移動智能終端HTML5技術與標準研究

閔棟 魏凱 文婷

提出了中國超文本鏈接標記語言5（HTML5）技術的發(fā)展策略：以操作系統(tǒng)Web化路徑為發(fā)展主線，堅持以原生操作系統(tǒng)為核心的技術創(chuàng)新，在原生操作系統(tǒng)基礎上研發(fā)和部署自主的Web運行環(huán)境，并行支持原生應用與Web應用兩種應用生態(tài)；以平臺型瀏覽器路徑為發(fā)展輔線，大力支持中國自主平臺型瀏覽器的研發(fā)與產業(yè)化，并推動自主瀏覽器與自主操作系統(tǒng)在終端能力調用、性能及功耗優(yōu)化、應用生態(tài)構建等方面展開深度合作。

HTML5技術；移動互聯(lián)網；Web應用

This paper describes a strategy for developing HTML5 technology. The primary development path is the web-based OS. We take the native OS as basis for innovating HTML5 technology and use it to develop and deploy the web execution environment. The native OS supports both native APPs and web APPs. The second path is developing a platform-based browser that can support the development and industrialization of Chinas own platform-based browser and promote cooperative device API calling， performance optimization， and construction of an ecosystem between the independent browser and OS.

HTML5 technology； mobile Internet； Web service

1 Web技術

當前，移動互聯(lián)網產業(yè)的競爭主要集中在對應用生態(tài)系統(tǒng)的構建與掌控上。2008年以來，以蘋果App Store、谷歌Google Play為代表的應用程序商店實現(xiàn)了爆發(fā)性增長，成為當前應用生態(tài)系統(tǒng)的主導模式。但以瀏覽器為入口，類似目前PC互聯(lián)網的Web應用服務模式亦實現(xiàn)高速增長，并在超文本鏈接標記語言5（HTML5）、云計算等新技術驅動下開辟新的發(fā)展空間，推動移動互聯(lián)網應用生態(tài)向“Web應用+原生應用”階段發(fā)展。

Web應用服務系統(tǒng)是以HTML、超文本傳輸協(xié)議（HTTP）等技術為基礎構建的互聯(lián)網信息服務系統(tǒng)，主要由Web應用服務、終端Web應用運行環(huán)境、應用生成開發(fā)工具、服務部署托管平臺等部分組成，其系統(tǒng)技術架構如圖1所示。

移動Web應用服務可分為前端技術、后端技術和應用層網絡協(xié)議3部分。前端技術用于Web應用服務在終端Web運行環(huán)境上的內容展現(xiàn)與邏輯執(zhí)行，主要包括HTML、CSS、DOM、Java Script等技術；后端技術用于Web應用服務器端的邏輯執(zhí)行與資源管理，主要包括動態(tài)網頁技術、數(shù)據(jù)庫技術等；應用層網絡協(xié)議用于Web應用前端與后端之間的信息交互與數(shù)據(jù)傳送，主要包括HTTP協(xié)議、文件傳輸協(xié)議（FTP）、簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）等。

終端Web應用運行環(huán)境是Web應用在終端上展現(xiàn)及執(zhí)行的環(huán)境，可以是操作系統(tǒng)Web引擎、瀏覽器、Widget引擎等。其中，瀏覽器內核是Web應用運行環(huán)境的核心，可分為渲染引擎和Java Script引擎兩種：渲染引擎負責HTML、CSS、DOM等網頁標記語言的渲染，Java Script引擎負責Java Script腳本的邏輯執(zhí)行。此外，Web應用運行環(huán)境還可通過Java Script擴展應用編程接口（API）調用終端、網絡及業(yè)務平臺擁有的能力和資源。

應用生成開發(fā)工具主要包括應用開發(fā)框架、集成開發(fā)環(huán)境以及模擬器等，幫助開發(fā)者縮短開發(fā)周期，提高應用質量，目前流行的Web應用開發(fā)工具有Adobe PhoneGap、jQuery等。服務部署托管平臺為Web應用服務提供代碼部署與運行的一套完整環(huán)境，使開發(fā)者可以不用維護服務器、數(shù)據(jù)庫等，而直接把Web應用服務部署在托管平臺上。

當前，Web應用服務系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展主要集中在Web應用前端技術上，包括W3C與WHATWG制訂的HTML5、CSS3、SVG等標準以及ECMA制訂的Java Script標準等。而HTML5作為Web應用前端技術中最核心、最重要的標準，已經成為整個新一代Web前端技術的代稱。

HTML5標準經歷了相當長的發(fā)展歷程。HTML最初由CERN提出，后轉到IETF繼續(xù)相關工作。1994年，W3C正式成立，成為HTML標準的主要推動組織。1998年，HTML4版本完成，并于1999年發(fā)布其修訂版HTML4.01，成為當前業(yè)界使用最廣泛的版本。1998年之后，W3C終止了HTML4的后續(xù)演進，轉而進行XHTML標準制訂。于是，Opera、蘋果、Mozilla等企業(yè)自發(fā)成立超文本應用技術工作組（即WHATWG），開始HTML5標準的研發(fā)。直到2008年，W3C放棄其原先支持的XHTML道路，開始與WHATWG合作推動HTML5標準。2012年12月，W3C宣布HTML5標準進入候選標準階段，標志其主要特性已基本穩(wěn)定。

值得關注的是，2012年7月，WHATWG與W3C再次因理念不合分道揚鑣：WHATWG的標準不再有版本號，被稱為“活”標準，根據(jù)市場或技術情況進行動態(tài)演進，其標準版本將無完成的概念；而W3C堅持傳統(tǒng)標準路線，標準一旦頒布將無法修改，新增特性只能在新版本中體現(xiàn)。WHATWG的“活”標準將在較為穩(wěn)定之后被W3C分階段吸納成為相應的“快照版”。

2 HTML5技術特性及發(fā)展

走向

相比HTML4，HTML5標準主要注重提升Web在終端上的語義化、交互、系統(tǒng)能力調用、多媒體等方面的能力，致力于推動Web從原先提供信息瀏覽的簡單網頁轉變?yōu)閷崿F(xiàn)復雜功能的Web應用。在HTML5的支持下，終端Web應用運行環(huán)境（包括瀏覽器、Web引擎、Widget引擎等）將成為操作系統(tǒng)之外新的標準化、全功能應用承載平臺，從而帶來應用服務跨平臺發(fā)展的重大機遇。

總體來說，HTML5主要引入了以下幾方面的新特性：

（1）結構化、語義化的標簽體系

HTML5新增加了一系列結構化的網頁標簽，例如

HTML5技術按照Web運行環(huán)境不同可以分為4種不同的實現(xiàn)路線，分別為操作系統(tǒng)Web化路線、平臺型瀏覽器路線、Widget引擎路線以及Web操作系統(tǒng)路線，各科技巨頭分別依托各自優(yōu)勢選擇不同的路徑。

操作系統(tǒng)Web化路徑是在原生操作系統(tǒng)中深度整合Web引擎，或者搭載并優(yōu)化自有瀏覽器，以支持HTML5應用，代表企業(yè)為終端、操作系統(tǒng)廠商，例如蘋果、谷歌深度優(yōu)化自帶瀏覽器對HTML5的支持，微軟在Windows 8操作系統(tǒng)中內嵌Web引擎，并提供HTML5應用開發(fā)工具。

平臺型瀏覽器路徑是以適配不同終端與操作系統(tǒng)的平臺型瀏覽器作為Web應用運行環(huán)境，代表企業(yè)主要為瀏覽器廠商與大型互聯(lián)網公司。例如Opera、Mozilla、亞馬遜等企業(yè)都推出針對不同終端及操作系統(tǒng)的瀏覽器產品，F(xiàn)acebook也推出瀏覽器兼容性測試套件Ringmark。

Widget引擎路徑是以網絡能力API為核心打造Widget引擎平臺，承載運行Widget形式的Web應用，主要支持者為電信運營商，例如全球24家運營商組建的大規(guī)模應用聯(lián)盟（WAC）、中國移動的BAE、韓國的K-APPs等。

Web操作系統(tǒng)路徑可看作是操作系統(tǒng)Web化的極端產物，其完全放棄原生應用框架，只搭載Web應用運行環(huán)境，并對整個操作系統(tǒng)架構進行了深度修改和優(yōu)化。例如，谷歌推出的Chrome OS操作系統(tǒng)，Mozilla與西班牙電信合作推出的移動Web操作系統(tǒng)Firefox OS、英特爾與三星等公司合作推出的Tizen等。

除以上實現(xiàn)路線之外，目前還出現(xiàn)了混合編程應用框架，將HTML5等Web語言編寫的代碼編譯成適配不同操作系統(tǒng)的原生應用，例如Adobe PhoneGap應用框架等?；旌暇幊虘每蚣苁荋TML5技術與商業(yè)模式尚未成熟時期的過渡方案，借力原生應用的發(fā)布渠道（應用商店）和貨幣化模式（前向收費），將加速HTML5應用的發(fā)展進程[3]。

目前，中國產業(yè)鏈上的典型企業(yè)也已經開始布局HTML5技術，展現(xiàn)了強勁的本土化創(chuàng)新能力，HTML5的主要路徑已全面覆蓋，并形成了較好的產業(yè)和市場基礎，有可能抓住當前技術變革機遇建立競爭優(yōu)勢。

首先，操作系統(tǒng)Web化已成為中國企業(yè)的重要研發(fā)方向，國產移動操作系統(tǒng)在兼顧原生應用的同時，也通過搭建Web運行環(huán)境來支持HTML5 Web應用服務，例如阿里巴巴的阿里云OS、盛大樂眾ROM、聯(lián)想樂OS等。同時阿里巴巴等互聯(lián)網公司已有強大的云計算服務平臺，初步構建了云端一體化的Web生態(tài)系統(tǒng)。

其次，國產瀏覽器初具實力，UC瀏覽器、海豚瀏覽器、QQ瀏覽器、360瀏覽器、百度瀏覽器、中國移動沖浪瀏覽器等百花齊放，已占領中國市場主要份額，并具備國際拓展能力。國產瀏覽器技術水平也取得實質性提高，在HTML5支持度、Java Script引擎效率、硬件加速等方面均有顯著提升，并有不少自主創(chuàng)新技術。同時，UC優(yōu)視、騰訊等企業(yè)還基于其瀏覽器產品構建了HTML5應用商店。

第三，中國三大電信運營企業(yè)都推出自己的Widget引擎，雖然目前只在運營商定制終端上小范圍應用，但是中國企業(yè)在WAC等組織中制訂的電信網絡能力API等標準將對Web技術進一步發(fā)展打下良好基礎[4]。

此外，中國已有多家企業(yè)推出類似PhoneGap的混合應用開發(fā)框架，例如AppCan等，支持原生與HTML5混合應用編程開發(fā)，并通過Java Script擴展API向開發(fā)者開放終端本地能力，甚至提供微博、搜索、即時消息等第三方開放平臺接口。

4 中國HTML5技術發(fā)展策略

目前，以HTML5為代表的新一代Web技術仍處于發(fā)展初期，發(fā)展方向和產業(yè)規(guī)則均尚未最終形成。中國企業(yè)應抓住新一代Web技術發(fā)展契機，采取“一主一輔”路線：以操作系統(tǒng)Web化路徑為發(fā)展主線，堅持以原生操作系統(tǒng)為核心的技術創(chuàng)新，在原生操作系統(tǒng)基礎上研發(fā)和部署自主的Web運行環(huán)境，并行支持原生應用與Web應用兩種應用生態(tài)；同時，以平臺型瀏覽器路徑為發(fā)展輔線，大力支持中國自主平臺型瀏覽器的研發(fā)與產業(yè)化，并推動自主瀏覽器與自主操作系統(tǒng)在終端能力調用、性能及功耗優(yōu)化、應用生態(tài)構建等方面展開深度合作。

在明確發(fā)展方向的前提下，從技術研發(fā)、標準制訂、公共評測、應用生態(tài)培育等方面積極布局、重點著力：第一，依托重大專項等項目，統(tǒng)一推進中國HTML5技術研發(fā)和產業(yè)化，重點突破瀏覽器內核、操作系統(tǒng)Web引擎、瀏覽器、Web應用開發(fā)工具等關鍵技術；第二，加快標準的統(tǒng)一規(guī)劃與推進，確定并維護統(tǒng)一的HTML5標準基本支持集，制訂支付、定位等關鍵能力API標準，構建中國自主的HTML5安全標準體系；第三，建設HTML5評測公共服務平臺，對瀏覽器、操作系統(tǒng)Web引擎、Web應用等的標準符合性、功能、性能、安全等開展統(tǒng)一評測；第四，構建統(tǒng)一的Web應用開發(fā)者社區(qū)和應用商店，打造HTML5廣告平臺、支付平臺、能力運營平臺等，促進可持續(xù)的Web應用生態(tài)形成。

參考文獻

[1] 陳博， 顧霞. 移動終端HTML5Web應用技術與標準 [J]. 電信網技術， 2012，05：5-9.

[2] 閔棟. 移動互聯(lián)網技術產業(yè)進展與發(fā)展趨勢 [J]. 現(xiàn)代電信科技， 2013，Z1：22-26.

[3] 楊志強， 張炎. 構建移動互聯(lián)網應用基礎設施——打造“開放花園” [J]. 中興通訊技術， 2009，04：1-4.

[4] 張智江， 嚴斌峰. 移動互聯(lián)網業(yè)務發(fā)展探討 [J]. 中興通訊技術， 2009，04： 5-7.