材料科技、系統與硬體效能持續精進 建構智慧型手機進階應用基礎 智慧應用 影音
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材料科技、系統與硬體效能持續精進 建構智慧型手機進階應用基礎

  • DIGITIMES企劃

採用曲面螢幕挑戰構型限制。Google
採用曲面螢幕挑戰構型限制。Google

智慧型手機產品推陳出新,除無線技術持續挑戰極限,所應用的通用處理器亦朝多核心支援持續精進,另螢幕持續放大化,與高性能、大螢幕的Pad產品界線越來越模糊,原本早已推出許久的語音辨識技術、NFC技術,也在新版嵌入式系統加強整合話題下,成為最新智慧型手機熱門應用...

智慧型手機在零組件或是技術熱潮,在Apple推出iPhone產品後一直持續成為該產業的領導者,不只在各種專利累積的速度相當快,甚至將現存的科技透過整合,提供更完整實用的應用產品,但這個態勢在對手Google的持續追趕下,已逐漸形成兩強分立局面。

Siri辨識技術重點已不再是強調辨識能力,而是可用AI達到與用戶簡單問答互動。Apple

Siri辨識技術重點已不再是強調辨識能力,而是可用AI達到與用戶簡單問答互動。Apple

手機整合行動支付,在新版Android 4.0提供更多核心整合支援後,未來手機整合NFC技術在軟體整合更簡單。Samsung

手機整合行動支付,在新版Android 4.0提供更多核心整合支援後,未來手機整合NFC技術在軟體整合更簡單。Samsung

螢幕持續加大,也是隨著硬體性能與應用程式相對複雜化,消費者需要更大的顯示空間檢視行動內容。Samsung

螢幕持續加大,也是隨著硬體性能與應用程式相對複雜化,消費者需要更大的顯示空間檢視行動內容。Samsung

智慧型手機追加電磁觸控筆,可衍生更多手寫應用,圖為整合S Pen技術的Galaxy Note。Samsung

智慧型手機追加電磁觸控筆,可衍生更多手寫應用,圖為整合S Pen技術的Galaxy Note。Samsung

語音控制並非iPhone 4s才有,在Android系統亦有對應技術。Samsung

語音控制並非iPhone 4s才有,在Android系統亦有對應技術。Samsung

iOS與Android的比較表。資料來源:Apple、Google

iOS與Android的比較表。資料來源:Apple、Google

根據comScore最近發表2011年8~11月美國行動市場調查報告指出,智慧型手機作業系統目前仍由Android與iOS佔去超過一半的智慧型手機市場,市場佔有率甚至持續攀升中。其中Android自43.8%市佔成長至46.9%、iOS自27.3%成長至28.7%,反而是Blackberry、Windows Phone與Symbian等嵌入式作業系統市佔率均呈下滑。

就目前的市場態勢觀察,Apple的iOS與Google的Android嵌入式作業系統,兩大系統平台發展動向,在智慧型手機市場仍具備相當程度的指標意義。若以實機來觀察,目前iOS與Android兩大陣營最具代表性與技術前瞻性的產品,以iPhone 4s與Galaxy Nexus兩款產品莫屬,iPhone 4s為搭載iOS 5、Galaxy Nexus則採用Android 4.0(研發代號:Ice Cream Sandwich),2款產品會被市場比較的不只是嵌入式作業系統,連整合的硬體、軟體都會一同被市場所檢視。

歸納這兩款代表性的產品,可以理出未來(至少是2012年)智慧型手機市場的幾大發展方向,分別是雲端技術、語音辨識、螢幕顯示技術、行動支付、臉部辨識?追蹤、多媒體應用、線上軟體商店支援等。

雲端技術 為行動裝置擴充無限資源

自iOS5提出iCloud技術後,其實iCloud並不是什麼新技術項目,iCloud更像是現有分散各個應用App的網路應用的整合版本,例如,透過iCloud存放照片、文件、數位內容,同時在不同載具進行無縫應用,這類應用以往都必須由用戶自己想辦法準備網路儲存空間或搭配App來達成。

在Apple iOS 5中即利用更縝密的整合技術,將相關應用程式的網路整合應用通通納入iCloud技術下,或提供iCloud APIs於iOS 5 SDK中,供App開發商能將iCloud的技術整合進產品中,提供用戶一致性的雲端應用體驗。

相同的,源自搜尋網路服務大廠Google的Android嵌入式作業系統,在整合雲端服務方面就顯得較Apple早許多,因為Android可直接與現有的Google雲端服務深度整合,如電子郵件、行事曆、通訊錄等,都可以透過Google Sync把手機資料與其強勢的自有雲端服務通通整合起來。

比較有趣的是Apple iCloud技術,不只將智慧型手機與平板電腦,透過網際網路應用服務彼此將應用資源串起來,實際上iCloud也延伸至桌上型電腦、筆記型電腦等應用Mac OS的電腦產品,例如iOS裝置進行拍照時,透過iCloud可利用現有的Wi-Fi無線網路或乙太網路連線,將拍攝照片推送至其他iOS裝置或是轉存至電腦。

iCloud亦善用串流傳輸技術,透過串流技術可以將照片更有效率的分享與呈現,而在行動裝置採取串流技術的優點也相當多,因為串流技術讓使用者可以取用多媒體素材,卻僅需負擔少量的多媒體呈現所需的快取記憶區塊,即便使用者看了數百MB的高檔圖片串流,但實際上佔用行動裝置的記憶體可能僅有作為快取使用的數MB資料量。

語音辨識讓裝置操作更具便利性

以目前熱門的iPhone 4s來看Siri語音助理應用服務,其實其應用的語音辨識技術,已經是相當成熟的辨識分析技術,目前的語音辨識技術已可輕易分辨男?女聲、不同區域腔調、多國語言。

而Siri技術的優勢在於其透過電腦辨識理解的片段文字、句子,還可送回Siri語音助理服務,利用人工智能去判斷、理解用戶「說」出來的問題,同時透過語音合成技術將應答在極短時間傳回使用者手上的iPhone 4s手機上。

觀察語音助理技術,必須仰賴的幾個關鍵除在語音助理後台人工智慧應答技術的高度整合外,其實對於手機本身的硬體效能,必須能因應終端收音、辨識、編碼快速處理需求,當用戶所說的文句完成辨識後,送回後台系統處理的即是人工智慧對話與應答資料回饋,至於在一問、一答間要能做到「即時」回饋,仰賴的即是高效能的網路技術支援,這些在目前的智慧型手機硬體平台,已具備使用語音辨識甚至語音助理的運算需求。

以Google的Android嵌入式系統來說,在2.x版本的系統已具備Voice Commend的整合支援,透過Voice Commend下達Voice Actions,來達到不用手觸按操作就能完成常用操作的目的。而在Ice Cream Sandwich版本中,相較前幾版Voice Commend處理則顯得更加實用。

例如,使用者下達語音指令若出現斷句、或短暫停滯等,系統不會切掉用戶下達的語音指令,透過更完整的判斷機制使語音指令的操作體驗表現更佳,尤其是在使用語音辨識進行簡訊、電子郵件內容輸入時,亦可增加操作效率。

顯示技術提升 強化多媒體應用體驗

在顯示技術方面,iPhone的Retina螢幕畫質雖然在螢幕解析度方面佔有優勢,但實際上在材料科技方面長足進展下,Retina螢幕的畫質優勢已逐漸顯得不再那麼耀眼,例如Samsung在AMOLED技術上持續投入開發,已在大量新款智慧型手機採用HD畫質的Super AMOLED技術,而基於AMOLED技術有相當多優點,如自發光螢幕材質可讓螢幕顯示不用再仰賴背光輔助,自然可以讓螢幕元件可大幅薄化,而AMOLED在對比、更新速度方面也有其材料特性優勢。

面板高對比、高動態表現為AMOLED螢幕長項,實際市場狀況是,AMOLED為基礎的面板在行動裝置的應用優勢較高,但目前元件來源仍以Samsung業者為主,多數行動裝置製造商以Samsung最為積極。另外,也是材料科技的差異,新的智慧型手機大多有螢幕持續加大的趨勢,例如Galaxy Note這款產品,直接在手機定位產品上搭載5.3吋尺寸螢幕。

即便是運行Android 4.0的Galaxy Nexus,螢幕尺寸也有達到4.65吋。手機的螢幕趨大化,螢幕顯示元件的技術必須跟進,例如,驅動螢幕動作的電力控制必須符合手機的電源管理目標,同時,螢幕趨大化也必須在行動裝置的構型上進行強化,避免螢幕趨大容易造成角應力使螢幕出現碎裂問題。

而大多採平面設計的螢幕,在新技術加持下,新款如Galaxy Nexus也讓曲面螢幕成為熱門設計,而螢幕曲面化對於產品的顯示品質、動態表現並無多大幫助,但曲面設計的螢幕元件卻可提供行動裝置更具彈性的構型設計空間,尤其是針對手機應用產品,用戶喜愛將電話置放在褲子口袋裡,有曲面設計的產品構型自然可以更貼身攜帶,加上弧面機身面板,也能讓接聽電話手機的曲線與臉頰配合而不會有突兀感。

行動支付、無線整合應用

隨著Cashless的應用趨勢發展,智慧型手機也開始發展行動支付支援應用,例如,Ice Cream Sandwich嵌入式系統則將NFC(Near Field Communication)技術列入支援項目,在全球第一支Ice Cream Sandwich嵌入式系統手機上,Google即採取內建NFC晶片整合,讓手機也能具備NFC整合應用最基礎的硬體環境。

而NFC技術也不單只是傳送資料這麼簡單,手機整合NFC另可善用此技術的高度安全性,來做為行動支付的基礎。因為NFC採用非接觸式、不用連線即可無線對傳互換資料的技術,所以使用者的裝置基本上是不需與接收方有任何實體連線,當兩方靠近時利用電場感應即啟動資料確認與傳輸,由於NFC傳遞資料本身具加密同時傳送功率低,亦不容易遭側錄擷取,也是未來發展無貨幣交易的重要技術基礎。

另NFC技術即在Ice Cream Sandwich系統的Galaxy Nexus以Android Beam應用呈現,Android Beam功能是將手機經常分享的資料類型,例如,瀏覽網址、地圖座標、相片檔案等,透過NFC技術將資料無線傳輸至另一部具Android Beam功能的手機內。實際操作進需將傳送方?接收方兩部裝置機背對機背靠近時,2個裝置同時產生震動告知Android Beam處理中,隨後2部裝置會顯示相同畫面、即完成資料互傳。

臉部辨識?臉部追蹤

在Ice Cream Sandwich系統發表會中,也展示了Galaxy Nexus透過用戶臉部辨識技術判斷使用者的合法性,臉部追蹤與前述多個整合技術事實上都不是太新的技術,甚至發展已5、6年的技術,會被當技術重點發表的關鍵,是在於臉部辨識要達到高辨識能力,必須耗用大量處理運算。

以往運算資源相對吃緊的嵌入式系統,在運行基礎即受限,而Ice Cream Sandwich系統硬體動輒1.2Ghz雙核心處理器架構,搭配Google Android系統端整合,始能達到臉部辨識的基本要求。雖然Galaxy Nexus的臉部辨識技術的展示價值高於實用,但也代表智慧型手機朝臉部偵測、處理的新境界持續發展。

延續臉部辨識議題,針對照相應用的臉孔追蹤技術,是相對於臉部辨識更趨實用的應用技術,同時臉部動態偵測會耗用的運算資源也相對較臉部辨識少,而臉部動態偵測的功能整合,可以讓智慧型手機的「拍照」應用更趨實用化,甚至可以達到取代入門數位相機的基本功能,加上Ice Cream Sandwich系統端即整合全景拍攝,亦為產品實用性加分。

軟體應用商店 軟體資源數量左右用戶選擇

Android最大的缺點之一,就是相較iOS系統來說高品質的應用程式並不多,即使在2個嵌入式系統都有部分優質Apps,Apps開發業者往往會以iOS平台應用產品為優先開發考量,再決定是否要複製成功經驗至Android系統平台,而這也代表著iPhone用戶會早一步取得較好的應用軟體。而應用程式的品質為多數智慧型手機用戶選擇平台的重點,而應用程式的總量的確會影響用戶選用的關鍵。