Android甜点的新口味

周庆建

近年来，智能手机的发展越来越势不可挡，而Android操作系统的市场占有率在2011年11月份已经占全球智能手机操作系统市场份额的52.5%，在中国其占有率更是高达58%，超过了苹果公司的iOS，以及RIM的Blackberry OS，更是打败了过去一直是世界第一的塞班系统。【配表1】

Android操作系统之所以发展得如此迅猛，开放性是一个重要原因。Android操作系统最初由Andy Rubin开发，是基于Linux的开放源码操作系统，2005年被谷歌收购。

2007年11月，谷歌连同84家硬件制造商、软件开发商及电信运营商组成开放手持设备联盟（Open Handset Alliance，缩写OHA），共同开发改进Android操作系统并生产制造支持Android的智能手机，并陆续扩展到平板电脑及其他领域上。由于Android操作系统的开放性及可移植性，在大部分电子产品上都可采用，包括手机、上网本、汽车设备、internet box等。

除了OHA组织，Android还有许多由来自世界各地的开发者组成的开源社区，专门负责开发Android的应用程序，用来扩展Android的功能性。这些应用程序都可以发布在Android电子市场，截止到2011年12月其上的下载量已多达100亿次。

Android系统以差不多每半年一次的步伐进行升级，并且每个版本都有一个非常可爱的甜点名字，比如1.5版叫做Cupcake（纸杯蛋糕）、1.6版为Donut（甜甜圈）、2.0/2.1叫Éclair（闪电泡芙）、2.2版为Froyo（冻酸奶）、2.3版为Gingerbread（姜饼）、3.0版叫Honeycomb（蜂窝）及4.0版称为Ice Cream Sandwich （冰激凌三明治）。目前市场上的手机产品以2.3的Gingerbread为主，由于Honeycomb是专为平板电脑做的优化版本，所以未来市面上的手机新产品都会陆续演进到4.0的ICS版本。【配图1】

由于Android操作系统的开放性，它的发展得到了各大手机制造商的拥护和推动，但也直接导致了各厂家之间的竞争比以往更加激烈。更大的屏幕、更高的屏幕分辨率、更快的主频、更高像素的照相机，这些硬件方面的配置直接关系到产品的价格，属于硬指标；而更好的用户体验，更多的专属功能，甚至是更漂亮的界面这些软指标则更能衡量产品素养。

图2所示即为Android系统架构，很明显可以看出是由五部分组成，分别是：Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications。其中Application Framework这部分也是开发者最关心的开放性所在。通过提供开放的开发平台，Android使开发者拥有编制更多更丰富更新颖应用程序的自由。开发者可以完全使用核心应用程序所使用的框架API组。应用程序的体系结构旨在简化组件的重用，任意应用程序都能够发布它的功能并且任意其他应用程序可以使用这些功能。这样来看，所有的应用程序都可以看做是一组服务和系统，包括：视图、内容提供者、资源管理器、通知管理器和活动管理器。

从上述Android系统架构可以看出，开放性系统的魅力在于提供了一个核心的应用程序集合，包括电子邮件客户端、SMS程序、日历、地图、浏览器、联系人等，而在此基础上，开发者可以开发更加丰富多样的应用程序来增加增强手机的用户体验。下面将分别介绍几条未来Android手机的软件应用亮点，这些技术对手机制造商及运营商而言，可以提升自身产品的独特性及竞争力，对用户而言则意味着更优秀的用户体验。

一、手机UI

UI（User Interface）是用户界面的简称，好的UI设计不仅要使软件变得有个性有品位，还要让软件的操作变得舒适、简单、自由，并能充分体现软件的定位和特点。手机UI设计已经成为手机核心竞争力的一部分，好的UI不仅能带来华丽的视觉效果，也可以给用户操作手机带来更好的体验感受。

手机UI的范围大而广泛，而目前市场上Android系统的主流产品中，各大厂商都在UI上下足功夫，推出了具有自身命名概念的各类UI，如三星的TouchWiz、HTC的Sense、摩托罗拉的Blur、酷派的CoolTouch、小米的MiUI等。手机UI的创意通常体现在整体风格、配色、解锁、主屏、个性化设置、widget、公共控件等多种元素上。

图3为HTC最新的Sense UI，除了绚丽的天气和时间显示之外，还有可以集合社交网站的桌面小部件。同时可以看到其音乐播放器也不同于原生的Android播放器，HTC做了进一步的设计优化。虽然同为Android操作系统，但UI的个性化无疑是对用户最直观的品牌冲击。

二、NFC功能

在现实生活中，手机钱包的应用越来越多：用手机充当支付工具，用手机做交通卡，使用手机读取标签信息……而这些功能的实现都需要手机具备NFC功能。

NFC（Near Field Communication近场通信）是由非接触式射频识别RFID与互联技术的融合演变而来，是一种近距离无线通信技术标准。它在单一芯片上集成了非接触式读卡器、非接触式智能卡和点对点的功能，能在大约10cm的范围内建立设备间的连接。

不同于RFID，NFC采用双向识别和连接，通信双方不存在固定的主从关系。红外要求设备在30度角以内且不能移动，NFC比红外更快，操作也更为简单。总体来看，NFC的优势非常明显：功耗极低、成本低、安全性好，其速率基本能满足设备之间小数据量的信息交换需求。

NFC终端有三种工作模式：主动模式、被动模式和双向模式。在主动模式下，主动发出自己的射频场去识别和读/写别的NFC设备；被动模式下，NFC可以模拟成一个卡被读/写，它只在其他设备发出的射频场中被动响应；双向模式下，双方都主动发出射频场来建立点对点的通信。

现有的主流NFC方案有两种：一种是NFC功能芯片和天线与手机的其他部分以及SIM卡独立，但NFC模块与手机共用电池。电池有电时，NFC模块可以工作在三种模式下；电池断电时，只工作于被动模式下，相当于普通的一卡通。手机开关机对NFC模块无影响。另一种方案是把NFC应用放在SIM卡中。a

Android的2.3 Gingerbread版本已经实现了NFC功能。如三星和谷歌开发的Nexus S已经集合了NFC功能，虽然功能比较单一，只有Android原生的Tags应用，并且裁剪了写标记功能。但是安卓市场有很多NFC相关的应用，如TagWriter等，可以弥补这一缺陷。而且Android 2.3.4以后的NFC完善了卡模拟功能，可以实现无线支付功能。

三、手机安全

手机涉及到用户的诸多个人信息，如：地理信息、联系人、通话记录以及使用手机进行网上交易的记录等。如果这些信息保护不当，一旦被恶意软件窃取作用于非法活动，后果将非常严重。目前Android手机敏感信息被滥用现象非常严重，大量软件读取本不需要的用户私密信息，从而导致用户敏感资料泄露。而第三方厂商开发的大量用户安全软件业存在着盗窃用户私密信息的行为。

虽然Android操作系统的市场份额已超过塞班，跃居第一位，但据McAfee公司的调查报告发现，在2011下半年，约三分之二的恶意软件针对Android操作系统，这也使得Android系统面临着巨大的安全挑战。之所以会出现这种情况是因为Android的安全机制有诸多不足，比如最明显的是缺乏安全开发的高层API接口，使用不安全的Java虚拟机来执行应用，同时对应用而言缺乏可信的数字签名。

对开源系统来说最令人头疼的问题是各个运营商、设备制造商以及机型的多样性。但这反倒在一定程度上阻止了Android整个生态系统被破坏的可能性——因为要开发一个对所有机器都有效的恶意软件非常困难。最新发布的ICS版本，目标是将过去发布的诸多版本整合为一个更加紧密的系统，但也相应地提高了Android系统被攻击的可能性。

目前手机安全可分为以下几种：芯片级安全采用加密芯片对通信链路进行加密权限管理；操作系统级安全利用操作系统本身提供的保护机制，如Android的Java的沙箱机制、文件系统加密等；网络层安全如采用SSL、Https等协议，对Http协议内容加密；内容安全采用数字签名DRM；病毒和木马安全则需要金山、360、网秦这样的专业反病毒公司来提供支持。

以上几种安全机制需要综合运用，这也是考验手机制造商的重要任务，因为就长期来看如果安全问题得不到有效解决，则用户的忠诚度就会受到严重打击从而转头其他操作系统。