據(jù)工業(yè)和信息化部電信研究院出版的《移動互聯(lián)網(wǎng)白皮書》定義，移動互聯(lián)網(wǎng)的3要素為：移動網(wǎng)絡(luò)、移動終端及應(yīng)用服務(wù)，其中移動終端是應(yīng)用服務(wù)的載體。終端的接入類型、硬件系統(tǒng)配置、用戶界面(UI)以及提供給第三方開發(fā)者的開放程度，決定了終端給予用戶的服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗。
由于能提供更多、更貼合用戶需求的應(yīng)用，移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用商店模式已將之前電信運營商的“封閉花園”模式徹底顛覆。而作為移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的載體和連接渠道，移動互聯(lián)網(wǎng)終端扮演著更加重要的角色，本文將就移動互聯(lián)網(wǎng)終端的類型、操作系統(tǒng)平臺、人機交互和移動應(yīng)用幾個方面來分析當(dāng)前的移動互聯(lián)網(wǎng)終端技術(shù)。
1 移動互聯(lián)網(wǎng)終端的類型
移動互聯(lián)網(wǎng)終端是一種能夠連接移動互聯(lián)網(wǎng)并搭載應(yīng)用服務(wù)的終端設(shè)備，依據(jù)需求及市場定位的不同，移動互聯(lián)網(wǎng)終端可劃分為功能型移動互聯(lián)網(wǎng)終端(簡稱功能型終端)和智能型移動互聯(lián)網(wǎng)終端(簡稱智能型終端)。功能型移動終端專注于完成一種或幾種功能，對系統(tǒng)的要求沒有智能型終端那么高，如當(dāng)前的無線POS機、低端手機和物聯(lián)網(wǎng)終端等；智能型終端則搭載了開放的應(yīng)用編程接口(API)，使第三方應(yīng)用能夠更好地與操作系統(tǒng)及底層硬件整合，性能表現(xiàn)更加出色，常見的智能型終端包括筆記本電腦、平板電腦、智能手機等。
1.1 功能型終端
功能型終端具有相對固定的功能和較低的運行環(huán)境要求。它的軟硬件系統(tǒng)較為簡單，更多地使用嵌入式芯片及嵌入式操作系統(tǒng)，因此其成本、功耗、體積都能得到更精細地控制，也能更多地在多種簡單任務(wù)場景下使用。目前在遠程信息錄入、交通管理、工業(yè)控制方面都有廣泛應(yīng)用。根據(jù)Cisco公司的預(yù)測[3]，2016年機器對機器(M2M)間產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量將占到移動網(wǎng)絡(luò)總流量的4.7%，達到每月508 022 TB�？梢姽δ苄徒K端在未來將有極大的發(fā)展空間。
1.2 智能型終端
Cisco公司預(yù)測，將來的移動互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)流量主要由智能手機、筆記本、平板電腦產(chǎn)生。這些移動設(shè)備的硬件及操作系統(tǒng)都支持豐富的第三方應(yīng)用，能夠滿足用戶工作、娛樂、社交等各種需求，它們的主要配置如圖1所示。智能手機及平板電腦主要采用基于精簡指令集(RISC)的ARM架構(gòu)，在保持性能的同時減少了功耗，電池總量不需太高也能維持長時間地使用；筆記本等高性能電腦則使用基于復(fù)雜指令集(CISC)的X86架構(gòu)，性能優(yōu)異但是能耗較高，即使使用高容量電池仍然無法維持長時間使用。
圖1 智能手機、平板電腦及筆記本的主要硬件對比
(1)智能手機
智能手機從開始只是通信模塊和個人數(shù)字助理(PDA)功能的組合，到逐漸能夠支持第三方應(yīng)用程序，再到目前成為其價值所在的第三方服務(wù)應(yīng)用。智能手機的CPU從100 MHz左右演變?yōu)楫?dāng)前的1.5 GHz雙核甚至四核，攝像頭也成為了標(biāo)配，諾基亞甚至推出了4 100萬象素的智能手機。在過去的10年中智能手機經(jīng)歷了多種演變：與掌機融合以增加手機游戲體驗、在手機上提供視頻服務(wù)等，但是最終由iPhone帶領(lǐng)到了大屏幕、高配置、觸摸屏、支持第三方應(yīng)用的方向上。未來手機的突破性方向?qū)⑹秦S富的附屬配件及外設(shè)、創(chuàng)新的人機交互界面和強大的計算能力。
(2)平板電腦與上網(wǎng)本
平板電腦最初是作為書籍與記事本的替代品，但是由于觸控筆輸入及芯片技術(shù)的不成熟，早期平板電腦價格高昂且不易使用。2007年Amazon公司發(fā)布了電子閱讀器——Kindle。Kindle作為書籍的替代品有良好的使用性。當(dāng)時的Kindle只能算是功能型終端，主要用作電子書閱讀，直到產(chǎn)品kindle fire的出現(xiàn)，才使得Kindle系列終端轉(zhuǎn)為智能型終端，但是主要功能仍然是電子閱讀和多媒體娛樂。蘋果公司iPad的出現(xiàn)是平板電腦發(fā)展史上的一個里程碑。iPad采用高主頻專用CPU，配合iOS系統(tǒng)，外觀華麗且性能流暢。iPad作為易攜帶的閱讀、娛樂、展示終端，并以蘋果應(yīng)用商店為平臺，提供了一個全新的商業(yè)生態(tài)鏈。正因iPad的極大成功，各方均群起效仿，例如三星的Galaxy系列、聯(lián)想的樂Pad系列等。
上網(wǎng)本是一種低價、體積小、功能精簡的小型筆記本，但是無論從價格、便攜性、性能表現(xiàn)、功能應(yīng)用還是外觀設(shè)計上，上網(wǎng)本都難以和平板電腦比肩。實際上，平板電腦覆蓋了上網(wǎng)本的市場，上網(wǎng)本的前景堪憂，如果沒有突破性的改變，很難再有轉(zhuǎn)機。
(3)筆記本電腦
筆記本電腦是在具有高性能、大屏幕、快速的鍵盤鼠標(biāo)輸入、能滿足用戶所有工作娛樂所需的同時兼顧便攜性的一類電腦。未來的筆記本在性能、UI界面上會有更大地變化，續(xù)航性、可攜帶性和數(shù)據(jù)交互速度也將有更明顯地提高，將是用戶第一臺電腦的主要選擇。
2 智能終端操作系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù)
智能終端操作系統(tǒng)主要有諾基亞公司的Symbian、蘋果公司的iOS、谷歌公司的Android、微軟公司的Windows Phone和RIM公司的黑莓OS。根據(jù)StatCounter公司的統(tǒng)計，雖然Symbian系統(tǒng)仍占全球手機市場份額第一，但是在智能手機、平板電腦及新興終端的領(lǐng)域，Symbian將逐步被淘汰，iOS、Android以及Windows Phone將被廣泛采用。
2.1 iOS系統(tǒng)
iOS[4]是蘋果公司系列終端產(chǎn)品的操作系統(tǒng)。它分為輕觸層、媒體層、核心服務(wù)層和核心操作系統(tǒng)層。底層為所有應(yīng)用程序提供基礎(chǔ)服務(wù)，高層提供復(fù)雜服務(wù)和技術(shù)。iOS為基于Unix微內(nèi)核的系統(tǒng)，常用的輕觸層的功能采用Object-C語言實現(xiàn)，可以自行管理內(nèi)存，具有流暢的運行速度。
iOS的優(yōu)勢在于引入了itunes應(yīng)用商店模式，使用戶可以自行編寫或定制軟件，同時也可以在應(yīng)用商店將此軟件推廣而獲得收益。該模式吸引了眾多軟件公司進入應(yīng)用市場開發(fā)軟件，擴大了終端應(yīng)用的來源，也使用戶有了更多選擇。而后期多平臺系統(tǒng)(iPad、iPhone、iTouch)上購買的應(yīng)用及多媒體資源能夠進行多次復(fù)用，更將使得itunes應(yīng)用商店體現(xiàn)突出優(yōu)勢。
iOS的設(shè)計理念非常出色。iOS用傻瓜相機的理念設(shè)計UI，用戶不需要接觸安裝位置、安全、隱私等問題，而多點觸控技術(shù)的使用更是使這些操作都非常簡單，所以極受普通用戶的歡迎。從系統(tǒng)角度看，iOS和硬件契合度高，由于是蘋果公司自主設(shè)計的軟硬件，在獲得性能提升的同時也確定了系統(tǒng)的封閉性。對于多媒體資源和應(yīng)用，只能從應(yīng)用商店獲得，并且蘋果公司實行較為嚴(yán)格的應(yīng)用審核制度，惡意軟件無法通過安裝方式進入系統(tǒng)，這樣它不僅確定了一個封閉循環(huán)的商業(yè)模式，也同時在安全性上得到了保證。
2.2 Android系統(tǒng)
Android[5]是谷歌公司發(fā)布的一款基于Linux系統(tǒng)的移動終端操作系統(tǒng)。與iOS的封閉性相反，Android秉承了谷歌自由、開放的風(fēng)格，鼓勵用戶及軟件開發(fā)商自由地裁剪系統(tǒng)和開發(fā)應(yīng)用。這一點讓各個智能終端廠商能夠按照自己的需求對Android進行二次開發(fā)，也能夠讓用戶選擇或者開發(fā)最適合的操作系統(tǒng)及應(yīng)用。開放的系統(tǒng)帶來了大量的搭載智能終端及用戶。2011年8月Canalys公司發(fā)布統(tǒng)計數(shù)據(jù)，Android已占領(lǐng)全球智能手機50%的市場，成為智能手機的最大操作平臺。
由于是開源、開放性的系統(tǒng)，Android在應(yīng)用市場上沒有采用準(zhǔn)入制度，在安全性上有所缺失，無法控制應(yīng)用可能帶來的入侵。雖然安全性軟件能夠提供一些保障，但Android還是可能隨時面臨病毒的威脅，將成為殺毒軟件和病毒的主要戰(zhàn)場。
Android系統(tǒng)除了底層的Linux內(nèi)核及函數(shù)庫，應(yīng)用層是建立在被劃分為Android Runtime的核心庫和Dalvik虛擬機上，應(yīng)用程序使用Java開發(fā)。Android架構(gòu)如圖2所示。但是Java的內(nèi)存自動管理機制會使得Android系統(tǒng)的內(nèi)存在任意時間釋放，導(dǎo)致了Android應(yīng)用的不穩(wěn)定。在Android2.3引入C/C++ NDK之后，這個問題才有所好轉(zhuǎn)，但是NDK功能上仍不完整，仍需進一步地完善。
圖2 Android架構(gòu)(摘自Android開發(fā)者官方指南)
2.3 Windows Phone系統(tǒng)
Windows Phone[6]是由微軟公司發(fā)布的操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)基于Windows CE內(nèi)核，由硬件層、內(nèi)核層、系統(tǒng)層和應(yīng)用層4個部分組成。Windows Phone架構(gòu)如圖3所示，是一種基于.Net CLR虛擬機運行應(yīng)用程序。
Windows Phone明確分開了本地和云端的應(yīng)用，并分別為兩種不同的應(yīng)用提供不同的支持。同時，它明確分開了高性能應(yīng)用及普通應(yīng)用，并為之提供了兩種不同的開發(fā)平臺。Windows Phone同樣采用應(yīng)用準(zhǔn)入制度，在安全性上相對有保證。可以預(yù)計，隨著諾基亞的加入，Windows Phone的表現(xiàn)也許將會令人耳目一新。
圖3 Windows Phone架構(gòu)(摘自MSDN Windows Phone開發(fā)指南)
3 人機交互技術(shù)
人機交互技術(shù)(HCIT)是指通過輸入/輸出設(shè)備，實現(xiàn)人與計算機通信的技術(shù)，它是計算機用戶界面設(shè)計中的一個重要內(nèi)容。最早的人機交互方式是打孔紙帶，然后有了鍵盤和鼠標(biāo)，1973年施樂公司(Xerox)發(fā)布的第一臺圖形界面電腦使得讓人與機器的交互更加簡單直觀。
現(xiàn)在的人機交互規(guī)則是機器學(xué)習(xí)人的思維與行為習(xí)慣，多點觸屏技術(shù)讓機器按照人的習(xí)慣進行指令輸入，即使沒有經(jīng)過訓(xùn)練的人也能迅速學(xué)會使用。語音識別技術(shù)能識別人的語言，再加上遠端的云，能讓人僅動動嘴就能完成人機交互。體感識別技術(shù)則能夠讓人的身體變?yōu)闄C器可識別的控制器。更多的人機交互技術(shù)還在研究開發(fā)中，例如增強現(xiàn)實技術(shù)、腦波讀取技術(shù)等。新型人機交互技術(shù)示例如圖4所示。
圖4 新型人機交互技術(shù)示例
3.1 觸屏技術(shù)
觸屏技術(shù)的主要原理是用戶在使用工具碰觸前端的觸摸屏?xí)r，所觸摸的位置會被觸摸屏的控制器檢測到，并通過接口送至CPU，從而確定輸入的信息。觸屏技術(shù)包括電阻技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線技術(shù)觸摸屏、表面聲波(SAW)技術(shù)觸摸屏。當(dāng)前的移動終端主要使用的是電容技術(shù)觸摸屏。
世界上的第一款觸控移動終端是蘋果公司的個人數(shù)字助理(PDA)——Newton MessagePad，今天在蘋果公司的iOS界面中仍能找到Newton界面的影子。觸屏技術(shù)的使用意味著人們不僅只有使用鍵盤這樣一種人機交互方式，還能通過觸屏使用戶以更貼近人體習(xí)慣的方式操作終端。
觸屏技術(shù)真正讓大眾接受并倍受追捧是在iPhone發(fā)布之后。完全為手指操作而設(shè)計的屏幕界面和軟件運作命令給觸屏技術(shù)帶來了革命性變化，同時由于移動終端商業(yè)模式的改變，各種基于觸摸的新型應(yīng)用大量出現(xiàn)，又使觸屏技術(shù)被更多人所喜愛。
當(dāng)前的觸屏技術(shù)在輸入方式上只有點擊與滑動，反饋方式只有屏幕顯示。其實觸屏技術(shù)還有很大的潛力，例如觸屏技術(shù)的軟件支持以及人體工程學(xué)的研究，都還有很多工作可做。
3.2 語音處理技術(shù)
語音撥號及語音控制其實早就是移動終端的配置之一。它可以通過對移動終端接收的語音信號進行簡單處理。當(dāng)前典型的語音處理應(yīng)用是iPhone 4S的Siri，它能夠識別從移動終端收到的語音，并將信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)回計算中心進行匹配處理，然后發(fā)回移動終端給予用戶相應(yīng)的反饋。Siri的前身據(jù)稱即是五角大樓的能學(xué)習(xí)組織的認(rèn)知助手(CALO)[7]項目，目的就是為了探索如何把語音、自然語言理解、視覺、演說、機器學(xué)習(xí)、制訂計劃、理性思考等全部融合到一個模仿人類的助理中，幫助人們完成不同的事情。通過對自然語言理解的進一步發(fā)展，Siri已經(jīng)從語音識別的領(lǐng)域擴大到了人工智能。Siri在云端對語音識別結(jié)果進行機器學(xué)習(xí)、服務(wù)搜索、自然語言處理，再加上與各種應(yīng)用API的連接，在未來將形成一個基于語音的智能事務(wù)處理平臺。
3.3 體感動作識別技術(shù)
2009年微軟公司公布了Xbox360游戲機的外設(shè)——Kinect。不需任何控制器，Kinect能捕捉三維空間中玩家的動作，以完成指令輸入。其原理[8]是利用連續(xù)光(近紅外線)對測量空間進行光斑編碼，通過感應(yīng)器讀取已編碼的散射后光線，然后解碼生成一張有深度的3D圖像，再對連續(xù)的3D圖像進行解析，濾除干擾噪聲，提取人體模型，記錄人體動作，并通過機器學(xué)習(xí)理解使用者的肢體動作，最終生成一個有20個關(guān)節(jié)的人體骨架，從而理解人體動作。在游戲中，玩家只需要在Kinect前做出相應(yīng)的動作，Kinect就能夠做出相應(yīng)的反應(yīng)。體感動作識別技術(shù)不僅只是用于動作偵測，細化之后甚至可以對臉部表情、肌肉、唇語進行解讀，也可以同面部識別技術(shù)結(jié)合，或者與虛擬現(xiàn)實結(jié)合使用，甚至用于外部環(huán)境感知。
對于當(dāng)前的移動終端來說，Kinect的耗電量仍然太大，暫時只能用于筆記本，且需要接入電源。但是這并不阻礙將其列入移動終端的人機交互技術(shù)中，就像其他計算機技術(shù)一樣，體感識別技術(shù)必將進入移動終端領(lǐng)域。
4 熱點應(yīng)用
社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(SNS)是一種可以構(gòu)筑并反映人與人彼此之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種在線平臺服務(wù)。在SNS平臺上，每個用戶都有自己的展示網(wǎng)頁，可以上傳照片、視頻、文字，用戶之間可以基于社會關(guān)系、個人興趣等因素連接到一起，形成用戶黏度。用戶通過即時消息、電子郵件等方式進行在線交互。當(dāng)前熱門的SNS網(wǎng)站Facebook、Twitter、Google+都推出了各自在不同操作系統(tǒng)上的無線移動客戶端，以爭奪移動用戶市場，據(jù)Ender analysis公司統(tǒng)計，使用移動設(shè)備登入Facebook的用戶已超過3億人。
基于位置的服務(wù)(LBS)是一種能夠通過移動設(shè)備獲取用戶地理信息，并以此提供信息或娛樂的服務(wù)方式。由于LBS在商業(yè)、娛樂、社交和工作等領(lǐng)域有較大的應(yīng)用前景，目前各個操作系統(tǒng)都提供了LBS支持，也出現(xiàn)了各種基于LBS的移動應(yīng)用，例如Foursquare、Google Latitude等。
SNS、LBS在移動互聯(lián)網(wǎng)時代組成了一個新詞：SoLoMo。2011年，KPCB[9]公司的John Doerr指出未來人們使用移動設(shè)備的時間將增加，其中通過移動SNS建立友好的連接，共享位置、音樂，進行交流等社交活動的時間也將加速增長，并通過分析日本SNS網(wǎng)站Mixi’s的月訪問來源、手機功能的平均時間消耗比例，以及各種SNS網(wǎng)的訪問量增長比率證明了這一觀點。因此，各大SNS網(wǎng)站都在各自的領(lǐng)域內(nèi)開始將這3個概念統(tǒng)一，開發(fā)新的產(chǎn)品，爭取獲得更多的潛在用戶。與此同時，挖掘互聯(lián)網(wǎng)的新型商業(yè)模式也是移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的創(chuàng)新熱點。
移動支付是指用戶使用移動互聯(lián)網(wǎng)終端對其消費進行在線支付。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展，用戶會有在任何地點進行支付的需求，所以這個領(lǐng)域亦被認(rèn)為是未來很有前景的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域之一，甚至PayPal公司預(yù)測2016年人們不再需要現(xiàn)金和錢包。但是當(dāng)前的發(fā)展仍不明朗，目前的移動支付有多種解決方案，例如運營商代扣、手機錢包、手機信用卡讀卡器等。
根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的定義，云計算就是允許用戶在任意地點按需接入一個共享的、可定制內(nèi)容(例如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用及服務(wù))的計算資源池，而此計算資源池可以進行快速部署，并能夠?qū)⒐芾韮?nèi)容和與服務(wù)提供商的交互過程最少化。云計算主要有3種服務(wù)模型：軟件級服務(wù)(SaaS)、平臺級服務(wù)(PaaS)和基礎(chǔ)設(shè)施級服務(wù)(IaaS)。其中PaaS及IaaS主要向企業(yè)用戶提供服務(wù)，而主要面對移動用戶終端的是SaaS，向互聯(lián)網(wǎng)終端用戶提供存儲及計算服務(wù)(例如谷歌提供的系列移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，以及蘋果公司新的語音交互Siri服務(wù)等)。三星等其他公司也陸續(xù)開始提供SaaS服務(wù)，爭奪移動互聯(lián)網(wǎng)終端用戶市場。
5 結(jié)束語
由于谷歌、蘋果等公司的強勢介入，移動互聯(lián)網(wǎng)終端在人機交互技術(shù)與理念、操作系統(tǒng)技術(shù)、性能展現(xiàn)與外觀設(shè)計、商業(yè)模式和應(yīng)用開發(fā)上都有了跳躍性的發(fā)展，進而達到移動互聯(lián)網(wǎng)終端以及移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的高速擴張；由于云計算概念的出現(xiàn)，應(yīng)用服務(wù)概念的推廣，以及移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，可以預(yù)見未來若干年都將是移動互聯(lián)網(wǎng)終端高速發(fā)展和彼此激烈競爭的時期，各種創(chuàng)新技術(shù)或商業(yè)模式的不斷涌現(xiàn)，必將使移動互聯(lián)網(wǎng)終端市場呈現(xiàn)百花齊放的繁榮景象。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：移動互聯(lián)網(wǎng)終端技術(shù)
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