Android甜點的新口味

周慶建

近年來，智能手機的發展越來越勢不可擋，而Android操作系統的市場占有率在2011年11月份已經占全球智能手機操作系統市場份額的52.5%，在中國其占有率更是高達58%，超過了蘋果公司的iOS，以及RIM的Blackberry OS，更是打敗了過去一直是世界第一的塞班系統。【配表1】

Android操作系統之所以發展得如此迅猛，開放性是一個重要原因。Android操作系統最初由Andy Rubin開發，是基于Linux的開放源碼操作系統，2005年被谷歌收購。

2007年11月，谷歌連同84家硬件制造商、軟件開發商及電信運營商組成開放手持設備聯盟（Open Handset Alliance，縮寫OHA），共同開發改進Android操作系統并生產制造支持Android的智能手機，并陸續擴展到平板電腦及其他領域上。由于Android操作系統的開放性及可移植性，在大部分電子產品上都可采用，包括手機、上網本、汽車設備、internet box等。

除了OHA組織，Android還有許多由來自世界各地的開發者組成的開源社區，專門負責開發Android的應用程序，用來擴展Android的功能性。這些應用程序都可以發布在Android電子市場，截止到2011年12月其上的下載量已多達100億次。

Android系統以差不多每半年一次的步伐進行升級，并且每個版本都有一個非常可愛的甜點名字，比如1.5版叫做Cupcake（紙杯蛋糕）、1.6版為Donut（甜甜圈）、2.0/2.1叫éclair（閃電泡芙）、2.2版為Froyo（凍酸奶）、2.3版為Gingerbread（姜餅）、3.0版叫Honeycomb（蜂窩）及4.0版稱為Ice Cream Sandwich （冰激凌三明治）。目前市場上的手機產品以2.3的Gingerbread為主，由于Honeycomb是專為平板電腦做的優化版本，所以未來市面上的手機新產品都會陸續演進到4.0的ICS版本。【配圖1】

由于Android操作系統的開放性，它的發展得到了各大手機制造商的擁護和推動，但也直接導致了各廠家之間的競爭比以往更加激烈。更大的屏幕、更高的屏幕分辨率、更快的主頻、更高像素的照相機，這些硬件方面的配置直接關系到產品的價格，屬于硬指標；而更好的用戶體驗，更多的專屬功能，甚至是更漂亮的界面這些軟指標則更能衡量產品素養。

圖2所示即為Android系統架構，很明顯可以看出是由五部分組成，分別是：Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications。其中Application Framework這部分也是開發者最關心的開放性所在。通過提供開放的開發平臺，Android使開發者擁有編制更多更豐富更新穎應用程序的自由。開發者可以完全使用核心應用程序所使用的框架API組。應用程序的體系結構旨在簡化組件的重用，任意應用程序都能夠發布它的功能并且任意其他應用程序可以使用這些功能。這樣來看，所有的應用程序都可以看做是一組服務和系統，包括：視圖、內容提供者、資源管理器、通知管理器和活動管理器。

從上述Android系統架構可以看出，開放性系統的魅力在于提供了一個核心的應用程序集合，包括電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯系人等，而在此基礎上，開發者可以開發更加豐富多樣的應用程序來增加增強手機的用戶體驗。下面將分別介紹幾條未來Android手機的軟件應用亮點，這些技術對手機制造商及運營商而言，可以提升自身產品的獨特性及競爭力，對用戶而言則意味著更優秀的用戶體驗。

一、手機UI

UI（User Interface）是用戶界面的簡稱，好的UI設計不僅要使軟件變得有個性有品位，還要讓軟件的操作變得舒適、簡單、自由，并能充分體現軟件的定位和特點。手機UI設計已經成為手機核心競爭力的一部分，好的UI不僅能帶來華麗的視覺效果，也可以給用戶操作手機帶來更好的體驗感受。

手機UI的范圍大而廣泛，而目前市場上Android系統的主流產品中，各大廠商都在UI上下足功夫，推出了具有自身命名概念的各類UI，如三星的TouchWiz、HTC的Sense、摩托羅拉的Blur、酷派的CoolTouch、小米的MiUI等。手機UI的創意通常體現在整體風格、配色、解鎖、主屏、個性化設置、widget、公共控件等多種元素上。

圖3為HTC最新的Sense UI，除了絢麗的天氣和時間顯示之外，還有可以集合社交網站的桌面小部件。同時可以看到其音樂播放器也不同于原生的Android播放器，HTC做了進一步的設計優化。雖然同為Android操作系統，但UI的個性化無疑是對用戶最直觀的品牌沖擊。

二、NFC功能

在現實生活中，手機錢包的應用越來越多：用手機充當支付工具，用手機做交通卡，使用手機讀取標簽信息……而這些功能的實現都需要手機具備NFC功能。

NFC（Near Field Communication近場通信）是由非接觸式射頻識別RFID與互聯技術的融合演變而來，是一種近距離無線通信技術標準。它在單一芯片上集成了非接觸式讀卡器、非接觸式智能卡和點對點的功能，能在大約10cm的范圍內建立設備間的連接。

不同于RFID，NFC采用雙向識別和連接，通信雙方不存在固定的主從關系。紅外要求設備在30度角以內且不能移動，NFC比紅外更快，操作也更為簡單。總體來看，NFC的優勢非常明顯：功耗極低、成本低、安全性好，其速率基本能滿足設備之間小數據量的信息交換需求。

NFC終端有三種工作模式：主動模式、被動模式和雙向模式。在主動模式下，主動發出自己的射頻場去識別和讀/寫別的NFC設備；被動模式下，NFC可以模擬成一個卡被讀/寫，它只在其他設備發出的射頻場中被動響應；雙向模式下，雙方都主動發出射頻場來建立點對點的通信。

現有的主流NFC方案有兩種：一種是NFC功能芯片和天線與手機的其他部分以及SIM卡獨立，但NFC模塊與手機共用電池。電池有電時，NFC模塊可以工作在三種模式下；電池斷電時，只工作于被動模式下，相當于普通的一卡通。手機開關機對NFC模塊無影響。另一種方案是把NFC應用放在SIM卡中。a

Android的2.3 Gingerbread版本已經實現了NFC功能。如三星和谷歌開發的Nexus S已經集合了NFC功能，雖然功能比較單一，只有Android原生的Tags應用，并且裁剪了寫標記功能。但是安卓市場有很多NFC相關的應用，如TagWriter等，可以彌補這一缺陷。而且Android 2.3.4以后的NFC完善了卡模擬功能，可以實現無線支付功能。

三、手機安全

手機涉及到用戶的諸多個人信息，如：地理信息、聯系人、通話記錄以及使用手機進行網上交易的記錄等。如果這些信息保護不當，一旦被惡意軟件竊取作用于非法活動，后果將非常嚴重。目前Android手機敏感信息被濫用現象非常嚴重，大量軟件讀取本不需要的用戶私密信息，從而導致用戶敏感資料泄露。而第三方廠商開發的大量用戶安全軟件業存在著盜竊用戶私密信息的行為。

雖然Android操作系統的市場份額已超過塞班，躍居第一位，但據McAfee公司的調查報告發現，在2011下半年，約三分之二的惡意軟件針對Android操作系統，這也使得Android系統面臨著巨大的安全挑戰。之所以會出現這種情況是因為Android的安全機制有諸多不足，比如最明顯的是缺乏安全開發的高層API接口，使用不安全的Java虛擬機來執行應用，同時對應用而言缺乏可信的數字簽名。

對開源系統來說最令人頭疼的問題是各個運營商、設備制造商以及機型的多樣性。但這反倒在一定程度上阻止了Android整個生態系統被破壞的可能性——因為要開發一個對所有機器都有效的惡意軟件非常困難。最新發布的ICS版本，目標是將過去發布的諸多版本整合為一個更加緊密的系統，但也相應地提高了Android系統被攻擊的可能性。

目前手機安全可分為以下幾種：芯片級安全采用加密芯片對通信鏈路進行加密權限管理；操作系統級安全利用操作系統本身提供的保護機制，如Android的Java的沙箱機制、文件系統加密等；網絡層安全如采用SSL、Https等協議，對Http協議內容加密；內容安全采用數字簽名DRM；病毒和木馬安全則需要金山、360、網秦這樣的專業反病毒公司來提供支持。

以上幾種安全機制需要綜合運用，這也是考驗手機制造商的重要任務，因為就長期來看如果安全問題得不到有效解決，則用戶的忠誠度就會受到嚴重打擊從而轉頭其他操作系統。