移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備硬件規(guī)格現(xiàn)狀與發(fā)展探討

劉金媛，孟憲遵，陳 琦

(1.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)計算機(jī)中心 石家莊050061；2.河北省通信建設(shè)有限公司 石家莊050021)

1 引言

隨著3G的普及和智能手機(jī)的發(fā)展，移動行業(yè)格局進(jìn)行了重新洗牌。諾基亞在與蘋果和三星的競爭中節(jié)節(jié)敗退，把盤踞14年之久的手機(jī)制造業(yè)龍頭老大的位置讓給了三星。通過安卓系統(tǒng)和芯片打包式解決方案，手機(jī)制造的門檻在不斷下降，手機(jī)硬件和手機(jī)制造呈現(xiàn)水平化的發(fā)展，形成了新的競爭格局。

本文將分析目前移動設(shè)備技術(shù)的發(fā)展趨勢，并結(jié)合國內(nèi)大型B2C網(wǎng)絡(luò)所銷售的智能手機(jī)規(guī)格，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析，獲取當(dāng)前主流硬件設(shè)備的第一手資料，并在此基礎(chǔ)上討論移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展趨勢。

2 移動設(shè)備發(fā)展格局

PC市場增速放緩，功能手機(jī)銷量下滑，而以智能手機(jī)、平板電腦為代表的移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正處于前所未有的快速發(fā)展期，其屏幕尺寸、像素密度、CPU內(nèi)核數(shù)、CPU主頻、內(nèi)存等硬件規(guī)格不斷提高。移動操作系統(tǒng)百花齊放，安卓（Andriod）、iOS占據(jù)了主流地位，而Windows Phone、黑莓、Ubuntu、火狐OS等操作系統(tǒng)也為市場帶來了清新的氣息。在平板電腦領(lǐng)域，除了Andriod、iOS，還有Chrome OS、Ubuntu以及Windows 8等操作系統(tǒng)開始施展身手。

2.1 操作系統(tǒng)與設(shè)備制造

移動智能設(shè)備操作系統(tǒng)分為兩種：開源的和閉源的，開源的操作系統(tǒng)主要源于Linux體系，如Android、Ubuntu受到了Linux kernel GPL版權(quán)的限制；而閉源的操作系統(tǒng)，在設(shè)備制造上又分為獨(dú)家生產(chǎn)和授權(quán)生產(chǎn)兩類。

iOS是閉源系統(tǒng)，其SDK對外開放，用戶只能安裝來自官方應(yīng)用商店App Store的應(yīng)用。開發(fā)者無法對UI框架、中間件、開發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行定制，即不能進(jìn)行系統(tǒng)級別的研發(fā)。蘋果公司禁止運(yùn)營商定制蘋果設(shè)備或進(jìn)行設(shè)備品牌合作，擠壓運(yùn)營商差異化空間，運(yùn)營商對蘋果設(shè)備只能通過補(bǔ)貼，以合約機(jī)方式吸引用戶。中國聯(lián)通和中國電信在引入iPhone之初所提供的補(bǔ)貼反映在年報上都是拉低利潤的重要因素。中國電信在2012年年報中指出：“公司利用引入iPhone機(jī)會適當(dāng)增加營銷投入以擴(kuò)大高端用戶市場，促進(jìn)收入增長，雖對短期利潤帶來壓力，但對于公司長期持續(xù)增長和價值創(chuàng)造將發(fā)揮重要作用?！倍?G起步階段，中國聯(lián)通就引入iPhone手機(jī)，通過明星終端帶動高端客戶增長，進(jìn)行高額補(bǔ)貼的政策，成效明顯，中國聯(lián)通2012年年報稱其2012年全年利潤增長了68.5%。

谷歌公司的策略與蘋果公司不同，采用水平開放方式，同樣成功地建立了廣泛和多樣化的生態(tài)系統(tǒng)，通過版權(quán)免費(fèi)、降低手機(jī)制造商的準(zhǔn)入門檻，改變了手機(jī)制造格局。三星從諾基亞手中奪過手機(jī)制造商的頭把交椅，中國手機(jī)制造商中興通訊和華為也進(jìn)入了世界OEM前10名。Andriod的發(fā)展，得益于眾多的手機(jī)制造商和運(yùn)營商希望能有智能手機(jī)和iPhone競爭。但平臺供應(yīng)商追求平臺統(tǒng)一體驗(yàn)，運(yùn)營商和手機(jī)制造商則希望打造特色，通過差異化獲取競爭優(yōu)勢，兩者之間存在矛盾。谷歌通過兼容性測試套件（CTS）和兼容規(guī)范文檔（CDD）規(guī)范設(shè)備，確保設(shè)備API的一致性和硬件規(guī)格，并實(shí)施越來越嚴(yán)格的控制。由于Android系統(tǒng)差異化空間被不斷擠壓，差異化主要集中在UI和應(yīng)用本土化上，手機(jī)制造商不得不以價格和推出市場時間作為主要競爭點(diǎn)。三星依靠屏和芯片的垂直整合以及安卓新版本機(jī)型的快速推出（最快的上市時間），獲得Android制造商最大的成功。

Windows Phone是閉源系統(tǒng)，和蘋果不同，微軟自己不生產(chǎn)手機(jī)，而采用授權(quán)生產(chǎn)的方式。2012年6月21日，微軟正式發(fā)布全新操作系統(tǒng)Windows Phone 8（WP8），放棄WinCE內(nèi)核，改用與Windows 8相同的NT內(nèi)核。隨著諾基亞、三星、HTC、華為等手機(jī)制造商推出多款WP8機(jī)型，Windows系列手機(jī)銷量增幅巨大。根據(jù)市場研究IDC的數(shù)據(jù)，2012年第4季微軟系列手機(jī)同比增幅為150%，但只占智能手機(jī)總量的2.6%，無法對兩大巨頭形成威脅。

黑莓系統(tǒng)的情況和iOS相似，黑莓是封閉的私有系統(tǒng)，RIM公司對黑莓產(chǎn)品采取全集成方式，包括生產(chǎn)設(shè)備、開發(fā)操作系統(tǒng)和嵌入應(yīng)用，黑莓操作系統(tǒng)只用于RIM的黑莓設(shè)備，沒有授權(quán)給其他OEM廠商。黑莓的主要市場在北美，我國用戶數(shù)量很少。近幾年黑莓銷售情況和RIM股票一樣極度萎縮。RIM公司在2013年1月發(fā)布了新版本黑莓10，并計劃在第2季度推出新版操作系統(tǒng)的手機(jī)，未來市場反應(yīng)將決定黑莓能否在懸崖邊止步。

2011 年12月21日，諾基亞官方宣布放棄塞班（Symbian）品牌；2012年5月27日，諾基亞宣布徹底放棄繼續(xù)開發(fā)塞班系統(tǒng)；2013年1月24日晚間，諾基亞宣布今后將不再發(fā)布塞班系統(tǒng)的手機(jī)[1]。三星在2012年5月宣布放棄Bada操作系統(tǒng)，決定自2013年起終止對Bada系統(tǒng)的開發(fā)，意味著所有運(yùn)行Bada的設(shè)備（如三星Wave系列手機(jī)）將會全面停產(chǎn)和淡出市場[2]。塞班和Bada，正逐步退出人們的視線。

近兩年來，以HTML5為代表的Web技術(shù)得到了長足發(fā)展，從炒作階段進(jìn)入商用階段。Mozilla公司的火狐（Firefox）OS是全部使用Web技術(shù)編寫的操作系統(tǒng)，正在嘗試以Web為中心構(gòu)建iOS和安卓的替代品，包括以Web方式提供平臺API，成立火狐OS應(yīng)用開發(fā)工場，以Mozilla Marketplace為中心建設(shè)應(yīng)用的發(fā)布和貨幣化渠道。在2013年的世界移動大會（WMC 2013）上有兩款搭載運(yùn)行火狐OS的手機(jī)發(fā)布，分別是阿爾卡特One Touch Fire和中興通訊Open。Mozilla公司計劃于2013年6月在委內(nèi)瑞拉、波蘭、巴西、葡萄牙和西班牙推出火狐OS。然而，火狐OS仍處于商業(yè)化早期，遠(yuǎn)未能視為主流操作系統(tǒng)，正如AT&T移動CEO德拉維加所說：“Firefox OS肯定具有吸引力，但現(xiàn)在予以置評還為時尚早[3]?！?/p>

除了手機(jī)和平板電腦外，移動智能操作系統(tǒng)還加載在其他移動設(shè)備上，如在電子書中廣泛采用Linux嵌入式操作系統(tǒng)。聯(lián)網(wǎng)電視目前處于起步發(fā)展階段，主要仍以提供在線媒體播放為主，系統(tǒng)碎片化現(xiàn)象非常嚴(yán)重，遠(yuǎn)未形成規(guī)模的生態(tài)系統(tǒng)。

2.2 水平化發(fā)展趨勢

移動智能操作系統(tǒng)的硬件抽象層 （hardware abstract layer,HAL）和芯片廠商提供的打包式解決方案，極大地提高了手機(jī)硬件適配能力，降低了手機(jī)制造門檻，使得硬件發(fā)展和手機(jī)制造呈水平化趨勢。

2003 年10月,安迪·魯賓創(chuàng)建安卓科技公司，2005年8月被谷歌收購，在2008年10月推出第一款商用安卓手機(jī)HTC G1，前后經(jīng)歷整整5年。由此可見，為一個新操作系統(tǒng)適配硬件是項(xiàng)艱辛的工作。然而安卓在系統(tǒng)中引入HAL，使得硬件適配變得容易。安卓的HAL是從內(nèi)核中抽離的硬件功能，以*.so形式存在，把Android框架與內(nèi)核隔開，通過HAL適配底層的不同硬件，使得上層軟件不因硬件的不同而更改。目的是為了把Android框架與Linux內(nèi)核隔開，使上層框架的開發(fā)得以獨(dú)立進(jìn)行，借助安卓的HAL，增強(qiáng)系統(tǒng)可移植性。HAL避開Linux的GPL束縛，可保護(hù)硬件提供商的知識產(chǎn)權(quán)，把控制硬件的動作都放到了Android HAL中，而Linux驅(qū)動僅僅完成一些簡單的數(shù)據(jù)交互作用，甚至把硬件寄存器空間直接映射到用戶空間，使驅(qū)動從內(nèi)核的系統(tǒng)空間開發(fā)轉(zhuǎn)為在用戶空間開發(fā)，從而繞開Linux內(nèi)核GPL許可的限制，在用戶空間的程序只需遵循安卓Apache 2.0許可。這使廠商可將產(chǎn)品快速推向市場，不會因?yàn)長inux社區(qū)的流程而錯過市場檔期。

火狐OS的最底層是Gonk，包含Linux內(nèi)核和用戶態(tài)的HAL，與安卓以及嵌入式Linux共享了很多組件和驅(qū)動[4]。對比當(dāng)初第一臺安卓手機(jī)的艱辛，火狐OS可以很快地移植到現(xiàn)有的安卓手機(jī)中。在2012年的世界移動大會（WMC 2012）上，Mozilla在三星GalaxyⅡ高端智能手機(jī)硬件上演示了新系統(tǒng)。

微軟的WP8進(jìn)行了大量的革新，拋棄了原來的WinCE內(nèi)核，使用Windows NT架構(gòu)，而Windows NT具備HAL層。

通過HAL，手機(jī)制造廠商將硬件適配某個操作系統(tǒng)時，不再費(fèi)時耗力，變得簡單，從而大大地降低了手機(jī)生產(chǎn)門檻，在某種程度上，改變了手機(jī)制造的格局。

TurnKey是另一個降低手機(jī)生產(chǎn)門檻的重要因素。TurnKey直接翻譯過來是“交鑰匙”，將客戶所需最大程度地打包提供，客戶使用就像用鑰匙開門那樣方便。聯(lián)發(fā)科公司開創(chuàng)了TurnKey的芯片模式，使用聯(lián)發(fā)科芯片進(jìn)行開發(fā)，很容易完成入網(wǎng)所需的手機(jī)功能，包括以前非常復(fù)雜和困難的移動話音通信，極大地降低了手機(jī)在軟件開發(fā)的難度。

高通同樣提供了高集成度的解決方案，高通高級副總裁Jeff Lorbeck在博客稱高通參考設(shè)計（QRD）方案，已大幅縮短了終端從研發(fā)到上市的周期，客戶用60天或更短時間就可以推出他們的終端產(chǎn)品。

芯片廠商整體解決方案的提供，極大地縮短了手機(jī)廠商的制造周期。加上操作系統(tǒng)的硬件抽象層，加快了手機(jī)制造的步伐。軟件和硬件的模塊化在某種程度上，讓手機(jī)制造水平化并呈現(xiàn)PC化的特征。

2.3 手機(jī)制造業(yè)新格局

蘋果和谷歌改變了手機(jī)行業(yè)的競爭基礎(chǔ)，競爭已從設(shè)備競爭轉(zhuǎn)入了軟件生態(tài)系統(tǒng)競爭。手機(jī)市場的驅(qū)動力是軟件生態(tài)系統(tǒng)的擁有者，如蘋果、谷歌和微軟，傳統(tǒng)手機(jī)巨頭如不能及時適應(yīng)，將步入衰退。手機(jī)OEM在生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)斗中的角色淪為步兵，同一操作系統(tǒng)下不同品牌的手機(jī)出現(xiàn)同質(zhì)化現(xiàn)象，差異化空間在壓縮。

在手機(jī)制造行業(yè)中，第一集團(tuán)軍是蘋果和三星。

蘋果仍是整個行業(yè)的創(chuàng)新推動力所在。無論是硬件、軟件、用戶體驗(yàn)，還是生態(tài)系統(tǒng)，它都是行業(yè)創(chuàng)新的原動力。在終端形態(tài)上，iDevice設(shè)備一直引領(lǐng)潮流，從iPod、iPhone、iPad、iTV到傳言中的iWatch。蘋果公司是垂直整合公司，有效整合“硬件+軟件+服務(wù)+生態(tài)系統(tǒng)”，形成統(tǒng)一產(chǎn)品體驗(yàn)，控制著端到端用戶體驗(yàn)，緊密整合硬件、軟件、服務(wù)和設(shè)計，不僅擁有iOS平臺、應(yīng)用商店，還包括硬件知識產(chǎn)權(quán)、手機(jī)設(shè)計、內(nèi)容發(fā)布、服務(wù)零售渠道、集成iTunes內(nèi)容分發(fā)服務(wù)和iCloud在線服務(wù)，形成了從芯片到云的整條產(chǎn)業(yè)價值鏈。蘋果憑著創(chuàng)新力，獲得了行業(yè)中最豐厚的利潤。

三星的真正競爭優(yōu)勢在于對智能手機(jī)最昂貴硬件部件的垂直整合，它生產(chǎn)顯示屏、應(yīng)用處理器以及內(nèi)存。同時，三星是快速的跟隨者，當(dāng)谷歌推出新版本安卓后，三星最快推出裝載該版本的手機(jī)，這使得它能夠在領(lǐng)先的市場時間中獲取更大的利潤。三星通過速度和垂直整合的卓越商務(wù)模式使其利潤收益排在蘋果公司之后，成為業(yè)界第二。

第二集團(tuán)軍中，擠入了眾多廠商，他們在硬件性能、UI體驗(yàn)以及更重要的性價比上進(jìn)行激烈的競爭，也就是在設(shè)計、集成、制造方面進(jìn)行優(yōu)勝劣汰。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)IDC發(fā)布的2012年中國手機(jī)市場報告，國內(nèi)智能手機(jī)出貨量的前5名分別是：三星（17.4%）、聯(lián)想（11.0%）、蘋果（9.8%）、中興通訊（9.1%）和華為（8.7%），他們總共占據(jù)一半以上的出貨量，此外酷派、小米等國內(nèi)品牌增長快速。需要注意的是，蘋果和三星擁有自己的芯片，而國內(nèi)的手機(jī)制造商中，華為公司的海思芯片也大量地應(yīng)用在華為手機(jī)上，在殘酷的競爭中為自己獲得更多的籌碼。

第三集團(tuán)軍是大量的功能手機(jī)廠商和低端智能手機(jī)廠商。隨著塞班退出歷史舞臺，低端智能手機(jī)正在不斷蠶食功能手機(jī)的市場份額。這部分廠商針對發(fā)展中國家，在普及手機(jī)中發(fā)揮巨大作用，他們通過填充市場空隙獲取生存空間。

3 手機(jī)硬件規(guī)格發(fā)展

手機(jī)硬件規(guī)格是消費(fèi)者購買手機(jī)的重要參考因素之一，本節(jié)將結(jié)合手機(jī)硬件發(fā)展格局，分析現(xiàn)在商用手機(jī)的硬件規(guī)格，研究其發(fā)展趨勢。

筆者對國內(nèi)某家知名B2C網(wǎng)站的2013年3月所銷售的智能手機(jī)、平板電腦進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在1 200多種智能手機(jī)型號中，挑選了用戶評論數(shù)較多的260款手機(jī)作為樣本進(jìn)行分析。這些樣本的評論數(shù)占全部手機(jī)（含功能型手機(jī)）評論數(shù)的75%以上，占智能手機(jī)評論總數(shù)的95%以上，若以評論數(shù)近似銷售量，可以認(rèn)為樣本已經(jīng)較有代表性。

需要說明的是，某些品牌的智能手機(jī)的主力銷售渠道并不在B2C上，而是以自建的官方直銷渠道為主，同時本文未將C2C網(wǎng)站及線下市場列入研究范圍，因此統(tǒng)計樣本與市場實(shí)際情況相比較會有一定偏差，在解讀本文數(shù)據(jù)的時候，需要考慮到這一因素的影響。

3.1 智能手機(jī)的主要硬件規(guī)格

3.1.1 屏幕

對于一款便攜設(shè)備來說，屏幕尺寸自然是影響消費(fèi)者選購的重要參數(shù)。智能手機(jī)屏幕尺寸統(tǒng)計如圖1所示，4英寸的手機(jī)型號達(dá)到70多款，占據(jù)了目前的主流。另外，3.5、4.3、4.5英寸屏幕的終端均超過30款，而一些大屏手機(jī)尺寸已經(jīng)達(dá)到了5.5英寸。

圖1 智能手機(jī)屏幕尺寸統(tǒng)計

在屏幕尺寸不斷增大的同時，像素密度（PPI）也不斷提高，為用戶帶來更好的閱讀體驗(yàn)。當(dāng)前的主流像素密度是240 PPI，如圖2所示，而一些高端屏幕的像素密度已經(jīng)超過了400 PPI，其像素密度的提高已經(jīng)遠(yuǎn)超消費(fèi)級個人電腦的顯示器。得益于像素密度的提高，智能手機(jī)分辨率普遍達(dá)到了800 dpi×480 dpi，如圖3和圖4所示，而高端型號已經(jīng)達(dá)到了1 920 dpi×1 080 dpi的PC和液晶電視級別。

雖然智能手機(jī)的屏幕不斷增大，但作為一款手持終端，其物理尺寸始終是影響其設(shè)計的制約因素。當(dāng)前智能手機(jī)的高度范圍在114～134 mm，而寬度在60～70 mm，如圖5和圖6所示。

圖5 智能手機(jī)尺寸（高）

圖6 智能手機(jī)尺寸（寬）

3.1.2 芯片

在CPU配置方面，單核1 GHz、單核800 MHz、雙核1 GHz、雙核1.2 GHz是當(dāng)前CPU的主流配置，而4核1.6 GHz已成為一些高端機(jī)型的配置，如圖7～圖9所示。在RAM方面，512 MB和1 GB是當(dāng)前的主流，如圖10所示。

3.2 移動性與視覺體驗(yàn)的平衡

先來看看平板電腦的屏幕參數(shù)，與智能手機(jī)相比，平板電腦參數(shù)的差異性則相對較小，當(dāng)前主流分辨率為1024 dpi×768 dpi、1280 dpi×800 dpi，另外所統(tǒng)計的2 048 dpi×1 536 dpi分辨率的型號數(shù)量接近20種，主要是由于iPad型號較多導(dǎo)致的，如圖11和圖12所示。

圖13 平板電腦屏幕尺寸

平板電腦的主流尺寸包括7英寸、8英寸和10英寸，如圖13所示。

把智能手機(jī)和平板電腦的屏幕尺寸放在一起比較，可以看出二者在便攜性上的明顯差別：智能手機(jī)的主流屏幕尺寸為3.4×2.1（平方英寸）（對角線為4英寸），而平板電腦的主流屏幕尺寸在7.8×5.8（平方英寸）（對角線為9.7英寸）以及8.6×5.4（平方英寸）（對角線為10.1英寸）。

對比圖14和圖15發(fā)現(xiàn)，智能手機(jī)及平板電腦在物理尺寸方面的差異要大于屏幕分辨率的差異。隨著像素密度的不斷提高，智能手機(jī)在像素數(shù)量上已不存在短板，而物理尺寸成為區(qū)別兩者的重要因素。

對于一款移動上網(wǎng)設(shè)備而言，便攜性和視覺體驗(yàn)通常是矛盾的一對。消費(fèi)者希望這些設(shè)備能夠放在口袋里隨手可得，又希望在上網(wǎng)娛樂的時候有一個足夠大的屏幕，兩個相互矛盾的需求造就了智能手機(jī)和平板電腦兩個市場。廠商和消費(fèi)者都在嘗試著追求便攜性和視覺體驗(yàn)的完美平衡，一方面智能手機(jī)的屏幕尺寸仍在不斷增加，另一方面平板電腦也在嘗試把尺寸做小，更小更輕便的平板電腦也得到了市場的認(rèn)可。然而智能手機(jī)和平板的“完美”尺寸在哪里？也許只有經(jīng)過時間的考驗(yàn)才能知道答案。

一些IT巨頭未雨綢繆，欲突破移動終端的尺寸局限，為市場帶來顛覆性的創(chuàng)新產(chǎn)品，這就是“可穿戴計算”。如果說用戶可以在咖啡廳坐下來用平板電腦上網(wǎng)，可以在電梯里隨手拿出手機(jī)瀏覽新聞、博客，那么智能手表可以說是真正的隨手可得——它就佩戴在手腕上；而智能眼鏡更是把便攜性發(fā)揮到極致——需要的時候，它就在那里?！翱纱┐饔嬎恪睘橐苿踊ヂ?lián)網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展帶來了新的思路，雖然受到芯片、屏幕、電池等技術(shù)和工藝水平的限制，其實(shí)用化尚需時日，但是有理由相信，未來的移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將對市場進(jìn)行更細(xì)致的劃分，在移動性和視覺體驗(yàn)方面能更精準(zhǔn)地滿足不同的消費(fèi)需求。

4 結(jié)束語

堆硬件、拼軟件是當(dāng)前移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場的特點(diǎn)，相信隨著時間的推移，智能手機(jī)和平板電腦在設(shè)備尺寸方面都將找到其合理的定位。與此同時，“可穿戴計算”開始進(jìn)入公眾的視野，未來將不僅有智能手表、智能眼鏡，消費(fèi)者將會被從頭裝備到腳。