移动互联网终端进展研讨

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本文作者：廖军、王蓓蓓、高一维 单位：中国联合网络通信股份有限公司研究院

1移动互联网发展现状

根据InformaTelecoms&Media的统计，截至2011年第三季度，全球移动用户数达58亿；根据GSACOM统计，截至2011年8月，全球共有3227种HSDPA终端设备；根据艾瑞咨询统计数据显示，2011第三季度中国移动互联网市场规模达108.3亿元，同比增长154.6%，环比增长38.9%。2011第三季度移动互联网增速较第二季度增长了近18个百分点。从以上数据可以看见，移动互联网在移动用户的庞大基数之上，通过高速联网的终端设备和丰富的业务，已使整个产业呈现加速增长的局面。而在整个移动互联网产业链中，移动互联网终端已经成为核心因素之一，也是最终面向用户提供各种业务和丰富体验的载体。终端就是移动互联网的入口，从芯片提供商、终端制造商、操作系统提供商、应用开发商、互联网厂商到运营商，均开始逐步深入到移动互联网终端的定制和开发中。

移动互联网发展将在2012年呈现井喷态势，其网络技术、业务、产品和终端都将有一个全新的发展，从终端角度来看，其定制和开发模式如图1所示。从图1可以看出，移动互联网的业务要延伸到用户，终端是最重要的一环。传统的终端厂商通过内置自有业务的方式，将业务传达到用户；芯片商则通过提供参考设计，同时在参考设计中集成常见的业务和运营商定制业务，使得方案商可以更加快速地设计出符合市场需求和用户需要的终端；消费电子商则通过音乐等原有的优势项目切入终端市场，取得快速的渗透；操作系统商通过把握终端操作系统，达成完整控制移动互联网入口的目标，中国联通沃Phone操作系统是运营商在这方面渗透的典型案例，中国联通通过对沃Phone操作系统的完整掌控，深度预置了自有业务和特色功能，并快速推向市场，同时对于用户的需求，也可快速响应；应用开发商则是通过软硬件的良好集成和对开源操作系统的深度定制，实现类似互联网良好体验的终端；互联网服务提供商以谷歌为代表，已推出了深度集成谷歌业务的Nexus系列终端，将互联网服务直接推向移动领域。

2移动互联网终端硬件发展分析

移动互联网终端发展涉及的部分硬件领域如图2所示。终端的核心是芯片，从芯片来说，基带处理器将向更高速率演进（如HSPA+下行速率从21Mbps到42Mbps，以及84Mbps等倍增的速率）。同时，未来的芯片将支持HSPA+/LTE/EV-DO等多种通信协议，以满足3G/4G过渡及多制式的需要。在应用处理器部分，将延续ARM架构的演进路线，向多核及1.5GHz以上更高处理频率、集成专业图形处理芯片及支持更多硬件架构和标准化接口的方向演进。从移动芯片组来看，则是向多芯片组发展，同时主流芯片将采用28纳米及更好的工艺，以进一步减小功耗，提高集成度。总体来说，高度集成化、高速率、支持多种操作系统、多制式以及低功耗将是未来的发展方向。

从屏幕技术发展来看，可以分为显示屏技术和触屏技术两方面，而对屏幕的评价，则可以从屏幕颜色、屏幕材质和屏幕尺寸三个方面进行。从显示屏技术上来看，可以从背光源演进、驱动方式演进和显示分类演进三个角度来分析。背光源从冷阴极萤光灯管CCFL演进到LED方式，从而实现节电地热、长寿命、快速反应等技术性能；驱动从无源向TFT方式演进，这样可以实现像素独立控制，并提高反应速度以及精确控制灰度；从显示分类上来说，IPS屏向S-IPS和PLS演进，具有更大视角，更高亮度以及更薄的厚度，而VA则向MVA、PVA和CPA演进。从触摸屏技术的角度来看，投射式电容屏是目前的主流技术。由于触控屏占据智能手机BOM成本的15%左右，为了降低成本，有两种技术路线，一种是单片玻璃方案（TouchonLens），第二种是On-Cell方案（以三星为代表）和In-Cell方案（以LG和夏普为代表）。从发展趋势来看，单片玻璃方案主要应用于中低端手机，而On-cell方案将在除苹果及LG之外的高端机上占据一定份额。

从提升用户体验的角度来看，软性屏幕、触感压力、红外输入和电磁笔是交互方式未来演进的几个重要方向。软性屏幕技术是指屏幕具备柔性，可以卷曲折叠、轻薄等特征，相比普通显示屏，这种屏幕能够支持更多的应用，如作为电纸书和电子护照等。触感压力是通过压力感应器和LCD下方的震动板实现真实的手指触感，具有更快更准的压力反馈，产生更多触感体验。红外输入是通过X/Y方向红外矩阵感应空间触摸，这项技术可以产生多种3D操作，实现空间UI操作，同时降低输入错误率。电磁笔是一种电磁共振技术，其笔尖通过FPCB产生感应电流，精准度可达0.5mm，通过电磁笔，可以实现与真实笔涂写效果一致的体验。

整体来说，显示屏的发展方向是大尺寸、高清、低功耗、更好的显示技术以及更加精准和人性化的输入。传感器是实现移动互联网终端物联网化的关键因素之一，也是向用户提供更多功能的基础。从传感器来说，加速度感应器将具备更高精度，提供更加准确的信息，而陀螺仪则支持3DUI，旋转UI等操作。除了光线感应器、距离感应器和重力感应器等传统主流感应器外，更多的感应器如化学感应器、气压感应器等感应器将逐步出现在移动终端上，从而推动终端向全面感知的方向演进。

从摄像头技术来说，更低噪声、更高像素是摄像头发展的主线。此外，摄像头还将具有可变光圈（根据光线自动调节光圈）、红外摄像等功能。电池续航能力不足已经成为发展高端智能机及千元级智能机用户的主要制约因素之一，没有更长的续航时间，就无法为用户提供良好的移动互联网体验。从电池技术来说，锂电、太阳能电池、无线充电和燃料充电、动力充电等都是电池技术未来发展的重要方向。

3移动互联网终端软件发展分析

移动互联网终端软件，其特点是以智能终端操作系统为基础，结合多种基础中间件、业务中间件、通信中间件来实现对应用的支撑。其中应用又可分为本地应用和Web应用两类。本地应用体系以iOS+AppStore+NativeApp为代表，Web应用以HTML5/Widget+WebStore+WebApp为代表。从操作系统角度来看，大致有三种模式：

（1）系统闭源/封闭文件管理系统/接口开放模式

以iOS/WindowsPhone7为代表，这类系统最大的特点是系统不开放源码，也不提供本地文件系统功能（从而将系统操控权完全掌握在操作系统所有者手中），但是这类系统均提供了开放的接口，可以供第三方进行应用开发。

（2）系统闭源/开放文件管理系统/接口开放模式

以沃PhoneOS/WindowsMobile为代表，这类系统最大的特点是系统不开放源码，但提供本地文件系统功能（从而将系统操控权完全掌握在操作系统所有者手中），这类系统也提供了开放的接口，可以供第三方进行应用开发。

（3）系统开源/开放文件管理系统/接口开放模式

以Android/Meego/webOS/WindowsCE为代表，这类系统最大的特点是系统开放或部分开放源码，同时也提供本地文件管理功能和开放的接口。

这三种模式均有各自的优缺点，第一种模式下，用户可以获得最稳定、安全的应用程序，同时也为第三方应用盈利提供了良好的基础，但是用户只能从固定的渠道下载应用，通过不同的方式管理不同类型的多媒体文件。第二种模式下，用户可以从多个渠道下载应用，操作系统侧可以选择认证或不认证，具有比较大的灵活性，但是带来的缺陷是如果没有认证机制，容易造成稳定性和安全性的问题，也不利于有效鼓励第三方应用开发。第三种模式下，开发者可以对系统进行深度定制，利于形成多样化的系统满足用户不同的需求，但缺点是系统版本分化，容易出现兼容性问题。

从操作系统的发展趋势来说，三种模式的系统均会同时演进，但总体上来说，在保持灵活性的基础上尽量避免版本分化、增强系统对应用的认证以及更深程度的开放API，将是终端操作系统的发展方向。从中间件来说，以与操作性系统的关联程度大致可以分为重量级中间件（基于C/C++，如Qt、操作系统本地中间件等），中量级中间件（Java）以及轻量级中间件（Web技术）三类。其中操作系统本地中间件和基于Web技术的中间件将是未来发展的方向（Android的DalvikJava虚拟机是一种半本地化的机制）。本地中间件将用于完成复杂操作和与系统相关、并且效率要求较高的应用，Web中间件将更多用于开发易移植、跨平台的应用。在Web中间件上，已经出现HTML5+WAC+W3CDAP等明显的融合趋势，并且在WAC和W3CDAP上，均已扩展了类似摄像头、传感器、硬件状态等多种本地访问接口，使得Web应用将能够支持更多的本地功能。在此基础上，webinos及Tizen等开源项目对支持的WebAPI和开发工具、环境等进行了增强，提供完整的终端业务开发平台，可以支持多种形态的移动互联网终端，代表了Web中间件发展的主流方向。

从应用软件的角度来看，有两个趋势较为明显：一是具有本地化特色、深度集成的增强型基础类应用，如增强的电话薄、拨号盘、短彩信等，应在系统层面进行本地化开发并深度集成，避免出现用户安装多个拨号程序、短彩信程序出现的冲突。以拨号盘为例，集成了号码关联、首字母查询、拼音查询以及短彩信、日程、邮件关联的增强拨号盘，应该直接集成进系统，保持其稳定性和一致性；二是运营商业务的替代产品，如米聊、微信、Viper、Tango等产品，均在进行运营商语音/视频通话业务和短彩信业务的替代，并且具有更好的用户体验。运营商在这方面也推出了相应的新业务，如中国移动飞信、中国电信天翼MSN和中国联通沃友、沃信等，其中沃信是基于3G/WiFi网络的IP语音软件，与以上产品不同的是，沃信绑定了普通的电话号码，以手机号码作为用户标识，从而实现了软实时在线和可呼入，是运营商充分发挥自身优势的产品。

此外，有效解决软硬件的适配和移植，将是未来快速形成终端方案的关键技术因素之一。已经有ARM的Linaro项目和Linux基金会的yocto项目在进行这方面的研发工作。Linaro的开源解决方案能使设备制造商减少花在屏蔽底层差异性软件上的开发时间并改善性能，Linaro不仅推出标准化的Linux内核和中间件，也有相关开发、优化的工具和函数库。Linaro已经支持在ARM架构的部分芯片上直接支持Android和ubuntu操作系统，很大程度上减少了移植的工作量。而yocoto则主要用来解决嵌入式Linux系统的BSP问题，同时提供一个完整的Linux定制平台。

4移动互联网终端的测试与评价

移动互联网终端在发展的过程中，需要对终端进行测评，以促进终端软硬件质量提升，实现定制和开发的目标。移动互联网终端的测评不同于传统的手机终端测试，以浏览器为例，苹果iOS的浏览器在操控体验上（如滑动、停止、定位、点击、放大缩小等），优于原生的Andriod系统浏览器，对这些方面进行测评，目标就是提升最终的用户体验。以下四个方面是移动互联网终端测评的重要方向：

（1）软硬件测评

硬件方面，射频一致性、协议一致性、无线资源管理、硬件元器件、WLAN仍然是测试的主要内容；软件方面主要包括操作系统测试、浏览器测试、应用层软件测试、widget测试，主要测试内容也将由功能测试向性能测试演进。

（2）终端自动化测试程度将越来越高

随着移动互联网终端数量的爆发式增长，需要以更高的自动化测试来代替人工测试，以解决人工测试效率低下和过于主观的问题。终端的自动化测试工具主要分两种。一为终端自测试，即在移动终端上安装运行测试客户端，测试结果将实时呈现在终端上。该测试方式对终端预置条件要求比较严格，以避免测试结果的差异，但更为便捷直观。另一种为基于CS架构的自动化测试，将抓取测试数据的功能模块置于移动终端或PC端，将分析结果的功能模块置于服务器端。该测试方式可最大程度的降低终端预置条件差异带来的影响，同时也可用于执行远程测试，但此时要考虑网络条件差异带来的影响。

（3）整机性能测试将成为终端对比的重要依据

整机性能测试是对智能终端的关键性能指标和影响用户感知的重要因素进行有针对性的评测，是评价终端综合性能的重要手段。终端整机性能的优劣直接反映用户感知的好坏，终端整机性能的评价结果可做为用户选择终端的参考标准，也是运营商在制订终端定制策略时的重要依据。整机性能测试应该包含CPU测试、GPU测试、系统性能测试、数据性能测试、网页浏览、呼叫性能、语音质量测试、电池测试等，更完善的整机性能测试还应包括触摸屏测试和输入法测试。基准测试是评价终端性能的有效工具，将每项基准测试结果按照特定算法可得出整机性能得分，利用基准测试工具进行的终端整机性能测试手段客观，结果也更加直观，利于对比。

（4）基于用户体验的可用性测试将成为终端测试不可或缺的组成部分

硬件为软件服务，软件为用户体验服务，用户体验为真正的需求服务。鉴于用户体验在挖掘用户真实需求，提高终端质量，促进终端行业发展和增强企业竞争力方面的重要作用，国内外知名测试机构和终端厂商都纷纷建立起自己的用户体验测试实验室及测试团队。因此，未来几年基于用户体验的可用性测试将成为移动互联网终端测试的重要内容，并将越来越多的介入终端产品开发的原型阶段，用以降低成本，增强用户感知。

5结语

移动互联网终端既是通信终端，也是互联网终端，对移动互联网终端来说，硬件将会逐步赶上和超越个人电脑，同时软件方面会有更多创新出现，人机交互也会出现更多形式。随着移动互联网的发展，用户将有越来越多的需求，无论是终端厂商、操作系统商、应用开发商还是运营商，均需要把握住用户体验这一最终目标，以软硬件的配合及相应的测评技术，来促进移动互联网终端的发展，从而为用户提供更多更好的服务。