周慶建

近年來(lái)，智能手機(jī)的發(fā)展越來(lái)越勢(shì)不可擋，而Android操作系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率在2011年11月份已經(jīng)占全球智能手機(jī)操作系統(tǒng)市場(chǎng)份額的52.5%，在中國(guó)其占有率更是高達(dá)58%，超過(guò)了蘋(píng)果公司的iOS，以及RIM的Blackberry OS，更是打敗了過(guò)去一直是世界第一的塞班系統(tǒng)?！九浔?】

Android操作系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅猛，開(kāi)放性是一個(gè)重要原因。Android操作系統(tǒng)最初由Andy Rubin開(kāi)發(fā)，是基于Linux的開(kāi)放源碼操作系統(tǒng)，2005年被谷歌收購(gòu)。

2007年11月，谷歌連同84家硬件制造商、軟件開(kāi)發(fā)商及電信運(yùn)營(yíng)商組成開(kāi)放手持設(shè)備聯(lián)盟（Open Handset Alliance，縮寫(xiě)OHA），共同開(kāi)發(fā)改進(jìn)Android操作系統(tǒng)并生產(chǎn)制造支持Android的智能手機(jī)，并陸續(xù)擴(kuò)展到平板電腦及其他領(lǐng)域上。由于Android操作系統(tǒng)的開(kāi)放性及可移植性，在大部分電子產(chǎn)品上都可采用，包括手機(jī)、上網(wǎng)本、汽車設(shè)備、internet box等。

除了OHA組織，Android還有許多由來(lái)自世界各地的開(kāi)發(fā)者組成的開(kāi)源社區(qū)，專門負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)Android的應(yīng)用程序，用來(lái)擴(kuò)展Android的功能性。這些應(yīng)用程序都可以發(fā)布在Android電子市場(chǎng)，截止到2011年12月其上的下載量已多達(dá)100億次。

Android系統(tǒng)以差不多每半年一次的步伐進(jìn)行升級(jí)，并且每個(gè)版本都有一個(gè)非?？蓯?ài)的甜點(diǎn)名字，比如1.5版叫做Cupcake（紙杯蛋糕）、1.6版為Donut（甜甜圈）、2.0/2.1叫éclair（閃電泡芙）、2.2版為Froyo（凍酸奶）、2.3版為Gingerbread（姜餅）、3.0版叫Honeycomb（蜂窩）及4.0版稱為Ice Cream Sandwich （冰激凌三明治）。目前市場(chǎng)上的手機(jī)產(chǎn)品以2.3的Gingerbread為主，由于Honeycomb是專為平板電腦做的優(yōu)化版本，所以未來(lái)市面上的手機(jī)新產(chǎn)品都會(huì)陸續(xù)演進(jìn)到4.0的ICS版本?！九鋱D1】

由于Android操作系統(tǒng)的開(kāi)放性，它的發(fā)展得到了各大手機(jī)制造商的擁護(hù)和推動(dòng)，但也直接導(dǎo)致了各廠家之間的競(jìng)爭(zhēng)比以往更加激烈。更大的屏幕、更高的屏幕分辨率、更快的主頻、更高像素的照相機(jī)，這些硬件方面的配置直接關(guān)系到產(chǎn)品的價(jià)格，屬于硬指標(biāo)；而更好的用戶體驗(yàn)，更多的專屬功能，甚至是更漂亮的界面這些軟指標(biāo)則更能衡量產(chǎn)品素養(yǎng)。

圖2所示即為Android系統(tǒng)架構(gòu)，很明顯可以看出是由五部分組成，分別是：Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications。其中Application Framework這部分也是開(kāi)發(fā)者最關(guān)心的開(kāi)放性所在。通過(guò)提供開(kāi)放的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Android使開(kāi)發(fā)者擁有編制更多更豐富更新穎應(yīng)用程序的自由。開(kāi)發(fā)者可以完全使用核心應(yīng)用程序所使用的框架API組。應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)旨在簡(jiǎn)化組件的重用，任意應(yīng)用程序都能夠發(fā)布它的功能并且任意其他應(yīng)用程序可以使用這些功能。這樣來(lái)看，所有的應(yīng)用程序都可以看做是一組服務(wù)和系統(tǒng)，包括：視圖、內(nèi)容提供者、資源管理器、通知管理器和活動(dòng)管理器。

從上述Android系統(tǒng)架構(gòu)可以看出，開(kāi)放性系統(tǒng)的魅力在于提供了一個(gè)核心的應(yīng)用程序集合，包括電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人等，而在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)者可以開(kāi)發(fā)更加豐富多樣的應(yīng)用程序來(lái)增加增強(qiáng)手機(jī)的用戶體驗(yàn)。下面將分別介紹幾條未來(lái)Android手機(jī)的軟件應(yīng)用亮點(diǎn)，這些技術(shù)對(duì)手機(jī)制造商及運(yùn)營(yíng)商而言，可以提升自身產(chǎn)品的獨(dú)特性及競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)用戶而言則意味著更優(yōu)秀的用戶體驗(yàn)。

一、手機(jī)UI

UI（User Interface）是用戶界面的簡(jiǎn)稱，好的UI設(shè)計(jì)不僅要使軟件變得有個(gè)性有品位，還要讓軟件的操作變得舒適、簡(jiǎn)單、自由，并能充分體現(xiàn)軟件的定位和特點(diǎn)。手機(jī)UI設(shè)計(jì)已經(jīng)成為手機(jī)核心競(jìng)爭(zhēng)力的一部分，好的UI不僅能帶來(lái)華麗的視覺(jué)效果，也可以給用戶操作手機(jī)帶來(lái)更好的體驗(yàn)感受。

手機(jī)UI的范圍大而廣泛，而目前市場(chǎng)上Android系統(tǒng)的主流產(chǎn)品中，各大廠商都在UI上下足功夫，推出了具有自身命名概念的各類UI，如三星的TouchWiz、HTC的Sense、摩托羅拉的Blur、酷派的CoolTouch、小米的MiUI等。手機(jī)UI的創(chuàng)意通常體現(xiàn)在整體風(fēng)格、配色、解鎖、主屏、個(gè)性化設(shè)置、widget、公共控件等多種元素上。

圖3為HTC最新的Sense UI，除了絢麗的天氣和時(shí)間顯示之外，還有可以集合社交網(wǎng)站的桌面小部件。同時(shí)可以看到其音樂(lè)播放器也不同于原生的Android播放器，HTC做了進(jìn)一步的設(shè)計(jì)優(yōu)化。雖然同為Android操作系統(tǒng)，但UI的個(gè)性化無(wú)疑是對(duì)用戶最直觀的品牌沖擊。

二、NFC功能

在現(xiàn)實(shí)生活中，手機(jī)錢包的應(yīng)用越來(lái)越多：用手機(jī)充當(dāng)支付工具，用手機(jī)做交通卡，使用手機(jī)讀取標(biāo)簽信息……而這些功能的實(shí)現(xiàn)都需要手機(jī)具備NFC功能。

NFC（Near Field Communication近場(chǎng)通信）是由非接觸式射頻識(shí)別RFID與互聯(lián)技術(shù)的融合演變而來(lái)，是一種近距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它在單一芯片上集成了非接觸式讀卡器、非接觸式智能卡和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的功能，能在大約10cm的范圍內(nèi)建立設(shè)備間的連接。

不同于RFID，NFC采用雙向識(shí)別和連接，通信雙方不存在固定的主從關(guān)系。紅外要求設(shè)備在30度角以內(nèi)且不能移動(dòng)，NFC比紅外更快，操作也更為簡(jiǎn)單?？傮w來(lái)看，NFC的優(yōu)勢(shì)非常明顯：功耗極低、成本低、安全性好，其速率基本能滿足設(shè)備之間小數(shù)據(jù)量的信息交換需求。

NFC終端有三種工作模式：主動(dòng)模式、被動(dòng)模式和雙向模式。在主動(dòng)模式下，主動(dòng)發(fā)出自己的射頻場(chǎng)去識(shí)別和讀/寫(xiě)別的NFC設(shè)備；被動(dòng)模式下，NFC可以模擬成一個(gè)卡被讀/寫(xiě)，它只在其他設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中被動(dòng)響應(yīng)；雙向模式下，雙方都主動(dòng)發(fā)出射頻場(chǎng)來(lái)建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。

現(xiàn)有的主流NFC方案有兩種：一種是NFC功能芯片和天線與手機(jī)的其他部分以及SIM卡獨(dú)立，但NFC模塊與手機(jī)共用電池。電池有電時(shí)，NFC模塊可以工作在三種模式下；電池?cái)嚯姇r(shí)，只工作于被動(dòng)模式下，相當(dāng)于普通的一卡通。手機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)對(duì)NFC模塊無(wú)影響。另一種方案是把NFC應(yīng)用放在SIM卡中。a

Android的2.3 Gingerbread版本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了NFC功能。如三星和谷歌開(kāi)發(fā)的Nexus S已經(jīng)集合了NFC功能，雖然功能比較單一，只有Android原生的Tags應(yīng)用，并且裁剪了寫(xiě)標(biāo)記功能。但是安卓市場(chǎng)有很多NFC相關(guān)的應(yīng)用，如TagWriter等，可以彌補(bǔ)這一缺陷。而且Android 2.3.4以后的NFC完善了卡模擬功能，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線支付功能。

三、手機(jī)安全

手機(jī)涉及到用戶的諸多個(gè)人信息，如：地理信息、聯(lián)系人、通話記錄以及使用手機(jī)進(jìn)行網(wǎng)上交易的記錄等。如果這些信息保護(hù)不當(dāng)，一旦被惡意軟件竊取作用于非法活動(dòng)，后果將非常嚴(yán)重。目前Android手機(jī)敏感信息被濫用現(xiàn)象非常嚴(yán)重，大量軟件讀取本不需要的用戶私密信息，從而導(dǎo)致用戶敏感資料泄露。而第三方廠商開(kāi)發(fā)的大量用戶安全軟件業(yè)存在著盜竊用戶私密信息的行為。

雖然Android操作系統(tǒng)的市場(chǎng)份額已超過(guò)塞班，躍居第一位，但據(jù)McAfee公司的調(diào)查報(bào)告發(fā)現(xiàn)，在2011下半年，約三分之二的惡意軟件針對(duì)Android操作系統(tǒng)，這也使得Android系統(tǒng)面臨著巨大的安全挑戰(zhàn)。之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況是因?yàn)锳ndroid的安全機(jī)制有諸多不足，比如最明顯的是缺乏安全開(kāi)發(fā)的高層API接口，使用不安全的Java虛擬機(jī)來(lái)執(zhí)行應(yīng)用，同時(shí)對(duì)應(yīng)用而言缺乏可信的數(shù)字簽名。

對(duì)開(kāi)源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)最令人頭疼的問(wèn)題是各個(gè)運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商以及機(jī)型的多樣性。但這反倒在一定程度上阻止了Android整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)被破壞的可能性——因?yàn)橐_(kāi)發(fā)一個(gè)對(duì)所有機(jī)器都有效的惡意軟件非常困難。最新發(fā)布的ICS版本，目標(biāo)是將過(guò)去發(fā)布的諸多版本整合為一個(gè)更加緊密的系統(tǒng)，但也相應(yīng)地提高了Android系統(tǒng)被攻擊的可能性。

目前手機(jī)安全可分為以下幾種：芯片級(jí)安全采用加密芯片對(duì)通信鏈路進(jìn)行加密權(quán)限管理；操作系統(tǒng)級(jí)安全利用操作系統(tǒng)本身提供的保護(hù)機(jī)制，如Android的Java的沙箱機(jī)制、文件系統(tǒng)加密等；網(wǎng)絡(luò)層安全如采用SSL、Https等協(xié)議，對(duì)Http協(xié)議內(nèi)容加密；內(nèi)容安全采用數(shù)字簽名DRM；病毒和木馬安全則需要金山、360、網(wǎng)秦這樣的專業(yè)反病毒公司來(lái)提供支持。

以上幾種安全機(jī)制需要綜合運(yùn)用，這也是考驗(yàn)手機(jī)制造商的重要任務(wù)，因?yàn)榫烷L(zhǎng)期來(lái)看如果安全問(wèn)題得不到有效解決，則用戶的忠誠(chéng)度就會(huì)受到嚴(yán)重打擊從而轉(zhuǎn)頭其他操作系統(tǒng)。