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  2012年,微軟釋出Windows Phone 8,摒棄了前任Windows Phone 7基於Windows CE的體系,而採用Windows NT核心,與Windows 8共享包括檔案系統(NTFS)、網路協定、安全元素、圖形引擎(DirectX)、驅動和硬體抽象層的架構。在Build 2014,微軟初步推出了“通用應用程式”的概念。在Windows 8.1建立的應用程式,可以移植到Windows Phone 8.1和Xbox One。使用者資料和許可證、應用程式也可以在多個平臺之間共享。  2014年7月,微軟新任執行長Satya Nadella說,公司計劃“將使三個版本的Windows作業系統精簡為一個單一的聚合作業系統螢幕,“統一Windows、Windows Phone、“Windows嵌入式系統”在一個共同的架構和統一的應用程式生態系統。然而,Nadella表示,這些內部變化不會影響任何作業系統的功能。  2014年9月30日,微軟推出了Windows 10,Terry Myerson說,Windows 10將是微軟的“最統一的平臺,”並計劃為臺式電腦,筆記本,平板電腦,智慧手機,一體機,物聯網,混合現實頭盔等裝置提供一個“統一”的平臺。2015年1月21日,在“Windows 10:下一章”新聞釋出會中,Windows 10 Mobile預覽版公開發布。與之前的Windows Phone版本相比,Windows 10還將擴大平臺的統一,基於ARM的平板電腦,從而使之成為一個繼任者接替微軟已經宣告失敗的Windows RT平臺(這是基於Windows 8/8.1的移動裝置)。而Windows RT裝置將收到一個與Windows 10個人電腦的一些特性不同的更新。  在Build 2015主題演講中,微軟宣佈Windows Bridge一些工具將允許Android和iOS的應用程式移植到Windows 10 Mobile。並由Windows Bridge for Android,一個執行環境(代號為“Astoria”)提供支援,允許重新使用Java或c++使Android應用程式移植到Windows 10。將實現多數曾經呼叫Android 4.4 API的應用程式轉為呼叫Windows API。支援微軟平臺如Bing Maps和Xbox Live可以作為近替代等效Google Mobile Services。Android應用程式也可以直接以APK檔案釋出到Windows 10平臺的Windows Store。但包含了一些限制:Google移動服務API和某些核心API將不可用,Windows開發者平臺的技術主管凱文•加洛解釋說,“深度整合到背景程式”的應用程式(如訊息傳遞軟體)在這種環境下不能完美地執行。  2016年2月26日,微軟宣佈放棄Project Astoria。  2016年8月17日,Windows 10 週年更新移動版開始推送,支援19款機型。  2017年4月末,微軟釋出Windows 10 Mobile創意者更新,支援13款機型。之後,新的Mobile快速預覽版本進入“feature2”分支,以Bug修復為主,幾乎不提供任何新特性,並不再和PC端的Redstone 3分支同步。微軟表示這是“在彙集OneCore程式碼”的結果。  2017年6月1日,微軟同時向PC和Mobile端推送了錯誤的預覽版本16212。此版本意外地洩露了Windows 10 Mobile的新特性,包括全新的自適應介面(CSHELL,Composable Shell),視窗化Continuum模式等。  2017年10月8日,微軟作業系統部門副總裁Joe Belfiore表示因為Windows 10 Mobile使用人數太少,欠缺App開發人員,Windows 10 Mobile已經停止開發新版本與新功能,僅會對現有版本和裝置進行安全補丁與維護。

  按照微軟統一平臺戰略,Windows10系統將作為單一一個品牌,所以沒有「Windows Phone 10」。微軟在美國已經開始逐步下線在2014年中期開始投放的Windows Phone品牌廣告。  在其釋出時微軟宣佈盛傳已久的Windows Phone 10的官方名稱是「Windows 10 Mobile」。

  原本微軟曾經表示可以支援Android和iOS的應用程式,但後來因為APK檔的載入會使得效能受到影響且遭受部分使用者撻伐而被迫宣佈支援Android程式的計劃“無限延期”。2016年2月26日,微軟宣佈放棄Project Astoria。另外 Project Islandwood 相容性的問題無法克服狀況也不樂觀,該專案的目的是讓 Windows 10 手機執行 iOS 的生態應用程式。

  Windows 10重視不同裝置之間的同步,尤其是在裝置執行Windows版本的電腦和智慧手機。Windows 10電腦的Windows Runtime應用程式可以移植到Windows 10 Mobile,並分享共同的程式碼庫。Windows 10 Mobile與個人電腦版本分享同樣的使用者介面元素,但與桌面版本不同的是,不會有多使用者登入功能。  Windows 10 Mobile的手機若接到Windows 10電腦(甚至是無主機的螢幕),則會可以在開始功能表或全螢幕顯示整合化的手機畫面(Continuum)。

  Windows 10 Mobile對儲存的要求最低為4GB、執行記憶體最低為512MB、螢幕解析度最低要求800X480、相機的最低要求為30萬畫素以上攝像頭,而之前Windows Phone的相機要求為至少200萬畫素。Windows 10 Mobile支援不帶藍芽和加速度計的手機。Windows 10 Mobile能夠相容包括驍龍210、410、615、808、810在內的高通處理器,也相容英特爾X3 Sofia LTE這樣的X86架構處理器。Windows 10 Mobile還支援其他搭載老款驍龍處理器的裝置進行升級。 不過對於採用驍龍S4系列處理器的老款Windows Phone裝置來說,Windows 10 Mobile的支援僅到Build 10586為止,因為自Redstone分支Build 14322版本開始,微軟終止了對這些老款高通驍龍處理器的支援。 從14356版本開始,這些老款機型又可以正常升級RS1分支預覽版,直到微軟向發行預覽通道推送作為釋出候選的14393版本為止。現時這些老款機型已無法通過Windows預覽體驗獲得Windows 10移動版以及後續升級,但仍可通過修改登錄檔變更機型等辦法獲取更新並安裝升級。

  參見Windows 10 Mobile裝置列表
Windows 10 Mobile,是Windows 10作業系統的分支版本。此版本是專為螢幕尺寸低於8寸的智慧手機和平板電腦執行。它採用ARM架構和IA-32處理器架構。該版本為移動裝置提供了強大的功能。其中包括:同步處理功能、通用應用程式(英語:Universal Apps)、從Android和iOS的平臺移植的應用、將裝置連線至外部螢幕、可使用類似PC的滑鼠和鍵盤輸入。微軟曾經在Twitter上承諾所有Lumia Windows Phone 8 智慧手機均可升級Windows 10 Mobile,但一些功能取決於硬體裝置的相容性。微軟官方曾表示會為所有搭載Windows Phone 8作業系統的裝置提供Windows 10 Mobile更新。Windows 10移動裝置版原預定2015年12月陸續釋出,但已多次延後。2016年3月18日,微軟向18款機型推送了正式版,隨後表示除了諾基亞Lumia 929以外,目前沒有向其他Windows Phone裝置提供升級的計劃。2017年10月8日,微軟作業系統部門副總裁Joe Belfiore表示Windows 10 Mobile已經停止開發新版本與新功能,僅會對現有版本和裝置進行安全補丁與維護,現已由先前公佈的2019年12月延長至2020年1月。