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Android平台應用萬眾矚目!
Mobile 2.0開放手機平台劃時代變革

【作者: 鍾榮峰】   2009年01月06日 星期二

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Android平台手機G1正式亮相

由台灣宏達電(HTC)代工、全球電信巨頭T-Mobile USA銷售、以Google所主導之Android平台為基礎的G1手機,在去年9月23日正式亮相,10月22日T-Mobile USA正式發售。Android平台手機的問世,代表著智慧型手機市場已進入Android平台手機、Apple的iPhone以及Nokia大力支持的Symbian手機三國鼎立激烈競爭的階段。


Android平台炙手可熱,越來越多的廠商紛紛參與Google所主導的開放手機聯盟,除了既有的34家成員外,包括AKM、ARM、華碩(Asus)、Atheros、Borqs、Sony Ericsson、台灣國際航電(Garmin)、華為(Huawei)、Omron、Softbank、Teleca及Toshiba也正式加入。Android平台手機將在今年如雨後春筍般湧現,T-Mobile和HTC合作的Android G2手機預計在今年Q1~Q2推出;Garmin考慮同時開發Android和Linux兩大平台,首款Garmin Android手機計劃最快於今年下半年亮相;手機大廠Motorola的Android平台手機的上市時間預估在今年年底左右;華碩也投入開發Android手機系統,預計最快今年首季將可推出相關產品。


《圖一 T-Mobile銷售由台灣宏達電(HTC)代工的Android G1手機 》
《圖一 T-Mobile銷售由台灣宏達電(HTC)代工的Android G1手機 》資料來源:路透社

Android平台正改變手機產業生態

Google所主導的Android開放平台改變了既有智慧型手機的生態,引領新一波智慧型手機發展趨勢。Android平台的開放設計架構,對許多有志於參與手機應用軟體設計的廠商開啟了方便之門。到底這波方興未艾的Android平台潮流及技術應用特色究竟為何?由資策會網路多媒體研究所主辦、嵌入式產業聯盟TEIA執行、零組件雜誌以及EDN和WDDA協辦的「Android Platform應用與技術開發論壇」,吸引超過500名手機產業、軟體研發、硬體設計、研究機構等各界專業人士報名參與,針對智慧手機產業趨勢、Android平台創意設計、技術架構、應用軟體框架開發、以及開放式行動平台應用等多元面向,從市場、技術與應用完整角度進行深入探討分析,完整掌握Android平台發展輪廓!


《圖二 參與「Android Platform應用與技術開發論壇」貴賓發表致詞:圖左至右為資策會副執行長王瑋、嵌入式產業聯盟TEIA副會長劉惠玲以及台灣Google工程研究所兼Google台灣區總經理簡立峰》
《圖二 參與「Android Platform應用與技術開發論壇」貴賓發表致詞:圖左至右為資策會副執行長王瑋、嵌入式產業聯盟TEIA副會長劉惠玲以及台灣Google工程研究所兼Google台灣區總經理簡立峰》

智慧通話裝置(SCD)持續成長

資策會MIC行動通訊資深產業分析師張家維表示,SCD(Smart Cellular Device)市場涵蓋智慧型手機和PDA phone,由於網路多媒體視訊應用日益普及,市場對於具備3G無線傳輸功能手機的需求越來越高,加上終端價格持續下滑,手機外觀多樣化及內部UI介面操作簡便,加上低價SCD市場發展可期,亞太地區和新興國家將成支撐全球智慧型手機的重要動能,預估未來整體SCD市場仍持續高度成長。2008年全球SCD出貨量可達1.61億支,佔整體手機出貨量的12.7%,到2012年此一比重將達28.5%。市場調查研究機構ABI Research亦預估到2010年,具備連結上網功能的行動裝置出貨規模將超過4億支。


智慧型手機開放平台蔚為主流

《圖三 「Android Platform應用與技術開發論壇」吸引超過500名專業人士共襄盛舉!》
《圖三 「Android Platform應用與技術開發論壇」吸引超過500名專業人士共襄盛舉!》

張家維資深分析師提出數據表示,Apple的iPhone在全球攻城掠地,其市佔率從2007年的3.63%,大幅成長到2008年的10.14%。Nokia的智慧型手機市佔率,則從去年的49.5%大幅下滑為39.1%,HTC則從2.23%成長至4.65%。為因應智慧型手機開放平台的發展趨勢,Nokia已出資4.1億美元收購Symbian其他52%的股權,擁有Symbian所有股份,目標便是要把Symbian轉為開放的行動平台,迎接Android平台的直接挑戰。張家維認為,開放性手機平台發展勢不可擋,專屬性系統平台將全面轉向開放性設計。


《圖四 資策會MIC行動通訊資深產業分析師張家維認為,未來智慧型手機包括Android平台裝置在內,應用功能將以觸控螢幕、GPS導航和Internet接取功能作為主軸》
《圖四 資策會MIC行動通訊資深產業分析師張家維認為,未來智慧型手機包括Android平台裝置在內,應用功能將以觸控螢幕、GPS導航和Internet接取功能作為主軸》

Android平台手機應用功能大要

三大功能:觸控螢幕、GPS導航和Internet接取

張家維指出,從全球五大智慧型手機規格來看,不難發現其主要功能發展趨勢。Nokia及Apple首重多媒體支援能力,將智慧型手機定位為商務機種的RIM、Motorola及HTC,五大智慧型手機均搭載觸控螢幕功能。值得注意的是,60%的智慧型手機亦具備GPS導航功能,整體來看,未來智慧型手機包括Android平台裝置在內,應用功能將以觸控螢幕、GPS導航和Internet接取功能作為主軸。


開放彈性連結上網設計

ARM台灣分公司行銷部經理王建元進一步表示,Android平台採取以開放性的JavaScript設計browsing,突破Browser供應商在嵌入式browsing的侷限,其容易嵌入網頁的開放設計(Apps can easily embed the web)以及應用平行運作(Apps can run in parallel)的特性,目的在於讓Android平台手機使用者方便地應用web browsing功能,且能順暢地在不同的web browsers之間輕易轉換,消費者可擁有如同在PC或NB端一般的使用體驗。同時為因應Android平台手機接取上網多媒體圖形和視訊等應用需求,提供多媒體晶片IP支援便非常關鍵,這包括2D/3D圖形影像處理器、Open GL ES或Open VG等驅動引擎、Java中介軟體、設計工具以及UI和應用軟體內容架構等。目前以ARM設計工具為基礎的Fabric IP和Physical IP供應商包括Realview、Artisan、AMBA3、TrustZone、KHRONOS等,均能滿足相關設計需求。


王建元強調,當具備開放作業系統特性的Android手機平台可以如同PC和NB一般上網時,其應用想像便無限寬廣,社群網路(Social Networking)結合GPS定位導航的LBS服務(Location-Based Service)便是其中顯例。


《圖五 ARM台灣分公司行銷部經理王建元表示,Android平台架構容易嵌入網頁的開放設計(Apps can easily embed the web)以及應用平行運作(Apps can run in parallel)的特性,目的在於讓使用者方便地應用web browsing功能》
《圖五 ARM台灣分公司行銷部經理王建元表示,Android平台架構容易嵌入網頁的開放設計(Apps can easily embed the web)以及應用平行運作(Apps can run in parallel)的特性,目的在於讓使用者方便地應用web browsing功能》

社群網路和LBS應用百花齊放

資策會網路多媒體研究所組長王仁志從Google提供1000萬美金所舉辦針對Android軟體開發工具(SDK)的ADC競賽作品中分析指出,社群網路和LBS是Android平台應用軟體的發展重點,E-mail、即時通(IM)和電子月曆等通常是必備功能,至於多媒體及遊戲的設計後勢也備受看好。


王仁志表示,在前50名入圍ADC設計產品中,具備LBS功能作為Android平台應用核心者便佔38%,安全追蹤則佔16%,音樂娛樂佔15%,通訊錄和即時通設計佔13%,生活購物搜尋定位則佔9%。以LBS應用為核心的ADC設計產品,除了cab4me計程車定位招呼服務之外,還包括掃瞄商品標籤進行比價後、利用GPS導航協尋附近適合商家位置的Compare Everywhere和GoCart設計,後者並結合Google Maps功能提供商品價格追蹤功能。至於在社群網路應用部分,Life360設計則是可讓自己家庭成員和居家鄰近社區藉由Local Social Networking平台,分享即時資訊、安全監控和定位追蹤訊息等。此外不同於一般人際關係的訊息分享,TuneWiki社群網路設計則藉由動態地播放歌詞結合Google Maps功能,可讓使用者透過Android手機在全球各地搜尋到喜愛同類音樂的愛好者。



《圖六 以Android平台架構為基礎的cab4me計程車定位招呼應用軟體 》
《圖六 以Android平台架構為基礎的cab4me計程車定位招呼應用軟體 》資料來源:www.cab4me.com

王仁志指出,透過Google自身有意無意的推波助瀾、加上ADC競賽作品的相輔相成,Android平台的創意設計方向一定程度地集中在LBS和社群網路應用。Google正希望藉由Android平台上的社群網路和LBS應用,深化Google Maps的滲透率,並進一步搭配即時資訊更新分享和Google Account等功能,Android平台的開放性設計,也是強化Google其他產品和解決方案影響力的重要媒介。



《圖七 以Android平台架構為基礎的Life360社區社群網路即時資訊分享應用軟體 》
《圖七 以Android平台架構為基礎的Life360社區社群網路即時資訊分享應用軟體 》資料來源:www. Life360.com

接取上網低功耗設計

晶心科技(Andes)智財服務與市場部經理李明豪表示,Android平台應用多媒體行動上網需要進一步的低功耗設計,因此提供以Linux架構為基礎的節能設計方案和省能軟體控制技術非常關鍵。這表示在硬體元件設計上必須照顧到Clock gating、Power、PCU controls、電壓電流轉換控制等環節,並針對CPU運算、休眠、待命、關機等各種狀況,設計相適應的低功耗軟體控制。軟體控制低功耗設計是晶心科技在2009年的主要發展項目。整體來看,晶心科技遵循IBM所提出的DPM節能設計架構,對於作業系統、電源喚醒應用、電源管理、電源供應、System clock generation、記憶體控制、CPU等元件,均有相適應的軟體控制設計方案。


開放性Android軟體平台設計特色

突破傳統嵌入式架構思維

遠聯科技嵌入式軟體技術顧問高煥堂表示,Android平台軟體架構從底層到上層可分為Linux Kernel作業系統、C/C++組件層的Libraries、Android Runtime、應用框架(Application Framework;AF)以及最上層的應用軟體(Applications;Apps)。Android軟體平台具劃時代的開放性設計,主要便是在應用軟體(Apps)、應用框架(AF)和Libraries均具備開放性的修改設計空間。有別於一般傳統嵌入式架構思維,Android平台突破性創新設計便是把應用框架層獨立出來,作為聯繫Apps與Libraries的幕後主架構,可讓軟硬體產業開創發揮多重面向和多重整合的設計想像。



《圖八 Android軟體堆疊組件層架構示意圖》
《圖八 Android軟體堆疊組件層架構示意圖》

應用框架是Android平台的骨幹

高煥堂特別指出,以應用框架作為溝通聯繫的橋樑,Libraries組件能彈性靈活地針對Apps實際需求進行重複設計,應用框架也以Form形式框住並規範Apps,讓應用程式擁有共同介面,使應用程式之間與平台之間容易互通。應用框架和Linux作業系統及硬體層均屬於穩定無須更動的架構(不過應用框架可以透過物件導向的概念進行小幅度的SubClass修正),介於中間的Libraries和Runtime組件層扮演adapter融合角色,最上層的Apps組件層則具備易抽換(PnP)特性。Android平台便是以應用框架為骨幹去聯繫整合各層進而發揮創造開放設計的軟體架構。


高煥堂強調,應用框架賦予Android平台最基本的定義與職能。這也是為何Google要在設計架構中特別將應用框架層獨立出來的緣故。Google在開放手機聯盟(OHA)主導的重要性,也就像應用框架之於整個Android應用平台一般。


《圖九 遠聯科技嵌入式軟體技術顧問高煥堂指出,Android平台突破性創新設計便是把應用框架層獨立出來,作為聯繫Apps與Libraries的幕後主架構,可讓軟硬體產業開創多重面向和多重整合的發揮空間》
《圖九 遠聯科技嵌入式軟體技術顧問高煥堂指出,Android平台突破性創新設計便是把應用框架層獨立出來,作為聯繫Apps與Libraries的幕後主架構,可讓軟硬體產業開創多重面向和多重整合的發揮空間》

開放設計空間彈性靈活

在Android平台架構中,Libraries組件層設計彈性靈活,可針對最上層Apps設計需求大幅度抽換修正,高煥堂生動地形容,Android就像是軟體主機板一般,廠商可在其中開發移植許多Libraries組件層軟體零組件,移植的方式或者是將Android的Libraries軟體移植到硬體內、或是在全球各地同步開發相關Libraries組件層移植到單一硬體內。例如遠聯科技便移植俄羅斯Linter的嵌入式資料庫至Libraries內,或者工程師在Android平台設計可播放電視的手機功能,便可藉由LibrariesC/C++程式語言設計,結合台灣硬體介面資源整體提升相關效能。


橫跨Java和C++語言的整合平台

由於Apps和應用框架兩層是以Java程式語言設計為基礎,應用框架又是作為聯繫Libraries和Apps組件層的重要溝通橋樑,因此Android平台具備橫跨Java和C++語言的設計特性。高煥堂指出,在Java和C語言之間扮演關鍵溝通介面的JNI,不僅可加速程式平行同步開發的效率,亦能縮短不同程式語言設計團隊之間的隔閡。也因此,Android平台設計需要熟悉跨程式語言的軟體架構師及介面規格書,扮演關鍵的協調角色。


《圖十 利用Java程式和Android軟體開發工具設計出來的多媒體影像瀏覽及計時應用 》
《圖十 利用Java程式和Android軟體開發工具設計出來的多媒體影像瀏覽及計時應用 》資料來源:ApiDemos

台灣需掌握Android平台發展先機

突破代工Windows Mobile平台侷限

資策會MIC張家維指出,以Window Mobile作業系統為基礎的智慧型手機市佔率約為12~13%,其中80%由台灣手機代工廠生產。台廠傾力佈局代工微軟手機作業系統,主要一部份來自微軟的強力支援,另一方面也是因為台廠手機代工多從IT領域跨進通訊領域性質使然。不過Motorola、Samsung及中國部分廠商已開始分食此一市場,台廠過於集中代工Windows Mobile平台,既有優勢已受到侵蝕挑戰。


此外,受限於技術門檻較高、部分作業系統廠商不肯開放原始碼以及授權金昂貴等因素,使台廠手機代工難以跨進其他作業系統陣營,經營品牌也受到極大壓力。相較之下,開發Android手機平台,在授權金、可客製化程度、UI介面多樣性、軟硬體開放彈性開發設計等層面,均有相關優勢,Android平台可為台灣手機業者提供殺出一條血路的契機。


突破電信營運商既有限制

ARM行銷經理王建元進一步指出,Android平台的應用無邊界(Apps without border)以及應用皆平等(Apps are created equal)的特性,有別於以往Applications只能經由電信營運商和網際網路服務提供者(ISPs)等、限制使用應用軟體的既有模式,Android應用軟體架構的開放性設計,可反過頭來順應不同電信營運商的限制條件,並讓各種多樣的應用軟體整合在單一平台內。


張家維認為,未來企業用作業系統諸如Blackberry和Windows Mobile、與消費性作業系統諸如Mac OS和Symbian之間的市場界線,將逐漸弭平,Symbian、LiMo、LiPS和Android等開放性平台,則會進一步吸引電信業者與第三方軟體業者耕耘。


整合跨程式語言軟體人才

遠聯科技高煥堂指出,Android平台設計需要跨程式語言的軟體架構師及介面規格書,對於台灣來說,Android平台可進一步整合以往集中於MIS領域的Java人才、以及主要在嵌入式領域的C/C++人才。除了研發Apps軟體設計外,台灣可進一步與其他國家合作計劃開發Android平台Libraries組件層,讓台灣有效掌握軟體開發「小零件、深技術」的發展契機。資策會副執行長王瑋則強調,目前台灣開發的Java平台手機中,有70%是以資策會的研發成果為基礎,開發嵌入式產品一直是資策會不斷努力的目標,明年資策會也將舉辦全國大專Android平台設計大賽,鼓勵人才投入Android平台設計團隊。


Android平台商業利益可觀

ARM王建元進一步指出,對於有志參與開發Android平台的廠商來說,其主要商業化利益來自於以下幾項:首先專利金免費是一大誘因,不過更新維護相關開放資源仍須維持一定支出,但可降低整體投資成本。再者,Android平台設計可針對不同市場應用需求提供彈性化內容;開放資源的支援不僅擴大了Android生態體系的空間,更能提升圖形化人機介面(UI)的應用可能性,這包括3D Gaming、導航、多媒體網頁瀏覽應用等,提供台灣廠商更多元的設計應用空間。


Android平台時代意義與發展策略

Android象徵Mobile 2.0劃時代革命

《圖十一 資策會網路多媒體研究所組長王仁志分析指出,Android平台的創意設計方向一定程度地集中在LBS和社群網路應用。Google正希望藉由Android平台上的社群網路和LBS應用,深化Google Maps的滲透率》
《圖十一 資策會網路多媒體研究所組長王仁志分析指出,Android平台的創意設計方向一定程度地集中在LBS和社群網路應用。Google正希望藉由Android平台上的社群網路和LBS應用,深化Google Maps的滲透率》

資策會副執行長王瑋則表示,手機裝置正從以往電信業者及手機製造商為主,轉向IT系統服務供應商為主的趨勢發展,其中嵌入式設計結合行動裝置應用的Android平台架構,正是手機軟體平台「Mobile 2.0」的劃時代革命。王建元同時認為,Android是首個完整具備開放性的主流手機堆疊平台,Android是Web2.0概念應用於行動裝置絕佳的使用體驗範例。開放式的Android應用軟體架構能夠消弭以往封閉式手機應用軟體設計的侷限,提供更為豐富多元化且輕易簡便的開發內涵。他認為在Google主導下,Android的發展時程規劃已經成熟。


Android平台裝置要成為行動上網一哥

王建元並引述Google執行長Eric Schmidt的評論表示,未來5~10年,全球大多數新世代人口首次體驗連結網際網路的媒介,將從PC轉向行動裝置,Google認為此時此刻網際網路應用已超出傳統x86的既有範圍,進一步擴散至行動裝置領域。此一趨勢促使Google積極主導研發開放性的Android平台,行動上網(Mobile Internet)、網頁瀏覽、多樣化人機介面設計便是其發展重點。


《圖十二 晶心科技(Andes)智財服務與市場部經理李明豪表示,長期來看,以Android平台為基礎的MID解決方案可能成型,短期內業者可先從設計NetPC(Net Personal Client)架構著手》
《圖十二 晶心科技(Andes)智財服務與市場部經理李明豪表示,長期來看,以Android平台為基礎的MID解決方案可能成型,短期內業者可先從設計NetPC(Net Personal Client)架構著手》

晶心科技經理李明豪則認為,長期來看,以Android平台為基礎的MID解決方案可能成型,短期內業者可先從設計NetPC(Net Personal Client)架構著手,亦即設計專以連結上網處理簡單資訊的Client端上網機作為短期目標。李明豪認為,扮演伺服器主功能的NB端與Client端的連結上網機NetPC,將會成為家庭網路的主要架構,這時具備Client端功能的NetPC將成為每人的「第二台電腦」,市場前景可期。因此針對NetPC所設計的軟硬體平台,包括Android在內,便是業者近期可投入的研發重點。


線上廣告:Android平台最終的大戰略

資策會網多所組長王仁志則強調,值得注意的是,大量透過Android手機所操作更新的LBS資訊內容,是儲存在Google的伺服器中。這不僅可讓Android手機使用更有彈性,同時資料庫中所儲存的龐大LBS更新內容,Google可藉由詳細的Data Mining過程,整理出客製化的消費趨向報告,進一步吸引廣告商付出線上廣告預算,這樣Google又可建立厚實的獲利模式。至此,Android平台結合Google Maps、整合各類LBS服務及社群網路應用,藉由Data Mining甚至雲端運算(Cloud Computing)方式,把資料庫中累積龐大的資料轉化為線上廣告營利的商業模式,便是Google積極推廣Android平台開放應用設計的關鍵所在。


結語

今年全球手機業者以Android平台為基礎的開發應用正如火如荼地展開,Android完整的行動裝置軟體堆疊架構,其具劃時代的開放性應用設計,可說是Mobile2.0時代精神的具體象徵。且讓我們拭目以待,身歷其境去感受Android平台百花齊放的精彩表現吧!


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