引論：我們為您整理了13篇航空航天發展趨勢范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

1 前言

空間技術是世界上最尖端技術的科學和技術，也是一個國家科技水平和綜合國力的重要體現。世界太空強國和工人提供免費獲得高度關注和發展空間，提高技術，如空間控制，實現在天地之間，各種先進技術研究項目，新概念的空間太空強國的發展規劃，并已取得重要進展。參與航天飛機，本文主要指火箭進入太空，空間，和這種飛機參與控制理論和技術研究領域的熱點和困難飛機控制，先進的、基本的、全面的、已經成為支持的重點領域之一，中國航天工業的未來發展。發展成為一個獨立的導航、制導與控制技術領域的歷史可以追溯到“阿波羅”載人航天計劃的時代。近幾十年來，還被美國作為高超音速飛行器的五個核心技術之一。

2 航天飛行器控制領域前沿問題與挑戰

2.1 可靠進入空間的控制前沿問題與挑戰

經過40多年的不懈努力，我國的運載火箭得到了長足的發展，獨立自主地研制了14種不同型號的“”系列運載火箭，具備發射近地軌道、太陽同步軌道、地球同步轉移軌道等多種軌道有效載荷的運載能力，入軌精度達到國際先進水平.雖然我國運載火箭已取得舉世矚目的成就，已在世界商用航天發射市場占有一席之地，并且通過了高密度發射的考核，控制技術得到了充分驗證，但是與國外先進的航天運載技術相比，還存在一些不足：

1）運載火箭應對故障的能力不足：由非災難性故障而導致發射任務難以順利完成或失敗，而這些故障往往可以通過理論方法來克服，需要具備能夠采用診斷和預測的方法進行系統故障的監控、檢測、隔離，能夠評估系統故障的影響并為任務調整提供決策支持的能力，對設備的維護和更換提供指導性建議.

2）火箭發射成本和經濟性有待進一步提升：我國運載火箭與國外相比，入軌精度處于同一個量級甚至更高，但現役運載火箭的價格優勢正在逐步喪失，同時也暴露出運載能力不足、發射準備周期長、任務適應性差的缺點，難以滿足高效率、多樣化的航天發射和空間運輸需求.

3）對任務的適應能力存在不足：火箭對發射零時的要求較高，現有方法不具備對發射時間敏感任務的適應性.控制系統是運載火箭的神經中樞，提高控制系統的可靠性，對于提高整個運載系統的可靠性至關重要.因此，可以通過制導與控制理論方法的革新來提高運載火箭的可靠性、經濟性.同時，系統的高可靠性要求也對控制系統的設計提出了更高的挑戰.

2.2 空天飛行器的控制前沿問題與挑戰

空天飛行器集航空、航天技術于一身，兼有航空器和航天器的特點與功能，既可以像普通飛機一樣在稠密大氣層內飛行，又可以在近空間稀薄大氣層內作高超聲速巡航飛行，還可以穿過大氣層進入軌道運行.歸納起來空天飛行器具有五個方面的特點：

1）任務維數多：主要包括在軌運行、再入返回兩類任務，在軌飛行任務包括初態建立、軌道機動、軌道維持、高精度對地觀測、在軌穩定運行等任務模式，是迄今最為復雜的一類飛行器.

2）飛行狀態跨度大：飛行空域跨越幾百公里地球軌道至地球表面，速度跨越水平著陸低速到第一宇宙速度，在軌飛行時間達到200天以上，再入返回時間約3000s左右，經歷的環境溫度從零下幾十度到1000度以上.

3）飛行環境惡劣：跨越純空間、稀薄流區和稠密大氣層，經歷空間輻照、高低溫、氣動熱等復雜環境.

4）動力學特性復雜：包括軌道動力學和再入動力學，為適應不同飛行環境，配備了RCS（Reactioncontrol system）和多操縱舛舵，如體襟翼、升降舵、V形垂尾、阻力板等，姿控系統結構復雜，且多氣動舵結構導致姿控系統存在多維強耦合特性.

5）升力式返回模式：出于任務需要和時間限制，空天飛行器再入模式與飛船完全不同，它采用升力式再入模式，從軌道快速返回，利用高升力體外形在臨近空間長時間非慣性、大范圍橫向機動飛行.

3 航天飛行控制技術發展趨勢

基于國際空間飛行器控制技術的研究進展，以及存在的問題的基礎和關鍵技術，進一步發展我國一方面縮短交付系統的未來發展和世界先進航空航天汽車技術差距；另一方面提高中國的國際競爭力空間載波系統本身，促進市場化、產業化、國際化的發展，中國的空間。進入太空的發展趨勢是升高的自，可靠性高、重復使用、低成本方向發展。空間對國家安全具有十分重要的戰略意義，開發新的太空武器迫在眉睫，太空飛行控制可靠性高、精度高、適應性強、自主飛行的特點，快速的響應，斷層重建任務飛行的能力，可以滿足未來空間操作，天地之間復雜的任務要求。太空飛行控制技術在我國應該在以下解決方法：

3.1 加強進入空間、空中飛行控制基礎理論研究

盡管美國工程方面取得了巨大的成功，但是NASA不僅僅是滿意，仍頗具影響力的“先進制導控制技術”的研究計劃，持續改進的傳統方法，支持控制技術創新和技術改造。應該在中國的重大前沿需求，制定相應的“工藝先進的指導和控制項目”的主要研究計劃，吸引國內單位和研發團隊開展研究。例如，注意工藝創新布局引起的多學科交叉的非線性動態特性，創新、多樣性、混合、異構控制功能的飛機控制新概念，理論和方法的研究關注在信息化環境中，原本獨立的飛機控制，計算和通信、控制、決策和管理的集成趨勢帶來的新概念，理論和方法的研究。

3.2 重視多學科交叉研究

HTV-2兩次失敗強調跨學科的問題。首先在于氣動力和控制問題：飛行HTV-2偏航角的偏航角大于預先設計，和耦合的滾動操作，飛機在滾動方向；二是氣動加熱和材料問題：嚴重的氣動加熱使身體材料剝落，氣壓變化。和新需求、新布局，新未來飛機控制功能使空氣動力學、結構、電廠越來越近，飛行控制耦合電廠不僅提供動力，也有重要的控制功能，不同的控制功能之間的有利和不利影響，多軸控制力矩引起高度耦合，我們應加強多學科交叉設計方法的研究，并積極探索多學科聯合，協同設計研究和開發模式，如開展全面的產品設計。

4 結束語

綜上所述，航天飛行器控制技術在我國的發展中起著很重要的作用，所以對航天飛行器控制技術的現狀和發展趨勢進行研究很有現實意義。

參考文獻

篇2

新型聚酰亞胺剎車片

項目簡介：我國自行研制的聚酰亞胺半金屬轎車剎車片日前通過了國家汽車質量檢驗中心的鑒定,鑒定意見稱,這種剎車片制動性能好,耐熱耐磨,達到了國際先進水平。 這個新成果是由中科院長春應用化學研究所研制成功的。研究人員介紹說,隨著道路條件和車輛性能不斷改進,對汽車制動器的要求越來越高。就轎車而言,在連續剎車的情況下,剎車片表面工作溫度可達500℃以上,需要高耐溫高耐磨的剎車材料來維持汽車制動性能的穩定,保證行車安全。

趨勢意義：國內先進

激光近成形鈷基高溫合金研究

項目簡介：利用激光近成形技術,采用鈷基合金粉末在金屬零件表面進行單道多層熔覆成形試驗,獲得具有良好外形和尺寸精度2～20mm的薄壁零件.利用光學顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、電子拉伸試驗機和顯微硬度計等分析儀器對其微觀組織、微觀成分分布及抗拉強度和硬度進行了分析和測試.結果表明,所成形的薄壁零件的組織為細小的枝晶,層間成分分布均勻,沒有明顯的成分偏析.力學性能測試結果顯示其性能可滿足實際使用要求."

趨勢意義：國內先進

高性能鎂-稀土結構材料研制、開發與應用

項目簡介：由于鎂合金具有低的密度．質輕、高比剛度、卓越的機械性能、高的硬度及良好的鑄造性能，近幾十年來鎂合金的應用一直是自動化工業的目標之一。然而，高溫特殊用途。例如在發動機上的應用，通常的鎂合金就受到了限制。因為在高溫下它們的強度和抗蠕變性能都比較差。由于鎂一稀土合金增加了材料的抗拉強度、延展性及抗蠕變性能，稀土加入形成鎂-稀上合金就可以滿足高溫應用的要求。

趨勢意義：對國內外鎂一稀土合金的研制、開發與應用狀況及發展趨勢有著重要意義，同時結合我國相關單位的研究進展，引領我國鎂-稀土合金的發展。

高性能細結構炭材料的制造方法

項目簡介：本發明涉及一種高性能細結構炭材料的制造方法是通過以下步驟實現的：以具有自燒結性含瀝青中間相的炭微粉為基體組分和以納米材料中的一種和幾種為添加組分，不加粘結劑，采用高速混合機混勻(1)；通過成型裝置成型(2)；焙燒(3)；石墨化處理(4)；本發明的有益效果是：用本發明制造出來的細結構炭材料結構致密，體積密度1.90g/cm3以上；機械強度高，抗折強度75MPa以上，抗壓強度190MPa以上；抗高溫氧化，可在650℃以上的氧化性氛圍和2500℃還原性氛圍中長時間使用；用途廣泛：可作為連續鑄造的結晶器、電火花加工機床的電極，高溫燒結模具、金屬冶煉坩堝，以及航空航天發動機密封和耐燒蝕部件等。

趨勢意義：國內先進

高強度、低介電常數的二氧化硅結合的氮化硅多孔陶瓷及制備方法

項目簡介：一種高強度、低介電常數的二氧化硅結合的氮化硅多孔陶瓷，其特征在于以Si3N4為基體，以外加SiO2和Si3N4顆粒表面氧化生成的SiO2作為結合相將Si3N4顆粒結合起來，石墨為造孔劑。發明涉及一種以高純度、低介電常數的二氧化硅結合的Si3N4多孔陶瓷及制備方法，其特征在于石墨為造孔劑、以外加或氮化硅顆粒表面氧化生成的二氧化硅為結合相的氮化硅多孔陶瓷利用外加和氮化硅顆粒表面氧化生成的二氧化硅在高溫下的燒結把氮化硅顆粒結合起來，利用粉料顆粒堆積成孔或造孔劑氧化燒除成孔，從而得到二氧化硅結合的氮化硅多孔陶瓷。Si3N4∶SiO2∶石墨∶＝0～100∶0～30∶0～25(重量比)，加入酚醛樹脂和乙醇，混合后球磨、烘干、研磨、過篩、干壓成型，然后在空氣中燒成，得到二氧化硅結合的氮化硅多孔陶瓷。所得多孔陶瓷的抗彎強度可達137MPa，總孔隙率10～60％，常溫介電常數2～7(1GHz)，可用于常溫和高溫環境下使用的天線罩、催化劑載體等材料。

趨勢意義：國內先進

納米結構材料在全固態鋰電池高性能固體電解質中應用

項目簡介：全固態鋰離子電池，即固體電解質鋰離子電池，是新近發展起來的新一代鋰離子電池，它的實用化將能有效消除現在商品化液體電解質鋰離子電池的安全性差與能量密度低的問題。而且具有安全性能好、化學性能穩定、使用壽命長、充放電循環性能優越，自放電速率小、比能量和能量密度高、易于將鋰電池小型化、工作溫度范圍大，可用于許多極端的場合等諸多優點。正是被這些優點所吸引，近年來國際上對全固態鋰離子電池的開發和研究非常活躍。如圖1所示是采用磁脈沖壓實技術制備全固態鋰離子電池單電池結構示意圖，其優化的設計能夠很好的避免電池的短路。采用磁脈沖壓實技術，能夠很好的制備出全固態鋰電池堆，如圖2所示。從而使為大型移動設備供電成為可能，最后得到的繞式全固態鋰電池堆各層厚度均勻，接觸致密，而且制備過程中不需要經歷熱處理的過程，這樣就使很多在一定高溫不穩定的電極或電解質材料的應用成為可能，很適合大規模地制備大型的固態鋰電池堆。

趨勢意義：隨著材料制備技術水平的不斷提高，以及制備成本的降低，并采用可行的方法控制納米結構材料顆粒分散和使用過程中的化學穩定性問題，必然會使鋰離子導體的性能得到更大的提高，并拓寬其應用范圍，尤其是在全固態鋰離子電池的大規模實用方面發揮顯著作用。

篇3

1 嵌入式系統的歷史

20世紀60年代以晶體管、磁芯存儲為基礎的計算機開始用于航空等軍用領域。

20世紀70年代之后，隨著單片機出現，再到今天發展成各式各樣的嵌入式微處理器。這使得汽車、民用電器、工業機械器材及各種通信設施，通過內嵌電子設備來獲得更好的使用性能，這些內嵌的電子設備已經初步具備了嵌入式的特點。

20世紀80年代，計算機程序編寫有了突飛猛進的發展，專業人士開始用更高級更精準的操作系統編程進行實際嵌入式應用，使得他們不但節約開發成本，并且可以獲得極高的開發效率和更短的開發周期。

20世紀90年代，隨著對實時急迫要求及各種應用軟件的出現，導致軟件規模數量不斷上升，嵌入式操作系統已經開始出現新的變化，實時性變得非常突出，從而導致一場嵌入式系統研發的革命。

2 嵌入式系統的定義

國際上通用的嵌入式系統定義是“控制、監視或者輔助機器和設備運行的系統裝置，從而完成既定功能的一種軟件系統”。

在我們國家嵌入式系統概念一般認為是：嵌入式系統是以計算機實際應用為基礎，輔以計算機技術，對實際應用功能、安全可靠性、資本消耗等各種程序為導入要求的專用計算機系統。嵌入式系統一般由微處理器、嵌入式操作系統、硬件設備及客戶應用程序組成。

通常的嵌入式系統有以下幾種：：Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive。

3 嵌入式系統的發展現狀

2011年全球嵌入式軟件市場平均增長率為31%，中國嵌入式軟件市場則超過了40%，居世界之首，2012年中國嵌入式軟件產業銷售收入已突破3000億元人民幣，但仍有市場空間。有業內專業咨詢公司預計未來5年，嵌入式軟件產業將繼續保持高速增長態勢，到2015年，產業規模有望達到5000億元人民幣。

在網絡與通信設備、消費電子、數字家電、汽車電子、醫療設備、工業精準控制方面都是嵌入式系統應用的領域，同時嵌入式系統在辦公自動化、金融電子、國防軍事及航空航天等領域也有她的身影，嵌入式軟件均已得到廣泛應用。在應用深度方面，也由最簡單的僅有執行單一功能控制能力的嵌入式系統，發展到幾乎與PC具有一樣的功能，很多復雜的嵌入式系統，由若干個小型嵌入式系統組成。隨著需求的旺盛、技術的進步和市場的成熟，嵌入式設計與應用已成為工業現代化、智能化的必經之路，使嵌入式軟件產業與數字化時代的傳統產業和新興產業的融合趨勢進一步加強。

4 嵌入式系統設計

4.1 硬件設計部分

對于嵌入式系統的硬件設計部分，包含處理器以及I/O 端口等，具體設計包含以下幾個部分。

處理器設計：在嵌入式系統設計中，其核心就是嵌入式微處理器，嵌入式微處理器設計中，應該具備對實時多任務的響應能力，具有很強的存儲保護功能，具有可擴展性，降低嵌入式微處理器功耗。

總線設計：在總線設計部分，因為總線是進行互連以及傳輸信息、指令、數據的橋梁，因此在設計中應該特別注意，因此在嵌入式系統中，可以采用片內總線與片外總線的方式，確保CPU 與片內部件的連接，也可以確保與外部設備的準確連接。

存儲器設計：在對嵌入式系統的設計中，在嵌入式系統內可以分為高速緩存Cache以及主存、外存三種形式的存儲器，在設計中對這三個存儲器也應該有明確的設計，以便提高系統的運行速度。

I/O端口設計：對于嵌入式系統的I/O設計中，因為嵌入式系統是面向應用的，因此對于輸入/輸出接口設計中，應該具備多任務、多平臺的特點，確保嵌入式系統的適用性。

4.2 軟件設計部分

對于嵌入式系統的軟件設計部分，首先應該清楚嵌入式軟件是嵌入在硬件內的操作系統或者開發工具軟件，是在嵌入式系統設計中的關聯核心，與嵌入式系統是密不可分的，因此對于嵌入式系統的軟件設計中應該具備一定的優勢，嵌入式操作系統中，包括驅動軟件、系統內核以及通信協議、圖形界面、標準化瀏覽器等程序，以滿足嵌入式系統開發設計的需求。

軟件設計中的任務管理：對于嵌入式系統來說，在內核的軟件設計部分，其任務管理中應該具備任務調度、刪除任務、創建任務、掛起任務以及設置任務優先級的功能，以此來實現對嵌入式系統的調度。

內存管理的設計：在嵌入式系統的軟件設計中，對于系統的內存管理中，將會采用靜態內存分配以及動態內存分配的方式進行管理，并且應用虛擬內存技術，為實時用戶提供強大的虛擬存儲管理機制。

通信以及同步互斥機制：對于嵌入式系統的通信，將會采用一定的機制，實現任務間的通信，在優先級的限制性下實現任務的中斷、同步以及互斥的功能。

軟件設計中的中斷管理：中斷設計中，當程序中的中斷發生時，需要對中斷現場進行保存，將其轉到相應的服務程序上，并且在退出中斷后還要恢復中斷。

軟件設計中的時間管理：在嵌入式系統中，具有很高的時效性，這些全是依靠時鐘的作用，因此在軟件設計中提供高精度以及可以設置的時鐘，在嵌入式系統中負責與時間有關的任務管理工作；其中包括對計時、時間片輪轉調度等。

任務擴展功能的設計：在嵌入式系統軟件設計部分，在軟件設計中還需要設置一些任務擴展部分，以此來實現對新任務的創建、切換以及刪除工作，提高嵌入式系統的使用效率。

5 嵌入式系統發展的趨勢

隨著信息時代的到來，嵌入式系統有了快速發展的基礎，也產生了眾多嵌入式產品，為嵌入式系統發展展現了美好的未來，從目前來看，嵌入式系統發展趨勢有以下幾點：

首先，嵌入式系統開發是一項綜合系統工程，包括了幾項或者N項不同系統產品的集合體。嵌入式系統研發廠商不但要提堅實可靠的嵌入式系統軟硬件，還需要提供為嵌入式系統軟硬件服務的開發工具和軟件支持，這是嵌入式系統能良好發展下去的必備條件。

其次，現實社會的高度信息化對嵌入式系統要求越來越高，并且二者依賴性越來越強。這不光表現在互聯網技術的成熟，3G、4G帶寬速度提高，歸根到底是人類知識成幾何級數爆發，這樣的產品使得我們身邊的多媒體產品和遠程智能操控更加便捷，如手機、智能家電（電視、冰箱、空調、微波爐）、智能房屋等功能不再單一，打破了人們對一般產品的慣性思維，導致產品結構更加復雜。

再次，現實生活產品與網絡互聯（虛擬世界）是嵌入式系統發展的必然趨勢。這主要體現在嵌入式設備為了適應高速運行的網絡，通過硬件上不同的網絡通信信息接口來進行各種不同功能有機整合。目前嵌入式處理器大多是內嵌網絡接口，支持TCP/IP協議，同時支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA當中的一種或者幾種，嵌入式系統軟件系統內核還要支持不同網絡模塊版本，以此來實現工作、生活、娛樂三合一式上網要求。

四是精簡嵌入式系統內核，適當降低系統功耗，實現功能成本最大化。在人們的設想中未來的嵌入式產品應該是適用性強、覆蓋面廣、性價比高、價格低廉的一款大眾化產品，這就要求嵌入式系統研發廠商不但減低系統功耗，減少不必要的成本，還要精簡系統內核，求得與系統功能緊密相關的軟硬件設計，運用價值工程原理進行優化組合生產出更多更優秀的嵌入式系統產品。

最后嵌入式系統要為客戶提供更多更理想的多媒體人機界面，完美體現人性化的一面。

之所以嵌入式設備產品能有很好的發展前景，與嵌入式系統方便快捷人性化特點是分不開的。嵌入式系統產品不光與客戶互動，還能虛擬化出現實生活中的場景，讓客戶深入其中，為人們帶來巨大角色互換感覺，同時也對產品的圖像界面、靈活的操制方法及便攜等提出了更高的要求，嵌入式設備的高要求反過來促使軟件設計人員在多媒體（或者M媒體）技術上下大力氣進行編程擴展。如，界面手寫輸入、語音輸入、遠程家電控制、圖像色彩、多合一功能等等都要客戶獲得嶄新的感受，成為人們生活中不可離缺的一部分。

6 流行的嵌入式Linux操作系統介紹

嵌入式linux是將現階段的人們經常使用的Linux操作系統進行修改升級，并讓其在嵌入式計算機系統上運行，保證使用者要求功能的一種操作系統。嵌入式linux特點一是既繼承了互聯網上無限的開放源代碼，二是它的版權費免費（我認為未來一定時期內是免費的，可能是十年吧，但天底下沒有免費的午餐），三是便捷性操控性能優異，更容易軟件移植，四是產品更替速度快，研發周期短，產品上市迅速，極大地發揮人類知識的創造力。五是產品實時性能穩定，安全性好、性價比高。

嵌入式linux速度很快，linux是可以定制的，系統內核最小只有一兩百KB。Linux是免費的OS，在價格上極具競爭力。Linux還有著嵌入式操作系統所需要的很多特色，突出的就是Linux適應于多種CPU和多種硬件平臺，是一個跨平臺的系統。到目前為止，它可以支持二三十種CPU。而且性能穩定，裁剪性很好，開發和使用都很容易。Linux內核的結構在網絡方面是非常完整的，Linux對網絡中最常用的TCP/IP協議有最完備的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太網絡，以及無線網絡，Toker ring、光纖甚至衛星的支持。所以Linux很適于做信息家電的開發，還有使用Linux為的是來開發無線連接產品的開發者越來越多。

嵌入式Linux的應用領域非常廣泛，涵蓋了我們生活工作大部分空間，人們越來越離不開它，它影響著并在一定程度上改變著我們的生活與工作方式。近來研發人員利用嵌入式Linux自身特點，把它應用到嵌入式系統里中，像GNOME，KDE，UTITY等都是很優秀的桌面管理器就是一個典型，并且其背后有著眾多的社團支持，可定制性極強，這點已經在Unix和Linux世界普及開來。

7 結束語

作為新一代IT發展和提升價值鏈高端地位的關鍵技術，可信嵌入式軟件是推動中國高端裝備產業由“中國制造”向“中國創造”轉型升級的關鍵因素。 綜上所述，在今后的嵌入式系統發展中，還將更加趨于低成本、網絡化、智能化、精簡化、效率高以及集成性的發展趨勢，讓嵌入式系統徹底改變人們的生活。

參考文獻：

[1]魏洪興.嵌入式系統設計師教程全國計算機技術與軟件專業技術資格水平考試指定用書.2012，03，01.

[2]余甫煒.對嵌入式系統發展趨勢的思考[J].網絡財富，2010（14）：56-57.

[3]王樹紅.嵌入式系統的現狀及發展趨勢[J].太原大學學報，2011，（34）：45-46.

[4]張曉瑩.計算機嵌入式操作系統初探[J].信息與電腦（理論版），2012（08）：31-32.

篇4

作為1996年進入IT專業媒體的記者，多年來，筆者專注于IT領域而與通信廠商無緣，至多也是從IT的角度看待通信產業，但沒成想卻誤打誤撞上了。

重新認識摩爾定律

人們只要弄明白摩爾定律，并且勤于觀察和思考，比雷軍和馬化騰更早更深刻地認識智能手機并不是件難事兒。

說到摩爾定律，幾乎無人不曉，倒背如流也并不困難，但真弄明白摩爾定律并自覺地將其作為分析工具應用于產業，則又是一回事兒。

還是讓我們靜下心來，好好品味一下摩爾定律吧。

談到摩爾定律就不能不提半導體工業的發祥地——仙童半導體公司。1956年擁有加州理工學院物理化學博士學位的高登·摩爾加盟由晶體管之父肖克萊創辦的肖克萊實驗室。一年之后，由于不滿肖克萊的專制，鮑勃·諾伊斯率領摩爾等7個骨干出走，成立了仙童半導體公司。1958年，諾伊斯與德州儀器的基爾比在同一時期，用不同的工藝，各自獨立地發明了集成電路。事實上，今天半導體工業沿用的平面工藝就源自諾伊斯當時的發明。

到了1965年，摩爾在為電子學雜志寫的論文中表示，單塊硅芯片上所集成的晶體管數目大約每年增加一倍。直到1975年，摩爾將這一周期修改為2年。

每隔1年或者2年芯片上的晶體管數量增加一倍，意味著芯片上的晶體管數量將隨時間成指數急劇增長，意味著芯片速度的不斷提高，意味著可以用更小面積的芯片實現同樣的功能，從而使得同樣尺寸的圓片（Wafer，亦稱晶圓）能夠制造更多的芯片，從而降低了芯片的成本。

我們知道，芯片所具有的功能最終都是由芯片上一定數量的晶體管實現的。芯片上晶體管數量的急劇增加，意味著人們可以把更多的功能放到一個芯片中，最終，人們可以把整個系統封裝在數個直至一個芯片中，半導體行業稱之為片上系統（SoC，System on Chip）。

SoC給整機廠商帶來的好處除了成本更低、體積更小、功耗更低之外，還有一點格外重要，這就是SoC將系統的復雜性封裝在芯片中，在大大提高整機可靠性的同時，又顯著降低了技術門檻。

好了，上述這點兒半導體知識已經夠用了，現在我們已經有能力在10年前對智能手機進行一番預測了。

3G就是計算

在預測之前，有必要先介紹一位頗具傳奇色彩的人物——英特爾CTO帕特·基辛格。

基辛格最初是以大專生的身份進入英特爾的，在已經擁有眾多博士的英特爾公司，有位名叫虞有澄的華人副總裁力排眾議，將基辛格招募到286處理器研發團隊。基辛格沒有辜負虞有澄的期望，繼而成為386處理器研發團隊的骨干，而后更成為486處理器總設計師。基辛格不僅在32歲成為英特爾有史以來最年輕的副總裁，40歲又成為英特爾有史以來首位CTO。

2002年12月，基辛格在專程來華參加聯想技術創新大會（Legend World）期間，在英特爾中國總經理楊敘的陪同下，接受了筆者對他進行的4次獨家專訪中的第二次（詳見《90納米：IT產業開始洗牌》）。

筆者與基辛格就SoC的發展、英特爾設計與制造相互優化的競爭模式、半導體技術的發展等問題進行了探討，移動通信只是眾多問題之一。

基辛格告訴筆者，英特爾將在2005年將手機中的計算、基帶和閃存模塊集成到一個芯片中，在之后的5年內將手機剩余的射頻模塊和接口模塊集成到芯片中，從而把整個手機電路做在一個芯片上。

這意味著傳統手機廠商憑借手機電路復雜性構成的市場進入門檻將會大大降低。

筆者接著問道：“數據早已替代語音成為通信的主角，這一現象也將在移動通信中重現。我個人認為，3G通信就是計算，如果現有的通信廠商不去彌補他們在計算方面的弱勢，未來的通信市場將由計算廠商唱主角。”

基辛格答道：“作為計算技術的主要供應商，我會很容易地同意你的觀點，但是，要讓很多計算廠商也能認識到這一點，難度就大了。”

這個結論其實來得很容易，以GSM的WAP和CDMA 1X為代表的2.5G是手機發展史上的分水嶺。在此之前的2G是窄帶通信，其主要內容是語音與短信，而從2.5G開始，手機可以上網瀏覽，數據開始顯露崢嶸，到了3G寬帶通信，數據已經成為移動通信的主要內容。

顯然，傳統的手機廠商擅長于語音，而數據則是計算廠商的拿手好戲。于是，筆者效仿Sun提出的“網絡就是計算機”口號，提出了“3G就是計算”。

當手機硬件復雜性構成的市場壁壘被SoC打破，當手機從語音處理設備變成數據計算設備，傳統手機廠商只得把市場拱手相讓給計算廠商。這也是人們若干年后看到，隨著諾基亞放棄塞班平臺，智能手機操作系統平全被蘋果（iOS）、谷歌（Android）、微軟（Windows Phone）、英特爾（MeeGo）、惠普（webOS）、QNX等計算廠商所瓜分。

這也算是幫雷軍所說的手機電腦化進一步做個解釋。

智能手機的PC論據

在談到智能手機安全問題之前，應該先介紹一下嵌入式系統。與人們隨處可見的臺式機、筆記本電腦等通用計算系統不同，嵌入式系統則“隱身”或者說嵌在其他設備之中，設備正常使用時，人們是看不到嵌入式系統的。

早期的嵌入式系統，大都是為某一特定任務開發的，比如說，人們常常打交道的鍵盤中，就藏匿著一個負責記錄擊鍵和顯示的嵌入式系統。而且嵌入式軟件都是一次性地燒錄在半導體存儲器（PROM或者EPROM）中，無法或者難以更改，就像誰也沒聽說過要對鍵盤進行軟件升級一樣。同樣道理，功能手機使用的就是標準的嵌入式系統：功能簡單且無法更改。

但是自打閃存（Flash）問世后，嵌入式系統便可以加載和運行其他軟件，嵌入式系統除了繼續保持“隱身”特性外，已經從運行單一程序的專用計算系統，變成可以加載和運行多種程序的通用計算系統。

2004年6月，時任微軟負責嵌入式操作系統、通信和手持設備的副總裁張亞勤，專程從美國回京參加首次在中國舉辦的微軟移動開發者大會，其間接受了筆者的獨家專訪。

記者：“過去幾十年，馮·諾依曼計算體系已被實踐證明是數據處理的最佳架構，也就是說，3G手機將繼承PC的體系架構和開放性。我們現在已經能看到這種趨勢：手機中的處理器性能日益強大，內存也越來越大；特別是閃存引入后，手機已經從應用不可更改的嵌入式系統走向可運行多種應用的開放平臺。”

張亞勤：“從計算和存儲能力上看，今天手機的性能比20年前的PC還要強大得多，而且，手機的32位多線程、多任務的圖形操作系統也比當時的16位單線程的DOS性能高很多。手機已經成為開放平臺。”

記者：“既然未來手機的發展從架構和開放性上與PC具有很高的可比性，那么，我們完全有理由相信，PC平臺上病毒泛濫的情景將可能在手機上出現。”

張亞勤：“手機是一個開放平臺，與PC或互聯網聯在一起共享應用，因此，安全問題非常重要。包括蠕蟲在內的手機病毒一定會產生，而且發作起來比在PC上危害還要大。第一，手機是同步的，而PC是非同步的，手機病毒可以傳播更廣，從而給用戶帶來多方面的影響。”

當然，有第一便有第二，接下來還有第三，欲知手機病毒的危害，且看敝文《3C與3G改變我們思維》分解。

替馬化騰進一步解釋手機病毒為何危害性更大，只是“摟草打兔子——帶捎的”。筆者更感興趣的是智能手機當前的競爭態勢及其發展趨勢。

技術顛覆與技術封裝

現在該進補一下技術之外的知識，以便我們能從產業經濟的角度審視智能手機市場。

在分析技術對社會進步的推動時，演化經濟學中的長波理論顯得格外好用。由俄國經濟學家康德拉基耶夫創立的長波理論，將人類進入工業社會200多年來呈現出的5次經濟增長的長波周期的原動力，歸結為水力、蒸汽機、電力、內燃機和信息技術這5種主導技術。新的主導技術在擴散過程中，形成新的產業集群，繼而構成新的產業經濟形態，從而顛覆原有的社會經濟形態，最終對政治和文化帶來影響。

縱觀IT時代，從主機到小型機再到PC，IT技術每一次形態的變化，都讓更多的用戶能夠使用上IT技術，與此同時，IT技術自身也得到不斷地擴散。而智能手機和平板電腦在演化經濟學上的意義在于，因為促成更多的用戶使用，使得IT技術在更大的范圍擴散。而在長波理論看來，主導技術的顛覆作用與其擴散的范圍和速度正相關。

千萬不要忽視產業主導技術變革帶來的顛覆性。想當年，摩托羅拉的大哥大憑借其精湛的模擬電子技術稱雄1G時代，當摩托羅拉處心積慮地提高遠距離通話質量時，諾基亞憑借2G的數字技術咔嚓一下就把摩托羅拉的霸主地位顛覆了，因為在數字技術中，通話質量與傳輸距離沒有任何關系。然而，“螳螂捕蟬，黃雀在后”，計算廠商憑借計算技術上的優勢，在3G時代咔嚓一下就顛覆了諾基亞的霸主地位。

當主導技術廣為普及而變得成熟后，品牌集中化這一產業鐵律就開始主導市場格局了。2002年，甲骨文首次在中國舉辦技術大會（Oracle World），筆者問Web服務（當時還沒有SaaS或云計算之說）普及后，是否還需要這么多的軟件公司。甲骨文CEO埃里森沒有正面回答：100多年前，美國有幾百家汽車企業，現在呢，只剩下3家了。

品牌集中化的速度取決于主導技術的成熟速度，而品牌集中化的背后則是成熟市場規模經濟這只無形的手。

談過經濟和產業的發展之后，應該回過頭來看一下企業的發展。

去年9月初，筆者當時還供職于《中國計算機報》，報社記者邱艷娜在應邀參加甲骨文技術大會之前，與筆者探討甲骨文的一體機。筆者告之，甲骨文將服務器、操作系統、數據庫乃至應用整合在一起，與蘋果如出一轍，都是為了封裝系統的復雜性，只不過一個在企業級市場，一個在消費電子市場罷了。沒想到她發了微博，更沒想到的是由此招來眾多諸如“”之類的謾罵。

為了回復這些質疑，筆者杜撰了一個馬氏定律：企業發展之道在于不斷地將復雜性封裝在其產品或服務中，并且通過接口的開放與外部互聯互通；前者提高了用戶的體驗，后者有利于生態環境的發展。（詳見《馬氏定律》）。之后的10月，隨著埃里森在大會主題演講中首次認同并拿蘋果做類比，質疑的聲音終于煙消云散了。

企業對技術復雜性的封裝，既體現在特定產品上，比如說在微軟看來Windows 7技術上要比DOS復雜得多，而從用戶體驗上看Windows 7卻比DOS更加易用；也體現在不斷提高整個平臺的封裝深度上：從昔日PC上芯片組級別的封裝，到現在iPhone的軟硬件垂直整合。與此同時，競爭的級別也伴隨著整合的深度而提升：從昔日的板卡之爭，到PC平臺之爭，再到操作系統之爭，最終上升到生態環境之爭。

值得一提的是，當今PC系統的復雜性被芯片、板卡和操作系統廠商所封裝，PC整機廠商比拼的只有價格，為了降低成本，PC廠商只有基于PC業務來優化和配置企業資源。一旦移動智能終端顛覆了PC，而PC廠商又無法及時遷移到移動智能終端市場，事態就嚴重了，或許整個企業將難以生存。

Wintel為何起大早趕晚集

當我們用PC之道來解釋智能手機和平板電腦屢試不爽后，卻遭遇為何Wintel的輝煌難以在移動智能終端領域復制這樣的疑問。

要說微軟和英特爾在智能移動終端領域起得也夠早的。

英特爾在2002年提出了擴展摩爾定律，時任CEO貝瑞特在書面答復中央電視臺《對話》欄目時表示，如果他能成功地將英特爾帶入通信領域，英特爾未來10年將會是輝煌的。

微軟更是在2002年就推出了智能手機操作系統Windows Mobile，國內手機廠商多普達也在不遺余力地販賣基于Windows平臺的智能手機。

微軟的問題，主要在于沒有選對市場窗口。當時移動通信尚處在2.5G時代，沒有大量的應用支持，智能手機幾乎無用武之地。

如今，3G普及后，這兩家公司又深知智能手機特別是平板電腦對筆記本電腦的顛覆作用，他們不是全力以赴地擁抱新的技術，而是更多地采取了固守抵抗的作法。近一段時間，英特爾與PC廠商極力熱捧的超極本便是佐證。

很難知道這兩家公司是真的認清移動智能終端對PC市場的顛覆性而王顧左右，還是由于PC市場的成功使得他們變得固步自封起來。

去年3月，微軟首席研究與戰略官蒙迪在澳大利亞語出驚人，他表示，智能手機將成為最個性化的計算機，筆記本電腦將成為“便攜式桌面”。移動設備是人們在移動中使用的，而便攜設備是人們在移動之后使用的。他認為，移動設備和便攜設備正在相互接近，因此他不能肯定處于這兩類設備之間的平板電腦是否會永久存在下去。

作為首席研究與戰略官，蒙迪對平板電腦的認知令人驚詫。筆者以為，盡管我們會把PC產業的成功歸結為，基于開放標準的規模化生產。但對于用戶而言，PC的成功則在于它是首個通用的個人計算平臺，正是因為通用性，才使得任何人都能在PC平臺上找到自己合適的應用，因而產生了大量的市場需求。對通用性威力感觸最深的當屬恒基偉業，當年在中央電視臺“呼機，手機，商務通（PDA），一個都不能少”的廣告著實獨領，而今，智能手機又讓低端數碼相機廠商輾轉難眠。

智能手機因為屏幕尺寸的限制，難以提供最佳的視頻體驗，因而只能稱為首個準通用個人移動計算平臺。順便說一下，這就是雷軍所說手機將替代PC之謬誤的原因。而平板電腦才是標準的通用個人移動計算平臺。最終，平板電腦將會取記本電腦成為個人通用計算的主流平臺。

筆者在去年6月撰寫的《通用計算是平板電腦威力所在》一文中，開篇寫道：平板電腦遲早會取記本電腦成為個人通用計算平臺的主流。蒙迪先生應該看到，微軟進入平板電腦市場的唯一機會，在于喬布斯還沒有下決心把（消費定位的）iPad變成通用計算平臺。

然而，到了去年底，微軟居然宣布將把Office辦公軟件移植到iPad上。在以平板電腦主導的BYOD（自帶設備辦公）漸成潮流，當企業移動解決方案提供商Good Technology宣布今年一季度iPad占據企業平板電腦市場97.3%份額，微軟實際上已經自己關閉了通往平板電腦市場之門。

相形之下，英特爾可比微軟冤多了。早在1997年，英特爾就花7億美元從DEC手中盤下ARM架構的增強版StangARM處理器，之后又陸續收購了DSP（數字信號處理器，用于基帶模塊）等手機相關的模塊廠商。2006年夏，英特爾神使鬼差地放棄了包括StrangARM在內的通信業務。時隔半年后，蘋果iPhone橫空出世，不僅開啟了智能手機時代，而且還讓ARM處理器炙手可熱。無奈之下，英特爾只好拿起基于x86架構的凌動處理器應戰，可是凌動的功耗沒法向下與ARM看齊，這成為凌動在對電池續航時間敏感的移動終端市場上的致命傷。曾經強勢推出的MeeGo手機操作系統也因市場反應不佳而被冷落，無奈之下英特爾只好寄谷歌Android之籬下。

如今，英特爾最大的風險已不是能否在移動智能終端市場占據一席之地，而是如何撲滅后院之火。微軟已經向ARM購買了架構授權，這意味著微軟可以像蘋果一樣設計和生產自己的處理器，因而微軟存在兩種可能：一是仿效蘋果在移動智能終端市場推出軟硬件整合的平臺，二是仿效甲骨文的數據庫一體機，在企業級市場推出基于ARM的數據庫一體機。事實上，微軟已經請惠普代工生產基于x86架構的SQL Server數據庫一體機。而一旦微軟推出基于ARM的數據庫一體機，那可真夠英特爾一嗆。去年9月，ARM公司面向服務器市場的Cortex A15處理器在臺積電22納米工藝上流片成功，而ARM CEO也在多個公開場合表露出對PC市場的野心。

手機平臺六進三

在探討誰能在智能手機絞殺戰中幸免之前，先要審視一下哪個手機操作系統平臺能夠成為主流。否則，“皮之不存，毛將焉附”。

顯然，蘋果是最不用人操心的。盡管喬布斯去年10月辭世時，有人對繼任CEO庫克是否能保持蘋果的輝煌表示異議，繼而有反駁者稱，只要庫克忠實地執行喬布斯參與制定的產品路線圖，5年內蘋果應該沒有大礙。筆者贊同后者的觀點，以蘋果所處的市場地位，只有蘋果自己的失誤才能打敗蘋果。而產品路線圖是未來若干年企業圍繞新產品的升級換代而配置企業所有資源的調度圖，只要庫克不折不扣的執行，數年內蘋果的市場地位將難以撼動。

接下來要看的是，誰會成為退出者。

在2010年英特爾北京開發商峰會上，MeeGo出盡了風頭，筆者為了聽一場講座竟然在外面排了10分鐘，這在筆者多次參加英特爾在國內外舉辦的IDF經歷中是絕無僅有的一次。然而，到了今年北京的IDF上，MeeGo已經銷聲匿跡了。

惠普信息產品集團去年2月在上海環球金融中心舉辦的亞太區戰略會偏巧又讓筆者趕上了。這也是惠普收購Palm的webOS后，首次推出相關產品。有趣的是，筆者在準備專訪提綱時發現，惠普高端打印機在中關村的促銷廣告寫著買打印機送Android平板電腦，也有的型號寫著買打印機送iPhone。當筆者就此問到，webOS是惠普的戰略還是惠普信息產品集團的戰略？對方答道要回去問問其他同事。之后，惠普宣布放棄webOS也就不奇怪了。

接下來輪到QNX了。第一次跟QNX公司打交道還是在科學院軟件所的女媧計劃和微軟的維納斯計劃鬧得沸沸揚揚時，當時對QNX嵌入式操作系統頗具好感，基于微內核架構的QNX不僅因為高可靠性被美國航空航天局選中，而且還具有橫跨嵌入式、PC和服務器的跨平臺特性。然而，這家加拿大公司被另一家位于加拿大安大略省滑鐵盧市的以生產黑莓手機著稱的RIM公司收購后，就開始敗走滑鐵盧了。

去年4月，外媒報道說在RIM首款基于QNX平板電腦Playbook前夕，固件還在頻繁改動。一個月后，RIM稱因操作系統原因召回近千臺Playbook。到了7月，筆者在北京亞運村五洲大酒店獨家專訪QNX全球市場和業務拓展副總裁庫恩時，問他前固件仍在頻繁升級是否意味著軟件產品的缺陷（Bug）沒有進入收斂階段，是否意味著軟件質量上存在很大風險？庫恩表示回去后書面回答，之后筆者接到QNX和RIM就此問題的答復，筆者看到的是答非所問。

然而，禍不單行，去年10月中旬，黑莓智能手機連續3天發生全球性間歇中斷，受到影響的客戶高達近4000萬戶，幾乎占據黑莓用戶的半壁江山。縱然黑莓有奧巴馬這樣總統級粉絲，也很難讓視時間如金錢的商用客戶回心轉意了。

剩下的只有谷歌Android和微軟Windows Phone。

Android成在開放，風險也蘊含在開放上。谷歌對Android大撒把，讓Android平臺短時間內涌現出大量山寨Android之后，在用戶界面上改頭換面的所謂操作系統，這些山寨系統貌似增加了Android生態環境的繁榮，實際上由于山寨系統之間的差異，使得開發者無所適從，使用者能夠有效使用的應用數量也大打折扣。谷歌對Android放任的最大風險在于：一旦信息安全問題突顯，Android手機用戶受到傷害的程度一定會高于對應用嚴格認證的iOS和Windows Phone。

對于Android手機廠商而言，摩托羅拉將會是很大的潛在隱患。2002年，Palm在PDA市場上如日中天，索尼、三星等10多家企業也從Palm拿到生產授權。2003年初，Palm Source總裁兼CEO Nagel率隊拓展中國市場，在接受筆者獨家專訪時表示，為了打消合作伙伴對Palm既當運動員又當裁判員的顧慮，Palm已將硬件和操作系統部門拆分成Palm Solution和Palm Source兩家獨立的公司。但他同時表示，Palm Source會為Palm Solution單獨定制功能，這無異于換湯不換藥。Palm之后的一蹶不振與之不無關系。如今，已經完成對摩托羅拉收購的谷歌，如何處置摩托羅拉，將會對Android平臺帶來深刻的影響。

與智能手機市場份額落后相比，微軟更大的風險來自其對平板電腦的漠視。由于平板電腦與智能手機關聯密切，用戶更在乎統一的應用體驗，而平板電腦未來在個人通用計算上的主導作用，也使得平板電腦系統平臺對于用戶選擇的影響力更大。

總之，盡管Android和Windows Phone存在風險，但將與iOS長期并存。

誰將成為絞殺戰的幸存者

要理解百度、騰訊、網易等互聯網公司之所以能蜂擁進入智能手機市場，還是先讓我們回顧一下數年前山寨手機的異軍突起，其繁榮昌盛的背后是聯發科推出的基于SoC技術的手機套片大大降低了功能手機的進入門檻，從而讓山寨手機廠商很容易地推出聲音洪亮的4喇叭、發光二級管閃爍等針對特定人群用戶的廉價功能手機。

事實上，在智能手機市場上，由于高通、TI和NVIDIA等公司不斷推出基于SoC的硬件平臺解決方案，手機的硬件復雜性已經遠遠低于PC，因此，進入智能手機市場甚至比進入PC市場更為容易。

如今一些互聯網公司打著推廣自己應用的旗號更令人可笑，如果自己的應用只有通過自己的手機去買，那就如同微軟為了推廣Windows而去賣電腦。

其實，這些互聯網公司真正惦記的還是智能手機豐厚的利潤。根據美國市場調查公司iSuppli的成本分析，16GB iPhone 4S成本約為188美元，而裸機在美國售價約649美元，如此之高的毛利率難免讓軍火商都感眼紅。

我們還應看到，ARM公司為了拓展市場份額而不斷壓低智能手機市場的價格門檻。2010年秋，筆者專訪了ARM美國公司無線業務經理布魯斯，他告訴筆者：ARM將在2011年推出低于100美元的智能手機，到了2013年，入門級智能手機的門檻將會從現在的150美元降低到50美元。為此，筆者寫了《智能手機也要賣出白菜價》。