魏穎琪，林瑋平，李 穎

（中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院 廣州510630）

1 引言

在2015年的美國(guó)消費(fèi)電子展（CES）中，美國(guó)電子消費(fèi)品制造商協(xié)會(huì)首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家Shawn G Dubravac博士在演講中提出：數(shù)字世界未來(lái)有四大趨勢(shì)，一是物理空間的數(shù)字化，二是邏輯的滲透，三是“我的互聯(lián)網(wǎng)”，四是碎片化的創(chuàng)新。物理空間形成數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理又影響物理空間，分析行為—形成數(shù)據(jù)—帶來(lái)改變—分析行為，形成循環(huán)，所以本屆CES會(huì)讓大家看到更智能化的技術(shù)，如智能化的空氣通風(fēng)系統(tǒng)、管理寵物的App、智能手表等。身處數(shù)字化的物理空間，便會(huì)形成“我的互聯(lián)網(wǎng)”，智能聯(lián)網(wǎng)汽車、智能手環(huán)等可穿戴設(shè)備將使個(gè)人數(shù)據(jù)比PC和智能手機(jī)時(shí)代大大增加；智能化與生活的方方面面結(jié)合，也帶來(lái)許多“碎片化創(chuàng)新”的機(jī)會(huì)[1]。

2 物聯(lián)網(wǎng)智能終端的特點(diǎn)

目前在業(yè)界得到廣泛認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)3層架構(gòu)，從下到上依次是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，如圖1所示。

物聯(lián)網(wǎng)智能終端位于物聯(lián)網(wǎng)的感知層。物聯(lián)網(wǎng)中的感知層包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān)之前的傳感器網(wǎng)絡(luò)，如RFID標(biāo)簽和用來(lái)識(shí)別RFID信息的掃描儀、視頻采集的攝像頭、各種傳感器以及由短距離傳輸技術(shù)組成的無(wú)線傳感網(wǎng)。環(huán)境監(jiān)控是典型的物聯(lián)網(wǎng)，在不同的地理位置部署相應(yīng)的傳感器設(shè)備，這些設(shè)備采集原始數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳遞到處理中心，這些傳感器設(shè)備并不能稱為智能終端。因此，雖然物聯(lián)網(wǎng)智能終端位于感知層，但并非所有的位于感知層的終端都是智能終端。

如何界定物聯(lián)網(wǎng)終端是否屬于物聯(lián)網(wǎng)智能終端，可以參照功能手機(jī)和智能手機(jī)的區(qū)分。功能手機(jī)只具備基帶處理器（base-band processor，BP），而智能手機(jī)則同時(shí)具有基帶處理器和應(yīng)用處理器 （application processor，AP），并在AP的基礎(chǔ)上逐步演化為系統(tǒng)級(jí)芯片 （system on chip，SoC），SoC通常集成圖形芯片、BP、AP和存儲(chǔ)器，為智能手機(jī)提供單芯片的解決方案。隨著手機(jī)中加入應(yīng)用處理器，功能手機(jī)演變?yōu)橹悄苁謾C(jī)，移動(dòng)通信演變?yōu)橐苿?dòng)計(jì)算，從滿足用戶的通信需求演變?yōu)闉橛脩魟?chuàng)造各類價(jià)值和滿足用戶各種類型的需求。

同樣地，物聯(lián)網(wǎng)智能終端不僅具備感知能力，還需要具備強(qiáng)大的計(jì)算能力，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行收集、處理、分析和控制。物聯(lián)網(wǎng)智能終端具備以下特點(diǎn)。

·具有感知現(xiàn)實(shí)世界的傳感器。

·硬件上具有應(yīng)用處理器或者系統(tǒng)級(jí)芯片，提供強(qiáng)大計(jì)算能力，這是“智能”的基礎(chǔ)。

·軟件上具有先進(jìn)的操作系統(tǒng)，提供SDK（軟件工具開(kāi)發(fā)包），開(kāi)發(fā)者利用API進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)特定的使用場(chǎng)景，這是“智能”的具體實(shí)現(xiàn)。

·具有聯(lián)網(wǎng)功能，進(jìn)一步利用云計(jì)算能力，突破單設(shè)備處理能力的局限，同時(shí)將多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能終端聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，這是“智能”的進(jìn)一步擴(kuò)展。

物聯(lián)網(wǎng)智能終端炒作熱度正在不斷提升，各大科技公司都積極在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域圈地，為的是在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品大爆發(fā)之前確立自己的優(yōu)勢(shì)。

3 物聯(lián)網(wǎng)智能終端現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)是繼移動(dòng)智能手機(jī)后的新一波創(chuàng)新浪潮，現(xiàn)階段具備以下條件，使物聯(lián)網(wǎng)智能終端從炒作階段邁入產(chǎn)品階段：

·無(wú)處不在的高速無(wú)線接入（Wi-Fi、3G/4G、藍(lán)牙、紅外、NFC 等）；

·運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入資費(fèi)允許移動(dòng)終端長(zhǎng)期在線；

·移動(dòng)操作系統(tǒng)（平臺(tái)）的競(jìng)爭(zhēng)使得平臺(tái)成為創(chuàng)新的源泉；

·移動(dòng)手機(jī)的巨大銷量和激烈競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)了器件的快速發(fā)展和創(chuàng)新，促使硬件規(guī)格提升而成本下降；

·云技術(shù)提供了容量更大并可持續(xù)擴(kuò)容的服務(wù)處理能力；

·應(yīng)用生態(tài)的形成帶來(lái)更多優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)者工具，開(kāi)發(fā)工作模塊化、創(chuàng)業(yè)成本下降；

·人們對(duì)新的社交關(guān)系網(wǎng)絡(luò)和信息透明化的接納；

·新互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)中針對(duì)消費(fèi)者的新?tīng)I(yíng)銷手段促進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)品的推廣。

物聯(lián)網(wǎng)、智慧家庭和可穿戴設(shè)備正是2015年CES的熱點(diǎn)。思科CEO錢(qián)伯斯在CES上預(yù)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)在2020年的規(guī)模將達(dá)到19萬(wàn)億美元。埃森哲咨詢公司通信、媒體與技術(shù)部總經(jīng)理約翰·卡蘭認(rèn)為“通過(guò)全球網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)使得智能產(chǎn)品之間，甚至產(chǎn)品與人之間進(jìn)行交流。物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)已經(jīng)打開(kāi)了”。

以健康物聯(lián)網(wǎng)為例，涌現(xiàn)了大量的健康跟蹤器、傳感器跑鞋、計(jì)步器、智能手環(huán)。2014年是智能穿戴產(chǎn)品大爆發(fā)的一年，雖然其商業(yè)化的普及并沒(méi)有如它的概念般火爆，但可穿戴產(chǎn)品在通信、運(yùn)動(dòng)娛樂(lè)、眼鏡到醫(yī)療健康等領(lǐng)域資本云集。在市場(chǎng)上，可以看到大量的健康跟蹤器、傳感器跑鞋、計(jì)步器、智能手環(huán)等產(chǎn)品。根據(jù)CCS Insight的預(yù)測(cè)，2015年的智能手表和健身手環(huán)出貨量將超過(guò)5 500萬(wàn)件。有些產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始了激烈競(jìng)爭(zhēng)，眾多廠商的出現(xiàn)，使市場(chǎng)開(kāi)始變得擁擠，例如智能手環(huán)，在淘寶網(wǎng)站上，可以搜到很多不同的智能手環(huán)商品。根據(jù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能終端的基礎(chǔ)四大要素分析，百元之內(nèi)的手環(huán)通常作為智能手機(jī)的配件，單獨(dú)本身不能作為物聯(lián)網(wǎng)智能終端；而千元級(jí)的手環(huán)，通常具有藍(lán)牙通話、運(yùn)動(dòng)跟蹤和管理、睡眠檢測(cè)、連接微信等功能，其操作系統(tǒng)目前常采用Android 4.0+。

物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)終端涵蓋范圍很廣，覆蓋多個(gè)領(lǐng)域，例如車載設(shè)備、智能家居、可穿戴設(shè)備、移動(dòng)醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域。模塊化的硬件和軟件開(kāi)發(fā)工具的引入降低了開(kāi)發(fā)者的創(chuàng)新門(mén)檻，軟硬件結(jié)合方式以及智能手機(jī)與配件相結(jié)合方式的創(chuàng)新正在展開(kāi)。在產(chǎn)品方面，可以看到競(jìng)爭(zhēng)正在不斷升溫，表明新技術(shù)在新領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)接近或者到達(dá)一個(gè)臨界點(diǎn)。

4 感知現(xiàn)實(shí)世界的傳感器

位于物聯(lián)網(wǎng)感知層的物聯(lián)網(wǎng)智能終端，通過(guò)無(wú)所不在的傳感器感知顯示世界。物聯(lián)網(wǎng)智能終端的發(fā)展得益于移動(dòng)智能手機(jī)的發(fā)展，智能手機(jī)的快速發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)智能終端帶來(lái)了更強(qiáng)大的處理器、各類傳感器和無(wú)所不在的連接。傳感器豐富了智能終端對(duì)環(huán)境的感知，將物理世界進(jìn)行數(shù)字編碼，允許隨著連接和計(jì)算加載在物理世界的各類物品之上，提供信息輸入，開(kāi)創(chuàng)了新的應(yīng)用和設(shè)備創(chuàng)新范疇，開(kāi)啟了新一波創(chuàng)新浪潮。

傳感器的種類正在不斷豐富。在Android APIlevel 19（Android 4.4.2 SDK）中就列出大量的傳感器類型，共有21種只讀傳感器和可讀可寫(xiě)傳感器NFC（nearfield communication，近場(chǎng)通信）。它們當(dāng)中有些是邏輯傳感器，并非物理傳感器，例如重力傳感器是在加速度傳感器的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他硬件（如陀螺儀）的數(shù)據(jù)，獲取更為精確的信息。此外有些傳感器，例如加速傳感器和陀螺儀通常集成在同一個(gè)物理傳感器中。

努比亞Z5S mini和努比亞Z7 mini是中興通訊分別在2013年11月和2014年7月發(fā)布的同一系列的兩款智能手機(jī)。筆者通過(guò)自編寫(xiě)的小應(yīng)用獲取了這兩款手機(jī)的傳感器列表。通過(guò)比較這兩款發(fā)布時(shí)間只相差約3個(gè)季度的手機(jī)所攜帶的傳感器，很容易發(fā)現(xiàn)傳感器不斷豐富的趨勢(shì)。Z5S mini有9個(gè)傳感器，而Z7mini所攜帶的傳感器共有24個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Z5S mini，其中部分傳感器不在Android SDK已定義的傳感器類型范圍。筆者特別注意到，在Z7mini的24個(gè)傳感器中，有17個(gè)傳感器的廠商為高通公司，占了傳感器數(shù)量約70%。Z7 mini采用高通公司的驍龍801作為系統(tǒng)級(jí)芯片，該芯片已集成了部分傳感器，提供基于一個(gè)或多個(gè)物理傳感器的數(shù)據(jù)而獲取更精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的邏輯傳感器，例如重力傳感器和人臉識(shí)別傳感器。根據(jù)高通公司官網(wǎng)資料，高通800系列芯片架構(gòu)如圖2所示。

圖2 高通800系列芯片架構(gòu)

當(dāng)前智能終端傳感器的技術(shù)發(fā)展有以下趨勢(shì)。

·微型化：新材料和新工藝的發(fā)展為傳感器制造微型化帶來(lái)可行性，微型化將有效地降低功耗，節(jié)省空間占有率。

·集成化：多個(gè)功能集成在同一器件中，如加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)傳感器復(fù)合成一個(gè)器件內(nèi)，具有更高空間面積使用效率以及更好的成本效益。

·智能化：將傳感器同后期信號(hào)處理融合，通過(guò)增加CPU處理單元，兼有檢測(cè)、處理、存儲(chǔ)、通信、控制等特點(diǎn)，信息由處理器完成處理后再送出，相較于獨(dú)立芯片可以進(jìn)行更為復(fù)雜的邏輯計(jì)算，并可以同時(shí)將多個(gè)物理傳感器組合為邏輯傳感器，提供更全面的信息分析，如人面識(shí)別功能，能夠有效地、全面地提升傳感器綜合性能。

·多樣化：物聯(lián)網(wǎng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了智能手機(jī)所涵蓋的范圍，包括家電家具、醫(yī)療健康、城市交通、小區(qū)安防、環(huán)境監(jiān)控等，覆蓋了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，其種類之豐富難以想象，并在不斷發(fā)展中。

隨著傳感器的發(fā)展，設(shè)備可以感知更多更詳細(xì)的物理世界，通過(guò)能力越來(lái)越強(qiáng)大的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析，將分布在不同設(shè)備的傳感器組成探知世界的傳感器網(wǎng)絡(luò)，量化真實(shí)世界并轉(zhuǎn)換為虛擬世界，實(shí)現(xiàn)物理世界的數(shù)字化，通過(guò)Wi-Fi、4G網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙將數(shù)字信息進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，重新定義現(xiàn)實(shí)世界。

5 物聯(lián)網(wǎng)智能終端的生態(tài)系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)智能終端在傳感器的基礎(chǔ)上，通過(guò)硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)共同實(shí)現(xiàn)“智能”，而后者，也正是智能手機(jī)區(qū)別于功能手機(jī)的關(guān)鍵，是智能手機(jī)形成生態(tài)系統(tǒng)的必要條件。各大科技公司都積極搶占物聯(lián)網(wǎng)地盤(pán)，希望最終建立起活躍的生態(tài)系統(tǒng)。

2014年 2月，Google（谷歌）公司以32億美元收購(gòu)了以生產(chǎn)智能家居設(shè)備為主的Nest公司。Nest公司有兩款著名的智能家居產(chǎn)品，分別是具有漂亮外觀設(shè)計(jì)和有自我學(xué)習(xí)功能的Nest智能溫控裝置以及名為Protect的煙霧探測(cè)報(bào)警器。Apple（蘋(píng)果）公司在2014年6月發(fā)布智能家居平臺(tái)HomeKit，提供語(yǔ)音控制功能，使Apple終端可以在未來(lái)成為智能家庭的控制中心。2014年8月，Samsung（三星）公司出價(jià)2億美元收購(gòu)創(chuàng)業(yè)公司SmartThings。SmartThings智能家居平臺(tái)可以讓用戶通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦或個(gè)人電腦控制家中所有的聯(lián)網(wǎng)家電。圍繞設(shè)備系統(tǒng)平臺(tái)的生態(tài)系統(tǒng)如圖3所示。

正如知名研究機(jī)構(gòu)VisionMobile所講[2]：和智能手機(jī)由應(yīng)用驅(qū)動(dòng)相似，物聯(lián)網(wǎng)的需求是由開(kāi)發(fā)者所驅(qū)動(dòng)，他們利用硬件、軟件和數(shù)據(jù)，從大量的硬件科技中發(fā)掘新應(yīng)用。這些開(kāi)發(fā)者將創(chuàng)造數(shù)不清的應(yīng)用、服務(wù)和設(shè)備。沒(méi)有單個(gè)公司可以有與之相等的創(chuàng)造力。由開(kāi)發(fā)者驅(qū)動(dòng)需求創(chuàng)造的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)將幾倍于基于現(xiàn)有市場(chǎng)所能預(yù)測(cè)的。移動(dòng)開(kāi)發(fā)者將在物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)中扮演關(guān)鍵角色，在移動(dòng)應(yīng)用后延伸其創(chuàng)新。

大公司紛紛推出系統(tǒng)平臺(tái)，希望能夠像智能手機(jī)平臺(tái)一樣，以平臺(tái)為核心，建立活躍的生態(tài)系統(tǒng)，吸引廣大的開(kāi)發(fā)者和開(kāi)發(fā)商，激活他們創(chuàng)造力。智能手機(jī)繁榮的應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)證明：當(dāng)允許開(kāi)發(fā)者去嘗試時(shí)，他們將會(huì)發(fā)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造之路，他們勇于在新領(lǐng)域去探索，嘗試各種可能性，啟動(dòng)平臺(tái)在新領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，提供新的行業(yè)解決方案，甚至顛覆傳統(tǒng)的方式。

5.1 芯片平臺(tái)

芯片和操作系統(tǒng)都是創(chuàng)新的源泉，提供創(chuàng)新的平臺(tái)。芯片公司發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)，推出相關(guān)的解決方案。

高通公司在2013年將AllJoyn協(xié)議源代碼移交給Linux基金會(huì)，有望成為物聯(lián)網(wǎng)的新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，圍繞該標(biāo)準(zhǔn)成立的物聯(lián)網(wǎng)互操作標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟——AllSee Alliance將解決不同品牌設(shè)備存在的兼容性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)整體化的智能家居。高通公司總裁德雷克·阿伯勒在2015年CES上表示，高通公司向全球超過(guò)30個(gè)國(guó)家推出了15款物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，涉及數(shù)字眼鏡、兒童跟蹤器、智能手表等多個(gè)產(chǎn)品。未來(lái)高通公司將通過(guò)智能手機(jī)作為支點(diǎn)，拓展車聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。

2014年4月，臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱聯(lián)發(fā)科技）對(duì)外展示了其首款可穿戴芯片Aster，該芯片為5 mm×5 mm大小，集成了微處理器、藍(lán)牙等功能。同年6月，聯(lián)發(fā)科技針對(duì)可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)布了LinkIt平臺(tái)，以其Aster芯片（MT2502）為核心，提供完整的參考設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程，幫助開(kāi)發(fā)者聚焦在產(chǎn)品創(chuàng)新上。根據(jù)聯(lián)發(fā)科技官網(wǎng)資料，在軟件開(kāi)發(fā)方面，LinkIt為Arduino和VisualStudio提供軟件開(kāi)發(fā)插件，并在2014年第4季度開(kāi)始支持Eclipse；在硬件開(kāi)發(fā)方面，LinkIt向第三方合作伙伴提供基于LinkIt的硬件開(kāi)發(fā)套件。2015年1月，聯(lián)發(fā)科技正式發(fā)布第二款可穿戴的SoC芯片MT2601，支持Android Wear，是一套為可穿戴設(shè)備提供的完整解決方案。

圖3 圍繞設(shè)備系統(tǒng)平臺(tái)的生態(tài)系統(tǒng)

Intel公司在2014年12月推出了提供硬件、軟件和云計(jì)算支持的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以及一系列基于這一新平臺(tái)的產(chǎn)品，以推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的采用和創(chuàng)新，讓互聯(lián)的設(shè)備更方便、更安全地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

5.2 應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)

智能手機(jī)平臺(tái)的現(xiàn)在很可能就是物聯(lián)網(wǎng)各領(lǐng)域平臺(tái)的未來(lái)。移動(dòng)智能手機(jī)生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，開(kāi)發(fā)者是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)新的源泉。物聯(lián)網(wǎng)正處于發(fā)展初期，還沒(méi)有形成領(lǐng)軍平臺(tái)和企業(yè)，而其所涉及的范圍非常廣泛，有智慧家庭、智慧城市、智慧汽車等。國(guó)外的企業(yè)對(duì)此非常重視，通過(guò)提供SDK或開(kāi)發(fā)平臺(tái)，希望盡早布局，例如健康領(lǐng)域有Apple公司的HealthKit、Google公司的Fit；汽車領(lǐng)域有Dash Chassis API；智能家居領(lǐng)域有Apple公司的HomeKit、Samsung公司的 SmartThing平臺(tái)。大公司在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備平臺(tái)上投資，盡可能吸引更多的開(kāi)發(fā)者和開(kāi)發(fā)商，使其熟悉平臺(tái)，進(jìn)而構(gòu)建龐大的開(kāi)發(fā)者群體，開(kāi)啟生態(tài)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。

要讓開(kāi)發(fā)者熟悉新平臺(tái)需要投入巨大，可以在現(xiàn)有平臺(tái)上進(jìn)行發(fā)展。事實(shí)上不少嵌入式設(shè)備就是直接采用Android系統(tǒng)。除了手機(jī)和平板電腦外，移動(dòng)智能手機(jī)操作系統(tǒng)還可加載在其他移動(dòng)設(shè)備上，例如電子書(shū)、互聯(lián)網(wǎng)電視、可穿戴產(chǎn)品、智能家居等其他產(chǎn)品類型。例如樂(lè)視TV和樂(lè)視盒子的操作系統(tǒng)是LetvUI，它是基于Android系統(tǒng)的深度優(yōu)化系統(tǒng)，小米盒子也是基于Android系統(tǒng)的深度優(yōu)化。一方面，目前還沒(méi)有成熟的平臺(tái)可以壟斷或引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)的某方面領(lǐng)域；另一方面，隨著Android操作系統(tǒng)市場(chǎng)占有率的不斷提升，越來(lái)越多的器件廠商同時(shí)提供基于Linux和Android的驅(qū)動(dòng)，而Android提供Native Android C++的底層開(kāi)發(fā)環(huán)境，幫助開(kāi)發(fā)者調(diào)用硬件接口。由于Android系統(tǒng)具有廣泛的開(kāi)發(fā)者基礎(chǔ)，越來(lái)越多的物理終端選擇Android作為其操作系統(tǒng)。因此研究Android系統(tǒng)的發(fā)展，也可窺視物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備平臺(tái)的發(fā)展趨勢(shì)。

與此同時(shí)，Google公司也在拓展Android系統(tǒng)的適用領(lǐng)域。在2014年3月，Google宣布推出針對(duì)可穿戴移動(dòng)設(shè)備的Android Wear操作系統(tǒng)，屬于Android的分支操作系統(tǒng)。隨后，LG、摩托羅拉、索尼、華碩、三星推出了搭載Android Ware的智能手表。Google公司在發(fā)布Android 5.0 Lollipop不久后的2015年1月推出了Lollipop版的Android Wear。而蘋(píng)果公司在2014年9月發(fā)布Apple Watch，操作系統(tǒng)為Watch OS，并在同年11月向開(kāi)發(fā)者開(kāi)放WatchKit。

從圖4中可以看到，Android系統(tǒng)進(jìn)入成熟穩(wěn)定期，版本發(fā)布的時(shí)間間隔正在拉大。最初，Google公司的Android操作系統(tǒng)演進(jìn)速度很快，在2009年發(fā)布了3個(gè)版本（跨兩個(gè)大版本）；接著從2010-2013年的4年時(shí)間內(nèi)，一共發(fā)布了8個(gè)版本（跨3個(gè)大版本），平均每半年發(fā)布一個(gè)版本。參考文獻(xiàn)[3]指出：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)把整個(gè)ICT產(chǎn)業(yè)拖入快速發(fā)展通道，產(chǎn)業(yè)迭代周期由PC時(shí)代的18個(gè)月（摩爾定律）縮減至6個(gè)月。在2014年，Google公司只在10月15日發(fā)布了新版本5.0，距離上一個(gè)版本發(fā)布的時(shí)間間隔為407天（超過(guò)1年的時(shí)間）。然而，Google公司并沒(méi)有放慢研發(fā)的步伐，除了系統(tǒng)成熟，無(wú)需頻繁進(jìn)行架構(gòu)性的更新外，主要在于Google公司采用了新平臺(tái)管控方式，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)實(shí)施更嚴(yán)格的控制，尤其針對(duì)那些利用Android生態(tài)系統(tǒng)的新平臺(tái)，包括Android的分支平臺(tái)以及通過(guò)兼容Dalvik虛擬機(jī)而兼容Android應(yīng)用的平臺(tái)。

圖4 Android各版本發(fā)布的時(shí)間軸

首先，Google公司停止部分開(kāi)源應(yīng)用的更新，新版本轉(zhuǎn)到閉源中發(fā)布。Android由開(kāi)源的AOSP（Android Open Source Project）和封閉的Google應(yīng)用組成。AOSP包括Android內(nèi)核和基礎(chǔ)應(yīng)用。Google應(yīng)用依賴于Google云服務(wù)，包括 Gmail、Google地圖等。然而，跡象顯示，Google公司正將一些基礎(chǔ)應(yīng)用從開(kāi)源AOSP轉(zhuǎn)入閉源。一旦轉(zhuǎn)入，原有的AOSP版本就會(huì)被凍結(jié)，不再進(jìn)行更新。以搜索應(yīng)用為例，Google公司在2010年8月推出了Voice Actions，并將之加入Google Search中，但新的搜索應(yīng)用沒(méi)有放在AOSP，而是放在當(dāng)時(shí)的應(yīng)用商店Android Market。自此以后，AOSP中的搜索應(yīng)用就再也沒(méi)有更新，功能一直停留在當(dāng)初的Web和本地搜索，而Google Search如今已提供語(yǔ)音搜索、音頻搜索、文本到語(yǔ)音、回答服務(wù)以及Google Now。一旦Google公司有了閉源應(yīng)用，馬上會(huì)停止開(kāi)源版本的更新。Google公司正在降低開(kāi)源代碼庫(kù)的價(jià)值，大大小小的制造商要在他們的手機(jī)上加上這些具備更強(qiáng)大功能和更好用戶體驗(yàn)的新應(yīng)用，需要得到Google公司的許可。

此外，Google公司將Android的系統(tǒng)更新轉(zhuǎn)向服務(wù)更新，通過(guò)非開(kāi)源的API綁定開(kāi)發(fā)者。Google Play Services也稱為 GMS（其 Java包名為 com.google.android.gms），GMS是Google公司在Android操作系統(tǒng)上提供的基礎(chǔ)服務(wù)，可從Google Play應(yīng)用商店中下載。由于GMS不在AOSP中，手機(jī)制造商在手機(jī)中預(yù)裝GSM需要獲得Google公司的許可。GMS和一般應(yīng)用不同，它提供Google私有的軟件開(kāi)發(fā)包（SDK）和應(yīng)用程序編程接口（API）。GMS最早在2012年引入，為開(kāi)發(fā)者提供Google業(yè)務(wù)的API，包括賬號(hào)同步、Google+、Google 地圖、位置 API、Google Play 游戲、云消息、Android設(shè)備管理等。GMS是系統(tǒng)級(jí)進(jìn)程，它與其他Google應(yīng)用是相互獨(dú)立的，可以通過(guò)Google Play應(yīng)用商店進(jìn)行更新。GMS的引入有效地解決Android系統(tǒng)詬病已久的碎片化問(wèn)題。開(kāi)發(fā)者使用GMS的API進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)，即使Android系統(tǒng)不是最新版本，只要更新GMS也能夠享用到新功能，而無(wú)需擔(dān)心用戶所持終端是否能夠支持，即無(wú)需考慮版本兼容的問(wèn)題，有效地解決了系統(tǒng)碎片化。但是，開(kāi)發(fā)者使用GMS的API，意味著依賴于Google私有的API，而非Android的API。Google公司正將一些重要的API轉(zhuǎn)移到GMS中，例如在2013年，Google公司改造了Android的位置API，并將它們作為GMS的一部分，也就是轉(zhuǎn)入閉源，增加的功能包括新的位置算法、地理圍欄、活動(dòng)識(shí)別。Google公司通過(guò)將新的優(yōu)秀功能放入私有的非開(kāi)源的GMS中，而不是放入Android系統(tǒng)中，讓開(kāi)發(fā)者更多依賴Google專用API進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而將Android的應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向由Google公司牢牢控制的Google Play應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中?；贏ndroid系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)終端開(kāi)發(fā)平臺(tái)如圖5所示。

圖5 基于Android系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)終端開(kāi)發(fā)平臺(tái)

Google公司的GMS方式給在Android系統(tǒng)上發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)很大的啟示，可以系統(tǒng)服務(wù)的方式提供物聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)包和API。物聯(lián)網(wǎng)Lib庫(kù)提供各類底層傳感器底層能力接口，提供Android原生C++API。物聯(lián)網(wǎng)SDK像GMS那樣作為系統(tǒng)進(jìn)程加載在操作系統(tǒng)中，可以應(yīng)用升級(jí)的方式進(jìn)行升級(jí)，該SDK對(duì)底層設(shè)備的功能進(jìn)一步進(jìn)行封裝，采用Java API的方式。開(kāi)發(fā)者可以在開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE中加載響應(yīng)的jar包，就可以在熟悉的開(kāi)發(fā)環(huán)境中使用這些新接口以及Android的原生API進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)。這種方式帶來(lái)以下好處。

首先，平臺(tái)開(kāi)發(fā)商將專注在有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)SDK的開(kāi)發(fā)，而無(wú)需關(guān)注整個(gè)操作系統(tǒng)，無(wú)需重新發(fā)明“輪子”，減輕了平臺(tái)開(kāi)發(fā)工作量，實(shí)現(xiàn)快速市場(chǎng)化。

其次，如果采用新操作系統(tǒng)方式，在操作系統(tǒng)發(fā)布初期，因系統(tǒng)不成熟需要進(jìn)行版本升級(jí)，然而頻繁地進(jìn)行系統(tǒng)版本升級(jí)，會(huì)對(duì)設(shè)備制造商帶來(lái)壓力，并會(huì)帶來(lái)碎片化的問(wèn)題。如果以系統(tǒng)服務(wù)方式提供API，加諸在成熟的操作系統(tǒng)上，舊功能升級(jí)和新功能發(fā)布可通過(guò)應(yīng)用更新的方式進(jìn)行，不受操作系統(tǒng)版本發(fā)布周期的時(shí)間節(jié)點(diǎn)限制，將新功能快速推向市場(chǎng)，盡早提供給開(kāi)發(fā)者。

最后，也是構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的，通過(guò)廣大移動(dòng)開(kāi)發(fā)者熟悉的Android系統(tǒng)和Android開(kāi)發(fā)環(huán)境，降低開(kāi)發(fā)者進(jìn)入門(mén)檻，吸引并幫助廣大移動(dòng)開(kāi)發(fā)者平滑進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。一方面可以提供傳感器相關(guān)的API來(lái)幫助硬件廠商進(jìn)行開(kāi)發(fā)，減少他們軟件開(kāi)發(fā)的摩擦；另一方可以提供基于傳感器數(shù)據(jù)的云服務(wù)API，整合分散在不同廠商、不同產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，更全面地了解信息圖譜，作為大數(shù)據(jù)信息來(lái)源，幫助軟件開(kāi)發(fā)者在數(shù)據(jù)上進(jìn)行創(chuàng)新，創(chuàng)造新的使用場(chǎng)景。

龐大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)就在眼前，如何能夠吸引開(kāi)發(fā)者進(jìn)行創(chuàng)新，如何快速搶占市場(chǎng)并構(gòu)建活躍的生態(tài)系統(tǒng)是平臺(tái)成功的關(guān)鍵。

6 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)范圍遠(yuǎn)比智能手機(jī)市場(chǎng)要龐大，終將全面滲透到各個(gè)行業(yè)，改變世界。物聯(lián)網(wǎng)終端的市場(chǎng)前景無(wú)可估量，它和智能手機(jī)不同，將以多種形態(tài)方式出現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)智能終端進(jìn)入了產(chǎn)品化的初期階段，新技術(shù)在新領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)接近或者到達(dá)一個(gè)臨界點(diǎn)。和激烈競(jìng)爭(zhēng)的智能手機(jī)不同，物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品還處于藍(lán)海階段，顛覆性的技術(shù)和顛覆性的使用場(chǎng)景隨時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)，并超出現(xiàn)有的識(shí)見(jiàn)。

1 Shawn D B.Digital Destiny:How the New Age of Data Will Transform the Way We Work,Live,and Communicate.Washington,DC:Regnery Publishing.2015

2 Michael Vakulenko.IoT developers:the baby boomers of the smartphone wars.http://www.visionmobile.com/blog/2015/02/iotdevelopers-baby-boomers-smartphone-wars/,2015

3 工業(yè)和信息化部電信研究院.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)白皮書(shū),2013 China Academy of Telecommunication Research of the Ministry of Industry and Information Technology.Mobile Internet White Paper,2013