Android手表在中國這樣落地

　　定制化的Android系統(tǒng)

　　說起定制化Android操作系統(tǒng)，你可能會感到陌生。但提起小米的MIUI或是錘子手機(jī)系統(tǒng)，你應(yīng)該就熟悉了。其實(shí)，它們都是定制化的Android操作系統(tǒng)。不同的是，它們是為智能手機(jī)定制的，而我們這里將要介紹的是為智能手機(jī)定制的Android操作系統(tǒng)。

　　眾所周知，Android系統(tǒng)是開源的，所以為廣大開發(fā)者喜愛。開發(fā)者可以任意地修改源代碼從而打造一款自己喜歡的操作系統(tǒng)。在Android系統(tǒng)早期，有很多不完善之處，所以誕生了很多定制化的Android系統(tǒng)，其中一個(gè)比較有名的是CyanogenMod。它也是國內(nèi)有名的MIUI、錘子系統(tǒng)的前身。Android系統(tǒng)的定制程度也有深淺之分，比較簡單的可能只是改些圖標(biāo)文字等，稍微復(fù)雜點(diǎn)的會把桌面(Launcher)改了，再復(fù)雜的會把整個(gè)Android系統(tǒng)從頭改到尾以至于都不像Android了。全世界眾多的開發(fā)者為定制的系統(tǒng)加入許多用戶需要但Google還沒來得及做的功能。但這也使得Android系統(tǒng)的碎片化問題十分嚴(yán)重。

　　Android Wear是Google為可穿戴設(shè)備定制的Android系統(tǒng)。流行的Android智能手表大多采用了Google的Android Wear，例如Moto 360、LG G Watch和新近推出的華為智能手表。遺憾的是，由于Android Wear所綁定的Google服務(wù)，Android手表在國內(nèi)無法獲得良好的用戶體驗(yàn)。在國內(nèi)，只有采用定制化了的Android系統(tǒng)，才能正常地使用Android智能手表。

　　然而，出于商業(yè)模型的考慮和對碎片化問題的控制，Google對Android Wear采取了閉源的策略，使得開發(fā)者無法從Android Wear出發(fā)，進(jìn)行定制。唯一可行的路徑是從一般的Android系統(tǒng)出發(fā)，再次實(shí)現(xiàn)Android Wear針對手表所做的一系列定制，并在系統(tǒng)層面結(jié)合國內(nèi)可用的服務(wù)，從而使得系統(tǒng)真正可用。

　　Ticwear正是這樣一款定制化的Android操作系統(tǒng)。由于Android Wear閉源的緣故以及對本地化服務(wù)的依賴，為智能手表定制Android操作系統(tǒng)的難度相對于手機(jī)而言提高了很多。所以，到撰寫本文為止，Ticwear是唯一一套在國內(nèi)可以正常使用的、第三方開發(fā)者可以在此基礎(chǔ)上開發(fā)應(yīng)用的Android系統(tǒng)。

　　Android平臺上的開發(fā)者

　　那么，在像Ticwear這樣的系統(tǒng)上，開發(fā)者能做什么樣的工作呢?除了對Android Wear的兼容支持，Ticwear同時(shí)也提供了種種有趣且有用的系統(tǒng)服務(wù)接口(詳見http://developer.ticwear.com/)。配合手表所特有的交互方式，為開發(fā)者打開了一扇大門，通向天馬行空的想象空間。具體來說，分為以下幾個(gè)方面。

　　智能手表所派生的新種類應(yīng)用。表盤就是其中最典型的一個(gè)例子。一款精美的表盤可以瞬間提高手表的顏值。表盤的功能不僅在于美觀和計(jì)時(shí)，同時(shí)也可以集成一些簡單而又實(shí)用的信息，如天氣、電量顯示、消息推送等。因此，表盤的開發(fā)要靠設(shè)計(jì)師和工程師之間的緊密配合。在Android Wear和Ticwear上都已有了各色表盤、自制表盤的工具和表盤發(fā)布平臺這一類型的應(yīng)用。

　　智能手表引導(dǎo)用戶更多地使用語音和手勢的交互方式。語音和手勢交互在手機(jī)平臺上也都是有的，但都沒有得到充分的運(yùn)用。手機(jī)上較為便利的文字輸入使得語音顯得不那么重用，而手機(jī)的手持方式也不如手表更適合手勢操作。另一方面，手表上文字輸入的不便也使得新的交互方式成為必然，而這也為開發(fā)者提供了一個(gè)廣闊的舞臺。為了便利開發(fā)者二次開發(fā)，除了通信、傳感器系統(tǒng)接口，Ticwear更是開放了語音識別、語義分析、移動搜索接口。

　　智能手表上的應(yīng)用會極大地改變應(yīng)用和用戶之間的信息交互方式。手表不僅僅是手機(jī)應(yīng)用的一個(gè)簡單附屬。相比而言，手表更適合一瞥可見(glanceable)的應(yīng)用，手表上的信息流推送就是一種表現(xiàn)方式。同時(shí)，由于其便捷性，用戶每天查看手表的次數(shù)也將大大高于點(diǎn)亮手機(jī)的次數(shù)。對于某些實(shí)效性要求高的應(yīng)用類型，例如新聞，手表上的產(chǎn)品將會帶來更好的用戶體驗(yàn)，從而得到更多的使用。又比如，手表所特有的肢體手勢控制，將會給以操控為主的應(yīng)用類型帶來非凡的想象空間。以游戲?yàn)槔F(xiàn)在的情形就像是iPad剛剛問世，而憤怒的小鳥即將破殼而出。

　　作為新一代的平臺，即便是像手表空間清理、電量控制這樣的工具類應(yīng)用，現(xiàn)在仍然是一片藍(lán)海。在手機(jī)平臺苦戰(zhàn)的工具類應(yīng)用可以及時(shí)切入手表，占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。

　　就目前階段的產(chǎn)品形態(tài)而言，智能手表，包括Android Wear和Ticwear手表，多以手機(jī)附屬設(shè)備的產(chǎn)品形態(tài)出現(xiàn)。在不久的將來，手表會很快過渡到一個(gè)獨(dú)立的移動設(shè)備。到那時(shí)，手表也將會有自己的SIM卡、GPS、Wi-Fi和NFC，到那時(shí)我們?yōu)槭裁催€要在口袋里撐著一個(gè)笨拙的大屏手機(jī)呢?手表的應(yīng)用空間將更為廣泛，而現(xiàn)在正是開發(fā)者提前布局的最佳時(shí)機(jī)。

　　Android系統(tǒng)的定制化實(shí)踐

　　Android系統(tǒng)基本可以理解成以下結(jié)構(gòu)：

　　應(yīng)用層包含我們常見的應(yīng)用，比如桌面、電話、設(shè)置等;

　　Framework層是Android的系統(tǒng)框架，包含了對底層硬件的抽象及對上層應(yīng)用的管理;

　　再往下一層是Linux內(nèi)核及硬件驅(qū)動。

　　下面，我們以Ticwear的實(shí)踐為例，介紹定制Android手表操作系統(tǒng)要解決的問題。Ticwear是基于開源的Android 5.0源碼開發(fā)的，在每一層都做了定制。在Linux內(nèi)核和硬件驅(qū)動層適配了不同的手表，F(xiàn)ramework層為了支持上層應(yīng)用在手表上的特殊交互和功能做了支持，而定制化最多的是應(yīng)用層。

　　系統(tǒng)裁剪由于手表屏幕小、電池小，沒有通信及GPS模塊，我們在定制手表系統(tǒng)時(shí)對Android Framework做了很多裁剪和優(yōu)化，比如刪掉了在目前手表上無關(guān)的Telephony模塊。

　　藍(lán)牙協(xié)議的定制目前，手表和手機(jī)的主要通信都依賴于藍(lán)牙。為了讓Android Wear開發(fā)者能無縫地切換到Ticwear系統(tǒng)，我們開發(fā)了一套和Google GMS兼容的藍(lán)牙通信協(xié)議Mobvoi Mobile Service(MMS)。MMS基于藍(lán)牙RFCOMM協(xié)議，提供了傳送小數(shù)據(jù)的MessageAPI，傳送大數(shù)據(jù)的DataAPI，以及傳送設(shè)備信息的NodeAPI。開發(fā)這套協(xié)議的主要難點(diǎn)在于適配不同藍(lán)牙設(shè)備，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、安全性，以及滿足低功耗的要求。

　　桌面定制手表的交互不同于手機(jī)的交互，為此我們打造了一套全新的手表交互體驗(yàn)Cubic UI(如圖1所示)。為了實(shí)現(xiàn)Cubic UI，我們對手表的桌面進(jìn)行了深度的定制。

?

　　圖1 Cubic UI界面圖

　　首先是表盤系統(tǒng)，也就是用戶點(diǎn)亮手表最先看到的界面。設(shè)計(jì)表盤系統(tǒng)時(shí)，我們考慮了以下幾點(diǎn)需求：首先是可定制化，開發(fā)者可以簡單地設(shè)計(jì)開發(fā)出一款表盤;其次是性能，表盤的繪制必須節(jié)能高效;最后是兼容性，開發(fā)者可以輕松地把為Android Wear定制的表盤移植到Ticwear上。

　　手表因?yàn)殡S手都戴在手腕上，成為了查看手機(jī)通知的一個(gè)重要途徑。我們對手表的通知中心做了全新的定制，通知以卡片的形式展現(xiàn)，多個(gè)同類卡片可以合并成一張Bundle Card，避免通知過多。同時(shí)通知也成為了用戶和手表應(yīng)用交互的一個(gè)重要方式，通過通知卡片用戶就可以對應(yīng)用進(jìn)行操控，無需再進(jìn)入應(yīng)用。

　　語音識別服務(wù)定制語音交互是手表上的一個(gè)重點(diǎn)，手表因?yàn)槠聊怀叽绲南拗?，語音成為了用戶在手表上輸入的主要方式。Ticwear在手表上為用戶提供了三種語音輸入模式，分別是熱詞喚醒、離線語音識別和在線語音識別。熱詞喚醒在屏幕點(diǎn)亮的時(shí)候就會啟動，屏幕熄滅就會關(guān)閉。熱詞喚醒啟動后需要實(shí)時(shí)地監(jiān)聽語音和進(jìn)行大量的計(jì)算。為了盡量減小對待機(jī)時(shí)間的影響，我們在熱詞喚醒方面做了大量的優(yōu)化，使得它的CPU占用率維持在5%左右。在線語音識別和離線語音識別分別是在云端和手機(jī)端實(shí)現(xiàn)，手表只是作為錄音設(shè)備把聲音通過藍(lán)牙傳送到手機(jī)。Ticwear把以上三個(gè)語音服務(wù)都集成在系統(tǒng)中，開發(fā)者可以通過簡單的API調(diào)用就可以使用以上服務(wù)。

　　語義分析服務(wù)定制語音識別的結(jié)果是非結(jié)構(gòu)化的自然語言文本，需要經(jīng)過語義分析才能被下一步的命令控制、移動搜索或其他應(yīng)用所使用。比如當(dāng)用戶問“下周三北京到上海的航班”時(shí)，Ticwear在云端的語義分析引擎會在識別出用戶是想“查找航班”，并且是“下周三”由“北京”飛往“上?！钡暮桨?然后，Ticwear會查看用戶在手表上已經(jīng)安裝的應(yīng)用，是否有哪款應(yīng)用申明支持“查找航班”這個(gè)垂直領(lǐng)域。如果有，Ticwear會把用戶的這條查詢，包裝成Android Intent的形式，傳遞給該應(yīng)用，交由該應(yīng)用接下來進(jìn)一步處理用戶的需求。因此，我們稱之為Semantic Intent。除了Intent的方式，Ticwear也提供了直接的語義分析調(diào)用接口，方便開發(fā)者在應(yīng)用中充分利用語言服務(wù)。

　　移動搜索服務(wù)定制Ticwear的搜索提供是類似于Google Now的語音查詢服務(wù)(如圖2所示)。和Google Now不同的是，Ticwear在50多個(gè)垂直領(lǐng)域和國內(nèi)生活信息服務(wù)提供商合作，為國內(nèi)用戶提供最接地氣的生活信息，比如餐館、機(jī)票、酒店、導(dǎo)航信息。用戶對著手表問天氣，系統(tǒng)會給出一張包含最近幾天指定地點(diǎn)的天氣信息的卡片;用戶對著手表問航班，系統(tǒng)會把符合條件的航班信息卡片展示出來。系統(tǒng)默認(rèn)的搜索結(jié)果，也是通過Semantic Intent的方式提交給Ticwear系統(tǒng)。開發(fā)者可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)、綜合，在自己的應(yīng)用中給用戶更好的展示或社交體驗(yàn)。

?

　　圖2 Ticwear的搜索服務(wù)

　　市場分析和前景展望

　　Android智能手表市場前景2015年是智能手表的爆發(fā)元年。智能手表作為可穿戴設(shè)備的最佳產(chǎn)品形態(tài)，經(jīng)過2014年的醞釀，2015年開始進(jìn)入全面爆發(fā)期。“智能手表”這個(gè)話題開始出現(xiàn)在普通大眾消費(fèi)者的眼里。在稍早之前，Pebble Time眾籌短短幾天內(nèi)便籌獲得了2000萬美元，創(chuàng)造了Kickstarter上的新歷史。

　　中短期內(nèi)，智能手表仍然需要依附于與其配對的智能手機(jī)而存在，因此在可以預(yù)見的未來幾年，Android智能手表銷量與蘋果手表的銷量比例應(yīng)會大致比照Android手機(jī)與蘋果手機(jī)的銷量對比。Google 2014年下半年推出Android Wear系統(tǒng)盡管搶占了市場的先機(jī)，但其系統(tǒng)與產(chǎn)品體驗(yàn)不盡完美，更多的是在科技愛好者等初期用戶中引起了反響，算是對市場的預(yù)熱。而蘋果則按照其一貫對于產(chǎn)品精雕細(xì)琢的做法，利用其強(qiáng)勢的品牌口碑后發(fā)制人。但此時(shí)就談?wù)撦斱A為時(shí)尚早，2015年下半年Android手表將迎來新一波的產(chǎn)品上市，好戲剛剛開始。

　　過去的幾個(gè)月內(nèi)，消費(fèi)電子巨頭們紛紛加大了在智能手表領(lǐng)域的投入。借著簡潔精致的圓屏設(shè)計(jì)獲得諸多青睞的Moto 360，宣布了其第二代產(chǎn)品將于2015年下半年上市。LG、華為等國際大廠也于近期發(fā)布了搭載Android Wear的手表計(jì)劃。其他各路創(chuàng)業(yè)公司也紛紛以各種形式切入這一市場，智能手表的市場在今后的一到兩年之內(nèi)將會更加熱鬧非凡。

　　國內(nèi)市場分析Ticwear的出現(xiàn)填補(bǔ)了中國大陸市場Android手表系統(tǒng)的空白。由于Android Wear暫時(shí)無法在中國大陸落地，使得目前中國市場Android手表系統(tǒng)的陣營處于相對真空的狀態(tài)。除了Google服務(wù)框架和搜索不可用以外，目前Android Wear系統(tǒng)不支持中文，而且本地化服務(wù)非常不足。另外，目前Android Wear的應(yīng)用總數(shù)并不多，大多數(shù)是適用于國外用戶的生態(tài)圈，除了一些表盤和工具類應(yīng)用，很多軟件需要使用Facebook、Gmail等國外賬號。Android手表的硬件在國內(nèi)也還沒有正式的銷售渠道，大部分通過水貨渠道流入，沒有售后保障。以上種種都導(dǎo)致大陸用戶無法享受到智能手表真正的便利和價(jià)值。

　　基于這樣的背景，出門問問開發(fā)了Ticwear系統(tǒng)，來填補(bǔ)這樣的空白。從內(nèi)部因素看，首先出門問問具備相應(yīng)的語音語義分析與本地化服務(wù)的技術(shù)儲備，這恰恰是做智能手表最為核心的資源;第二，出門問問過去在手機(jī)App、Google Glass等穿戴設(shè)備上的試水迭代也積累了相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)。

　　從外部市場看，智能手表作為個(gè)性化時(shí)尚屬性極強(qiáng)的平類，在硬件和軟件方面的需求必然是多元化的，單靠蘋果和Andorid Wear兩家必然無法滿足市場的需求。Pebble的出現(xiàn)就是一個(gè)極好的例子。而Google Android Wear的強(qiáng)勢閉源，不允許OEM對系統(tǒng)進(jìn)行定制，進(jìn)一步激化了市場對于基于Android但又獨(dú)立于Android Wear的手表系統(tǒng)的需求。

　　Ticwear的使命Ticwear長期的使命是為了讓人工智能真正落地，讓智能手表真正好用好玩。作為敢吃螃蟹的先行者，Ticwear立足本土，做一款值得開發(fā)者信任和把玩的操作系統(tǒng)，Ticwear于近期陸續(xù)開放了SDK及豐富的API平臺：語音、語義、搜索API，以及計(jì)劃中的手勢識別API等。這些強(qiáng)大豐富的可能性，都是開發(fā)者在Android Wear上無法獲得的。Ticwear獨(dú)立于第三方完全自主控制的操作系統(tǒng)，也為諸多OEM的手表落地中國大陸提供了另一個(gè)絕佳的選擇。

　　在剛剛結(jié)束的Ticwear黑客馬拉松上，85%的開發(fā)小組在不到24小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，就順利地做出了一款擁有全新交互體驗(yàn)的應(yīng)用。40%的組用到了Ticwear的語音語義開放接口。入圍前八名的應(yīng)用，有三款是工具類的，其他音樂、旅游、教育、健康、電商各一款，讓人腦洞大開。對這么一個(gè)全新的領(lǐng)域，Ticwear將和開發(fā)者一起，共同打造這一全新的手表平臺上的應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。

　　本文作者：沈李斌，出門問問技術(shù)總監(jiān)。畢業(yè)于上海交通大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)，前IBM Watson研究員，Akamai主任系統(tǒng)軟件工程師。專注于大規(guī)模智能系統(tǒng)研發(fā)。