移动智能终端标准体系研究开发

摘 要：首先从移动智能终端标准需求入手，结合产业发展现状，对移动智能终端标准化需求进行梳理。然后在分析针对传统终端的已投入使用的成熟标准的基础上，给出传统标准在智能化终端上的覆盖空缺点。最后提出一套适用于移动智能终端的标准化体系。
　　关键词：终端;标准;智能化
　　中图分类号：TN929.5
　　      文献标识码：A文章编号：1005-3824（2014）05-0045-05
　　0 引 言
　　近年来，随着移动互联网、物联网、云计算等新兴技术的进一步发展，移动通信的用户对更多种类的服务提供和更高水平的服务体验提出了新的需求。至2015年，我国智能终端创新和产业化将取得重大进展。但目前与我国快速增长的移动智能终端市场形成对比的是，我国移动智能终端行业的相关技术标准与测试方法还不完善。同时，国际、国内也暴露出许多移动智能终端因利润空间压缩而出现的质量问题以及信息安全隐患等问题。为保证移动智能终端行业健康快速的发展，必须制定全面、可行的智能终端标准化体系，从而指导移动智能终端通过规范市场与技术的方式，促进行业的可持续发展^[1]。
　　1 移动智能终端发展现状
　　未来通信的核心思想是业务驱动，要求能为语音、数据、视频等各种业务提供统一开放的平台。在这种情况下，传统的高度集中化的网络控制思想逐渐退出历史舞台，新的网络体系结构要求进一步简化网络的控制功能以实现平台的统一，这就要求通信终端智能化，以促使电信终端不断地向智能化的方向演进。另外，微电子技术、计算机软硬件技术的快速发展，为终端设备处理越来越复杂的工作打下了基础，为终端设备个性化提供了实现可能，这就使得终端从某种程度上摆脱了网络的制约，可以具备越来越强大的功能。
　　由于3G技术发展在国内外的日渐明朗，移动智能终端的研发和生产，都得到了空前的重视。但移动智能终端本身的复杂性以及各层次技术的多样性已无可否认的给予技术本身的规范化带来很大阻力。我国传统移动终端的封闭式生产方式是移动终端生产形式和技术多种多样，且不同厂家产品从外部接口、上层应用等各方面互不兼容。这种工艺上的缺陷，延续到了如今的移动智能终端。集成化开发平台的出现更降低了企业进入移动智能终端行业的技术门槛，数量可观的企业推出了各种终端产品，由于受企业规模、品牌效应以及技术研发实力的影响使得产品的质量参差不齐，缺乏统一技术规范标准约束的现状也使得此类问题难以控制。并且，我国知识产权保护的法律法规以及社会认知度水平较低，使得移动智能终端盗版软件、病毒、木马等已形成较为完善的产业链，这也直接威胁移动智能终端产品的健康发展。加之移动智能终端各种主要技术产品仍存在多样性，兼容性、互通性等问题，与其因本身的复杂性与多样性以及所遵循的移动通信标准的多样性，使其在研发及生产过程中出现许多问题，因此需要通过技术规范来解决。
　　2 移动智能终端标准需求分析
　　2.1 现有终端标准使用情况分析
　　下面将移动终端涉及到的技术分为几个方面来描述现有移动终端的标准使用情况。
　　1）手机智能卡的标准化状况。
　　ISO/IEC7816系列标准对智能卡各方面指标进行了规定，包括物理特性、触点的尺寸和位置、电信号和传输协议、用于交换的行业间命令等。而国内则是根据ISO/IEC的国际标准也制定了相应的行标。终端用户身份识别卡的很多方面都参考了该标准，使得该标准成为智能卡的一个基本规范^[2]。
　　2）移动智能终端DRM的标准状况。
　　根据国际数据信息中心IDC（Internet data center）对DRM（digital rights management，DRM）所下的定义是在数字内容生命周期内，能提供完善保护数字内容、权利的管理技术，则称为DRM^[3]。自从互联网上内容的版权问题出现之后，到目前为止，已经有很多厂商或组织对保护这些内容提供者/开发者权益，防止内容随意传播的方法等进行了相关研究，并产生了相关规范。国内使用较多的规范包括：3GPP，OMA，DOI，EBX&OeBF，MPEG-21，ODRL，SDMI，XMCL和XrML。
　　3）字库与中文输入法的标准化状况。
　　在国内来说，字符库和中文输入也是在我国上市的中文手机兼容性的一大问题。如果2种手机所支持的字符库不一致，则可能导致同一短消息在2个不同厂商的终端中显示结果的不一样，或者直接无法显示。中文输入是终端中字符库的用户“编码”，它的好坏直接影响用户输入的速度和感受，所以它也是用户选择终端的一个重要因素。而GB/T 18031 对数字键盘编码的要求是：应包括GB2312或GB13000.1或GB18030中定义的全部汉字字符。
　　2.2 国内移动智能终端标准化需求分析
　　目前传统功能手机已被包含各种应用功能的移动智能终端所取代。但在移动应用方面国内关于无线多媒体的标准化工作还存在一些问题，整个标准体系缺乏统一的规划，导致部分标准的实用性不强。还由于各种原因，国内的部分应用及多媒体业务是由运营商首先根据国际标准而实现商用的，形成了一些企业标准，这些企标成为事实标准，导致部分国内标准的标准化工作开展比较缓慢^[4]。
　　而移动智能终端产品的标准目前仍是一个难题，由于标准的缺失，现在大多数智能终端设备和用户应用体验的质量技术判定，多采用传统非智能终端的技术标准，不能衡量终端设备的智能特征。而目前国内的移动智能终端标准化研究主要集中在移动智能终端与传统终端存在较大差异的系统、软件及接口等方面，对于其它方面则沿用信息技术设备已有标准。
　总体看来，国内针对移动智能终端这一领域，虽然有个别“点”已前瞻性的开展标准化，但整体上并未形成一个体系，达不到一个“面”。此方式短期内可以较快地弥补整个移动智能终端在标准化方面最为欠缺的部分，但从长远看，由于技术的日新月异而导致标准的不完善、不适应将时有发生。因此，有必要从现阶段开始，从为市场长远发展的角度出发，为移动智能终端的标准化进程理清思路，并提供不论是从结构还是从逻辑来说都符合市场发展的科学的体系框架以及依据，为标准的有效性及前瞻性提供基础。
　　3 移动智能终端标准化体系架构建议
　　考虑到终端标准化发展进程，及移动终端未来发展方向，将移动智能终端标准化体系分 为基础、公共、基础通信及其他4个部分。其中，基础类标准涵盖了延续终端所遵循基本标准，如通话质量、电气安全等;基础通信标准涵盖与3G及以上移动制式标准;而公共标准中按照移动智能终端技术终端包含芯片、外围接口、操作系统、应用接口等方面。
　　因基础类标准是在传统终端标准上的延续，除电磁兼容外其他在传统终端标准上并未有新内容，而国内通信基础标准几乎都是引用欧洲标准等全球通行的标准，故本文重点将公共标准下的芯片、外围接口、应用接口、操作系统、信息安全，以及基础标准下的电磁兼容与电气安全部分展开并介绍其每个部分需包含的内容^[5]。
　　3.1 移动智能终端的标准体系基本模型
　　在充分分析已颁布终端标准现状、考虑我国移动智能终端标准需求的前提下，总结出移动智能终端标准体系基本模型如图1所示。
　　图1 移动智能终端标准体系基本模型
　　3.2移动智能终端的标准化体系模型分析
　　1）芯片。
　　公共标准部分的芯片标准模型，建议由基础通信技术、硬件安全、可靠性及功耗4个部分组成，如图2所示。
　　图2 芯片部分标准模型
　　芯片部分标准模型中，基础通信技术标准主要是涵盖各移动智能终端所遵循的通信制式技术标准;硬件安全标准主要是一系列对智能芯片硬件部分的全防护能力规范。如规范移动智能终端在芯片部分应具有在发生信息泄露等信息安全问题时能够通过硬件手段保护核心信息不被非法访问，标准中应明确启动硬件安全的条件、方式及恢复机制等;可靠性标准主要是一系列描述和衡量智能芯片内在质量、技术性能及稳定性规范，其达到规范智能芯片可靠性要求的目的;而功耗标准主要是为提高产品寿命，提供终端质量为目的的一系列要求。
　　2）操作系统。
　　移动智能终端操作系统标准化模型如下图3所示。
　　图3 移动智能终端操作系统标准化模型
　　移动智能终端操作系统标准化模型由移动智能终端操作系统基本概念及功能、技术架构、硬件要求、应用软件开发要求、应用接口要求、安全机制和通信协议组成。
　　移动智能终端操作系统基本概念及功能主要规范操作系统的定义，明确基本功能、必要功能，并提出可扩展性功能建议。
　　移动智能终端操作系统技术架构主要规范移动智能终端操作系统的基础架构，必备的层次划分，以及层次划分的依据和要求。
　　移动智能终端操作系统对硬件的要求主要规范支持移动智能终端操作系统所必备的硬件条件，以及可扩展硬件建议。统一终端本地连接技术及接口，以保证移动终端能与PC、照相机等电子设备进行信息同步和共享。进一步标准化终端配件（电池，充电器等），提高兼容性与可用性。
　　移动智能终端操作系统的应用软件开发要求主要规范移动智能终端操作系统的应用软件开发的基本要求，如软件API接口等。
　　移动智能终端操作系统的应用接口要求主要规范移动智能终端操作系统的终端媒体播放器和浏览器等应用接口的基本要求。
　　移动智能终端操作系统安全机制主要规范移动智能终端操作系统应达到的安全级别，以及可以采用的安全机制、算法建议等。
　　移动智能终端操作系统的通信协议主要规范移动智能终端操作系统的通信协议。目前已形成四大3G通信标准，WAP等，应进一步规范智能终端通信协议的标准化，推动终端与网络的可靠互联。
　　3）外围接口。
　　移动智能终端外围接口标准模型，基本分为安全防护要求、功能要求、可靠性要求、接口类型要求4部分，如图4所示。
　　图4 外围接口部分标准模型
　　安全防护要求接口电气参数和信息通信安全，并具备相应的自保和鉴伪能力，具有一定的安全防护措施。
　　功能要求有线接口的功能集成，有线和无线接口的数据传输的高速化比如USB3.0，Bluetooth 4.0等。
　　可靠性要求具有接口保护能力，不能反插，误差不能扭曲接插等，并要能满足足够的强度和弹性，耐长久插拔。
　　接口类型要求，包含无线接口兼备现行无线通信协议Bluetooth，Wi-Fi，物理接口要求物理尺寸、接口类型及线序。提供统一安全的外围接口。
　　4）应用接口。
　　公共标准下应用接口部分标准模型，标准建议由技术架构、接口基本要求及安全策略3个部分构成，如图5所示。
　　图5 应用接口部分标准模型
　　在技术架构中规范应用接口的基本概念专业术语等，并规范软件接口的基础架构，必备的层次划分，以及层次划分的依据和要求;在基本要求中规范作为移动智能终端所应具备的必要功能与相应接口，提出可扩展性功能及接口建议;在安全策略中规范移动智能终端操作应用接口应达到的安全级别，以及可以采用的安全机制及建议等，从而创造可靠的业务使用环境。
　　5）电磁兼容。
　　对于移动智能终端电磁兼容的标准体系，因其在传统终端基础上并无特殊变化，故延续传统终端的标准架构。电磁兼容分为辐射连续骚扰、传导连续骚扰、射频场感应的传导骚扰抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、静电放电抗扰度、浪涌（冲击）抗扰度等14个方面的内容，其体系结构如图6所示。
　图6 电磁兼容部分标准模型
　　公共标准下芯片部分标准模型，标准建议由在原有移动终端电磁兼容标准基础上加入多模终端各模块间的电磁干扰及MIMO终端的天线性能部分。
　　6）终端安全。
　　移动智能终端的安全包括信息安全及电气安全两方面，图7展现了其安全的各个组成要素^[6]。
　　图7 安全部分标准模型
　　由于移动智能终端是在传统终端的基础上进行的应用扩展、硬件计算能力提升，因此其电气安全内容类似，建议增加移动智能终端在大负荷计算量情况下的温升标准以及芯片在一定温升前提下的电气安全标准的修正。
　　移动智能终端的硬件访问受控是指各类应用对硬件的调用、访问等应符合用户或标准规定的控制机制。
　　硬件的信息安全防护能力是指移动智能终端的核心硬件部分应具有在发生信息泄露等信息安全问题时能够通过硬件手段保护核心信息不被非法访问，标准中应明确启动硬件安全的条件、方式及恢复机制。
　　应用程序及应用程序商店的安全标准应覆盖应用程序自身的信息安全要求、检测手段以及应用商店自身的信息安全防护机制。
　　用户数据访问受控是指在标准中应将用户数据的安全性进行分级处理，并能够明 确规定应用对不同级别的数据的访问受控方式及用户的知悉方式。
　　4 结束语
　　移动智能终端作为一个复杂的系统，在技术发展迅速的今天，已越来越多的包含和集成了不同种类的技术和产品，但与其快速增长的市场情况形成对比的是，移动智能终端关键技术标准并不完善。本论文在充分调研移动智能终端国内外标准化现状的基础上，分析了目前已颁布的移动智能终端相关标准的时效性及全面性;在跟踪国内终端相关标准组织工作方向及思路的基础上，提出了我国移动智能终端标准化体系总体框架，并对标准化体系总体框架进行细化分析。
　　值得注意的是，移动智能终端问世以来我国终端已越来越开放化，其需要标准化的技术面也越来越多，使得移动智能终端的标准化工作任重而道远。但无论如何，移动智能终端标准化的趋势是勿庸置疑的，国内行业范围内的终端标准化也由我们开始，相信随着技术的进步和互通性的需求，标准化的终端生产和开发必将扩展到全行业，产业链中的企业和消费者都将从标准化中获益。
　　参考文献：
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　　作者简介：
　　范雨晓（1984），女，重庆人，硕士，主要研究方向为物联网标准化。