các tên mã liên quan đến thực phẩm vẫn tồn tại nội bộ.

Các phiên bản đầu tiên ( Android 1.0 Apple Pie và 1.1 Banana Bread) đã đặt nền móng cho nền tảng này. Cupcake (1.5) giới thiệu bàn phím ảo và khả năng tải video lên YouTube, Donut (1.6) mở rộng độ phân giải và hỗ trợ mạng, và Eclair (2.0-2.1) mang đến tính năng định vị GPS và đồng bộ hóa nhiều tài khoản.

Froyo (2.2) đã cải thiện hiệu năng và bổ sung hỗ trợ cho Adobe Flash, trong khi Gingerbread (2.3) đã tinh chỉnh giao diện, tối ưu hóa mức tiêu thụ tài nguyên và cải tiến quản lý trò chơi và cảm biến. Honeycomb (3.x) là phiên bản dành riêng cho máy tính bảng, thử nghiệm với giao diện khác được thiết kế cho màn hình lớn hơn.

Ice Cream Sandwich (4.0) đã thống nhất thiết kế giữa điện thoại và máy tính bảng, mang đến một diện mạo gọn gàng và hiện đại hơn nhiều. Sau đó, Jelly Bean (4.1-4.3) đã cải thiện hiệu năng với Project Butter, hướng đến các hiệu ứng chuyển động mượt mà hơn và nâng cao hệ thống thông báo.

KitKat (4.4) đã tối ưu hóa Android cho các thiết bị có bộ nhớ hạn chế, ưu tiên hơn cho Google Now và tăng cường khả năng nhận dạng giọng nói. Phiên bản này đã củng cố vị thế của Android trên các thiết bị cấp thấp và tầm trung, mở rộng hơn nữa phạm vi tiếp cận toàn cầu của nó.

Với Lollipop (5.0-5.1) , được phát hành năm 2014, Material Design ra đời, một ngôn ngữ hình ảnh trực quan đầy màu sắc và nhất quán hơn, đã định hình lại diện mạo của Android. Nó cũng đánh dấu sự chuyển đổi dứt khoát sang ART làm môi trường chạy duy nhất, cải thiện hiệu năng và tiết kiệm năng lượng.

Marshmallow (6.0) giới thiệu hệ thống quyền truy cập thời gian chạy mới và chế độ Doze, giúp kéo dài thời lượng pin bằng cách hạn chế hoạt động nền khi thiết bị ở trạng thái rảnh. Nougat (7.0-7.1) bổ sung hỗ trợ chia màn hình, cải thiện thông báo và tinh chỉnh hỗ trợ đa cửa sổ.

Oreo (8.0-8.1) là một bước ngoặt quan trọng về mặt nội bộ nhờ Project Treble , một kiến ​​trúc mô-đun tách biệt lớp nhà cung cấp (trình điều khiển và HAL) khỏi phần còn lại của hệ thống để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cập nhật từ các nhà sản xuất. Android Oreo Go Edition cũng xuất hiện, một phiên bản nhẹ dành cho các thiết bị có RAM dưới 1 GB, cùng với chế độ Hình trong hình (Picture-in-Picture) và các kênh thông báo. Hơn nữa, Google Play Protect được tích hợp mạnh mẽ hơn , tự động quét các ứng dụng đã cài đặt để chống lại phần mềm độc hại.

Pie (9.0) , được phát hành năm 2018, dựa vào trí tuệ nhân tạo để quản lý thời lượng pin và dự đoán việc sử dụng ứng dụng . Nó giới thiệu các tính năng như Pin thích ứng, Độ sáng thích ứng và Hành động ứng dụng, đồng thời ra mắt Digital Wellbeing, một bộ công cụ để theo dõi việc sử dụng điện thoại di động và giảm sự phụ thuộc.

Android 10 , hệ điều hành đã chính thức từ bỏ việc đặt tên theo chủ đề món tráng miệng, mang đến chế độ tối toàn hệ thống, các tùy chọn bảo mật mới, điều hướng bằng cử chỉ và những cải tiến cho các thiết bị gập và 5G. Nó cũng tăng cường khả năng cách ly ứng dụng và kiểm soát vị trí.

Android 11 tập trung vào việc sắp xếp các cuộc hội thoại tốt hơn (một mục riêng trong thông báo ), cải thiện khả năng điều khiển cho các thiết bị kết nối (thiết bị nhà thông minh) và hoàn thiện Project Mainline, sáng kiến ​​cho phép cập nhật hệ thống thông qua Google Play. Nó cũng bổ sung quyền truy cập vị trí "chỉ một lần này" và hỗ trợ nâng cao hơn cho 5G, điện thoại gập và các codec hiện đại như HEIF hoạt hình.

Android 12 , ra mắt vào cuối năm 2021, đã giới thiệu Material You, một sự thiết kế lại lớn giúp điều chỉnh màu sắc giao diện theo hình nền. Trong số các tính năng mới có Bảng điều khiển Quyền riêng tư , hiển thị các ứng dụng đã truy cập camera, micro hoặc vị trí gần đây; các cử chỉ mới; Ghép nối ứng dụng để quản lý cửa sổ chia đôi; và các tính năng như sử dụng điện thoại của bạn như một chìa khóa xe kỹ thuật số.

Android 13 , ra mắt năm 2022, đã tinh chỉnh khả năng tùy chỉnh (biểu tượng thích ứng, nhiều chủ đề hơn), cải thiện trình phát đa phương tiện và mở rộng các tùy chọn về sức khỏe kỹ thuật số. Về quyền riêng tư, các ứng dụng hiện yêu cầu quyền truy cập chi tiết hơn vào từng loại tệp (ảnh, video, âm thanh), thông báo yêu cầu sự cho phép rõ ràng và bộ nhớ tạm sẽ tự động được xóa sau một khoảng thời gian nhất định. Hỗ trợ âm thanh Bluetooth LE cũng được thêm vào.

Android 14 , phiên bản ổn định được phát hành từ tháng 10 năm 2023, tập trung vào tối ưu hóa hiệu năng, cải thiện hơn nữa khả năng quản lý pin và tăng cường các tính năng bảo mật và quyền riêng tư. Hệ điều hành này bao gồm các biện pháp kiểm soát quyền truy cập nghiêm ngặt hơn, các công cụ bảo vệ chống phần mềm độc hại và khả năng tích hợp mượt mà hơn với các thiết bị nhà thông minh và thiết bị đeo thông minh. Khả năng đa nhiệm đã được cải thiện và hệ thống được tối ưu hóa để sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn.

Từ phiên bản 14 trở đi, Android tiếp tục phát triển mạnh mẽ hơn nữa trong việc hướng tới trí tuệ nhân tạo, cá nhân hóa và bảo mật cao hơn . Các phiên bản mới hơn ngày càng tích hợp nhiều tính năng trí tuệ nhân tạo tạo sinh, bộ lọc thông báo nâng cao, cơ chế phát hiện gian lận và các công cụ để bảo vệ dữ liệu tốt hơn.

Android 16 và làn sóng tính năng AI mới

Trong các phiên bản gần đây nhất, chẳng hạn như Android 16 , Google rõ ràng cam kết cập nhật hệ thống thường xuyên hơn, bắt đầu từ các thiết bị Pixel của riêng mình. Phiên bản này tích hợp tính năng tóm tắt thông báo thông minh, giúp thu gọn các cuộc hội thoại dài hoặc tin nhắn phức tạp thành một bản tóm tắt nhanh chóng và dễ xem.

Một tính năng mới khác là trình sắp xếp thông báo tự động , giúp nhóm và tắt các thông báo có mức độ ưu tiên thấp hơn (khuyến mãi, tin tức, thông báo mạng xã hội), giảm thiểu sự nhiễu loạn và cho phép người dùng tập trung vào những gì thực sự quan trọng. Tất cả điều này được hỗ trợ bởi các mô hình AI có khả năng hiểu ngữ cảnh cơ bản của các tin nhắn.

Android 16 cũng mở rộng các tùy chọn tùy chỉnh giao diện : bạn có thể chọn hình dạng biểu tượng cụ thể, áp dụng nhiều chủ đề đa dạng hơn và buộc làm tối các ứng dụng có màu sáng không có chế độ tối mặc định. Ý tưởng là mọi người đều có thể điều chỉnh điện thoại của mình theo sở thích mà không cần phải cài đặt quá nhiều công cụ bổ sung.

Trong phạm vi gia đình, mục kiểm soát của phụ huynh mới cho phép bạn đặt giới hạn thời gian sử dụng màn hình, lên lịch thời gian nghỉ ngơi, hạn chế sử dụng một số ứng dụng nhất định và áp dụng các quy tắc khác để giám sát cách trẻ em sử dụng thiết bị Android của chúng.

Bên cạnh những tính năng dành riêng cho hệ thống này, Google cũng đã ra mắt các tính năng cho toàn bộ hệ sinh thái Android. Ví dụ, Call Reason cho phép bạn đánh dấu cuộc gọi là "khẩn cấp" để người nhận sẽ thấy ngay khi nhận được cuộc gọi, và nếu họ không trả lời, cuộc gọi sẽ được ghi lại trong nhật ký cuộc gọi với trạng thái "khẩn cấp". Expressive Captions tạo phụ đề với các thẻ cảm xúc như "biểu cảm" hoặc "biểu cảm", được thiết kế để truyền tải tốt hơn giọng điệu của video và bài đăng, ngay cả khi không có âm thanh.

Tính năng quản lý nhóm trò chuyện đã được cải thiện: nếu một số điện thoại lạ mời người dùng vào nhóm, Android sẽ hiển thị cảnh báo với thông tin quan trọng để người dùng có thể nhanh chóng chấp nhận, rời nhóm hoặc chặn/báo cáo số điện thoại đó. Trên Chrome, các tab được ghim giờ đây hoạt động giống như trên máy tính để bàn, luôn hiển thị mọi lúc.

Tính năng Khoanh tròn để tìm kiếm đã được nâng cấp với khả năng phân tích các tin nhắn đáng ngờ: bằng cách khoanh tròn nội dung, bản tóm tắt do AI tạo ra sẽ cho biết liệu đó có phải là một trò lừa đảo hay không. Về khả năng truy cập, tính năng đọc chính tả bằng giọng nói với TalkBack đã được cải thiện (ví dụ: bắt đầu đọc chính tả trong Gboard bằng cách chạm hai ngón tay hai lần), và Gemini đã được tích hợp để soạn thảo và chỉnh sửa văn bản bằng các lệnh ngôn ngữ tự nhiên.

Các cải tiến khác bao gồm phiên bản Guided Frame nâng cao hơn trên điện thoại Pixel, không chỉ đơn thuần cho biết có khuôn mặt trong khung hình hay không, mà còn mô tả chi tiết hơn những gì camera nhìn thấy, cũng như khả năng khởi động Voice Access bằng cách nói "Hey Google, khởi động Voice Access" mà không cần chạm vào điện thoại. Việc kết nối máy trợ thính cũng được đơn giản hóa với Fast Pair, giúp dễ dàng ghép nối các thiết bị trợ thính từ các thương hiệu như Oticon, Sonic và Bernafon.

Bảo mật, quyền riêng tư và những lời chỉ trích về Android

Là một nền tảng phổ biến và tương đối mở, Android đã trở thành mục tiêu hàng đầu của các nhà nghiên cứu và tin tặc . Một nghiên cứu của Symantec năm 2013 chỉ ra rằng, nghịch lý thay, iOS lại có nhiều lỗ hổng nghiêm trọng hơn Android, mặc dù số lượng các cuộc tấn công thực tế lại cao hơn trên Android do tính phổ biến và sự dễ dàng cài đặt ứng dụng từ các nguồn bên ngoài.

Theo thời gian, Google đã thắt chặt các biện pháp bảo mật và kiểm soát quyền truy cập : quyền truy cập trong thời gian chạy, hạn chế thực thi nền, mã hóa bộ nhớ mặc định, kiểm tra khởi động, môi trường biệt lập nghiêm ngặt hơn và nền tảng Play Protect đã được giới thiệu. Tuy nhiên, phần lớn trách nhiệm vẫn thuộc về người dùng, những người nên tránh cài đặt ứng dụng từ các nguồn không đáng tin cậy.

Về vấn đề quyền riêng tư , Android đã bị chỉ trích vì lượng dữ liệu có thể được chia sẻ với Google và các bên khác trong hệ sinh thái quảng cáo, cũng như cách thức xử lý các cơ chế xác thực. Các vụ rò rỉ năm 2013 và 2014 cũng tiết lộ rằng các cơ quan như NSA của Mỹ và GCHQ của Anh đã phát triển khả năng chặn thông tin từ các thiết bị Android, bao gồm tin nhắn SMS, vị trí, email, ghi chú và dữ liệu từ các ứng dụng phổ biến như Angry Birds.

Người ta cũng phát hiện ra rằng một số thiết bị lưu trữ thông tin vị trí khi tùy chọn "Sử dụng mạng không dây" được bật trong cài đặt vị trí, dẫn đến việc so sánh với hành vi của iPhone. Tuy nhiên, trên Android, dữ liệu này được sử dụng như bộ nhớ đệm và sẽ bị xóa khi tùy chọn này bị tắt, và không phải là bản ghi vĩnh viễn.

Mặt khác, Android đã phải chịu đựng sự phân mảnh trong nhiều năm . Có hàng ngàn mẫu điện thoại khác nhau với các nhà sản xuất, giao diện tùy chỉnh, bộ xử lý và mức độ hỗ trợ khác nhau. Điều này có nghĩa là nhiều phiên bản cũ vẫn hoạt động, không phải tất cả điện thoại đều nhận được các bản cập nhật mới nhất và các bản vá bảo mật không được triển khai đồng đều.

Google từng cố gắng thiết lập cam kết cập nhật 18 tháng từ các nhà sản xuất, nhưng kế hoạch này chưa bao giờ được thực hiện hiệu quả. Một phần vấn đề xuất phát từ các trình điều khiển độc quyền mà các nhà sản xuất và nhà cung cấp chip không phát hành, khiến việc duy trì các thiết bị cũ chạy các phiên bản hệ điều hành hiện đại trở nên khó khăn.

Triết lý cập nhật phần cứng thường xuyên và việc liên tục phát hành các phiên bản mới mà không phải lúc nào cũng được tối ưu hóa cho các thiết bị cũ hơn đã khiến một số nhà phân tích chỉ ra rằng Android là một trong những yếu tố thúc đẩy sự lỗi thời có chủ đích trong thế giới điện thoại thông minh.

Thiết bị, kiến ​​trúc và thị phần

Mặc dù chúng ta thường liên tưởng Android với điện thoại di động, hệ điều hành này được sử dụng trong rất nhiều thiết bị điện tử khác nhau : máy tính xách tay, netbook, máy tính bảng, tivi chạy Android TV, đồng hồ thông minh chạy Wear OS, đầu thu truyền hình, hệ thống thông tin giải trí trên ô tô ( Android Auto và Android Automotive), tai nghe và nhiều thiết bị kết nối khác.

Kiến trúc phần cứng chủ đạo là ARM , nhưng cũng có hỗ trợ cho x86 thông qua các sáng kiến ​​như Android-x86, và Google TV, chẳng hạn, sử dụng một phiên bản được điều chỉnh cho nền tảng đó. Điều này đã cho phép Android chạy ngay cả trên các máy tính thông thường và máy thử nghiệm.

Về mặt mức độ phổ biến, Android đã dẫn đầu thị trường hệ điều hành di động toàn cầu trong nhiều năm. Đến năm 2018, hệ điều hành này đã chiếm hơn 90% thị phần trên tất cả các loại điện thoại thông minh, và đến năm 2024, nó tiếp tục thống trị với khoảng 70,1% thị phần toàn cầu, so với 29,2% của iOS. Khoảng cách thậm chí còn rộng hơn ở các quốc gia như Ấn Độ (khoảng 95% thị phần thuộc về Android) và Brazil (hơn 80%), trong khi iOS chiếm ưu thế ở các thị trường như Hoa Kỳ và Canada.

Hiện nay, ước tính có khoảng 3,6 tỷ người dùng Android trên toàn thế giới, so với khoảng 1,46 tỷ người dùng iOS. Một phần đáng kể thị trường thiết bị Android thuộc về các nhà sản xuất Trung Quốc, chiếm hơn 55% doanh số bán hàng, với Samsung và Xiaomi là những nhà sản xuất hàng đầu.

Xét về mức độ sử dụng theo phiên bản, số liệu từ tháng 4 năm 2025 cho thấy Android 14 là phiên bản phổ biến nhất, chiếm khoảng 33,4% tổng số, tiếp theo là Android 13, 12 và 11. Các phiên bản cũ hơn như 10, 9 Pie hoặc 8 Oreo vẫn còn được sử dụng, mặc dù với tỷ lệ phần trăm giảm dần, và vẫn còn một số hệ thống cũ như Lollipop đang lưu hành.

Về tốc độ kích hoạt, Android đã tăng trưởng từ 100.000 thiết bị mỗi ngày vào năm 2010 lên hàng trăm triệu lượt kích hoạt mỗi năm. Cột mốc 1 tỷ điện thoại thông minh Android đang hoạt động đã đạt được vào năm 2013, và kể từ đó con số này tiếp tục tăng trưởng, được thúc đẩy bởi sự trỗi dậy của các nhà sản xuất châu Á và sự mở rộng sang các danh mục sản phẩm mới.

Phát triển ứng dụng và mô hình kinh doanh

Một trong những chìa khóa thành công của Android là bất kỳ ai có kỹ năng lập trình tương đối đều có thể phát triển ứng dụng . Bộ công cụ phát triển phần mềm Android (SDK) được tải xuống miễn phí, các công cụ này hoạt động trên nhiều nền tảng và ngôn ngữ chính (Java, cùng với Kotlin) được sử dụng rộng rãi.

Ngoài Java và Kotlin, các nhà phát triển còn có thể sử dụng Native Development Kit (NDK) để viết một phần mã bằng C hoặc C++, rất hữu ích cho việc phát triển trò chơi, công cụ đồ họa hoặc các tác vụ đòi hỏi hiệu năng rất cao. Ngoài ra còn có các môi trường trực quan như App Inventor dành cho người mới bắt đầu, và các framework đa nền tảng dựa trên công nghệ web hoặc các công nghệ như Flutter, React Native hoặc Qt, nhờ các dự án như Necessitas.

Các ứng dụng được đóng gói dưới dạng tệp APK và tải lên Play Store hoặc các cửa hàng ứng dụng khác, nơi Google chia sẻ với các nhà phát triển 70% doanh thu từ việc bán hàng và mua hàng trong ứng dụng. Sự kết hợp giữa khả năng phát triển dễ dàng và tiềm năng kiếm tiền này đã tạo ra một hệ sinh thái với hàng triệu ứng dụng bao gồm hầu hết mọi chủ đề có thể tưởng tượng được: năng suất, mạng xã hội, ngân hàng, sức khỏe, giáo dục, nhà thông minh, trò chơi, và hơn thế nữa.

Về phương thức thanh toán, Android tích hợp Google Pay (phiên bản kế nhiệm của Android Pay), cho phép thanh toán di động tại các thiết bị chấp nhận thanh toán không tiếp xúc, miễn là thiết bị đó có NFC và chạy hệ điều hành Android 4.4 trở lên. Dịch vụ này cạnh tranh với các giải pháp như Apple Pay hay Samsung Pay và dựa trên lượng người dùng Android lớn.

Từ góc độ kinh doanh, Android được coi là một trong những mô hình kinh doanh thành công nhất trong thế giới phần mềm hiện đại. Google không tính phí bản quyền cho hệ thống này, mà thay vào đó tạo ra doanh thu chủ yếu từ quảng cáo, mua hàng trên Play Store và các dịch vụ liên quan, điều này đã thúc đẩy sự phổ biến rộng rãi của nó trên mọi phân khúc giá và khu vực.

Sự phát triển của nhận diện hình ảnh, thương hiệu và thiết kế

Logo Android ban đầu được thiết kế bằng phông chữ Droid , do Ascender Corporation tạo ra. Chú robot màu xanh lá cây mang tính biểu tượng, thường được biết đến với tên gọi "Andy", được thiết kế bởi Irina Blok và đã trở thành một trong những biểu tượng dễ nhận biết nhất trong lĩnh vực công nghệ.

Màu sắc đặc trưng của robot là một sắc thái xanh lá cây cụ thể, có mã màu thập lục phân là #3DDC84 , như được định nghĩa trong Hướng dẫn Thương hiệu Android. Màu này đã được sử dụng trong nhiều năm trong các chiến dịch, tài liệu quảng cáo và giao diện, với một số biến thể nhỏ tùy thuộc vào xu hướng thiết kế.

Về phông chữ hệ thống, Android đã có sự phát triển. Trong thời kỳ Ice Cream Sandwich, phông chữ Roboto được giới thiệu , một kiểu chữ được thiết kế để cải thiện khả năng đọc trên màn hình độ phân giải cao. Với Lollipop (5.0), Roboto đã được thiết kế lại, và vào năm 2018, với Android 9 Pie, Google bắt đầu sử dụng Google Sans trong nhiều yếu tố giao diện và nhận diện thương hiệu hơn.

Năm 2023, logo cũng được cập nhật, thay đổi từ chữ "android" viết thường thành "Android" với chữ cái đầu tiên viết hoa , và một số điều chỉnh nhỏ đã được thực hiện đối với các nét chữ để phù hợp hơn với tổng thể thẩm mỹ của các sản phẩm Google.

Trong khi đó, ngôn ngữ thiết kế của hệ thống đã phát triển từ Holo (trong các phiên bản hiện đại ban đầu) sang Material Design, và sau đó là Material You, nơi việc tùy chỉnh màu sắc và hình dạng theo ý người dùng được đặt lên hàng đầu. Điều này được bổ sung bởi khả năng thay đổi trình khởi chạy, biểu tượng và chủ đề, một tính năng được đánh giá cao bởi những người thích tinh chỉnh diện mạo điện thoại của mình.

Toàn bộ hành trình này minh họa cách Android đã phát triển từ một dự án khởi nghiệp nhỏ bé trở thành nền tảng di động thống trị , hiện diện trên hàng tỷ thiết bị và với vô số định dạng khác nhau. Kiến trúc dựa trên Linux, mô hình AOSP mở, sức mạnh của hệ sinh thái ứng dụng và tính linh hoạt mà nó mang lại cho các nhà sản xuất và người dùng giải thích phần lớn thành công của nó, nhưng chúng cũng mang đến những thách thức như sự phân mảnh, bảo mật và quản lý quyền riêng tư. Con đường mà nó đang đi, với tầm quan trọng ngày càng tăng của trí tuệ nhân tạo, các bản cập nhật theo mô-đun và việc tăng cường các công cụ kiểm soát và tùy chỉnh, cho thấy một hệ điều hành sẽ vẫn là thành phần quan trọng của điện toán hàng ngày trong nhiều năm tới.