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【關鍵詞】物聯網 無線通信 無線通信模塊 GRST

1 概述

1.1 無線通信技術的發展歷程

在無線電后，馬可尼第一次演示海上航行船舶間的通信標志著無線移動通信的開始。無線電在20世紀70年代后以蜂窩網正式開放供公眾使用，全世界的無線通訊技術開始迅速發展，從技術到方法手段，都有極大的發展，無線通信設備在小型化，集成化，高可靠，降低成本等新技術的推動下巨大的發展。可以預見，在未來的幾十年里全世界范圍的無線通信將會得到更快的發展。

無線通信也從固定方式發展為移動方式，移動通信發展至今大約經歷了五個階段：

第一階段為20年代初至50年代初，主要用于艦船及軍有，采用短波頻及電子管技術，至該階段末期才出現150MHZ VHF單工汽車公用移動電話系統MTS。

第二階段為50年代到60年代，此時頻段擴展至UHF450MHZ，器件技術已向半導體過渡，大都為移動環境中的專用系統，并解決了移動電話與公用電話網的接續問題。

第三階段為70年代初至80年代初頻段擴展至800MHZ，美國Bell研究所提出了蜂窩系統概念并于70年代末進行了AMPS試驗。

第四階段為80年代初至90年代中，為第二代數字移動通信興起與大發展階段，并逐步向個人通信業務方向邁進；此時出現了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統與業務運行。

第五階段為90年代中至今，隨著數據通信與多媒體業務需求的發展，適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起，其全球標準化及相應融合工作與樣機研制和現場試驗工作在快速推進，包括從第二代至第三代移動通信的平滑過渡問題在內。

1.2 物聯網的概念及其發展

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。

在物聯網應用中有三項關鍵技術：

傳感器技術，這也是計算機應用中的關鍵技術。大家都知道，到目前為止絕大部分計算機處理的都是數字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號計算機才能處理。

RFID標簽也是一種傳感器技術，RFID技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術，RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景。

嵌入式系統技術是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。經過幾十年的演變，以嵌入式系統為特征的智能終端產品隨處可見；小到人們身邊的MP3，大到航天航空的衛星系統。嵌入式系統正在改變著人們的生活，推動著工業生產以及國防工業的發展。如果把物聯網用人體做一個簡單比喻，傳感器相當于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官，網絡就是神經系統用來傳遞信息，嵌入式系統則是人的大腦，在接收到信息后要進行分類處理。這個例子很形象的描述了傳感器、嵌入式系統在物聯網中的位置與作用。

2 無線通信模塊技術原理

GPRS，也叫通用分組無線業務，是在現有的GSM移動通信系統基礎之上發展起來的一種移動分組數據業務。GPRS通過在GSM數字移動通信網絡中引入分組交換功能實體，以支持采用分組方式進行的數據傳輸。GPRS系統可以看作是對原有的GS M電路交換系統進行的業務擴充，以滿足用戶利用移動終端人Internet或其它分組數據網絡的需求。

無線通信模塊要與Internet交互的數據先通過GPRS與當地GSM基站中的GPRS業務節點進行無線通信，并進入GPRS網絡。然后通過GPRS網關與Internet進行數據交互。

3 無線通信模塊在物聯網應用與開發

無線通訊模塊在物聯網中的應用和趨勢，主要有六個行業內容。

一是車載行業，車載行業是增長比較快的行業，它的年復合增長率可以達到40%，隨著大家對車輛安全的要求，汽車的前裝方面要求越來越多，除了汽車的前裝還有車載的信息處理系統，包括導航系統，車載的娛樂系統。

智能交通行業年復合增長率29%，有三個大類，一是車輛防盜系統，二是車隊管理系統，包括華為的曹總提了車隊和車廠的管理系統。從個人或公司資產保護部分，需要車輛防盜系統，包括保險、能耗評估等等方面。

能源行業，從國內來看，在物聯網應用里的量是最大的一塊。一般的能源表，低壓集中抄表、輸電以及配電監控管理、可再生能源以及充電。在歐洲、美國、印度量有上升比較明顯的趨勢。

支付行業，大家幾乎每天都會遇到POS應用，在商店或大型超市大會用到POS機，以及ATM現金終端，要監控ATM機里的現金，還有自動收獲終端，在日本地區適用比較廣泛，有很多客戶做自動販賣機。

安防行業，有三類比較多的，大家會把安全放在第一位，會應用在家庭安防，像智能家庭終端會把安防的概念放進去，個人安防終端，類似于對老人、小孩的看護會做得比較多，比較典型的個人應用是跟蹤器、老人看護終端。

醫療行業，這個行業的起點比較低，年復合增長很高，達到60%.這邊分成三大應用，一類是醫療，隨著飲食、環境，越來越多的人會得慢性病，這需要家庭的看護，需要有手段把我們測到的數據傳送到后臺終端，甚至傳到醫院那邊。有的需要家庭看護，有的人喜歡做戶外運動，是有一定危險系數的，所以在做戶外運動時做跟蹤和救援。

參考文獻

[1]劉建周.物聯網的概念及發展[J].中國科技術，2011（01）.

[2]葛浩法.無線通信技術發展熱點剖析[J].中國科技博覽，2010（09）.

[3]徐輝.淺析我國無線通信技術的發展歷程與趨勢[J].中小企業管理與科技，2009（09）.

作者簡介

王富亮，（1970-），男，漢族，山東省新泰市人，本科學歷，工作于中興通訊股份有限公司。

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【關鍵詞】智能手機操作系統

1 主要智能手機操作系統現狀簡述

智能手機操作系統的主要特點是其對用戶具有一定的開放性,這種開放性可集中體現在手機操作系統允許用戶自行安裝可兼容的應用軟件。目前主要的智能手機操作系統有諾基亞主導的Symbian、Linux平臺陣營(較具代表性的有諾基亞主導的Maemo、Google主導的Andriod以及LiMo聯盟的LiMo平臺)、微軟的Widows Mobile、Apple的Max OS X、Palm的Palm WebOS以及RIM針對Blackberry手機的Blackberry OS等,除此之外,新的智能手機操作系統正陸續加入競爭行列,如三星公司剛剛了其自有智能手機操作系統Bada OS。根據源代碼、內核和應用環境等的開放程度,智能手機操作系統可分為開放型平臺和封閉型平臺兩大類:Maemo、LiMo和Andriod屬于開放型平臺,當然這三者的開放程度有差異;而Widows Mobile、Mac OS X、Palm WebOS、Blackberry OS等都是封閉型平臺,而Symbian則處于從封閉向開放轉型階段,2008年前Symbian處于封閉狀態,2008年被諾基亞全資收購后轉向開源,但基于開源Symbian的終端產品還沒有上市。

從智能手機出貨量來看,全球智能手機操作系統市場保持穩步增長,根據IDC的統計報告,2009年第三季度全球智能手機出貨量達到了4330萬部,不僅達到了單季出貨量的歷史新高,而且分別實現4.2%和3.2%的同比增長率和環比增長率。從市場格局上看,Symbian近兩年市場份額持續下滑但目前仍然領先;Mac OS X和Blackberry OS近兩年快速發展,兩者合計市場份額已超過Symbian;Andriod進入2009年以來異軍突起,市場份額上跟Widows Mobile的差距正不斷縮小;Palm WebOS則始終無法取得新的突破,市場份額較小。據Garner針對2009年第三季度全球智能手機出貨量的統計數據,Symbian市場份額從2008年同期的49.7%下滑至44.6%;Windows Mobile市場份額為7.9%,同比下滑28%;而Mac OS X市場份額從2008年同期的12.9%上升至17.1%;Blackberry OS市場份額也從2008年同期的16%增至20.8%;Android的市場份額則快速上升到3.9%并超過Palm WebOS。

下文將分析主要智能手機操作系統的發展狀況,并對未來前景進行展望。

2 主要智能手機操作系統發展分析

(1)Symbian

Symbian公司最初于1998年由諾基亞、愛立信、摩托羅拉和Psion合資成立,隨后Sony、松下等公司陸續加入。自2000年首款基于Symbian操作系統的手機上市后,Symbian平臺目前已發展到9.X版本,而且具有Series60、Series80、Series90和UIQ等多種針對不同硬件平臺的界面,其中Series60是應用最廣、市場占有率最高的界面產品。

Symbian的發展優勢基于手機操作的長期優化積累以及諾基亞等在智能手機市場領先的終端廠商支持,而且Symbian還擁有廣泛的軟件/應用開發支持,但是由于系統代碼、體系結構等特點,Symbian對新的手機硬件(如高速處理器、大尺寸屏幕)和軟件(如Firefox等第三方瀏覽器)支持已顯乏力跡象?；谕ヂ摼W公司轉型等戰略考慮、諾基亞2008年利用其在Symbian終端市場份額上的絕對優勢全資收購了Symbian,為了應對Andriod開源模式并降低其它原Symbian公司股東反對諾基亞全資收購的阻力,諾基亞同時宣布Symbian轉向開源發展。然而,Symbian開源的實際進程相當緩慢,除了諾基亞不夠積極外,其它終端廠商出于競爭目的(畢竟諾基亞是直接的競爭對手)也缺乏大力支持Symbian的意愿,索愛、摩托羅拉等原Symbian陣營的重要力量都已轉向Windows Mobile和Andriod等平臺。整體上看,Symbian已進入發展調整期,諾基亞的策略、自身開源的進程等都將影響其未來發展。

(2)Mac OS X

隨著iPhone的更新換代,Mac OS X目前已發展到第三代的3.X版本。作為iPhone專用的手機平臺,Mac OS X能夠有效支持iPhone的硬件并具有較強的娛樂功能/應用和互聯網訪問支持。另外,2008年7月Apple公司開通了針對iPhone的應用軟件商店APP Store,從而提升了Mac OS X的影響力。在iPhone的良好銷售量推動下,APP Store取得了快速發展,截至2009年11月底,App Store內的軟件數量已經超過10萬款,市場覆蓋包括中國在內的77個國家和地區,參與軟件開發計劃的開發者和開發商數量則超過12.5萬。在APP Store的共20類軟件中,游戲類、娛樂類和書籍類處于前三位,分別占19.4%、16%和11.7%。綜合來看,Mac OS X是現階段在娛樂和互聯網應用方面相對領先的手機平臺。

(3)Blackberry OS

近兩年Blackberry在智能手機市場的份額之所以增長迅速,除了RIM的手機郵件服務保持了競爭力外,Blackberry手機不斷豐富的功能和應用也是主要的驅動因素。2009年4月,RIM公司開通了針對Blackberry手機的應用商店,RIM對應用商店采取了比Apple的APP Store更優惠的收入分成政策,軟件/應用銷售收入的80%歸開發者(高于APP Store的70%相應分成比例),剩下的20%由RIM與通信運營商進行再分成。從功能來看,Blackberry OS的優勢在于商務和集成應用上,而對游戲等娛樂功能的支持要稍弱于Mac OS X,不過,這些都是RIM對Blackberry手機的主要定位所根本決定的。

(4)Linux陣營

由于Linux一開始就采取開源模式,基于Linux的智能手機平臺種類較為豐富,但由于長期缺乏主流的產業領導力量,Linux陣營內部分化嚴重,各廠商開發的手機平臺互不兼容,這反而弱化了Linux陣營在智能手機平臺領域的影響力。然而,自從LiMo和OHA兩大Linux聯盟成立后,Linux陣營正開始進入重新整合的新發展階段。

LiMo成立于2007年1月,成員包括終端廠商、移動運營商、芯片制造商及其他相關企業,截至2009年10月底,基于LiMo平臺的手機累計上市44款。然而,LiMo平臺只面向聯盟成員公開,并非完全的開放。

與LiMo相比,OHA及其主推手機平臺Andriod的發展速度更快。2007年11月Google發起成立OHA并宣布推出手機平臺Andriod,目前OHA的成員已超過50家,其中相當部分成員也是LiMo的成員。2008年10月,隨著第一部基于Andriod的手機(即HTC的G1)上市,Andriod也開始了正式商用。從正式商用的1.1版本起,Andriod已經歷1.5、1.6、2.0等重大版本的升級改進,而基于Andriod的終端型號也在加速豐富,2008年底Andriod手機只有幾款,到2009年8月底已經增加到42款,而到2009年10月已經超過80款。從手機銷售看,截至2009年8月底,全球Andriod手機已銷售超過300萬部,按照目前的銷售速度,到2009年底的累計銷售數量將達到650萬部,屆時其在智能手機市場的份額將進一步提高。在應用開發方面,2008年google針對Andriod平臺建設了Andriod Market應用商店,經過一年的發展后,目前Andriod Market的應用已經超過2萬個,雖然這還遠遠落后于APP Srore,但隨著Andriod 手機銷量的不斷增長,Andriod Market的潛力仍不可忽視。

(5)Windows Moblie

Windows Moblie的前身WinCE早在1996年就已推出,微軟也曾一度在智能手機終端操作系統市場領先,但后來由于缺乏持續的有力投入,尤其近兩年遇到Mac OS X和Andriod等新興的競爭對手,Windows Moblie的市場份額在不斷下滑。Windows Moblie處于競爭劣勢的因素主要有:首先是微軟作為純軟件公司對芯片、終端等制造環節的影響力還比較有限,而且Windows Moblie較高的授權費用降低了其對終端廠商的吸引力;其次是Windows Mobile應用豐富性也落后于Symbian、Mac OS X和Andriod等平臺:雖然微軟在個人PC操作系統市場擁有近90%的份額并擁有對主流應用的較強把控能力,但由于手機處理器、屏幕等跟PC存在較大差異,大部分PC上的軟件應用無法直接在Windows Moblie手機上運行,而微軟過去長時期內也一直缺乏對Windows Moblie應用開發的主動有力支持,盡管2009年10月微軟終于開通了Windows Moblie應用商店,可這個商店暫時只支持Windows Moblie6.5版本,對Windows Moblie目前最常用的6.1版本還不能支持,而且商店的功能、對開發者的支持等都跟APP Store有一定差距,因此截至2009年11月商店中的應用程序仍不到500個。

(6)Palm Web OS

Web OS是Palm公司最新的智能手機Palm Pre的操作系統,Palm Pre是早于iPhone 3GS上市的采用雙核處理器的高端智能手機,但由于Palm手機的市場影響力主要在美國市場,而且合作運營商Sprint的較差業績一定程度上影響了Palm Pre的銷售,這些都阻礙了Web OS提高自身在智能手機操作系統市場的份額。2009年9月Palm公司開通了針對基于Web OS平臺的應用商店App Catalog,而且采取跟APP Store相同的收入分成政策,但手機銷售量的有限使業界的響應較為平淡。

(7)小結

從整體來看,在目前智能手機操作系統市場中,Symbian依靠前期的基礎仍暫時處于市場領先地位,Mac OS X和Blackberry OS依靠終端熱銷使市場份額持續穩步提升,Andriod代表的Linux陣營依靠開源的優勢正異軍突起,而Windows Moblie由于授權費、應用商店滯后等因素暫時面臨較被動的競爭形勢,Palm WebOS則還在為避免被市場邊緣化而努力。

3 主要智能手機操作系統的前景展望

作為智能手機產業鏈的一個環節,操作系統市場的演變受到操作系統自身發展、終端廠商參與力度、應用豐富程度、電信運營商的支持等因素影響,因此,可以從手機操作系統自身發展、市場走向以及產業格局等方面去綜合看待現有主要智能手機操作系統的前景。

首先,從操作系統自身發展的角度看,性能、功能及兼容性仍是各種平臺競爭的焦點。隨著1Ghz處理器、4寸以上高分辨率屏幕以及大容量存儲器的不斷普及,良好支持最新的硬件已成為智能手機操作系統應具備的基本特點。在手機和業務功能支持上,由于良好的軟硬件整合能力是影響功能研發和體驗的重要因素,預計Mac OS X、Blackberry OS等平臺由于其所有者擁有終端、平臺產品并掌控應用環節,將在功能創新上獲得一定的有利地位。兼容性問題是一直困擾智能手機操作系統的共同問題,不僅現有不同平臺互不兼容(即應用需要為不同平臺開發不同的版本),相同平臺的不同版本往往也無法實現后向兼容,針對老版本平臺開發的應用軟件無法在新版本平臺上運行的情況比比皆是,而從桌面PC操作系統的發展發展實踐看,相同平臺下保持一定周期的后向兼容性是非常必要的,因此首先有效解決兼容性問題的平臺將有望在應用環節取得競爭優勢。

其次,從市場走向來看,未來一段時期內智能手機操作系統市場被若干主要產品瓜分的可能性較大,這是由各產品都有優劣勢和各自代表的產業鏈都具相當實力的特點所決定的。Symbian面臨開源進程緩慢、自身性能/功能趨向落后以及跟諾基亞關系處理等一系列問題,要重新取得當初的絕對領先地位難度很大。作為封閉系統,Mac OS X、Blackberry OS、Palm OS的市場表現完全取決于其終端銷售情況,無論從Apple和RIM的公司實力還是其終端產品線看,這三個平臺都將面臨現實的發展邊界問題(即市場份額上升到一定數量級后就難以繼續提高)。Linux陣營由于開源特點以及較良好的應用開發基礎,如果能夠有效地解決產業鏈整合以及開源帶來的版本眾多、兼容性難以保障等問題,其市場潛力將有望加速被釋放。Windows Mobile的發展前景不容樂觀,作為一種封閉、需要收取較高授權費、其所有者缺乏終端產品而且平臺性能跟領先者存在相當差距的平臺,Windows Mobile跟上述操作系統競爭都在不同方面存在劣勢,近兩年其市場份額不斷下滑已驗證了這一點,要扭轉這種不利的發展態勢,Windows Mobile需要在改革授權制度、加快新產品上市、加強應用開發支持等方面綜合努力。

最后,結合整個智能手機及相關產業格局看,未來各方力量會圍繞智能手機操作系統展開新的持續競爭和博弈。由于其所有者的終端銷售業績良好及應用環境建設較為順利,Mac OS X、Blackberry OS預計將維持現有封閉而且從終端-操作系統-應用全環節掌控的發展模式。Andriod發展初期受部分功能不完善、應用較薄弱等因素影響,相當有實力的終端廠商持觀望態度,而態度較積極的普通終端廠商又受技術研發實力制約面臨較高的進入門檻;但隨著Andriod在2009年加速完善,不僅越來越多的主流終端廠商加入,而且不少生產灰色手機的終端廠商也在積極研發基于Andriod的終端,Andriod手機有可能成為未來灰色智能手機市場的重要力量。另外,中國移動基于Andriod開發了自有手機操作系統OMS并建設了與之對應的應用商店Mobile Market,從而力求在電信運營商圍繞移動互聯網的競爭中取得主動,但由于Andriod本質上由Google主導,而OMS由中國移動主導,這兩種產品運作模式的關系仍有一些不清晰的地方,例如,Andriod仍在快速升級版本,OMS的升級速度則比較緩慢,未來Andriod跟OMS之間的兼容性就不容樂觀,OMS也會淪為事實上半封閉的系統,也正是這些原因,其他運營商對中國移動的OMS模式仍持觀望態度。Symbian雖然在開源及未來發展方面有一定不確定性,但一旦順利進入開源發展階段,由于Symbian擁有較良好的主流硬件平臺支持、成熟的程序開發基礎及豐富的免費應用,如果屆時采取免費授權策略,Symbian會對普通終端廠商采用其研發入門級的智能手機有相當的吸引力,而部分運營商也可能基于Symbian開發自有的手機平臺并建設與之相當應的應用軟件環境,這也跟中國移動在OMS上的舉措類似。Palm OS封閉但功能較完善而且在美國市場有一定影響力的特點,使其對強勢的電信運營商、終端廠商都會產生一定的吸引力:強勢的電信運營商可通過收購Palm OS作為真正自有的智能手機主流平臺并建設相應的應用環境,以提升自身在移動互聯網領域的主動權,而原來在智能手機市場表現一般甚至尚未大規模介入的終端廠商,如果收購獲得Palm OS則有望縮短操作系統研發以及競爭力形成的周期。

參考文獻

[1]黃東巍,張智江,郭達,等. 3G終端及業務技術[M]. 北京:機械工業出版社,2009.

[2]陳如明. 中國手機終端務實發展策略[J]. 移動通信,2009年7月上:62-65.

【作者簡介】