Was ist eine Firmware?

Was ein Update beim PC bedeutet, wissen die meisten Nutzer. Doch auch für Smartphones und Tablets stehen je nach Hersteller recht häufig Updates bereit. Wir erklären Ihnen, was ein System-Update ist und warum Sie es einspielen sollten.

Froyo, Gingerbread, Honeycomb und Ice Cream Sandwich sind verschiedene Android-Versionen. Jede dieser Version besitzt neben dem erwähnten Codenamen auch eine Nummer: Froyo 2.2, Gingerbread 2.3, Honeycomb 3.0 und so weiter. Doch das ist nur die Haupt-Versionsnummer. So zählen zu Gingerbread auch Android 2.3.5, zu Honeycomb auch Android 3.2.1. Jede dieser Versionsnummern steht für eine bestimmte Android-Version, die Google offiziell für fertig erklärt hat. Bei den Haupt-Versionsnummern steht die neue Nummer in der Regel für neue Fähigkeiten und neue Apps, bei den kleineren Sprüngen zum Beispiel von Android 2.3.5 auf Android 2.3.7 bringt die neue Version in der Regel lediglich Fehlerkorrekturen.

Von der Version zur Firmware

Die allerneueste Android-Version heißt 4.0.2 (Stand: Dezember 2011). Android 4.0.2 ist jedoch keine Firmware, sondern nur ein Haufen Zeilen Code, den Google programmiert hat und den Handy-Herstellern weltweit zur Verfügung stellt. Damit daraus eine Firmware entsteht, müssen die Hersteller den Code an ihre Geräte anpassen, ein Betriebssystem daraus machen. Kurz erklärt ist die Firmware also das Betriebssystem des Handys. Doch im Gegensatz zu einem normalen Computer-Betriebssystem, das auf sehr vielen PC-Komponenten seinen Dienst verrichtet, ist der Grundgedanke einer Firmware, fest mit einem Gerät verbunden zu sein. Der eingeschränkten Wahlfreiheit steht der Vorteil gegenüber, dass eine Firmware immer optimal an ein vorhandenes System angepasst wurde und so alle zur Verfügung stehenden Hardware-Ressourcen perfekt nutzt.

Meist liegt die Firmware in einem Flash-Speicher (EPROM, EEPROM oder ROM) und kann durch den Anwender nicht oder nur mit speziellen Mitteln ausgetauscht werden. Während Sie also auf Ihrem PC relativ problemlos Windows oder Linux oder sogar Mac OS X installieren, werden Sie sich bei der Installation eines mobilen Betriebssystems für Ihr Handy oder Tablet relativ schwer tun, weil es keine so generischen Firmware-Versionen gibt, wie zum Beispiel Windows oder Linux für PCs. Für mobile Systeme ist diese Art des Betriebssystems auch nicht so wichtig, denn der Anwender ist hier meist nur Konsument und erwartet, dass alle Funktionen tadellos funktionieren, ohne, dass er sich um das System selber kümmern muss. Zudem lassen sich keine Hardware-Komponenten austauschen und einfach so zusätzliche Treiber installieren. Die Firmware Ihres Handys müssen Sie sich also quasi als Blackbox vorstellen, obwohl das darunterliegende Linux-System quelloffen zur Verfügung steht.

Das Ziel der Hersteller

Man muss nicht Betriebswirtschaft studiert haben, um zu erkennen, dass die Hersteller von Smartphones in erster Linie Geräte verkaufen wollen. Daher ist es zwar für die Kundenzufriedenheit wichtig, auch bereits verkaufte Geräte mit einer neuen Firmware zu beliefern, dies steht aber meist nicht im Vordergrund.

Es gibt Hersteller wie HTC oder Samsung, die sehr eng mit Google zusammenarbeiten und bereits vor Erscheinen eines neuen Smartphones zusichern, dass es die nächsthöhere Android-Version noch erhalten wird. Es gibt aber auch Hersteller, die bei einigen Geräten bereits im Vorfeld klarstellen, dass keine Aktualisierung folgen wird oder sich zu möglichen Updates einfach nicht äußern.

Es wäre aber zu einfach, hier den Schwarzen Peter einfach Herstellern wie Sony Ericsson, Motorola oder LG zuzuschieben, die bei gewissen Geräten Ihre Kunden über Monate auf einer veralteten Android-Version sitzen ließen, die zum Teil Fehler aufwies, die in aktuellen Versionen schon lange behoben waren. Denn schließlich ist jedes Smartphone ein ganz spezielles Gerät und lieber ein Smartphone mit einer veralteten Android-Version, mit dem man telefonieren kann, als ein überstürztes Update, das das Gerät lahmlegt. Generell hat sich die Zusammenarbeit und die Update-Bereitschaft der Hersteller gegenüber den Kunden in den vergangenen Monaten stark verbessert. Gerade im Zusammenhang mit Android 4.0 haben die meisten Hersteller inzwischen klar zu erkennen gegeben, welche Geräte aktualisiert werden. Der Markt hat sich zudem reguliert, sodass aktuell fast 90 Prozent sämtlicher Android-Smartphones mit der Android-Versionen 2.2 oder 2.3 ausgestattet sind [1].

Google, Hersteller und Provider

Sollte man in der glücklichen Lage sein, ein Gerät zu besitzen, welches sicher ein Firmware-Update erhalten soll, so heißt dies keinesfalls, dass dies auch zeitnah nach der Veröffentlichung von Google ausgeliefert wird. Schließlich gibt es eine Firmware grundsätzlich in folgenden drei Versionen:

• Die Google-Version: Die Google-Version der Android-Firmware ist das sogenannte Stock-Android. Ein reines unverändertes Android direkt von den Android-Entwicklern, welchem nur noch die Treiber für die jeweilige Hardware hinzugefügt werden müssen. Dazu zählen die Geräte der Nexus-Serie: Nexus One, Nexus S und das neue Galaxy Nexus.
• Die Hersteller-Version: Dies ist eine angepasste Android-Version der jeweiligen Hersteller (auch Open-Market-Version genannt). Die Veränderungen können nur sehr leicht ausfallen und zum Beispiel nur einen zusätzlichen Homescreen oder Klingeltöne beinhalten, oder aber sehr tief in das System eingreifen. Dies ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich.
• Die Provider-Version: Die Branding-Version der Provider kann entweder auf der Google-Version oder auf der Open-Market-Version basieren und erlaubt dem Provider jede beliebige Anpassung. Neben Verknüpfungen, zusätzlichen Logos und einem veränderten Bootscreen, können auch ganze System-Applikationen wie zum Beispiel die Tethering-App entfernt werden.

Die deutschen Provider sind in ihrem Branding-Verhalten sehr unterschiedlich. Daher unterscheiden sich auch die Anschaffungspreise der Geräte sehr stark. Während ein Smartphone mit Telekom-Branding meist recht günstig zu haben ist, kosten Geräte mit o2-Branding ähnlich viel, wie die Open-Market-Version. Die meisten Veränderungen nimmt hierzulande Vodafone vor und verärgert damit auch den einen oder anderen Kunden, zum Beispiel durch nicht erwünschte vorinstallierte Apps.

Wer sich darüber bewusst ist, dass es diese drei Android-Versionen gibt, wird auch schnell die Probleme bei einem Firmware-Update erkennen, denn jede dieser Versionen und auch jede Kombination muss von jeder Stelle abgesegnet beziehungsweise freigegeben werden. Generell gilt beim Update also: zunächst kommen die Original-Google-Geräte dran, dann die Geräte mit Hersteller-Version und erst am Schluss die Smartphones und Tablets mit einer Provider-Variante.

Einige Beispiele

Die Google-Version auf dem amerikanischen Nexus One muss nur von Google geprüft und freigegeben werden. Die Branding-Version auf dem deutschen Nexus One, welches hierzulande Vodafone vertreibt, wird vom Hersteller angepasst, dann an Google zur Freigabe gesendet und muss dann zusätzlich noch von Vodafone freigegeben werden.

Noch auffälliger war es beim sehr beliebten HTC Desire: Während die Hersteller-Version des Gerätes eine neue Firmware bekam, die nur von HTC erstellt und von Google freigegeben werden musste, sah das bei den Branding-Versionen schon anders aus. Hier musste HTC für Vodafone, für die Telekom und für o2 eine eigene Version erstellen, diese mussten alle von Google geprüft und freigegeben werden, anschließend von jedem Provider geprüft und freigegeben werden. Erst danach konnte HTC die einzelnen Firmware-Versionen auf die Geräte der Kunden aufspielen. Treten dabei Probleme auf, wird das Update gestoppt und die ganze Prozedur beginnt von vorne: wie beim Galaxy S und Android 2.3 geschehen.

Es liegt also auf der Hand, dass jeder, der Interesse an einem frühzeitigen Firmware-Update hat, sich entweder ein Gerät direkt von Google kauft oder wenigsten eines mit einer Open-Market-Version des Herstellers. Letztere sind wie gesagt, meist die teuersten und werden in Deutschland leider so gut wie nie in Kombination mit einem Mobilfunkvertrag angeboten.

Auslieferung eines Updates

Android verfügt von Haus aus über eine Funktion, welche ein Firmware-Update Over The Air (OTA) ermöglicht. Das heißt, der Kunde wird, während er sich in einem Mobilfunk- oder Drahtlosnetzwerk aufhält, automatisch über ein verfügbares Update benachrichtigt und kann dieses unkompliziert direkt auf das Handy laden und installieren (Abbildung 3 und 4). Die Update-Datei liegt dabei in der Regel auf einem Server des jeweiligen Geräte-Herstellers und kann mit etwas Geschick und Auslesen der Download-URL meist frühzeitig auch der Entwicklergemeinde zur Verfügung gestellt werden.

Zusätzlich steht meist noch eine Version zur manuellen Installation über einen Computer zur Verfügung. Wer keine mobile Datenflatrate oder ein WLAN-Netzwerk zur Verfügung hat, kann sich meist mit einer Software des Geräte-Herstellers die neueste Firmware manuell einspielen.

Im Regelfall funktionieren diese Updates problemlos. Sollte es aufgrund von manuellen Firmwareveränderungen oder zu geringem Telefonspeicher zu Problemen bei einem OTA-Update kommen, kann eine manuelle Installation zwingend erforderlich werden. Im schlimmsten Fall, hat dies einen kompletten Datenverlust zur Folge. Vor jedem Firmware-Update sollte man also mit entsprechenden Programmen die wichtigsten Daten sichern.

Alternative Firmware-Versionen

Wer keine Lust hat, auf die Hersteller-Updates zu warten, oder bereits weiß, dass für sein Gerät keine neue Firmware mehr erscheinen wird, ist bei Android in der glücklichen Lage, auf eine riesige Entwickler-Community zurückgreifen zu können. Es gibt unzählige angepasste Firmwares, für so gut wie jedes verfügbare Android-Gerät. So kann man selbst ältere und leistungsschwache Geräte noch mit der neuesten Version Android 2.2 bestücken und gleichzeitig durch einige Optimierungen noch etwas an Leistung aus der Hardware kitzeln.

Für das manuelle Flashen einer alternativen Firmware, auch Custom-ROM genannt, ist in erster Linie ein Root-Zugriff, also ein Zugang mit tiefgreifenden Rechten für ein System, auf dem Gerät von Nöten.

Die wohl bekannteste und am Weitesten verbreitete alternative Firmware ist der CyanogenMod. Die Entwicklergemeinde rund um dieses Projekt stellt fertige und optimierte-Firmware-Versionen für fast alle bekannten Geräte zur Verfügung. Vom Uralt Handy HTC Magic, über das Nexus One bis hin zu aktuellen Smartphones kann man mit dem CyanogenMod immer auf die neueste Android-Version zurückgreifen.

Einziger Haken ist dabei, dass bei Android integrierte Google-Applikationen wie zum Beispiel Google Mail oder der Android Market, nachträglich manuell installiert werden müssen. Da Google den CyanogenMod, wie auch alle anderen Custom Firmwares, nicht prüft oder freigibt, dürfen diese nicht die geschützten Google Apps beinhalten.

Da aber rund um den CyanogenMod eine riesige Community besteht und in diversen Foren sich zu dem Thema ausgetauscht wird, ist es ein Leichtes, entsprechende Anleitungen zu finden. Einen detaillierten Artikel zu CyanogenMod 7.1 finden Sie in Android User 01/2012 [2].

Es gibt noch jede Menge weitere Custom-Firmwares, deren Aufzählung allerdings einen gesonderten Bericht wert ist. Generell kann man jedoch sagen, dass es für sämtliche Bedürfnisse passende Versionen gibt. Von bunten Symbolen, über erhöhten Prozessortakt, bis hin zu komplett getauschter Benutzeroberfläche ist alles möglich. Die Entwickler von angepassten Firmwares nennt man nicht umsonst ROM-Köche, denn die zahlreichen Untervariationen unterscheiden sich oftmals nur in Kleinigkeiten.

Fazit

Das Thema Firmware-Update ist wie so vieles beim Android-System differenziert zu betrachten. Zum einen ist es für den Verbraucher von Vorteil, dass er auch nach Kauf eines Gerätes von neuen Versionen profitieren kann, zum anderen steigt so die Abhängigkeit von einem Hersteller und vor allem der Frust, wenn man zu lange auf eine Aktualisierung warten muss. Wer sein Telefon in erster Linie benutzen will, anstatt daran herumzubasteln, sollte sich vor dem Kauf über die vorinstallierte Android-Version und das Updateverhalten des Herstellers informieren. Zudem sollte man sich immer darüber im Klaren sein, dass man keine Updategarantie erhält und im Notfall mit dem vorinstallierten System leben muss. Gerade für Laien ist es ratsam, nur dann zur manuellen Variante zu greifen, wenn entweder Ihr Gerät zu alt ist oder es sicher ist, dass es keine weitere Firmware vom Hersteller geben soll.

Android ist ab Version 2.3 ein sehr rundes System und wenn die Gerüchte über Googles Zukunftspläne stimmen, dann werden die Verbraucher in Zukunft noch weniger Stress mit Firmware-Updates haben. So hat Google im Mai 2011 mit den großen Herstellern zusammen verkündet, dass man daran arbeitet, sämtliche Smartphones für mindestens 18 Monate mit der jeweils aktuellen Android-Version zu versorgen.