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  Windows Phone 8.1是與Windows 8.1相對應的手機作業系統,最開始有謠言稱Windows Phone 8.1名為“Windows Phone Blue”。雖然微軟原本計劃在2013年秋季釋出WP8.1,但是該系統的普遍推送被推遲到了2014年春。為了在長達一年的Windows 8與8.1的產品週期間隙中保持產品活力,微軟分別於2012年12月、2013年7月和2013年10月釋出了更新,更新中整合了多項新功能和優化,旨在為Windows 8.1的釋出做基礎;其中包括了為非Verizon裝置提供的新功能DataSense,並增強了對多核處理器及高清螢幕裝置的支援,以及“駕駛模式”的推出和為“平板手機”提供的優化。  作業系統的最終於2014年2月10日,在微軟為開發者提供Windows Phone 8.1 SDK後,正式與公眾見面。SDK釋出數小時內,相關諜照就公諸於世了。  Windows Phone 8.1的開發者預覽版於2014年4月14日釋出,並作為Beta版本放出下載。

  Update 1 於在2014年8月4日推送到參加 Windows Phone 開發者預覽版本程式的使用者,是2014年 Windows Phone 8.1 兩次主要更新的第一次。它為 cortana 新增了新的語言和區域支援,用於開始螢幕組織整理應用的資料夾、簡訊轉發的多個訊息、改進 Xbox Music, Windows Phone 商店的支援動態磁貼及可以測試應用的應用園地。微軟已改變 Internet Explorer Mobile,使其帶來的瀏覽器體驗更接近 Safari (iOS) 和 Chrome (Android)。要做到這一點,微軟遠離了開放標準並採用在 Safari 和 Chrome 中使用的非標準特性,實現瀏覽器檢測,改善檢測到的使用舊式 WebKit 特徵頁面的渲染、帶來HTML 5的支援,修復與錯誤 HTML 程式碼的互操作性問題。此外,Update 1 還包括新的 VPN 和藍芽功能,對於企業使用者,支援互動的保護套,如 HTC 的"Dot View"保護套、 更大的"平板"螢幕解析度如 1280 x 800 、 540 x 960 qHD屏和 1280 x 768 和高通 QuickCharge 2.0 標準。它也移除了部分市場預設搜尋提供商選擇谷歌的選項。

  Update 2作為Microsoft Lumia 640和Microsoft Lumia 640XL預設搭載的系統版本,於2015年4月該裝置陸續在全球各地上市後與大家見面。同時該版本也通過Windows Insider推送給部分市場的少數機種,並作為這些機種升級Windows 10移動版技術預覽版的前提。該版本的新特性包括重置保護、更新的設定應用、藍芽鍵盤的支援等。

  Windows Phone 8.1應用商店於2019年12月16日開始停用。Windows Phone 8.1裝置此後無法下載、安裝以及更新應用。已安裝的應用程式可以繼續執行,不過一旦將應用程式從裝置中刪除便無法將其恢復。

  Windows Phone 8.1 引進了一系列顯著的新功能,其中大多數的預覽版已在2014年2月10日推送至開發者。

  微軟小娜是 Windows Phone 8.1 新增的個人虛擬助理,類似於 Android 的 Google Now 或是 Apple 的 Siri 。Cortana 姓名來自Halo 系列遊戲的角色名,該遊戲只在微軟平臺推出。 Cortana 的功能包括設定提醒、非聲控指令式的自然語言辨識,及利用 Bing 的服務基礎來回答使用者詢問的問題(像是目前天氣、交通狀態、賽事比數等)。  另外 Cortana 有紀錄關鍵資料的功能,她將藉由使用過程中自動獲得使用者有興趣的資料,並且允許使用者輸入額外的個人資料,像是設定安靜時段及該時段可接收的特定友人訊息。而當使用者發現某些關鍵紀錄資料不想要被 Cortana “學習”,也可以將這些紀錄個別刪除。  並且, Cortana 與 Windows 8.1 的 Bing SmartSearch 功能進行了整合,將原本搜尋鍵呼叫出的 Bing 搜尋程式替換掉。  Cortana 已於 2014 年上半年在美國, 2014 年 8 月在中國、英國、印度、加拿大和澳大利亞推出了測試版,其他多數國家將於 2014 年底或 2015 年初正式推出。  微軟已經致力於更新 Cortana 一個月兩次,並新增功能。新功能可能包括更多的“復活節彩蛋”答覆,改進使用者介面和更好的聲音調製。

  Windows Phone 8.1 引入了一款官方原生檔案管理器。

  Windows Phone 8.1 將行動版 Internet Explorer 11 作為預設瀏覽器。IE11 提供很多來自桌上型版本的功能增強,像是支援 WebGL 及向量貼圖。此外也加入新的 YouTube 網頁播放器,也提供 HTML5 影片及字幕顯示。

  電池感知 提供追蹤電池使用狀態的功能,並且能夠藉由設定檔來降低電量使用。  儲存感知 支援安裝位置(手機或是儲存卡)設定,能夠讓使用者移動檔案及應用程式至記憶卡或是手機儲存空間,並且在手機的系統設定內能讓使用者刪除應用程式的暫存檔和移除應用程式。  WLAN 感知 能自動讓手機加入至可信任的 Wi-Fi 基地臺,並且使用者可以分享路由器的連線密碼至其他的裝置。  另外微軟也將日曆應用程式加入本週行程顯示模式及顯示目前天氣。

  Windows Phone 8.1 在 8.0 GDR3 的基礎上新增藉由向下滑動多工視窗來關閉程式,就像是 Windows 8 及 iOS 那樣的操作方式。從應用程式中按下返回鍵會由原本的關閉應用程式改成中止應用程式執行。

  Xbox Music 及 Xbox Video 各自整合了影片、音樂及電視節目的串流服務,在上個版本之前這些服務是合併在一起的。比較明顯的是 Xbox Video 現在已經將影像串流內建其中。除了將音樂及影片功能分開,8.1 將單一音量控制再分為鈴聲通知及媒體程式兩類,除此之外,影音解碼、硬體加速、裸視 3D,及第三方應用程式能夠不依賴於作業系統內建的錄影程式來錄影。另外內建了 "PlayTo",即是透過 DLNA 將串流投至螢幕及電視畫面內建其中,將手機的畫面鏡射至外部螢幕上。媒體編輯工具也進行了功能升級,像是新增慢動作影面捕捉、影像或聲音特效等。內建的相機程式介面也向 Windows 8.1 的相機程式靠攏。

  在上一代只能用於 1080p 螢幕的第三排動態磚已在 Windows Phone 8.1 解除螢幕尺寸的限制,讓所有的手機皆可使用三排動態磚。另外也讓使用者可以自訂動態磚的背景圖片。

  Twitter 將會更深入的整合至聯絡人的最新動向。

  Windows Phone 8.1 讓 OEM 廠商能夠藉由不同的字型、時間日期的顯示方向及通知文字自訂鎖定畫面。

  Windows Phone 8.1 加入了新的通知中心,通知中心內除了下方的通知列表中能夠檢視當下的通知訊息,在上方的四個方框也能讓使用者在活動中心內進行簡單的手機設定,像是執行車用模式,或是無線網路、藍芽或飛航模式的開關等。  另外應用程式也可以透過地理柵欄相關的 API 傳送特定地點的不同通知訊息。

  微軟在WP8.1中加入了和安卓上的Swype鍵盤類似的滑行輸入法(Word Flow),使用者可以通過在鍵盤上滑動觸控進行輸入  15歲的美國湖濱中學的學生高拉夫·沙瑪(Gaurav Sharma),使用一臺配有Windows Phone 8.1的諾基亞Lumia 520,通過滑行輸入法(Word Flow)打破由一名三星Galaxy S4使用者保持的最快手機打字速度的吉尼斯世界紀錄,比原來的記錄快了8秒。

  在Windows Phone 8.1中,使用者現在可以在通話介面中自動將普通通話升級為Skype視訊通話,Skype經過改進後有了更大的按鍵區域。在撥號介面,聯絡人的名字和電話號碼會和對方的大頭照片一起出現在螢幕上方,而不是直接出現在撥號框的正上方。現在,通過Cortana也可以直接發起Skype通話。

  Windows Phone 8.1 的應用程式可以使用跟 Windows 8 應用程式相同的 Windows Runtime 應用程式架構來開發,而且這種應用程式的副檔名會與 Windows Store 中的應用程式同為 APPX,而不是 Windows Phone 應用程式的 XAP 副檔名。為 WP8.1 設計的應用程式可以語意式縮放 (semantic zoom) 及存取單一登入的 Microsoft 賬戶。而 Windows Phone 的市集也支援自動更新應用程式及手動檢查應用程式更新,並且可以設定只在 Wi-Fi 的環境下進行更新。  應用程式開發人員可跟 Windows 8 一樣,使用 C#、Visual Basic.NET (.NET)、C++ (CX),或是 HTML5/Javascript開發應用程式,並且開發人員可以藉由共享幾乎所有的程式碼來打造適用於 Windows Phone 8.1 及 Windows 8 的通用型應用程式,除了像是使用者介面及手機 API 相關的限定平臺的程式片段。  另外為 Windows Phone 7 及 Windows Phone 8 設計的應用程式可以執行於 Windows Phone 8.1,但是為 Windows Phone 8.1 設計的應用程式將無法執行於任何先前版本的 Windows Phone。

  由於微軟及 BSkyB 的 Sky 註冊商標糾紛,SkyDrive 已經改名為 OneDrive。當裝置接上電腦後,使用者能夠選擇不同的 USB 操作模式。

  Windows Phone 8.1 新增 VPN 及低功耗藍芽 4.0。

  

  Gionee、HTC、Huawei、JSR、Karbonn、LG、Lenovo、Longcheer, Micromax、Nokia、Samsung、Xolo,及 ZTE 都將會製造 Windows Phone 8.1 的裝置。 Sony 也表示有意願在不久的將來推出 Windows Phone。  而在 2014 年的 BUILD 大會中,微軟也公開了兩個新的硬體合作伙伴,分別是 Micromax 及 Prestigio。

  從 Windows Phone 8.1 開始,由於支援虛擬按鈕的原因,位於螢幕下方的三大實體按鈕已不再是標準配備,這讓 OEM 廠商能夠開發相容 WP 及 Android 兩平臺的裝置。另外位於螢幕下方的三個虛擬按鈕可以藉由滑動至螢幕邊框的方式隱藏。而且 Windows Phone 的硬體製造商也不再強制要求內建位於手機側邊的實體快門按紐。
Windows Phone 8.1 是微軟在2014年4月2日於美國加州舊金山發表的手機作業系統,它的上一款為Windows Phone 8。微軟在 2014年4月14日釋出開發者預覽版。搭載Windows Phone 8.0的所有手機全數皆可升級至Windows Phone 8.1。