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消费类电子产品相关接口技术的发展

 心不留意外尘 2016-04-28

 http://blog.csdn.net/dreambegin/article/details/7170509

2012.01

      这是一个互联网泛滥的时代,这是一个后PC时代,计算机技术的真正应用才刚刚开始,在网络的配合下,未来是嵌入式和微型计算机的天下。

      首先,为什么说计算机的时代才刚刚开始?之前的PC发展确实很飞速,但主要是应用于专有领域:PC,也就用于办公、管理、数据处理;服务器、工作站,用于网络或者特殊服务……真正的应用到底在哪里,在我看来,真正的计算机技术的彻底应用应该是脱离专业色彩的,无论如何,现在谈论到计算机还是会首先联想到计算机的专业人士或者专业人才;真正的计算机技术应该是彻底民用的,彻底的覆盖到生活中去,工业中去;现在,这些正在进行,对于生活,她正在悄然改变着你周围的方方面面;对于市场,她正在拓宽着一个市场,或者说她在变革着一个传统领域;对于产业的格局,她也在悄然的影响之。未来永远是超乎想象的,试想你家的电饭煲也具有处理能力(其实现在已经有了,并且可以处理很多复杂的需求)、试想出门不用带什么钥匙、钱包,因为你有智能门禁系统,购物刷的是手机(NFC)……所以说,计算机的时代才刚刚开始。

      网络。诸多技术不能抛开的话题,当事物具有了计算能力以后,就要相互之间交流思想或者说传递结果;像人一样,自己再聪明不会交流还是白费,交流使人进步。网络就是诸多终端设备间交流互联的媒介,也是信息传递的媒介。提供了一个大前提。另外加上云的兴起,用户数据统一放在云端的话,方便在多个终端进行同步,轻松的获得比较统一的操作界面、和信息数据,实用且更人性化。

     接下来从微型计算机发展相关的一些技术的进步,来窥视一下她辉煌的未来:

  1. 处理器的发展

      随着硬件性能的不断提高,cpu的性能成了计算机性能的一个衡量指标,在pc方面主要的霸主是intel和AMD,这是由于x86架构是pc机cpu架构的霸主的原因。随着嵌入式领域的发展,低功耗高性能的嵌入式cpu已经成了处理器需求中的主要需求,单是ARM架构cpu的全球出货量就已经突破了200亿颗,还有很多架构的cpu,如MIPS、PPC、SPARC……为了应对后pc时代的到来,消费类电子产品对低功耗高性能cpu的大量需求,intel卖掉arm授权后,还是找到了自己的解决方案;AMD也推出了针对移动终端的APU解决方案;MTK走过了ARM7的低端山寨机cpu后,也给出了自己的Android高性价比处理器;华为的海思平台;高通的snapdragon;TI的Omap;英伟达的Tegra ……都在瓜分这个相对于pc架构开放一些的领域。

      以ARM架构为例来说明一下,传统PC的处理器生产属于垄断产业,核心技术基本垄断在几家行业巨头如intel、IBM、AMD、SUN……这些公司集cpu核的设计与生产为一体。而ARM不同,ARM架构cpu IP核由ARM公司设计,然后授权给不同的半导体厂商,半导体厂商根据实际的需求将ip核与片内外设集成,形成自己的cpu产品,这样不但可以丰富自己的cpu功能,也可以对不同的需求进行硬件的优化,提高产品性能,丰富产品特性。这也是由嵌入式cpu为求得低功耗而对功能进行高密度集成所决定的。这样,多方合作,互惠互利,不但拓宽了市场份额,也对技术的发展和进步带来了很大促进作用。ARM处理器已经开始向多核心迈进,已经有四核cpu诞生,主频也已经超过1.5GHz,据说2012年将有搭载2.xGHZ的ARM cpu的产品出现,另外配合有1G的RAM或者更高配置,移动终端的处理能力已经开始向PC看齐,想想看,现在好多家庭的老式未更新的电脑配置还不及一部高端手机,这就证明后PC时代的大潮流已经到来了。

  1. 各种感应接口技术的发展

      这是一个智能泛滥的年代。你的手机、你身边的智能终端、MID已经如此智能,丰富而人性化的各种感应器接口给你的用户体验带来了质的飞跃。重力感应、光感应器、加速计、电子罗盘、陀螺仪、距离感应、触控板、摄像头、FM发射器……这带来的是终端的智能化,它不仅可以单方面满足你的操作或者任务需求,还可以自发的通过这些接口感知世界,他在自发的感知这个世界的存在,他知道有个人脸对着他的”眼睛”(摄像头),知道自己在空间内的旋转和倾斜(陀螺仪和重力感应),知道有同伴靠近他了(蓝牙、wifi等自建网络)……你承认也好,不承认也罢,它开始以更多样的形式在认识和了解着这个世界,你也在通过同样的方式更人性化的操作着它。核心在哪里?用户体验!丰富的感应接口所提供的服务是指数级的提升。

      触摸板,提供了和笔记本触摸板一样的体验;GPS,告诉你的实时位置;重力感应,可以更灵活的控制屏幕旋转,游戏操控;电子罗盘,使得设备可以识别方向;距离感应,在您打电话时自动感知面部接近手机屏幕,进行息屏操作,以防面部对触摸屏进行误操作,当耳朵离开听筒以后,屏幕自动点亮;光感应器使得设备根据环境自动调节屏幕亮度,适应各种明暗环境的显示,节能且人性化;摄像头,早已成为MID的标配感应组件,实时拍照,网络上传,分享快乐瞬间。FM发射器,让你的终端可以做广播,常用于手机给车载音箱传递音乐。

      以现在流行的LBS应用为例,通过GPS定位你的位置,在室内或者商场内无法获取您的实时信息时,用陀螺仪和加速计测算出你的运行轨迹,精确的预测你的location。然后根据你的location提供优质的位置服务,比如地图应用,给你实时导航;购物应用,告诉你附近的折扣优惠;甚至有些应用可以帮你找到附近的公共厕所。


3.通讯接口技术的发展


      随着终端的智能化,信息是要互联的,所以微电子和嵌入式产品催生了很多不同的通讯接口,常见的有蓝牙、红外、wifi、内建AP、NFC …… 蓝牙显然已经成为消费类电子产品的标配通讯接口,主要用于短距离文件传输,蓝牙音乐播放,或者共享蓝牙来上网;红外主要是点对点转播,已经开始逐渐淡出CE产品,也主要用于文件传输和遥控等方面;wifi也开始成为标配模块,智能手机、平板电脑等流畅的网络环境大都需要它的支持,连接无线局域网,互联通讯等;内建AP使得终端可以充当无线热源,共享自己的网络连接给其它设备;NFC(Near Field Communication)是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。一般称作近场通讯,目前主要用在手机支付上。前段时间,全球40多家电信巨头签署了协议,要在sim卡中集成NFC模块,这样可以在不改变终端硬件的基础上集成新的硬件模块,只用在手机端安装软件应用拓展,即可添加这一新的功能,试想一两年后,出门可以不带钱包和各种银行卡了,坐公交地铁也会通过刷手机的形式来支付,释放更多的空间,给生活带来更多的便利。

       此外,是移动互联的发展,从2008年至今,随着国内3G网络的发展,使得国内移动互联网也得到了进步,更多的移动互联应用:IM客户端、各种weibo应用、分享应用、视频电话、LBS服务,围绕着移动互联网的各种服务开始铺开,人们已经无法脱离它。


4.触摸屏技术的发展


         触摸屏技术发展迅猛,从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。对于消费类电子产品,09年之前,都是电阻屏的天下,不过之后,随着iphone的火热、android的兴起,以及电容屏的多点触摸、已于保护清理等特点,以及逐渐成了电容屏的天下。随着技术的成熟,红外触摸技术也开始在移动终端使用,目前进入人们视野的就只有kindle touch电纸书了。电纸书也是新兴的一个产品,之后的显示屏技术的发展中会有介绍。因为红外屏的原理,使得其可以不用在原有屏幕外再加介质(保证了清晰度),只用在屏幕周围添加感应器,不影响原有的阅读体验,还能加入实时的触控技术,使其有了自己独特的市场。

        随着触摸屏技术的运用,一些应用围绕着触摸屏做出了很优质的触控体验,改善了很多传统的操控:

 多点触摸,这一技术使得虚拟键盘、游戏控制等体验更接近于实体按键的控制,同时还节省了实体按键空间,给显示屏更大的显示空间,给用户更宽广的视野。现在的多点触摸设备大多提供5点以上多点触摸,当然更多触点的支持,是要有强大的处理器作为后盾的。

 手势识别技术,也是围绕着触摸屏技术诞生的,不拘泥于多点触控,可以实现于以上多种触摸屏中。通过在屏幕上手势绘制的动作,来触发不同的事件,这样不仅丰富了操作的多样性,也提高了应用的趣味性。


 5.电子显示技术的发展


        从CRT到LCD、LED,又有了3D屏,电子纸等,一路走来,电子显示的技术也在不断革新。

       从CRT的时代,到LCD、LED的时代,很大程度上节约了空间,使得原来用到显示屏的地方得到改善,并且很大程度上降低了功耗,提升了安全性,因为CRT显示器里的高压包还是很危险的,而新型的家用pc的LED显示器只需12V直流供电即可正常工作,不但十分安全省电,搬运起来也是相当便利的。

       然后是随着LED的发展,在其基础上,诞生了裸眼3D技术,这个也是最近两年才开始兴起的新技术。这样人看到的画面会更加自然,而不是呆板的2D或者伪3D。技术的走向一直都是以贴近自然,还原或者再生自然为目标的,自然就是最完美的艺术,这也是各个领域所追求的终极目标和奋斗方向。

      现在的LCD和CRT显示器的分辨率远低于纸张的,长时间使用极易让人疲劳,所以就信息的可读性而言,现在的电磁显示设备根本无法代替纸介质的地位。而决定显示设备可读性的两个要素是显示亮度和对比度。  电子书显示亮度是显示屏表面传递到观察者眼中的光通量。对于发散型显示设备来说,亮度取决于产生的光线,而反射型显示设备的亮度取决于周围的照明情况和显示设备自身的反射率,其中尤以产品的反射率最为关键。而对比度是屏幕的白色亮度与黑色亮度的比值,也正是我们眼睛能够区别不同表面的原因之一。看来要想提高显示设备的可读性,就必须具有足够的亮度和良好的对比度。发散型显示设备可以自己发光,所以即使在光线暗淡的条件下也可以正常使用。但是,随着环境光强度的增加,这种显示器的显示效果就不那么令人满意了,因为较强的环境光提高了黑色素的亮度并降低了对比度,这也是我们无法在阳光直射的情况下看清显示器上文字的原因。而反射型显示器是通过反射环境光来显示图像的,图像的亮度会根据环境光线的强度改变,而且对比度也会随之变化,所以在强烈光线下反射型显示器的优势更明显。这样,就诞生了以E-ink(电子墨水)技术为核心的电子纸技术的出现,使得阅读如此轻松、便捷。目前电子纸主要用于电纸书领域,由于显示原理和方式其显示动画还是一技术瓶颈,还有无法显示丰富的色彩等问题,所以不能满足当下丰富功能的CE(消费类电子产品)的需求,随着技术的进步,一定会有新的显示风暴到了。

众多技术的发展下,伴随着后pc时代的到来,以用户体验为中心,pc传统产业的重心开始向CE产品偏移,计算机技术的真正应用才刚刚开始。

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