《電子技術應用》
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平板電腦研究綜述
來源:微型機與應用2011年第11期
王宗良,高 靜,阿木古楞
(內蒙古農(nóng)業(yè)大學 計算機與信息技術學院,內蒙古 呼和浩特 010080)
摘要: 從操作系統(tǒng)、硬件、應用等方面對平板電腦的市場進行了分析,并作出了相應的總結和預測。
Abstract:
Key words :

摘  要: 從操作系統(tǒng)、硬件、應用等方面對平板電腦的市場進行了分析,并作出了相應的總結和預測。
關鍵詞: 平板電腦;ios;平板電腦操作系統(tǒng);平板電腦應用

1 平板電腦的發(fā)展史
 平板電腦(Tablet PC)是一種小型、攜帶方便的個人電腦,以觸摸屏作為基本輸入設備,并允許用戶通過觸控筆或數(shù)字筆進行操作,而不是傳統(tǒng)的鍵盤或鼠標。
 早在2002年微軟就提出平板電腦概念:平板電腦除了具有筆記本的功能外還有語音識別和手寫功能。當時平板電腦的主要生產(chǎn)商有:Acer、HP、Fujitsu等,多采用Windows XP Tablet PC Edition操作系統(tǒng),它們都以觸控筆作為輸入設備。很多軟件是專為平板電腦設計的,不能運行在其他設備上。由于技術和價格等原因平板電腦不能實現(xiàn)普及,主要應于一些垂直行業(yè),如醫(yī)療、運輸和物流等。直到2010年蘋果公司的喬布斯對平板電腦概念進行了重新思考定位:以超薄、輕便的外觀,高精度的電容多點觸控屏,更低價格,更強娛樂性能等特點區(qū)別于傳統(tǒng)平板電腦。當前平板電腦生產(chǎn)商有:蘋果、三星、Dell、HP、聯(lián)想、漢王、愛國者等。
 平板電腦作為PC機的一個衍生品,相比于筆記本具有很明顯的優(yōu)點:小巧便攜、開關機速度快、電池續(xù)航時間長、可以在移動中操作、支持手寫輸入或語音輸入、可提供一個相對完整PC機的功能,應用領域廣泛,如:外出旅行、實地考察、戶外數(shù)據(jù)采集等,又很方便地接入無線網(wǎng)絡,使得平板電腦相比其他PC設備有明顯優(yōu)勢。它與智能手機相比:屏幕更大、功能更多、處理能力更強。
2 平板電腦的研究現(xiàn)狀
 平板電腦是當前移動終端中最熱門的一個研究點,本文從市場、操作系統(tǒng)、硬件和應用四個方面,概述平板電腦的研究現(xiàn)狀。
2.1 平板電腦市場狀況
 Caris & Co.的分析師羅伯特-西赫拉認為2011年平板電腦的整體銷量將是2010年的三倍以上。Forrester Research《2015年美國消費者PC市場》報告顯示:平板電腦的銷量在2012年時超越上網(wǎng)本。IDC預測[1]:到2014年,亞太地區(qū)平板電腦出貨量將是2009年六倍。In-Star預測:2010年平板電腦出貨量將增長230%。Gartner預計2010年平板電腦的出貨量將達到1 050萬臺。IDG表示,2011年將是平板電腦市場規(guī)模增長最關鍵的一年。Isuppli預計,根據(jù)當前的ipad銷量走勢,2011年的銷量會從預期的1 440萬臺調高到3 650萬臺,到2012年將達到5 040萬臺。
多家市場調研公司都預測未來平板電腦市場會異?;馃?。各大PC廠商也因此紛紛推出自己的平板電腦。國外平板電腦:蘋果Ipad、三星Galaxy Tab、Dell Streak、HP Slate、ASUS Eeepad等;國內平板電腦:聯(lián)想 樂pad、漢王touchpad、長城Gbook和Gpad、愛國者aigopad、國美電器Flytouch等。
從以上數(shù)據(jù)和市場情況可以得知,平板電腦市場有很大的發(fā)展?jié)摿?,隨著用戶數(shù)量不斷增加,其市場前景相當樂觀,也預示著平板電腦的崛起。
2.2 平板電腦的操作系統(tǒng)
 平板電腦的操作系統(tǒng)主要有:ios、Windows os、Chrome os、Android os、Web os、meego。當前平板電腦市場主流的操作系統(tǒng)是谷歌android os 和蘋果ios,其他系統(tǒng)也占有一定的份額,呈現(xiàn)多個系統(tǒng)并存的局面。
 ios是由蘋果公司開發(fā)的以Darwin為基礎的操作系統(tǒng),主要為iPhone、iPod、itouch以及iPad使用。ios的系統(tǒng)架構分為四個層次:核心操作系統(tǒng)層,核心服務層,媒體層,可輕觸層。雖然ios不是開源操作系統(tǒng),但可從官方App Store上下載30萬款應用程序。
Windows 7是一款基于Windows NT核心的桌面電腦操作系統(tǒng),用戶可使用鼠標和鍵盤獲得更好的體驗,而且兼容絕大多數(shù)應用配備。但該系統(tǒng)占據(jù)非常大存儲空間,對硬件的要求高。當應用于平板電腦時,在硬件配置較低情況下會出現(xiàn)系統(tǒng)運行不流暢、待機時間短等問題。Windows Phone 7[2]架構基于Windows CE 6.0內核,主要包括三個組件區(qū)域:內核模式組件、用戶模式組件和硬件組件,采用兩種不同的文件系統(tǒng):系統(tǒng)文件為IMFDS,用戶文件為TexFAT。微軟提供2D和Direct3D 11的運行時刻,此外還支持藍牙2.1,該平臺與軟件的兼容性近乎完美。
谷歌Chrome os是一款基于Linux核心架構的快速、簡潔、安全的云操作系統(tǒng)。它是由云服務負責處理和存儲,更像是通向在線內容和服務的窗口。Chromium os是Chrome os的開源版本,也是當前最新版本,Google承諾的很多功能依然缺失,如云打印(Cloud Print)。媒體播放器、對USB和SD卡存儲的支持等基本功能也都還處在實驗階段,除了瀏覽器外,其他與操縱系統(tǒng)相關的功能都很粗糙,但Chromium os新增了鍵位分配、用戶管理等新功能。谷歌認為沒什么是本地的,一切內容都在服務器上運行,并通過互聯(lián)網(wǎng)來訪問。谷歌“一切內容都在云中”的想法,很可能會限制Chorme os的吸引力。
Android os是Google開發(fā)的基于Linux平臺的開源操作系統(tǒng)。它包括操作系統(tǒng)、用戶界面和應用程序。操作系統(tǒng)分為四層:Linux內核層、系統(tǒng)運行庫層、應用框架層、應用層。Android os允許存在云應用程序、基于服務器的應用程序和本地應用程序,而Chrome os缺乏這一優(yōu)點。這就是為什么各大硬件廠商都決定生產(chǎn)使用Android os的平板電腦。目前Android 2.3是最新版本,既可以用于手機也可用于平板電腦。
 對于蘋果之外的廠商來說,如今真有實力與蘋果抗衡的,只剩下Android。當前在美國Android系統(tǒng)的市場份額逼近蘋果ios。雖然惠普的Web os也能提供同樣的平臺優(yōu)勢,但惠普需要一年時間才能憑借Web os有所作為,同時Web os受網(wǎng)速影響嚴重。而meego操作系統(tǒng)是由英特爾和諾基亞聯(lián)合開發(fā)一個基于Linux內核的開源操作系統(tǒng),市場上只有諾基亞N900搭載了該系統(tǒng),應用設備數(shù)量較少,應用軟件數(shù)量不多,它最后能否發(fā)展壯大,現(xiàn)在還是一個謎。
未來大多數(shù)平板電腦可能采用Android系統(tǒng)。從廠家角度來說,選擇Android系統(tǒng)能降低平板電腦的生產(chǎn)成本,同時Android平臺的開放性和諸多的開源應用,可以為平板電腦提供足夠的內容資源。從操作系統(tǒng)安全性上看,Android、ios、meego等基于Linux內核的系統(tǒng)相比Windows系統(tǒng)具有更高的安全性。到底誰是移動電子設備系統(tǒng)的最后贏家,現(xiàn)在還是個未知數(shù)。

 


2.3 平板電腦的硬件
 平板電腦硬件指標主要是CPU、內存、硬盤、觸控屏、電池。CPU:決定平板電腦的處理能力;內存:反映了可運行軟件的大小和數(shù)量;硬盤:決定用戶可用存儲空間;觸控屏:直接影響用戶操作體驗;電池:影響用戶體驗時間。平板電腦硬件是用戶體驗的一個基礎。
 平板電腦按體系架構分為X86架構和ARM架構兩種。從表1中得知,基于X86架構的平板電腦采用intel處理器+windows操作系統(tǒng);而基于ARM架構平板電腦采用ARM處理器+android os或ios等。當前大多數(shù)平板電腦生產(chǎn)商采用ARM架構,其優(yōu)點在于成本低、并發(fā)總線多、功耗低、體積小。

 X86架構平臺:Intel推出CPU和GPU整合到一個單獨的芯片架構sandy bridge;ARM架構平臺:Nvidia推出了基于A9架構的2.8GHz主頻的tegra2雙核芯片。蘋果的ipad、愛國者aigopad等平板電腦采用的是ARM架構。ARM架構產(chǎn)品具有功耗低、成本低等優(yōu)點,但兼容性是其一大弊端,每一個外設都必須由生產(chǎn)廠商去更新驅動,這對用戶體驗是一大問題。HP slate、漢王 touchpad等采用X86架構,性能與上網(wǎng)本差不多,兼容性強,但其售價高、功耗大、硬件成本高。兩大架構誰是最后的贏家,取決于用戶的選擇。
 飛兆半導體設計出固定輸出降壓調節(jié)器,延長了平板電腦的待機時間。賽普拉斯推出true touch控制器,可跟蹤多個手指同時動作,提供精確定位,而不產(chǎn)生延遲。集邦科技指出:內建式Nand Flash的使用,提升了平板電腦的讀寫速度。這些硬件產(chǎn)品的開發(fā),為平板電腦的發(fā)展奠定了堅實的硬件基礎。
2.4 平板電腦的應用
 平板電腦可按用途分為通用平板電腦和專用平板電腦。當前市場上平板電腦主要面向于娛樂、游戲和商務應用,屬于通用平板電腦。而專用平板電腦是專門為某一特定領域生產(chǎn)定制具有特定功能的平板電腦。
通用平板電腦是在電子閱讀器市場被催熱后推出的。像平板電腦ipad應用于閱讀電子書、看視頻、玩游戲、發(fā)電子郵件等。其應用軟件存放在App Store中,有將近30萬款軟件供用戶下載使用,例如:iBooks、辦公office2011等,但大多數(shù)軟件是收費的。蘋果推出了iWork等12項創(chuàng)新應用程序以及SDK下載。基于谷歌Android系統(tǒng)的三星Galaxy Tab平板電腦主要應用于閱讀報紙、玩游戲、導航等。其應用軟件存放于Android應用商店,例如:辦公軟件office、電子書、導航等應用軟件。谷歌在官方網(wǎng)站發(fā)布了SDK。Verizon、亞馬遜等廠商也推出的Android應用商店,有近10萬款的應用收費軟件供用戶下載使用?;贑hrome os的平板電腦的應用軟件存放在chrome web store中,而基于meego和Web os的應用軟件還在研發(fā)中。
 通用平板電腦有著較強的娛樂功能和商務功能,因此應用軟件的質量和數(shù)量成為用戶評價通用平板電腦的標準。ipad作為通用平板電腦成功的典范,不僅實現(xiàn)了內容和服務的無縫化結合,更重要的是其成熟穩(wěn)固的商業(yè)運營模式“設備+內容+運營商服務”[3],這種完整的體驗吸引著大批用戶。通用平板電腦若把自有平臺優(yōu)勢和應用與運營商服務相結合,將在移動終端設備的競爭中凸顯出優(yōu)勢地位。
 平板電腦應用于專業(yè)領域即專用平板電腦,要求具有性能穩(wěn)定、適合復雜環(huán)境的能力,它不能像通用平板電腦一樣通過安裝兼容軟件進行應用。因為安裝兼容軟件很可能會出現(xiàn)兼容問題,這樣不利于實現(xiàn)平板電腦的性能穩(wěn)定和最佳化。隨著平板電腦技術的不斷發(fā)展,在商務方面和特定領域的應用也將越來越多,如應用于電子商務、城市規(guī)劃測量、農(nóng)業(yè)信息采集等。像淘寶定制的淘pad,它提供給用戶客戶端,包括“隨身購”、“淘掌柜”、“數(shù)字商城”、“移動支付寶”等,賣家可以通過客戶端在線管理店鋪,買家則可以隨時隨地完成上網(wǎng)搜索、購物等環(huán)節(jié)。當然專用平板電腦對工作環(huán)境的適應能力和穩(wěn)定性都有一定的要求,如在-20℃的環(huán)境中采集數(shù)據(jù)等。面向專業(yè)領域的專用平板電腦也將成為未來平板電腦發(fā)展的重要方向。
 綜上所述,平板電腦可采用“設備+內容+運營商服務”三者相結合的方式,將其優(yōu)勢發(fā)揮到極致。娛樂和商務應用可作為通用平板電腦主要發(fā)展方向,增強通用平板電腦的娛樂和商務功能,最重要的是保證軟件質量、提高應用軟件的數(shù)量。而專用平板電腦主要針對專業(yè)特定領域,則需要在定制時提高平板電腦穩(wěn)定性和適應復雜環(huán)境的能力。
 通過以上幾個方面的分析得知,平板電腦應采用支持多任務執(zhí)行和支持flash、mp4等視頻的平板電腦操作系統(tǒng);硬件采用大容量且體積小的硬盤、漂亮的外觀設計、合理的人體工程學設計、內置攝像頭、可替換的電池、支持外置USB和高清HDMI接口、高精度的觸控屏;軟件應用應免費集成核心服務、更好的WEB瀏覽器、更多的應用軟件,作為娛樂通用平板電腦的研發(fā)趨勢[4]。國產(chǎn)平板電腦最重要的是生產(chǎn)符合中國人習慣的平板電腦。未來平板電腦會以較低的價格、明確的定位、易于用戶接受的使用習慣和成熟的產(chǎn)業(yè)整合鏈,作為生存發(fā)展的根本。
參考文獻
[1] IDC.iPad拉動 2014年平板電腦出貨量達4600萬[EB/OL].http://www.donews.com/it/201005/90944.shtm,2010-05-21/2010-12-24.
[2] 蕭蕭.Windows Phone 7系統(tǒng)架構文檔泄露[EB/OL].http://news.mydrivers.com/1/164/164376.htm, 2010-05-17/2010-12-25.
[3] 許翠蘋.聯(lián)網(wǎng)平板電腦[J].通信世界,2010,6(184):38.
[4] Along.創(chuàng)新平板電腦:下一代移動商務的主角[EB/OL]. http://www.it.com.cn/notebook/news/fx/2010/05/14/07/799743_2.html,2010-05-14/2010-12-25.

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