智能手機技術及產業趨勢展望

作者 | 王彤

王彤中國三星CTO、三星專務董事高級副總裁、中國三星通信研究院院長，多年來一直從事ICT產業及技術研究工作。

以Android和iPhone為代表的智能手機，在過去兩年取得了空前的發展。智能手機發展如此迅速，與手機和3G網絡相關的一系列關鍵軟硬件技術的快速發展是分不開的。反過來智能手機的發展，又給整個通信及互聯網產業的融合發展帶來了深遠的影響。

智能手機關鍵技術的發展

近幾年，以智能操作系統、智能人機交互技術、手機屏幕顯示技術、應用處理器技術以及電池、充電等技術為代表的多項智能手機關鍵技術取得了快速的發展。其中軟件技術的發展使智能手機具有了更加靈活和開放的應用開發平臺，能夠以更為人性化的人際交互方式同時處理更多的任務。而硬件技術的發展，又讓智能手機有更長的使用時間、更寬廣的移動互聯網使用體驗、更炫麗的多媒體體驗、更逼真和流暢的3D游戲體驗。

1、智能操作系統發展迅速

操作系統作為兼容不同硬件差異、為眾多應用提供統一開發接口的系統軟件，具有承上啟下的關鍵作用。目前主流的智能操作系統主要有谷歌的Android、蘋果的iOS、微軟的Windows Phone、三星Bada以及RIM公司的Blackberry等。

從2007年蘋果發布i0S 1.0，以及2008年谷歌公司發布Android 1.1以來，智能操作系統取得了突飛猛進的發展。

目前主流的Android、Windows Phone以及iOS操作系統，已經普遍支持多任務處理，可以同時支持智能手機和平板設備，以及支持NFC/RFID/HTML5等多項能力。

未來，智能手機將會朝著融合不同硬件和為用戶提供整合應用的方向發展。融合不同硬件設備，即未來智能操作系統將從現在的適用于手機和平板設備，逐步滲透到電視機、照相機、洗衣機、空調等家用電器設備。不同的硬件設備共用相同的智能操作系統，可以讓開發者有大的開發空間，在智能家庭和智能生活的思路下，將不同的硬件設備整合到同一個軟件平臺下，為用戶提供無縫的服務。

智能操作系統未來另一大特點就是，通過后臺的支撐服務器，向智能手機用戶提供整合服務。受限于智能手機的運算能力和續航能力，目前智能操作系統更多將大數據運算和內容服務遷移到后臺服務器進行，用戶只需通過手中的智能終端將需求發出，智能手機操作系統即可對用戶需求提出響應。如iOS的siri和iCloud便是整合服務的典型代表。

2、更加強大的應用處理器

應用處理器，作為承載智能操作系統運算的硬件設備，其運算能力將直接影響智能操作系統的運行情況和用戶體驗。2008年第四季度，高通發布了Snapdragon QSD8250/8650，智能手機應用處理器正式進入了1GHz時代。1GHz的應用處理器，能夠更加流暢地運行操作系統，在多任務執行和切換時更加順暢，帶來更好的用戶體驗。2010年Cortex A8 65nm單核應用處理器得到普及，到2011年普及Cortex A9 45nm雙核處理器，2012年，四核處理器成為智能手機旗艦機型的標準配置。目前英偉達的Tegra3和三星的Exynos 4412等四核應用處理器均已經投入商用。四核應用處理器，能夠為智能終端提供良好的移動運算能力，滿足用戶的移動運算需求，同時其內置的圖形處理器芯片，能夠提供強大的多邊形輸出能力和渲染能力。

未來，智能手機應用處理器將采用更高的工藝指示。從65nm到現在四核的28nm，更高的制造工藝，可以進一步降低功耗，在保證計算能力的同時，最大限度地提升智能終端續航能力。

為了進一步保障運算效果，未來移動平臺應用處理器將更加倚重協處理器和多核控制。通過使用協處理器，可以將部分復雜運算交給專用協處理器進行運算（如大數據浮點運算），而通用處理器只對日常數據應用進行運算。通過多核控制，多核處理器可以根據目前運行負載，合理開啟和關閉處理器數量，讓操作系統始終在滿足正常運轉的情況下，合理使用應用處理器資源。

3、更具特色的顯示屏幕

手機屏幕，作為用戶直觀的輸入輸出窗口，其效果的好壞，將直接影響用戶體驗。在智能手機顯示屏領域，AMOLED的出現，對手機顯示屏領域有著劃時代的影響。AMOLED以其自發光、廣視角、低功耗的特性，迅速進入移動設備屏幕市場，并受到用戶歡迎。

隨著屏幕技術的不斷深入，Super AMOLED技術開始實現商用。Super AMOLED相比傳統AMOLED屏幕而言，由于摒棄了之前觸控感應層+顯示層的架構設計，在減小屏幕整體厚度的基礎上，讓屏幕觸控更為操控和靈敏。此外，取消玻璃覆蓋層還帶來了更佳的陽光下顯示效果。Super AMOLED Plus技術，較之于Super AMOLED技術，可以讓屏幕更具色彩飽和度、細膩度，對比度更好，屏幕顯示更加飽滿。隨著用戶對于屏幕分辨率需求的不斷提升，Super AMOLED HD技術在保持屏幕高飽和度、高對比度的基礎上，進一步提升屏幕分辨率，滿足高分辨率屏幕的需求。

除了AMOLED技術之外，裸眼3D顯示技術的出現，讓用戶在不佩戴眼鏡的基礎上，可以隨時觀看到3D影像。未來，AMOLED 3D技術以及柔性屏技術，將為智能手機提供更為豐富的用戶體驗。

4、突破發展的電池和充電技術

相比于功能手機，智能手機運算能力更強，屏幕更大，且用戶聯網使用時間較長，因而導致智能手機耗電量更大。在這樣的背景下，智能手機更加注重續航能力，對新電池技術的需求更加強烈。

近幾年，鋰電池技術主要還是朝著增加容量和提高電能轉換效率的方向發展，已經從2010年的510Wh/L發展到了560Wh/L。隨著光伏技術的不斷發展，太陽能電池的轉換效率也不斷提高，近幾年發展迅速，從2010年的13%發展到了2012年的24%，初步具備商用水平。

在充電技術方面，早期的無線充電板，只能將電子設備置于充電板之上，為單一或是多個充電設備進行充電。隨著無線充電技術的發展，非接觸式無線充電技術，可以將電子設備和充電器徹底分離，真正做到“無線充電”。

智能手機產業帶動效應凸顯

智能手機行業迅速發展，讓智能手機保有量越來越大，其承載的移動互聯網業務也帶來了大量的移動網絡帶寬需求。同時，智能終端所承載的移動互聯網應用，也因智能手機的快速普及呈現爆發趨勢。智能手機出貨量的逐年增加，對于芯片制造產業等相關硬件同樣帶動效果明顯。

1、數據流量激增，對網絡帶寬提出更高要求。

智能手機在承載移動互聯網應用的同時，也改變了用戶的手機使用方式。用戶的日常操作，不僅局限于傳統語音和短信操作，更多地向LBS、在線閱讀、在線視頻、IM等數據業務進行遷移，運營商移動數據業務季度以接近20%的速率環比增長，預計2015年，全球的移動網絡流量將增長26倍。同時，因為大量移動互聯網應用需要經常保持在線狀態，經常會導致移動的信令風暴，這也是目前運營商亟待解決的問題。巨大的帶寬需求，即將到來的信令風暴問題，會進一步推動運營商對熱點區域進行擴容作業，研發新的精細化管道技術，推動運營商以及相關設備和技術產業的發展。

2、移動互聯網應用爆發，推動移動互聯網產業發展。

智能手機作為移動互聯網業務的入口和承載者，其大屏幕、高運算速率、強多媒體能力和實時在線的特性，讓用戶隨時隨地習慣使用移動互聯網業務。以蘋果的App Store、谷歌Android Market為例，將消費者和開發者徹底聯系到了一個生態圈中。消費者已習慣使用米聊和微信等實時聊天工具，隨時和自己好友分享身邊事情和溝通，已習慣于使用各種LBS服務來為自己生活帶來便利。

智能手機龐大的用戶群體，自然而然成為了移動互聯網應用群體，讓移動互聯網市場有足夠的市場規模來承載各類移動互聯網創業者。可以說，移動互聯網市場是隨智能手機市場的興起而爆發的。快速增長的智能手機市場規模，讓創業者有足夠的機會抓住細分市場，進而根據自身對移動互聯網的理解創造屬于自己的機會。

3、行業應用漸行漸火。

智能手機，因隨時攜帶方便、運算能力強大等特性，目前正在參與越來越多的行業應用領域。如智能手機目前可以支持Exchange/VPN/MDM等技術，可隨時同服務器進行信息同步，實現移動OA。目前Android平臺可支持NFC技術，可讓智能手機充分成為移動支付的載體。

未來，智能手機在豐富大眾生活方式的同時，也將改變用戶的工作習慣。隨著4G網絡的普及，更快的網絡速度，更多的安全接入方式，可以讓用戶利用智能終端進行辦公。未來，智能終端強大的本地運算能力，將可滿足用戶的本地運算需求。而身處于高速移動網絡中，可以讓用戶隨時接入公司服務器進行大數據運算和大數據查詢。未來，用戶可能在地鐵上查看公司剛剛發送來的最新宣傳片，可能走進辦公室，將手機和外置顯示器連接后，繼續完成路上未完成的工作。智能手機，未來將成為商務人士全天候的工作伴侶。

4、智能手機出貨量帶動上下游硬件產業發展。

2012年第一季度，全球智能手機出貨量接近1.46億部，預計全年出貨量會超過6億部。龐大的智能手機出貨量，帶動了應用處理器和顯示屏幕等多個行業的發展。應用處理器的代表廠商高通2012年第二財季的MSM出貨量高達1.52億片，較去年同期增加29%。同樣移動存儲芯片和智能手機觸摸屏等上游產業出貨量也在持續上升中。

除了應用處理器外，顯示屏幕行業也深得智能手機發展的益處。較之于功能手機，智能手機顯示屏更青睞于大尺寸高分辨率屏幕，同時對于具有更好顯示效果的AMOLED和SCLD顯示屏有較大需求。對于新型顯示屏幕的強大需求，在給企業帶來利潤的同時，也讓企業在新顯示技術研發領域投入更多，對于行業的發展帶來了積極影響。