隨著信息通信技術的快速發展和網絡的普及,信息內容和服務通過多媒體終端的智能化呈現已經成為信息技術產業發展的重要特征,智能終端已經逐漸滲透到信息技術產業的多個方面,并影響著我們的生活方式。
近日,中國電子技術標準化研究院發布了2014年度《智能終端白皮書》。智能終端進入大規模的普及時期,未來,軟件和硬件的升級、創新的服務都會對智能終端的發展起到關鍵影響作用。
從智能終端的產業鏈和硬件的推進速度來看,智能終端的未來將繼續發力終端市場,并逐步取代非智能終端。智能終端當前的市場驅動力來源于硬件和軟件的升級,而未來,創新的服務也會對智能終端的發展起到關鍵的影響作用。
1 高集成度和高性能
從消費類終端看,終端的處理性能直接影響到用戶體驗。未來,隨著集成電路設計能力的提高和集成度的不斷發展,智能終端呈現更高的集成度和性能。高集成度體現在智能終端上將更多的功能模塊集成到中央處理器中完成,而傳統的電腦主板南北橋將會更加模糊,更強功能的處理器和系統將是智能終端未來的發展基礎。
智能終端的高性能體現在中央處理器上將繼續向高主頻和多核方向發展,提高硬件和系統的性能。而多核中央處理器的發展,必將對基于智能終端的應用產生巨大影響,終端應用如何利用多核的協同工作以提升軟件運行的效率是未來研究的重點,也是提升終端運行速率的有效手段。
2 更高效的操作系統
操作系統是智能終端的軟件靈魂,智能終端的軟件開發環境、資源管理的效率和軟件運行的效率都和操作系統有一定聯系。目前,越來越多的采用ARM處理器架構的國內外嵌入式軟硬件開發商和服務提供商都對基于Android平臺的開發表示出了更大的興趣,希望通過Android等開源操作系統,開發出基于Linux、開源和免費軟件的數字電視產品。Android開源操作系統給國內數字電視廠商提供了一個新平臺,以便開發網絡視頻、網絡下載、內容提供等方面的新應用。在面向各種工業和更多行業的嵌入式智能設備領域,國內嵌入式軟件開發商投入到基于ARM架構和Android平臺的開發上不僅可以降低成本,也是解決我國缺乏核心技術的一個出路。
目前Android和iOS操作系統占據了絕大部分的市場份額,但微軟一直沒有放棄推動Windows操作系統進入智能終端市場,對Windowsphone 8/Windows8給予了很高的期望。而且還有眾多的潛在操作系統正準備進入智能終端市場,比如Chrome OS、Firefox OS、Tizen等。這些產品為市場帶來了多元化發展的基礎,加強競爭,避免產生新的技術和商業壟斷。隨著軟硬件技術的進一步發展,未來肯定會出現更加高效的新興操作系統應用于智能終端領域。
3 多種交互方式和人性化的用戶體驗
智能終端發展的核心理念是為人類提供更好的服務。而智能終端的人機交互將向更加人性化的方向發展,為人類提供更好的用戶體驗。隨著新型交互技術的采用,體感、語音等方式已被更多地集成到智能終端上。體感輸入能讓智能終端“感受”到用戶的特定手勢,并且根據用戶的特定手勢做出回應。體感輸入能完善智能終端用戶體驗,并且能帶動創新性的應用,如交互式游戲等。
語音輸入將實現人機對話,智能終端不再僅僅是將用戶的語音翻譯成文字,而是智能終端能夠“理解”用戶的語言,并且根據語言的內容做出回應。智能終端的用戶界面設計將更加趨向人性化,配合智能終端的多種輸入方式,提供直觀、清晰的用戶使用界面。通過設備上的攝像頭和其他傳感器,可以進行更復雜的交互,如模式識別、場景識別等,進一步提高移動智能終端的“智能”,提高使用效率,帶來新的應用方式以及商業機會。
4 新型顯示技術的綜合運用
隨著節能、環保的理念被更多的人接受,直接帶動了新型顯示技術在智能終端上的廣泛應用。目前的液晶TFT 2D顯示設備已得到廣泛的應用,隨著產業化的持續推進,3D技術將會更加的成熟,3D顯示能提供更為直觀的影像,讓觀眾身臨其境,未來采用3D顯示技術的顯示裝置將在智能終端上得到應用。
同時,OLED、激光顯示、電子紙和柔性顯示等技術將為智能終端提供更多的選擇。
5 新型網絡接入
網絡的接入速度和接入方式直接影響到智能終端的用戶體驗。隨著802.11n的普及,未來WLAN將成為視頻流傳輸的載體,盡管有線技術實施起來仍更可靠,但是在QoS和吞吐量方面逐漸得到改善的WLAN由于具有移動性將會使其占據優勢地位。電力線上網在歐洲將獲得廣泛應用,歐洲的建筑結構可能意味著WLAN的應用并不太適合。2012年中國移動開始部署商用4G網絡TD-LTE,同時中國也在開展5G移動通信等相關技術的研究。由于IPv6等技術的快速發展,智能終端的網絡接入技術將隨寬帶技術的發展而發展,智能終端未來將會兼容移動通信網絡。
接入技術提升的同時,智能終端的數字接口如HDMI、DisplayPort等技術的應用,使得智能終端具備有網絡數據的轉發功能。該功能讓智能終端代替了傳統的路由器,成為家庭內部的網關系統,讓家庭內部的網絡設備、智能終端設備之間的網絡接入形式不再僅僅是通過RJ45或者WiFi等方式接入。該技術的應用場景如圖1所示,數字接口未添加網絡功能時,各個終端通過和網關的分別連線完成網絡接入功能,采用了具備網絡轉發功能的智能終端后,各個終端的網絡接入可以通過數字接口來實現網絡連接功能,大大簡化了家庭內部終端之間的連接。
6 終端技術的融合與互動
觸摸屏、LED、數字高清和3D等技術將被更大規模地應用到智能終端產品中去。三網融合對普通消費者來說意味著實現三屏合一,對于傳統的電腦、手機、電視來說,屏幕所具備的功能將趨于一致,只是各自的角色不同,消費者選擇使用任何一個屏幕,都將可以獲得同樣的功能。單向機頂盒變為雙向互動機頂盒已是必然趨勢,雙向、高清機頂盒將成為主流產品,機頂盒技術將向高集成度方向發展。未來幾年,超高清逐行掃描分辯率、網絡連接、無線連接、支持120Hz/240Hz播放的幀頻轉換等技術都需要大量使用高級視頻處理芯片,高級視頻處理芯片需求量將快速增長。
而在智能終端數字版權保護方面,CA和DRM之間的競爭日趨激烈,但同時又有融合發展的趨勢。歐洲出現了TV2.0架構,是一種混合模式。這種混合模式是融合了CA和DRM,也就是廣電與網絡的融合,終端融合技術的發展趨勢更加明顯。
7 物聯網、云計算等技術的應用
智能終端不是一個獨立的電子產品,而是可以通過軟件升級、應用安裝等方式提供更多的增值服務,為智能終端功能擴展奠定了基礎。未來的智能終端不僅僅是個人娛樂中心,也是個人信息服務中心。故智能終端將在物聯網和云計算中充當重要角色。
智能終端的物聯網應用系統如圖2所示。在物聯網應用模型中,所有物體通過不同類型的傳感器連接到物聯網數據中心的傳感適配器中,傳感適配器處理數據,智能終端可通過其物聯網應用程序,通過網絡訪問物聯網數據中心,獲取物體的信息,并且通過一定的指令,在一定范圍內可以控制物體,實現物聯網業務的應用。
在云計算領域,智能終端是云計算的載體。云計算把智能終端的部分業務置于云端,讓智能終端通過控制云端來處理部分工作,實現云計算功能。
云計算是互聯網技術發展和業務整合的產物,是IT服務需求的自然演進。移動智能終端則結合了通信和互聯網的優勢,便攜性好、使用方便,但較之PC卻在計算能力、存儲能力上相對不足,而云技術和服務恰好可以彌補智能終端的這些不足。反過來,移動智能終端的環境感知能力(地理位置、方位、影像、聲音甚至氣溫氣壓)和社交化,用戶產生內容的特征,給云計算和服務帶來了更豐富和更精確的數據支撐,進而推動技術和應用的發展。在通信技術的支撐下,“云”與“端”將更緊密地協同發展,為用戶帶來更一致、便捷的服務。
智能終端和云端服務具有良好的互補性,由智能終端產生的大量用戶數據將聚集在云服務器端,形成大數據。未來,對于云端服務器大數據的使用和發掘將催生全新商業模式的應用,帶來全新的消費體驗。