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移动终端发展趋势和动向


移动终端发展趋势和动向
1 移动智能终端概念 移动智能终端是指具有操作系统, 使用宽带无线移动通信技术实现互联网接入, 能够通 过下载、安装应用软件和数字内容为用户提供服务的移动终端产品。通常具备四大特征:一 是具备高速接入网络的能力,4G/Wi-Fi 等无线接入技术的发展,使无线高速数据传输成为 可能,移动智能终端可方便地接入到互联网;二是具备开放的、可扩展的操作系统平台,这 个操作系统平台能够在用户使用过程中灵活地安装和卸载来自第三方的各种应用程序和数 字内容,承载更多应用服务,从而使终端的功能可以得到灵活扩展;三是具备较强的处理能 力,当前的移动智能终端在硬件上已具有快速的处理速度,可以实现复杂的处理功能,随着 芯片技术的发展,终端处理能力还将持续提升;四是拥有丰富的人机交互方式,触摸屏、语 音识别、传感输入等交互技术使得终端的操作和应用更加便捷和智能。 2 终端相关技术发展趋势 智能化是当今移动通信终端共同的发展方向。移动通信终端技术的发展主要是在硬件、 软件和 UI 人机交互界面三个方面。我国各大中型企业纷纷在这三个方面不懈努力研究并取 得了可喜的成绩,通过对比统计数据发现,2009 年期间流行的智能手机的配置及功能相当 于 2001 年的台式电脑。可见,将电脑化为掌上宝的目标已经慢慢的实现了,移动终端逐渐 实现了个人电脑的功能和特征。 如今, 移动通信终端已经成为人们日常生活必不可少的设备。 2.1 硬件发展趋势 (1)向智能化发展,实现功能更丰富 随着手机音质、色彩等娱乐相关功能的不断提升,手机智能化大势所趋,目前已经可以 轻松地将 MP3、照相机、GPS 导航仪等各种功能集中在通信手机上来,随着其它各类相关 技术的成熟,终端硬件的发展趋势是集成更多的功能,融合更多的业务,未来手机将具备通 信、娱乐、商务、金融等各类集成功能。 (2)处理能力更强,存储空间更大 根据摩尔定律,每隔 18 个月,芯片的性能会成倍提升,商品性能会变得越来越好,而 价格却变得越来越便宜,这正是科技的飞速发展给人们带来的实惠。4G 时代的大量多媒体 应用, 促进了移动终端数据功能的发展, 相应的, 终端产品的计算能力、 处理能力不断提升, 部分智能手机的配置已经超越早期个人电脑的配置,而且这一趋势还在不断增加。同时,随 着音乐和各类应用程序的普及, 移动终端在满足用户通话需求之外, 也需要提供大容量的存 储空间的支持,这是 4G 应用中多媒体资源大量出现和商务应用的必然结果。 多核和大屏是目前移动智能终端发展主要趋势, 并逐渐由高端市场走向大众市场。 苹果 最新一代智能手机产品 iPhone6 与早期 iPhone4 产品相比,处理器由单核扩展为双核的同时 屏幕尺寸从 3.5 英寸扩大为 5.0 英寸, 三星新一代旗舰智能手机 Galaxy S4 较上一代 GalaxyS3 产品,处理器由四核扩展为双四核的同时屏幕尺寸从 4.8 英寸扩大为 5.0 英寸,国际主流品 牌移动智能终端随着产品的不断升级,其处理器核数越来越多,屏幕尺寸越来越大。此外, 在 2013 年 CES(国际消费电子展)上,华为公司推出了 6.1 英寸并搭载 1.5GHz 四核处理器的 巨屏 Mate 手机,中兴推出了超薄的 5.0 英寸搭载 1.7GHz 四核处理器的智能机 Grand S,索 尼公司也在展会上推出了配有 5.0 英寸屏幕并搭载高通四核处理器的其首款大屏手机产品

Xperia Z,随着应用处理芯片功能不断增强和屏幕尺寸持续放大,四核芯片、5.0 英寸以上 大显示屏已成为众多智能手机旗舰机型的标准配置。 同时,在屏幕显示技术上,具有自发光、广视角、低功耗等特性的 AMOLED(有源驱动 有机发光显示)技术显示屏幕渐成主流,其在减小屏幕整体厚度的基础上,让屏幕触控更为 灵敏。除高端智能终端市场外,随着联发科四核芯片方案的成熟,使得四核手机芯片的价格 也在下降,千元级四核手机开始陆续出现,中国联通在 2013 年初宣布携手中兴通讯、宇龙 酷派推出四核大屏的千元智能手机,主推四核处理器、5 英寸大屏,此外,联想、天宇、卓 普、朵唯等厂商也在 2013 年纷纷推出了千元级的四核大屏手机产品,预示着四核大屏移动 智能终端开始走向大众市场。 (3)模块化发展趋势 由于手机所承载的移动数据功能越来越多,为减轻终端开发的负担,节省成本,同时支 持应用业务的发展, 手机设备已经出现了硬件及软件架构向通用化发展的动向, 大量采用嵌 入式操作系统与中间件软件, 关键零部件也呈现出标准化发展趋势。 产业链中的芯片、 模块、 设计方案都可自成一体,使得新功能、新应用可以快速方便的实现。 (4)高续航能力成为移动智能终端硬件配置新特征 终端挑战续航能力成为智能终端瓶颈,多种方案期望解决。移动智能终端高配置、高运 算能力、大屏幕以及丰富的应用在提升用户操作体验的同时,功耗问题也逐步凸现出来,大 容量电池、 快速充电等技术相继被采用。 在电池容量方面, 三星最新旗舰智能手机 Galaxy S4 内置 2 600mAh 电池,而华为 Mate 智能终端中更是配置了最高容量为 4 050mAh 的锂聚合 物电池,高容量电池的使用大大延长了手机的待机时间。在充电技术方面,高通开发出快速 充电技术,能将移动设备的充电速度提升 40%以上,目前包括 HTC、三星、诺基亚等厂商 在内的多款采用高通骁龙处理器的设备均支持该快速充电技术。此外,研发具有更高容量、 轻便、 环保等优点的微型燃料电池、 太阳能电池等新型储电材料的电池技术也正逐渐成为智 能终端未来电池新技术发展的一个重点。 2.2 软件发展 终端软件主要包括操作系统和第三方应用软件, 终端的软件系统就像电脑的软件系统一 样,帮助机器实现用户想要的各种功能。目前的操作系统市场存在群雄逐鹿的局面,1998 年开始,Nokia 逐渐导入 Symbian 智能系统,研发了多款智能手机,之后,许多厂家纷纷 推出了自己的操作系统,推动了智能手机的发展。经过几轮的淘汰选择后,目前仍有五大类 操作系统存在。 多家操作系统割据并存的状况给终端的标准化统一带来不便, 一定程度上制 约了终端的发展。2007 年随着苹果公司 iPhone 手机的上市,在终端市场掀起了一场体验风 暴,iPhone 的成功经验表明,仅仅有一个操作系统还远远不够,更重要的是要用足够丰富的 应用程序, 以增强用户使用的方便和乐趣, 提升用户体验。 随着市场的发展和产业链的整合, 越来越多的厂商开始倾向于开源、低成本的 Android 操作系统,尽管微软的 WM 操作系统 也有所动作, 但是未来的发展格局将呈现 Android 和苹果公司的 IOS 之间的竞争格局,这种 代表开源和封闭的操作系统之争将为终端产业带来新的气象。 Android 与 iOS 操作系统的二元格局持续巩固,Android 占据主导地位。据 Gartner 的数 据显示,2013 年全球搭载 Android 的智能手机销量仍居第一位,约占全球总智能手机销量 的 78.4%,完全占据主导,而搭载 iOS 的智能手机销量约占全球总智能手机销量的 15.6%, 紧随 Android 之后,两大操作系统占据了全球智能手机销量的九成以上。从国内市场看,据 工业和信息化部电信研究院数据显示,2013 年国内 Android 手机出货量占同期智能手机出

货量的 94%,我国操作系统格局中 Android 更显现绝对优势。以 HTML5 为代表的新一代 Web 技术促使浏览器、操作系统 Web 引擎等成为跨平台、标准化的应用承载平台,带来智 能终端发展的新机遇。以 HTML5 为代表的新型 Web 技术能够屏蔽现有移动智能终端操作 系统间的差异, 解决移动操作系统平台多样化导致的应用适配和移植等问题, 满足应用跨平 台和“一次开发,多处运行”的需求,打破移动智能终端操作系统和应用之间紧耦合的绑定 关系。国际产业巨头均在积极布局支持 Web 技术的移动智能终端,抢占未来技术与产业竞 争的制高点。 苹果、 谷歌、 微软、 Mozilla、 Opera 等大力提升了其终端或浏览器产品对 HTML5 的支持程度,2013 年 MWC(全球移动通信大会)上 Mozilla 推出 Web 操作系统 Firefox OS, 该款操作系统完全基于 HTML5 标准, 已经获得 18 家电信运营商的支持, 而三星也将与 Intel 强强联合,预计会在今年发布首款搭载 Tizen OS 的 Web 操作系统手机。 2.3 人机交互界面(UI,User Interface) 在人们日益频繁使用手机这个通讯、娱乐工具的同时,UI 成为了人们选择和使用手机 时重要的考虑因素。作为面对用户、实现手机所提供功能的平台,手机 UI 的发展随着手机 设备制造业的发展历经了从实现拨打电话、使用电话薄等简单的功能,到实现多媒体功能, 结合综合性信息的过程。 在上世纪 90 年代中期以前的手机产品中,其功能还局限在拨打电话方面,UI 的主要 功能还仅仅是作为用户控制手机硬件的主要渠道,本世纪初期开始,手机产业开始了“多媒 体化”浪潮,逐渐融合其他设备的功能,如拍摄照片、音乐播放等,手机厂商也开始初步引 入智能手机软件操作系统,手机 UI 的发展方向已经转变为以硬件、软件和服务为基础的综 合性服务窗口。 手机 UI 发展的一个重要趋势, 便是跟随手机产业整体从封闭不断走向开放。 厂商的手机 UI 设计、开发战略更趋于强调“可用性”与提升“用户体验” ,可用性的改善 体现在 UI 使用形式上的演变,从输入数字提取被选择的功能,扩展到声音识别等多种识别 系统通过触屏方式提高系统可用性。对用户体验的提升表现为对 UI 信息维度不断拓展,以 及与外观一体化的时尚元素、 本土元素的运用, 更友好、 更个性化的 UI 设计因追求跨越 “感 觉不错”到“令人兴奋”的效果。 人机交互技术成为各终端品牌厂商竞争的热点,语音控制、人脸识别、手势控制、增 强现实、眼球追踪等新型人机交互技术不断涌现,其中语音控制技术的应用相对比较广泛, 其他几类也成为新兴的应用方向。随着苹果在 iPhone4S 中推出 Siri 语音应用支持用户通过 语音实现与移动终端交互, 并获得了市场的高度认可, 将语音交互技术运用到移动智能终端 上开始受到众多企业关注,谷歌在 Android4.1 系统中推出 Google Now 语音服务,我国科大 讯飞、百度、搜狗等企业也相继推出智能终端语音应用产品及语音云平台服务,全球范围内 语音交互技术及相关产业正兴起全新的高潮。 此外,人脸识别、手势操作、增强现实、眼球追踪等交互技术也开始在智能终端中得 到应用,三星 Galaxy S4 智能终端中除提供人脸识别解锁应用、手势控制电话接听等新型人 机交互应用外,还提供眼球追踪功能,可对用户眼球运动作出反应,允许用户上下活动眼球 来滚动屏幕或在用户目光离开显示屏时暂停视频播放等, 成为终端产品的特色功能亮点。 从 键盘、触摸屏到语音控制、人脸识别、手势控制、增强现实、眼球追踪等技术,智能终端设 备的人机交互方式在不断升级进化的同时也带来了更新奇有趣的操控体验, 越来越直观简便 和自然的人机交互技术仍将是未来移动智能终端的重要突破方向。 3 动智能终端成为承载物联网应用的新平台 移动智能终端逐渐引入多种传感器与识别技术, 有效拓展移动智能终端的应用范围。 由 于移动终端的便携性和处理能力逐步提升, 新型传感器被逐渐引入到智能手机中, 由苹果公

司发起、谷歌微软等公司积极跟进,逐步在智能终端中引入了对重力传感器、距离传感器、 光线传感器、位置传感器、电子罗盘、陀螺仪等多种感应设备的支持,极大地扩展了终端的 感知能力,在三星 Galaxy S4 智能终端中更是开始引入温湿度传感器、气压计等传感设备, 强化对用户周围环境状况的感知能力,加速终端对多样感知能力的整合,诸如定位应用、导 航应用、 环境数据采集与分析应用等基于终端感知能力的创新应用开始在智能终端中得到使 用。同时,随着智能终端对条码识别、NFC 等技术的支持,基于一维码或二维码扫描应用、 基于 NFC 的手机支付应用等基于终端识别能力的创新应用在智能终端中开始推广。此外, 谷歌、微软等企业正在研发智能家居技术,在谷歌公司展示的这项新遥控技术中,可以将 Android 手机变成遥控器,用来遥控包括照明灯、洗碗机、落地灯或喷水器等在内的家用电 器,使得移动智能终端成为智能家居的控制中心。移动智能终端正从承载传统的信息通讯、 个人娱乐等应用领域逐渐扩展到物与物的识别与控制应用领域, 移动智能终端对物联网应用 的融合趋势开始显现。 移动智能终端形态发生演化, 能够更有效承载物联网应用可穿戴智能 终端的出现。谷歌在 2012 年公布了名为“谷歌眼镜(Google Glass)”的产品计划,谷歌眼镜 外形和普通眼镜相似,但实际上配备了摄像头、投影显示器、触控板麦克风、喇叭以及各种 传感器,其核心技术涉及语音控制、手势识别、微投影、骨传导、增强现实等多方面,除移 动通讯功能外,具有和智能手机类似的功能。此后,智能手表、智能腕带、智能鞋等可穿戴 设备也开始出现, 这些产品中通常内置多种健康指标传感器等, 可记录身体健康数据及运动 情况等, 同时还能把数据同步到智能手机等移动设备上。 相较于智能手机等传统移动智能终 端, 可穿戴智能终端在解放用户双手带来终端便携性的同时, 弱化了传统的信息通讯应用功 能,更加面向物联网应用的使用场景,强调对物联网应用功能的更好支持,成为承载物联网 应用的新平台。 4 5G 研发工作全面启动 移动通信的研究从未止步。目前,第五代移动通信的研究工作已经全面启动,并得到了 阶段性的研究的进展。很多人可能会问,现在 4G 刚刚起步,为什么现在就开始研究 5G? 其实,根据移动通信的发展规律,每十年就会出现新一代的技术,3G 是 2000 年出现,2010 年出现了 4G, 到 2020 年可能 5G 技术就逐渐商用了, 现在只不过是提前储备的过程。 目前, 国际电信联盟、主要国家及区域组织以及主流公司均已启动 5G 研究工作。 作为最权威的国际标准化组织,ITU 已经启动面向 5G 标准化前期研究,包括:5G 需 求愿景(Vi-sion) 、未来技术趋势研究、以及面向 WRC-15 的频谱需求及候选频段研究。我 国也成立 IMT-2020(5G)推进组,组织国内产学研用主要单位,全面推进 5G 需求、技术、 频谱、标准、知识产权等方面的研究,制订我国 5G 发展战略,推动 5G 领域的国际交流与 合作。欧盟启动 METIS 研究项目,研究 2020 的 5G 需求。韩国、日本、英国等也都纷纷 启动了 5G 研究和推进工作。 总结 ICT 技术和产业发展趋势,不难发现移动互联网和物联网将成为面向 2020 年及未 来移动通信发展的主要驱动力。面对快速发展的移动互联网和物联网业务需求,5G 系统将 在低成本、低能耗、安全可靠的前提下,解决如下关键挑战:传输速率提升 10-100 倍、时 延将降至毫秒量级、支持的连接设备密度将提升 10-100 倍,流量密度将提升 1000 倍,最高 移动速度将达到 500km/h 以上。 面对 2020 年及未来的业务需求,5G 系统将会在进一步提升频谱效率的基础上,解决 超密集组网、异构网络融合、物联网业务增、终端直通(D2D、高频段通信等关键技术问题。 5 结语

随着科学技术的发展与进步,移动通信终端技术在未来必将得到更大的发展。同时,物 联网技术的日趋成熟和移动互联网技术不断的发展也将推动通信终端技术的发展, 可以为用 户带来更多更充满惊喜的应用和体验。 随着智能手机的发展而带动互联网和物联网技术的发 展,最终使随时随地的自由沟通与交流成为现实。


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