移動互聯(lián)網(wǎng)終端進展研討
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本文作者：廖軍、王蓓蓓、高一維 單位：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信股份有限公司研究院
1移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)InformaTelecoms&Media的統(tǒng)計，截至2011年第三季度，全球移動用戶數(shù)達58億；根據(jù)GSACOM統(tǒng)計，截至2011年8月，全球共有3227種HSDPA終端設(shè)備；根據(jù)艾瑞咨詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2011第三季度中國移動互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達108.3億元，同比增長154.6%，環(huán)比增長38.9%。2011第三季度移動互聯(lián)網(wǎng)增速較第二季度增長了近18個百分點。從以上數(shù)據(jù)可以看見，移動互聯(lián)網(wǎng)在移動用戶的龐大基數(shù)之上，通過高速聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備和豐富的業(yè)務(wù)，已使整個產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)加速增長的局面。而在整個移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中，移動互聯(lián)網(wǎng)終端已經(jīng)成為核心因素之一，也是最終面向用戶提供各種業(yè)務(wù)和豐富體驗的載體。終端就是移動互聯(lián)網(wǎng)的入口，從芯片提供商、終端制造商、操作系統(tǒng)提供商、應(yīng)用開發(fā)商、互聯(lián)網(wǎng)廠商到運營商，均開始逐步深入到移動互聯(lián)網(wǎng)終端的定制和開發(fā)中。
移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將在2012年呈現(xiàn)井噴態(tài)勢，其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、業(yè)務(wù)、產(chǎn)品和終端都將有一個全新的發(fā)展，從終端角度來看，其定制和開發(fā)模式如圖1所示。從圖1可以看出，移動互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)要延伸到用戶，終端是最重要的一環(huán)。傳統(tǒng)的終端廠商通過內(nèi)置自有業(yè)務(wù)的方式，將業(yè)務(wù)傳達到用戶；芯片商則通過提供參考設(shè)計，同時在參考設(shè)計中集成常見的業(yè)務(wù)和運營商定制業(yè)務(wù)，使得方案商可以更加快速地設(shè)計出符合市場需求和用戶需要的終端；消費電子商則通過音樂等原有的優(yōu)勢項目切入終端市場，取得快速的滲透；操作系統(tǒng)商通過把握終端操作系統(tǒng)，達成完整控制移動互聯(lián)網(wǎng)入口的目標，中國聯(lián)通沃Phone操作系統(tǒng)是運營商在這方面滲透的典型案例，中國聯(lián)通通過對沃Phone操作系統(tǒng)的完整掌控，深度預(yù)置了自有業(yè)務(wù)和特色功能，并快速推向市場，同時對于用戶的需求，也可快速響應(yīng)；應(yīng)用開發(fā)商則是通過軟硬件的良好集成和對開源操作系統(tǒng)的深度定制，實現(xiàn)類似互聯(lián)網(wǎng)良好體驗的終端；互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商以谷歌為代表，已推出了深度集成谷歌業(yè)務(wù)的Nexus系列終端，將互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)直接推向移動領(lǐng)域。
2移動互聯(lián)網(wǎng)終端硬件發(fā)展分析
移動互聯(lián)網(wǎng)終端發(fā)展涉及的部分硬件領(lǐng)域如圖2所示。終端的核心是芯片，從芯片來說，基帶處理器將向更高速率演進（如HSPA+下行速率從21Mbps到42Mbps，以及84Mbps等倍增的速率）。同時，未來的芯片將支持HSPA+/LTE/EV-DO等多種通信協(xié)議，以滿足3G/4G過渡及多制式的需要。在應(yīng)用處理器部分，將延續(xù)ARM架構(gòu)的演進路線，向多核及1.5GHz以上更高處理頻率、集成專業(yè)圖形處理芯片及支持更多硬件架構(gòu)和標準化接口的方向演進。從移動芯片組來看，則是向多芯片組發(fā)展，同時主流芯片將采用28納米及更好的工藝，以進一步減小功耗，提高集成度?？傮w來說，高度集成化、高速率、支持多種操作系統(tǒng)、多制式以及低功耗將是未來的發(fā)展方向。
從屏幕技術(shù)發(fā)展來看，可以分為顯示屏技術(shù)和觸屏技術(shù)兩方面，而對屏幕的評價，則可以從屏幕顏色、屏幕材質(zhì)和屏幕尺寸三個方面進行。從顯示屏技術(shù)上來看，可以從背光源演進、驅(qū)動方式演進和顯示分類演進三個角度來分析。背光源從冷陰極螢光燈管CCFL演進到LED方式，從而實現(xiàn)節(jié)電地?zé)?、長壽命、快速反應(yīng)等技術(shù)性能；驅(qū)動從無源向TFT方式演進，這樣可以實現(xiàn)像素獨立控制，并提高反應(yīng)速度以及精確控制灰度；從顯示分類上來說，IPS屏向S-IPS和PLS演進，具有更大視角，更高亮度以及更薄的厚度，而VA則向MVA、PVA和CPA演進。從觸摸屏技術(shù)的角度來看，投射式電容屏是目前的主流技術(shù)。由于觸控屏占據(jù)智能手機BOM成本的15%左右，為了降低成本，有兩種技術(shù)路線，一種是單片玻璃方案（TouchonLens），第二種是On-Cell方案（以三星為代表）和In-Cell方案（以LG和夏普為代表）。從發(fā)展趨勢來看，單片玻璃方案主要應(yīng)用于中低端手機，而On-cell方案將在除蘋果及LG之外的高端機上占據(jù)一定份額。
從提升用戶體驗的角度來看，軟性屏幕、觸感壓力、紅外輸入和電磁筆是交互方式未來演進的幾個重要方向。軟性屏幕技術(shù)是指屏幕具備柔性，可以卷曲折疊、輕薄等特征，相比普通顯示屏，這種屏幕能夠支持更多的應(yīng)用，如作為電紙書和電子護照等。觸感壓力是通過壓力感應(yīng)器和LCD下方的震動板實現(xiàn)真實的手指觸感，具有更快更準的壓力反饋，產(chǎn)生更多觸感體驗。紅外輸入是通過X/Y方向紅外矩陣感應(yīng)空間觸摸，這項技術(shù)可以產(chǎn)生多種3D操作，實現(xiàn)空間UI操作，同時降低輸入錯誤率。電磁筆是一種電磁共振技術(shù)，其筆尖通過FPCB產(chǎn)生感應(yīng)電流，精準度可達0.5mm，通過電磁筆，可以實現(xiàn)與真實筆涂寫效果一致的體驗。
整體來說，顯示屏的發(fā)展方向是大尺寸、高清、低功耗、更好的顯示技術(shù)以及更加精準和人性化的輸入。傳感器是實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)終端物聯(lián)網(wǎng)化的關(guān)鍵因素之一，也是向用戶提供更多功能的基礎(chǔ)。從傳感器來說，加速度感應(yīng)器將具備更高精度，提供更加準確的信息，而陀螺儀則支持3DUI，旋轉(zhuǎn)UI等操作。除了光線感應(yīng)器、距離感應(yīng)器和重力感應(yīng)器等傳統(tǒng)主流感應(yīng)器外，更多的感應(yīng)器如化學(xué)感應(yīng)器、氣壓感應(yīng)器等感應(yīng)器將逐步出現(xiàn)在移動終端上，從而推動終端向全面感知的方向演進。
從攝像頭技術(shù)來說，更低噪聲、更高像素是攝像頭發(fā)展的主線。此外，攝像頭還將具有可變光圈（根據(jù)光線自動調(diào)節(jié)光圈）、紅外攝像等功能。電池續(xù)航能力不足已經(jīng)成為發(fā)展高端智能機及千元級智能機用戶的主要制約因素之一，沒有更長的續(xù)航時間，就無法為用戶提供良好的移動互聯(lián)網(wǎng)體驗。從電池技術(shù)來說，鋰電、太陽能電池、無線充電和燃料充電、動力充電等都是電池技術(shù)未來發(fā)展的重要方向。
3移動互聯(lián)網(wǎng)終端軟件發(fā)展分析
移動互聯(lián)網(wǎng)終端軟件，其特點是以智能終端操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合多種基礎(chǔ)中間件、業(yè)務(wù)中間件、通信中間件來實現(xiàn)對應(yīng)用的支撐。其中應(yīng)用又可分為本地應(yīng)用和Web應(yīng)用兩類。本地應(yīng)用體系以iOS+AppStore+NativeApp為代表，Web應(yīng)用以HTML5/Widget+WebStore+WebApp為代表。從操作系統(tǒng)角度來看，大致有三種模式：
（1）系統(tǒng)閉源/封閉文件管理系統(tǒng)/接口開放模式
以iOS/WindowsPhone7為代表，這類系統(tǒng)最大的特點是系統(tǒng)不開放源碼，也不提供本地文件系統(tǒng)功能（從而將系統(tǒng)操控權(quán)完全掌握在操作系統(tǒng)所有者手中），但是這類系統(tǒng)均提供了開放的接口，可以供第三方進行應(yīng)用開發(fā)。
（2）系統(tǒng)閉源/開放文件管理系統(tǒng)/接口開放模式
以沃PhoneOS/WindowsMobile為代表，這類系統(tǒng)最大的特點是系統(tǒng)不開放源碼，但提供本地文件系統(tǒng)功能（從而將系統(tǒng)操控權(quán)完全掌握在操作系統(tǒng)所有者手中），這類系統(tǒng)也提供了開放的接口，可以供第三方進行應(yīng)用開發(fā)。
（3）系統(tǒng)開源/開放文件管理系統(tǒng)/接口開放模式
以Android/Meego/webOS/WindowsCE為代表，這類系統(tǒng)最大的特點是系統(tǒng)開放或部分開放源碼，同時也提供本地文件管理功能和開放的接口。
這三種模式均有各自的優(yōu)缺點，第一種模式下，用戶可以獲得最穩(wěn)定、安全的應(yīng)用程序，同時也為第三方應(yīng)用盈利提供了良好的基礎(chǔ)，但是用戶只能從固定的渠道下載應(yīng)用，通過不同的方式管理不同類型的多媒體文件。第二種模式下，用戶可以從多個渠道下載應(yīng)用，操作系統(tǒng)側(cè)可以選擇認證或不認證，具有比較大的靈活性，但是帶來的缺陷是如果沒有認證機制，容易造成穩(wěn)定性和安全性的問題，也不利于有效鼓勵第三方應(yīng)用開發(fā)。第三種模式下，開發(fā)者可以對系統(tǒng)進行深度定制，利于形成多樣化的系統(tǒng)滿足用戶不同的需求，但缺點是系統(tǒng)版本分化，容易出現(xiàn)兼容性問題。
從操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢來說，三種模式的系統(tǒng)均會同時演進，但總體上來說，在保持靈活性的基礎(chǔ)上盡量避免版本分化、增強系統(tǒng)對應(yīng)用的認證以及更深程度的開放API，將是終端操作系統(tǒng)的發(fā)展方向。從中間件來說，以與操作性系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)程度大致可以分為重量級中間件（基于C/C++，如Qt、操作系統(tǒng)本地中間件等），中量級中間件（Java）以及輕量級中間件（Web技術(shù)）三類。其中操作系統(tǒng)本地中間件和基于Web技術(shù)的中間件將是未來發(fā)展的方向（Android的DalvikJava虛擬機是一種半本地化的機制）。本地中間件將用于完成復(fù)雜操作和與系統(tǒng)相關(guān)、并且效率要求較高的應(yīng)用，Web中間件將更多用于開發(fā)易移植、跨平臺的應(yīng)用。在Web中間件上，已經(jīng)出現(xiàn)HTML5+WAC+W3CDAP等明顯的融合趨勢，并且在WAC和W3CDAP上，均已擴展了類似攝像頭、傳感器、硬件狀態(tài)等多種本地訪問接口，使得Web應(yīng)用將能夠支持更多的本地功能。在此基礎(chǔ)上，webinos及Tizen等開源項目對支持的WebAPI和開發(fā)工具、環(huán)境等進行了增強，提供完整的終端業(yè)務(wù)開發(fā)平臺，可以支持多種形態(tài)的移動互聯(lián)網(wǎng)終端，代表了Web中間件發(fā)展的主流方向。
從應(yīng)用軟件的角度來看，有兩個趨勢較為明顯：一是具有本地化特色、深度集成的增強型基礎(chǔ)類應(yīng)用，如增強的電話薄、撥號盤、短彩信等，應(yīng)在系統(tǒng)層面進行本地化開發(fā)并深度集成，避免出現(xiàn)用戶安裝多個撥號程序、短彩信程序出現(xiàn)的沖突。以撥號盤為例，集成了號碼關(guān)聯(lián)、首字母查詢、拼音查詢以及短彩信、日程、郵件關(guān)聯(lián)的增強撥號盤，應(yīng)該直接集成進系統(tǒng)，保持其穩(wěn)定性和一致性；二是運營商業(yè)務(wù)的替代產(chǎn)品，如米聊、微信、Viper、Tango等產(chǎn)品，均在進行運營商語音/視頻通話業(yè)務(wù)和短彩信業(yè)務(wù)的替代，并且具有更好的用戶體驗。運營商在這方面也推出了相應(yīng)的新業(yè)務(wù)，如中國移動飛信、中國電信天翼MSN和中國聯(lián)通沃友、沃信等，其中沃信是基于3G/WiFi網(wǎng)絡(luò)的IP語音軟件，與以上產(chǎn)品不同的是，沃信綁定了普通的電話號碼，以手機號碼作為用戶標識，從而實現(xiàn)了軟實時在線和可呼入，是運營商充分發(fā)揮自身優(yōu)勢的產(chǎn)品。
此外，有效解決軟硬件的適配和移植，將是未來快速形成終端方案的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。已經(jīng)有ARM的Linaro項目和Linux基金會的yocto項目在進行這方面的研發(fā)工作。Linaro的開源解決方案能使設(shè)備制造商減少花在屏蔽底層差異性軟件上的開發(fā)時間并改善性能，Linaro不僅推出標準化的Linux內(nèi)核和中間件，也有相關(guān)開發(fā)、優(yōu)化的工具和函數(shù)庫。Linaro已經(jīng)支持在ARM架構(gòu)的部分芯片上直接支持Android和ubuntu操作系統(tǒng)，很大程度上減少了移植的工作量。而yocoto則主要用來解決嵌入式Linux系統(tǒng)的BSP問題，同時提供一個完整的Linux定制平臺。
4移動互聯(lián)網(wǎng)終端的測試與評價
移動互聯(lián)網(wǎng)終端在發(fā)展的過程中，需要對終端進行測評，以促進終端軟硬件質(zhì)量提升，實現(xiàn)定制和開發(fā)的目標。移動互聯(lián)網(wǎng)終端的測評不同于傳統(tǒng)的手機終端測試，以瀏覽器為例，蘋果iOS的瀏覽器在操控體驗上（如滑動、停止、定位、點擊、放大縮小等），優(yōu)于原生的Andriod系統(tǒng)瀏覽器，對這些方面進行測評，目標就是提升最終的用戶體驗。以下四個方面是移動互聯(lián)網(wǎng)終端測評的重要方向：
（1）軟硬件測評
硬件方面，射頻一致性、協(xié)議一致性、無線資源管理、硬件元器件、WLAN仍然是測試的主要內(nèi)容；軟件方面主要包括操作系統(tǒng)測試、瀏覽器測試、應(yīng)用層軟件測試、widget測試，主要測試內(nèi)容也將由功能測試向性能測試演進。
（2）終端自動化測試程度將越來越高
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量的爆發(fā)式增長，需要以更高的自動化測試來代替人工測試，以解決人工測試效率低下和過于主觀的問題。終端的自動化測試工具主要分兩種。一為終端自測試，即在移動終端上安裝運行測試客戶端，測試結(jié)果將實時呈現(xiàn)在終端上。該測試方式對終端預(yù)置條件要求比較嚴格，以避免測試結(jié)果的差異，但更為便捷直觀。另一種為基于CS架構(gòu)的自動化測試，將抓取測試數(shù)據(jù)的功能模塊置于移動終端或PC端，將分析結(jié)果的功能模塊置于服務(wù)器端。該測試方式可最大程度的降低終端預(yù)置條件差異帶來的影響，同時也可用于執(zhí)行遠程測試，但此時要考慮網(wǎng)絡(luò)條件差異帶來的影響。
（3）整機性能測試將成為終端對比的重要依據(jù)
整機性能測試是對智能終端的關(guān)鍵性能指標和影響用戶感知的重要因素進行有針對性的評測，是評價終端綜合性能的重要手段。終端整機性能的優(yōu)劣直接反映用戶感知的好壞，終端整機性能的評價結(jié)果可做為用戶選擇終端的參考標準，也是運營商在制訂終端定制策略時的重要依據(jù)。整機性能測試應(yīng)該包含CPU測試、GPU測試、系統(tǒng)性能測試、數(shù)據(jù)性能測試、網(wǎng)頁瀏覽、呼叫性能、語音質(zhì)量測試、電池測試等，更完善的整機性能測試還應(yīng)包括觸摸屏測試和輸入法測試。基準測試是評價終端性能的有效工具，將每項基準測試結(jié)果按照特定算法可得出整機性能得分，利用基準測試工具進行的終端整機性能測試手段客觀，結(jié)果也更加直觀，利于對比。
（4）基于用戶體驗的可用性測試將成為終端測試不可或缺的組成部分
硬件為軟件服務(wù)，軟件為用戶體驗服務(wù)，用戶體驗為真正的需求服務(wù)。鑒于用戶體驗在挖掘用戶真實需求，提高終端質(zhì)量，促進終端行業(yè)發(fā)展和增強企業(yè)競爭力方面的重要作用，國內(nèi)外知名測試機構(gòu)和終端廠商都紛紛建立起自己的用戶體驗測試實驗室及測試團隊。因此，未來幾年基于用戶體驗的可用性測試將成為移動互聯(lián)網(wǎng)終端測試的重要內(nèi)容，并將越來越多的介入終端產(chǎn)品開發(fā)的原型階段，用以降低成本，增強用戶感知。
5結(jié)語
移動互聯(lián)網(wǎng)終端既是通信終端，也是互聯(lián)網(wǎng)終端，對移動互聯(lián)網(wǎng)終端來說，硬件將會逐步趕上和超越個人電腦，同時軟件方面會有更多創(chuàng)新出現(xiàn)，人機交互也會出現(xiàn)更多形式。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，用戶將有越來越多的需求，無論是終端廠商、操作系統(tǒng)商、應(yīng)用開發(fā)商還是運營商，均需要把握住用戶體驗這一最終目標，以軟硬件的配合及相應(yīng)的測評技術(shù)，來促進移動互聯(lián)網(wǎng)終端的發(fā)展，從而為用戶提供更多更好的服務(wù)。
