引论：我们为您整理了13篇航空航天发展趋势范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
1 前言
空间技术是世界上最尖端技术的科学和技术，也是一个国家科技水平和综合国力的重要体现。世界太空强国和工人提供免费获得高度关注和发展空间，提高技术，如空间控制，实现在天地之间，各种先进技术研究项目，新概念的空间太空强国的发展规划，并已取得重要进展。参与航天飞机，本文主要指火箭进入太空，空间，和这种飞机参与控制理论和技术研究领域的热点和困难飞机控制，先进的、基本的、全面的、已经成为支持的重点领域之一，中国航天工业的未来发展。发展成为一个独立的导航、制导与控制技术领域的历史可以追溯到“阿波罗”载人航天计划的时代。近几十年来，还被美国作为高超音速飞行器的五个核心技术之一。
2 航天飞行器控制领域前沿问题与挑战
2.1 可靠进入空间的控制前沿问题与挑战
经过40多年的不懈努力，我国的运载火箭得到了长足的发展，独立自主地研制了14种不同型号的“”系列运载火箭，具备发射近地轨道、太阳同步轨道、地球同步转移轨道等多种轨道有效载荷的运载能力，入轨精度达到国际先进水平.虽然我国运载火箭已取得举世瞩目的成就，已在世界商用航天发射市场占有一席之地，并且通过了高密度发射的考核，控制技术得到了充分验证，但是与国外先进的航天运载技术相比，还存在一些不足：
1）运载火箭应对故障的能力不足：由非灾难性故障而导致发射任务难以顺利完成或失败，而这些故障往往可以通过理论方法来克服，需要具备能够采用诊断和预测的方法进行系统故障的监控、检测、隔离，能够评估系统故障的影响并为任务调整提供决策支持的能力，对设备的维护和更换提供指导性建议.
2）火箭发射成本和经济性有待进一步提升：我国运载火箭与国外相比，入轨精度处于同一个量级甚至更高，但现役运载火箭的价格优势正在逐步丧失，同时也暴露出运载能力不足、发射准备周期长、任务适应性差的缺点，难以满足高效率、多样化的航天发射和空间运输需求.
3）对任务的适应能力存在不足：火箭对发射零时的要求较高，现有方法不具备对发射时间敏感任务的适应性.控制系统是运载火箭的神经中枢，提高控制系统的可靠性，对于提高整个运载系统的可靠性至关重要.因此，可以通过制导与控制理论方法的革新来提高运载火箭的可靠性、经济性.同时，系统的高可靠性要求也对控制系统的设计提出了更高的挑战.
2.2 空天飞行器的控制前沿问题与挑战
空天飞行器集航空、航天技术于一身，兼有航空器和航天器的特点与功能，既可以像普通飞机一样在稠密大气层内飞行，又可以在近空间稀薄大气层内作高超声速巡航飞行，还可以穿过大气层进入轨道运行.归纳起来空天飞行器具有五个方面的特点：
1）任务维数多：主要包括在轨运行、再入返回两类任务，在轨飞行任务包括初态建立、轨道机动、轨道维持、高精度对地观测、在轨稳定运行等任务模式，是迄今最为复杂的一类飞行器.
2）飞行状态跨度大：飞行空域跨越几百公里地球轨道至地球表面，速度跨越水平着陆低速到第一宇宙速度，在轨飞行时间达到200天以上，再入返回时间约3000s左右，经历的环境温度从零下几十度到1000度以上.
3）飞行环境恶劣：跨越纯空间、稀薄流区和稠密大气层，经历空间辐照、高低温、气动热等复杂环境.
4）动力学特性复杂：包括轨道动力学和再入动力学，为适应不同飞行环境，配备了RCS（Reactioncontrol system）和多操纵舛舵，如体襟翼、升降舵、V形垂尾、阻力板等，姿控系统结构复杂，且多气动舵结构导致姿控系统存在多维强耦合特性.
5）升力式返回模式：出于任务需要和时间限制，空天飞行器再入模式与飞船完全不同，它采用升力式再入模式，从轨道快速返回，利用高升力体外形在临近空间长时间非惯性、大范围横向机动飞行.
3 航天飞行控制技术发展趋势
基于国际空间飞行器控制技术的研究进展，以及存在的问题的基础和关键技术，进一步发展我国一方面缩短交付系统的未来发展和世界先进航空航天汽车技术差距；另一方面提高中国的国际竞争力空间载波系统本身，促进市场化、产业化、国际化的发展，中国的空间。进入太空的发展趋势是升高的自，可靠性高、重复使用、低成本方向发展。空间对国家安全具有十分重要的战略意义，开发新的太空武器迫在眉睫，太空飞行控制可靠性高、精度高、适应性强、自主飞行的特点，快速的响应，断层重建任务飞行的能力，可以满足未来空间操作，天地之间复杂的任务要求。太空飞行控制技术在我国应该在以下解决方法：
3.1 加强进入空间、空中飞行控制基础理论研究
尽管美国工程方面取得了巨大的成功，但是NASA不仅仅是满意，仍颇具影响力的“先进制导控制技术”的研究计划，持续改进的传统方法，支持控制技术创新和技术改造。应该在中国的重大前沿需求，制定相应的“工艺先进的指导和控制项目”的主要研究计划，吸引国内单位和研发团队开展研究。例如，注意工艺创新布局引起的多学科交叉的非线性动态特性，创新、多样性、混合、异构控制功能的飞机控制新概念，理论和方法的研究关注在信息化环境中，原本独立的飞机控制，计算和通信、控制、决策和管理的集成趋势带来的新概念，理论和方法的研究。
3.2 重视多学科交叉研究
HTV-2两次失败强调跨学科的问题。首先在于气动力和控制问题：飞行HTV-2偏航角的偏航角大于预先设计，和耦合的滚动操作，飞机在滚动方向；二是气动加热和材料问题：严重的气动加热使身体材料剥落，气压变化。和新需求、新布局，新未来飞机控制功能使空气动力学、结构、电厂越来越近，飞行控制耦合电厂不仅提供动力，也有重要的控制功能，不同的控制功能之间的有利和不利影响，多轴控制力矩引起高度耦合，我们应加强多学科交叉设计方法的研究，并积极探索多学科联合，协同设计研究和开发模式，如开展全面的产品设计。
4 结束语
综上所述，航天飞行器控制技术在我国的发展中起着很重要的作用，所以对航天飞行器控制技术的现状和发展趋势进行研究很有现实意义。
参考文献
篇2
新型聚酰亚胺刹车片
项目简介：我国自行研制的聚酰亚胺半金属轿车刹车片日前通过了国家汽车质量检验中心的鉴定,鉴定意见称,这种刹车片制动性能好,耐热耐磨,达到了国际先进水平。 这个新成果是由中科院长春应用化学研究所研制成功的。研究人员介绍说,随着道路条件和车辆性能不断改进,对汽车制动器的要求越来越高。就轿车而言,在连续刹车的情况下,刹车片表面工作温度可达500℃以上,需要高耐温高耐磨的刹车材料来维持汽车制动性能的稳定,保证行车安全。
趋势意义：国内先进
激光近成形钴基高温合金研究
项目简介：利用激光近成形技术,采用钴基合金粉末在金属零件表面进行单道多层熔覆成形试验,获得具有良好外形和尺寸精度2～20mm的薄壁零件.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、电子拉伸试验机和显微硬度计等分析仪器对其微观组织、微观成分分布及抗拉强度和硬度进行了分析和测试.结果表明,所成形的薄壁零件的组织为细小的枝晶,层间成分分布均匀,没有明显的成分偏析.力学性能测试结果显示其性能可满足实际使用要求."
趋势意义：国内先进
高性能镁-稀土结构材料研制、开发与应用
项目简介：由于镁合金具有低的密度．质轻、高比刚度、卓越的机械性能、高的硬度及良好的铸造性能，近几十年来镁合金的应用一直是自动化工业的目标之一。然而，高温特殊用途。例如在发动机上的应用，通常的镁合金就受到了限制。因为在高温下它们的强度和抗蠕变性能都比较差。由于镁一稀土合金增加了材料的抗拉强度、延展性及抗蠕变性能，稀土加入形成镁-稀上合金就可以满足高温应用的要求。
趋势意义：对国内外镁一稀土合金的研制、开发与应用状况及发展趋势有着重要意义，同时结合我国相关单位的研究进展，引领我国镁-稀土合金的发展。
高性能细结构炭材料的制造方法
项目简介：本发明涉及一种高性能细结构炭材料的制造方法是通过以下步骤实现的：以具有自烧结性含沥青中间相的炭微粉为基体组分和以纳米材料中的一种和几种为添加组分，不加粘结剂，采用高速混合机混匀(1)；通过成型装置成型(2)；焙烧(3)；石墨化处理(4)；本发明的有益效果是：用本发明制造出来的细结构炭材料结构致密，体积密度1.90g/cm3以上；机械强度高，抗折强度75MPa以上，抗压强度190MPa以上；抗高温氧化，可在650℃以上的氧化性氛围和2500℃还原性氛围中长时间使用；用途广泛：可作为连续铸造的结晶器、电火花加工机床的电极，高温烧结模具、金属冶炼坩埚，以及航空航天发动机密封和耐烧蚀部件等。
趋势意义：国内先进
高强度、低介电常数的二氧化硅结合的氮化硅多孔陶瓷及制备方法
项目简介：一种高强度、低介电常数的二氧化硅结合的氮化硅多孔陶瓷，其特征在于以Si3N4为基体，以外加SiO2和Si3N4颗粒表面氧化生成的SiO2作为结合相将Si3N4颗粒结合起来，石墨为造孔剂。发明涉及一种以高纯度、低介电常数的二氧化硅结合的Si3N4多孔陶瓷及制备方法，其特征在于石墨为造孔剂、以外加或氮化硅颗粒表面氧化生成的二氧化硅为结合相的氮化硅多孔陶瓷利用外加和氮化硅颗粒表面氧化生成的二氧化硅在高温下的烧结把氮化硅颗粒结合起来，利用粉料颗粒堆积成孔或造孔剂氧化烧除成孔，从而得到二氧化硅结合的氮化硅多孔陶瓷。Si3N4∶SiO2∶石墨∶＝0～100∶0～30∶0～25(重量比)，加入酚醛树脂和乙醇，混合后球磨、烘干、研磨、过筛、干压成型，然后在空气中烧成，得到二氧化硅结合的氮化硅多孔陶瓷。所得多孔陶瓷的抗弯强度可达137MPa，总孔隙率10～60％，常温介电常数2～7(1GHz)，可用于常温和高温环境下使用的天线罩、催化剂载体等材料。
趋势意义：国内先进
纳米结构材料在全固态锂电池高性能固体电解质中应用
项目简介：全固态锂离子电池，即固体电解质锂离子电池，是新近发展起来的新一代锂离子电池，它的实用化将能有效消除现在商品化液体电解质锂离子电池的安全性差与能量密度低的问题。而且具有安全性能好、化学性能稳定、使用寿命长、充放电循环性能优越，自放电速率小、比能量和能量密度高、易于将锂电池小型化、工作温度范围大，可用于许多极端的场合等诸多优点。正是被这些优点所吸引，近年来国际上对全固态锂离子电池的开发和研究非常活跃。如图1所示是采用磁脉冲压实技术制备全固态锂离子电池单电池结构示意图，其优化的设计能够很好的避免电池的短路。采用磁脉冲压实技术，能够很好的制备出全固态锂电池堆，如图2所示。从而使为大型移动设备供电成为可能，最后得到的绕式全固态锂电池堆各层厚度均匀，接触致密，而且制备过程中不需要经历热处理的过程，这样就使很多在一定高温不稳定的电极或电解质材料的应用成为可能，很适合大规模地制备大型的固态锂电池堆。
趋势意义：随着材料制备技术水平的不断提高，以及制备成本的降低，并采用可行的方法控制纳米结构材料颗粒分散和使用过程中的化学稳定性问题，必然会使锂离子导体的性能得到更大的提高，并拓宽其应用范围，尤其是在全固态锂离子电池的大规模实用方面发挥显著作用。
篇3
1 嵌入式系统的历史
20世纪60年代以晶体管、磁芯存储为基础的计算机开始用于航空等军用领域。
20世纪70年代之后，随着单片机出现，再到今天发展成各式各样的嵌入式微处理器。这使得汽车、民用电器、工业机械器材及各种通信设施，通过内嵌电子设备来获得更好的使用性能，这些内嵌的电子设备已经初步具备了嵌入式的特点。
20世纪80年代，计算机程序编写有了突飞猛进的发展，专业人士开始用更高级更精准的操作系统编程进行实际嵌入式应用，使得他们不但节约开发成本，并且可以获得极高的开发效率和更短的开发周期。
20世纪90年代，随着对实时急迫要求及各种应用软件的出现，导致软件规模数量不断上升，嵌入式操作系统已经开始出现新的变化，实时性变得非常突出，从而导致一场嵌入式系统研发的革命。
2 嵌入式系统的定义
国际上通用的嵌入式系统定义是“控制、监视或者辅助机器和设备运行的系统装置，从而完成既定功能的一种软件系统”。
在我们国家嵌入式系统概念一般认为是：嵌入式系统是以计算机实际应用为基础，辅以计算机技术，对实际应用功能、安全可靠性、资本消耗等各种程序为导入要求的专用计算机系统。嵌入式系统一般由微处理器、嵌入式操作系统、硬件设备及客户应用程序组成。
通常的嵌入式系统有以下几种：：Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive。
3 嵌入式系统的发展现状
2011年全球嵌入式软件市场平均增长率为31%，中国嵌入式软件市场则超过了40%，居世界之首，2012年中国嵌入式软件产业销售收入已突破3000亿元人民币，但仍有市场空间。有业内专业咨询公司预计未来5年，嵌入式软件产业将继续保持高速增长态势，到2015年，产业规模有望达到5000亿元人民币。
在网络与通信设备、消费电子、数字家电、汽车电子、医疗设备、工业精准控制方面都是嵌入式系统应用的领域，同时嵌入式系统在办公自动化、金融电子、国防军事及航空航天等领域也有她的身影，嵌入式软件均已得到广泛应用。在应用深度方面，也由最简单的仅有执行单一功能控制能力的嵌入式系统，发展到几乎与PC具有一样的功能，很多复杂的嵌入式系统，由若干个小型嵌入式系统组成。随着需求的旺盛、技术的进步和市场的成熟，嵌入式设计与应用已成为工业现代化、智能化的必经之路，使嵌入式软件产业与数字化时代的传统产业和新兴产业的融合趋势进一步加强。
4 嵌入式系统设计
4.1 硬件设计部分
对于嵌入式系统的硬件设计部分，包含处理器以及I/O 端口等，具体设计包含以下几个部分。
处理器设计：在嵌入式系统设计中，其核心就是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器设计中，应该具备对实时多任务的响应能力，具有很强的存储保护功能，具有可扩展性，降低嵌入式微处理器功耗。
总线设计：在总线设计部分，因为总线是进行互连以及传输信息、指令、数据的桥梁，因此在设计中应该特别注意，因此在嵌入式系统中，可以采用片内总线与片外总线的方式，确保CPU 与片内部件的连接，也可以确保与外部设备的准确连接。
存储器设计：在对嵌入式系统的设计中，在嵌入式系统内可以分为高速缓存Cache以及主存、外存三种形式的存储器，在设计中对这三个存储器也应该有明确的设计，以便提高系统的运行速度。
I/O端口设计：对于嵌入式系统的I/O设计中，因为嵌入式系统是面向应用的，因此对于输入/输出接口设计中，应该具备多任务、多平台的特点，确保嵌入式系统的适用性。
4.2 软件设计部分
对于嵌入式系统的软件设计部分，首先应该清楚嵌入式软件是嵌入在硬件内的操作系统或者开发工具软件，是在嵌入式系统设计中的关联核心，与嵌入式系统是密不可分的，因此对于嵌入式系统的软件设计中应该具备一定的优势，嵌入式操作系统中，包括驱动软件、系统内核以及通信协议、图形界面、标准化浏览器等程序，以满足嵌入式系统开发设计的需求。
软件设计中的任务管理：对于嵌入式系统来说，在内核的软件设计部分，其任务管理中应该具备任务调度、删除任务、创建任务、挂起任务以及设置任务优先级的功能，以此来实现对嵌入式系统的调度。
内存管理的设计：在嵌入式系统的软件设计中，对于系统的内存管理中，将会采用静态内存分配以及动态内存分配的方式进行管理，并且应用虚拟内存技术，为实时用户提供强大的虚拟存储管理机制。
通信以及同步互斥机制：对于嵌入式系统的通信，将会采用一定的机制，实现任务间的通信，在优先级的限制性下实现任务的中断、同步以及互斥的功能。
软件设计中的中断管理：中断设计中，当程序中的中断发生时，需要对中断现场进行保存，将其转到相应的服务程序上，并且在退出中断后还要恢复中断。
软件设计中的时间管理：在嵌入式系统中，具有很高的时效性，这些全是依靠时钟的作用，因此在软件设计中提供高精度以及可以设置的时钟，在嵌入式系统中负责与时间有关的任务管理工作；其中包括对计时、时间片轮转调度等。
任务扩展功能的设计：在嵌入式系统软件设计部分，在软件设计中还需要设置一些任务扩展部分，以此来实现对新任务的创建、切换以及删除工作，提高嵌入式系统的使用效率。
5 嵌入式系统发展的趋势
随着信息时代的到来，嵌入式系统有了快速发展的基础，也产生了众多嵌入式产品，为嵌入式系统发展展现了美好的未来，从目前来看，嵌入式系统发展趋势有以下几点：
首先，嵌入式系统开发是一项综合系统工程，包括了几项或者N项不同系统产品的集合体。嵌入式系统研发厂商不但要提坚实可靠的嵌入式系统软硬件，还需要提供为嵌入式系统软硬件服务的开发工具和软件支持，这是嵌入式系统能良好发展下去的必备条件。
其次，现实社会的高度信息化对嵌入式系统要求越来越高，并且二者依赖性越来越强。这不光表现在互联网技术的成熟，3G、4G带宽速度提高，归根到底是人类知识成几何级数爆发，这样的产品使得我们身边的多媒体产品和远程智能操控更加便捷，如手机、智能家电（电视、冰箱、空调、微波炉）、智能房屋等功能不再单一，打破了人们对一般产品的惯性思维，导致产品结构更加复杂。
再次，现实生活产品与网络互联（虚拟世界）是嵌入式系统发展的必然趋势。这主要体现在嵌入式设备为了适应高速运行的网络，通过硬件上不同的网络通信信息接口来进行各种不同功能有机整合。目前嵌入式处理器大多是内嵌网络接口，支持TCP/IP协议，同时支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA当中的一种或者几种，嵌入式系统软件系统内核还要支持不同网络模块版本，以此来实现工作、生活、娱乐三合一式上网要求。
四是精简嵌入式系统内核，适当降低系统功耗，实现功能成本最大化。在人们的设想中未来的嵌入式产品应该是适用性强、覆盖面广、性价比高、价格低廉的一款大众化产品，这就要求嵌入式系统研发厂商不但减低系统功耗，减少不必要的成本，还要精简系统内核，求得与系统功能紧密相关的软硬件设计，运用价值工程原理进行优化组合生产出更多更优秀的嵌入式系统产品。
最后嵌入式系统要为客户提供更多更理想的多媒体人机界面，完美体现人性化的一面。
之所以嵌入式设备产品能有很好的发展前景，与嵌入式系统方便快捷人性化特点是分不开的。嵌入式系统产品不光与客户互动，还能虚拟化出现实生活中的场景，让客户深入其中，为人们带来巨大角色互换感觉，同时也对产品的图像界面、灵活的操制方法及便携等提出了更高的要求，嵌入式设备的高要求反过来促使软件设计人员在多媒体（或者M媒体）技术上下大力气进行编程扩展。如，界面手写输入、语音输入、远程家电控制、图像色彩、多合一功能等等都要客户获得崭新的感受，成为人们生活中不可离缺的一部分。
6 流行的嵌入式Linux操作系统介绍
嵌入式linux是将现阶段的人们经常使用的Linux操作系统进行修改升级，并让其在嵌入式计算机系统上运行，保证使用者要求功能的一种操作系统。嵌入式linux特点一是既继承了互联网上无限的开放源代码，二是它的版权费免费（我认为未来一定时期内是免费的，可能是十年吧，但天底下没有免费的午餐），三是便捷性操控性能优异，更容易软件移植，四是产品更替速度快，研发周期短，产品上市迅速，极大地发挥人类知识的创造力。五是产品实时性能稳定，安全性好、性价比高。
嵌入式linux速度很快，linux是可以定制的，系统内核最小只有一两百KB。Linux是免费的OS，在价格上极具竞争力。Linux还有着嵌入式操作系统所需要的很多特色，突出的就是Linux适应于多种CPU和多种硬件平台，是一个跨平台的系统。到目前为止，它可以支持二三十种CPU。而且性能稳定，裁剪性很好，开发和使用都很容易。Linux内核的结构在网络方面是非常完整的，Linux对网络中最常用的TCP/IP协议有最完备的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太网络，以及无线网络，Toker ring、光纤甚至卫星的支持。所以Linux很适于做信息家电的开发，还有使用Linux为的是来开发无线连接产品的开发者越来越多。
嵌入式Linux的应用领域非常广泛，涵盖了我们生活工作大部分空间，人们越来越离不开它，它影响着并在一定程度上改变着我们的生活与工作方式。近来研发人员利用嵌入式Linux自身特点，把它应用到嵌入式系统里中，像GNOME，KDE，UTITY等都是很优秀的桌面管理器就是一个典型，并且其背后有着众多的社团支持，可定制性极强，这点已经在Unix和Linux世界普及开来。
7 结束语
作为新一代IT发展和提升价值链高端地位的关键技术，可信嵌入式软件是推动中国高端装备产业由“中国制造”向“中国创造”转型升级的关键因素。 综上所述，在今后的嵌入式系统发展中，还将更加趋于低成本、网络化、智能化、精简化、效率高以及集成性的发展趋势，让嵌入式系统彻底改变人们的生活。
参考文献：
[1]魏洪兴.嵌入式系统设计师教程全国计算机技术与软件专业技术资格水平考试指定用书.2012，03，01.
[2]余甫炜.对嵌入式系统发展趋势的思考[J].网络财富，2010（14）：56-57.
[3]王树红.嵌入式系统的现状及发展趋势[J].太原大学学报，2011，（34）：45-46.
[4]张晓莹.计算机嵌入式操作系统初探[J].信息与电脑（理论版），2012（08）：31-32.
篇4
作为1996年进入IT专业媒体的记者，多年来，笔者专注于IT领域而与通信厂商无缘，至多也是从IT的角度看待通信产业，但没成想却误打误撞上了。
重新认识摩尔定律
人们只要弄明白摩尔定律，并且勤于观察和思考，比雷军和马化腾更早更深刻地认识智能手机并不是件难事儿。
说到摩尔定律，几乎无人不晓，倒背如流也并不困难，但真弄明白摩尔定律并自觉地将其作为分析工具应用于产业，则又是一回事儿。
还是让我们静下心来，好好品味一下摩尔定律吧。
谈到摩尔定律就不能不提半导体工业的发祥地——仙童半导体公司。1956年拥有加州理工学院物理化学博士学位的高登·摩尔加盟由晶体管之父肖克莱创办的肖克莱实验室。一年之后，由于不满肖克莱的专制，鲍勃·诺伊斯率领摩尔等7个骨干出走，成立了仙童半导体公司。1958年，诺伊斯与德州仪器的基尔比在同一时期，用不同的工艺，各自独立地发明了集成电路。事实上，今天半导体工业沿用的平面工艺就源自诺伊斯当时的发明。
到了1965年，摩尔在为电子学杂志写的论文中表示，单块硅芯片上所集成的晶体管数目大约每年增加一倍。直到1975年，摩尔将这一周期修改为2年。
每隔1年或者2年芯片上的晶体管数量增加一倍，意味着芯片上的晶体管数量将随时间成指数急剧增长，意味着芯片速度的不断提高，意味着可以用更小面积的芯片实现同样的功能，从而使得同样尺寸的圆片（Wafer，亦称晶圆）能够制造更多的芯片，从而降低了芯片的成本。
我们知道，芯片所具有的功能最终都是由芯片上一定数量的晶体管实现的。芯片上晶体管数量的急剧增加，意味着人们可以把更多的功能放到一个芯片中，最终，人们可以把整个系统封装在数个直至一个芯片中，半导体行业称之为片上系统（SoC，System on Chip）。
SoC给整机厂商带来的好处除了成本更低、体积更小、功耗更低之外，还有一点格外重要，这就是SoC将系统的复杂性封装在芯片中，在大大提高整机可靠性的同时，又显著降低了技术门槛。
好了，上述这点儿半导体知识已经够用了，现在我们已经有能力在10年前对智能手机进行一番预测了。
3G就是计算
在预测之前，有必要先介绍一位颇具传奇色彩的人物——英特尔CTO帕特·基辛格。
基辛格最初是以大专生的身份进入英特尔的，在已经拥有众多博士的英特尔公司，有位名叫虞有澄的华人副总裁力排众议，将基辛格招募到286处理器研发团队。基辛格没有辜负虞有澄的期望，继而成为386处理器研发团队的骨干，而后更成为486处理器总设计师。基辛格不仅在32岁成为英特尔有史以来最年轻的副总裁，40岁又成为英特尔有史以来首位CTO。
2002年12月，基辛格在专程来华参加联想技术创新大会（Legend World）期间，在英特尔中国总经理杨叙的陪同下，接受了笔者对他进行的4次独家专访中的第二次（详见《90纳米：IT产业开始洗牌》）。
笔者与基辛格就SoC的发展、英特尔设计与制造相互优化的竞争模式、半导体技术的发展等问题进行了探讨，移动通信只是众多问题之一。
基辛格告诉笔者，英特尔将在2005年将手机中的计算、基带和闪存模块集成到一个芯片中，在之后的5年内将手机剩余的射频模块和接口模块集成到芯片中，从而把整个手机电路做在一个芯片上。
这意味着传统手机厂商凭借手机电路复杂性构成的市场进入门槛将会大大降低。
笔者接着问道：“数据早已替代语音成为通信的主角，这一现象也将在移动通信中重现。我个人认为，3G通信就是计算，如果现有的通信厂商不去弥补他们在计算方面的弱势，未来的通信市场将由计算厂商唱主角。”
基辛格答道：“作为计算技术的主要供应商，我会很容易地同意你的观点，但是，要让很多计算厂商也能认识到这一点，难度就大了。”
这个结论其实来得很容易，以GSM的WAP和CDMA 1X为代表的2.5G是手机发展史上的分水岭。在此之前的2G是窄带通信，其主要内容是语音与短信，而从2.5G开始，手机可以上网浏览，数据开始显露峥嵘，到了3G宽带通信，数据已经成为移动通信的主要内容。
显然，传统的手机厂商擅长于语音，而数据则是计算厂商的拿手好戏。于是，笔者效仿Sun提出的“网络就是计算机”口号，提出了“3G就是计算”。
当手机硬件复杂性构成的市场壁垒被SoC打破，当手机从语音处理设备变成数据计算设备，传统手机厂商只得把市场拱手相让给计算厂商。这也是人们若干年后看到，随着诺基亚放弃塞班平台，智能手机操作系统平全被苹果（iOS）、谷歌（Android）、微软（Windows Phone）、英特尔（MeeGo）、惠普（webOS）、QNX等计算厂商所瓜分。
这也算是帮雷军所说的手机电脑化进一步做个解释。
智能手机的PC论据
在谈到智能手机安全问题之前，应该先介绍一下嵌入式系统。与人们随处可见的台式机、笔记本电脑等通用计算系统不同，嵌入式系统则“隐身”或者说嵌在其他设备之中，设备正常使用时，人们是看不到嵌入式系统的。
早期的嵌入式系统，大都是为某一特定任务开发的，比如说，人们常常打交道的键盘中，就藏匿着一个负责记录击键和显示的嵌入式系统。而且嵌入式软件都是一次性地烧录在半导体存储器（PROM或者EPROM）中，无法或者难以更改，就像谁也没听说过要对键盘进行软件升级一样。同样道理，功能手机使用的就是标准的嵌入式系统：功能简单且无法更改。
但是自打闪存（Flash）问世后，嵌入式系统便可以加载和运行其他软件，嵌入式系统除了继续保持“隐身”特性外，已经从运行单一程序的专用计算系统，变成可以加载和运行多种程序的通用计算系统。
2004年6月，时任微软负责嵌入式操作系统、通信和手持设备的副总裁张亚勤，专程从美国回京参加首次在中国举办的微软移动开发者大会，其间接受了笔者的独家专访。
记者：“过去几十年，冯·诺依曼计算体系已被实践证明是数据处理的最佳架构，也就是说，3G手机将继承PC的体系架构和开放性。我们现在已经能看到这种趋势：手机中的处理器性能日益强大，内存也越来越大；特别是闪存引入后，手机已经从应用不可更改的嵌入式系统走向可运行多种应用的开放平台。”
张亚勤：“从计算和存储能力上看，今天手机的性能比20年前的PC还要强大得多，而且，手机的32位多线程、多任务的图形操作系统也比当时的16位单线程的DOS性能高很多。手机已经成为开放平台。”
记者：“既然未来手机的发展从架构和开放性上与PC具有很高的可比性，那么，我们完全有理由相信，PC平台上病毒泛滥的情景将可能在手机上出现。”
张亚勤：“手机是一个开放平台，与PC或互联网联在一起共享应用，因此，安全问题非常重要。包括蠕虫在内的手机病毒一定会产生，而且发作起来比在PC上危害还要大。第一，手机是同步的，而PC是非同步的，手机病毒可以传播更广，从而给用户带来多方面的影响。”
当然，有第一便有第二，接下来还有第三，欲知手机病毒的危害，且看敝文《3C与3G改变我们思维》分解。
替马化腾进一步解释手机病毒为何危害性更大，只是“搂草打兔子——带捎的”。笔者更感兴趣的是智能手机当前的竞争态势及其发展趋势。
技术颠覆与技术封装
现在该进补一下技术之外的知识，以便我们能从产业经济的角度审视智能手机市场。
在分析技术对社会进步的推动时，演化经济学中的长波理论显得格外好用。由俄国经济学家康德拉基耶夫创立的长波理论，将人类进入工业社会200多年来呈现出的5次经济增长的长波周期的原动力，归结为水力、蒸汽机、电力、内燃机和信息技术这5种主导技术。新的主导技术在扩散过程中，形成新的产业集群，继而构成新的产业经济形态，从而颠覆原有的社会经济形态，最终对政治和文化带来影响。
纵观IT时代，从主机到小型机再到PC，IT技术每一次形态的变化，都让更多的用户能够使用上IT技术，与此同时，IT技术自身也得到不断地扩散。而智能手机和平板电脑在演化经济学上的意义在于，因为促成更多的用户使用，使得IT技术在更大的范围扩散。而在长波理论看来，主导技术的颠覆作用与其扩散的范围和速度正相关。
千万不要忽视产业主导技术变革带来的颠覆性。想当年，摩托罗拉的大哥大凭借其精湛的模拟电子技术称雄1G时代，当摩托罗拉处心积虑地提高远距离通话质量时，诺基亚凭借2G的数字技术咔嚓一下就把摩托罗拉的霸主地位颠覆了，因为在数字技术中，通话质量与传输距离没有任何关系。然而，“螳螂捕蝉，黄雀在后”，计算厂商凭借计算技术上的优势，在3G时代咔嚓一下就颠覆了诺基亚的霸主地位。
当主导技术广为普及而变得成熟后，品牌集中化这一产业铁律就开始主导市场格局了。2002年，甲骨文首次在中国举办技术大会（Oracle World），笔者问Web服务（当时还没有SaaS或云计算之说）普及后，是否还需要这么多的软件公司。甲骨文CEO埃里森没有正面回答：100多年前，美国有几百家汽车企业，现在呢，只剩下3家了。
品牌集中化的速度取决于主导技术的成熟速度，而品牌集中化的背后则是成熟市场规模经济这只无形的手。
谈过经济和产业的发展之后，应该回过头来看一下企业的发展。
去年9月初，笔者当时还供职于《中国计算机报》，报社记者邱艳娜在应邀参加甲骨文技术大会之前，与笔者探讨甲骨文的一体机。笔者告之，甲骨文将服务器、操作系统、数据库乃至应用整合在一起，与苹果如出一辙，都是为了封装系统的复杂性，只不过一个在企业级市场，一个在消费电子市场罢了。没想到她发了微博，更没想到的是由此招来众多诸如“”之类的谩骂。
为了回复这些质疑，笔者杜撰了一个马氏定律：企业发展之道在于不断地将复杂性封装在其产品或服务中，并且通过接口的开放与外部互联互通；前者提高了用户的体验，后者有利于生态环境的发展。（详见《马氏定律》）。之后的10月，随着埃里森在大会主题演讲中首次认同并拿苹果做类比，质疑的声音终于烟消云散了。
企业对技术复杂性的封装，既体现在特定产品上，比如说在微软看来Windows 7技术上要比DOS复杂得多，而从用户体验上看Windows 7却比DOS更加易用；也体现在不断提高整个平台的封装深度上：从昔日PC上芯片组级别的封装，到现在iPhone的软硬件垂直整合。与此同时，竞争的级别也伴随着整合的深度而提升：从昔日的板卡之争，到PC平台之争，再到操作系统之争，最终上升到生态环境之争。
值得一提的是，当今PC系统的复杂性被芯片、板卡和操作系统厂商所封装，PC整机厂商比拼的只有价格，为了降低成本，PC厂商只有基于PC业务来优化和配置企业资源。一旦移动智能终端颠覆了PC，而PC厂商又无法及时迁移到移动智能终端市场，事态就严重了，或许整个企业将难以生存。
Wintel为何起大早赶晚集
当我们用PC之道来解释智能手机和平板电脑屡试不爽后，却遭遇为何Wintel的辉煌难以在移动智能终端领域复制这样的疑问。
要说微软和英特尔在智能移动终端领域起得也够早的。
英特尔在2002年提出了扩展摩尔定律，时任CEO贝瑞特在书面答复中央电视台《对话》栏目时表示，如果他能成功地将英特尔带入通信领域，英特尔未来10年将会是辉煌的。
微软更是在2002年就推出了智能手机操作系统Windows Mobile，国内手机厂商多普达也在不遗余力地贩卖基于Windows平台的智能手机。
微软的问题，主要在于没有选对市场窗口。当时移动通信尚处在2.5G时代，没有大量的应用支持，智能手机几乎无用武之地。
如今，3G普及后，这两家公司又深知智能手机特别是平板电脑对笔记本电脑的颠覆作用，他们不是全力以赴地拥抱新的技术，而是更多地采取了固守抵抗的作法。近一段时间，英特尔与PC厂商极力热捧的超极本便是佐证。
很难知道这两家公司是真的认清移动智能终端对PC市场的颠覆性而王顾左右，还是由于PC市场的成功使得他们变得固步自封起来。
去年3月，微软首席研究与战略官蒙迪在澳大利亚语出惊人，他表示，智能手机将成为最个性化的计算机，笔记本电脑将成为“便携式桌面”。移动设备是人们在移动中使用的，而便携设备是人们在移动之后使用的。他认为，移动设备和便携设备正在相互接近，因此他不能肯定处于这两类设备之间的平板电脑是否会永久存在下去。
作为首席研究与战略官，蒙迪对平板电脑的认知令人惊诧。笔者以为，尽管我们会把PC产业的成功归结为，基于开放标准的规模化生产。但对于用户而言，PC的成功则在于它是首个通用的个人计算平台，正是因为通用性，才使得任何人都能在PC平台上找到自己合适的应用，因而产生了大量的市场需求。对通用性威力感触最深的当属恒基伟业，当年在中央电视台“呼机，手机，商务通（PDA），一个都不能少”的广告着实独领，而今，智能手机又让低端数码相机厂商辗转难眠。
智能手机因为屏幕尺寸的限制，难以提供最佳的视频体验，因而只能称为首个准通用个人移动计算平台。顺便说一下，这就是雷军所说手机将替代PC之谬误的原因。而平板电脑才是标准的通用个人移动计算平台。最终，平板电脑将会取记本电脑成为个人通用计算的主流平台。
笔者在去年6月撰写的《通用计算是平板电脑威力所在》一文中，开篇写道：平板电脑迟早会取记本电脑成为个人通用计算平台的主流。蒙迪先生应该看到，微软进入平板电脑市场的唯一机会，在于乔布斯还没有下决心把（消费定位的）iPad变成通用计算平台。
然而，到了去年底，微软居然宣布将把Office办公软件移植到iPad上。在以平板电脑主导的BYOD（自带设备办公）渐成潮流，当企业移动解决方案提供商Good Technology宣布今年一季度iPad占据企业平板电脑市场97.3%份额，微软实际上已经自己关闭了通往平板电脑市场之门。
相形之下，英特尔可比微软冤多了。早在1997年，英特尔就花7亿美元从DEC手中盘下ARM架构的增强版StangARM处理器，之后又陆续收购了DSP（数字信号处理器，用于基带模块）等手机相关的模块厂商。2006年夏，英特尔神使鬼差地放弃了包括StrangARM在内的通信业务。时隔半年后，苹果iPhone横空出世，不仅开启了智能手机时代，而且还让ARM处理器炙手可热。无奈之下，英特尔只好拿起基于x86架构的凌动处理器应战，可是凌动的功耗没法向下与ARM看齐，这成为凌动在对电池续航时间敏感的移动终端市场上的致命伤。曾经强势推出的MeeGo手机操作系统也因市场反应不佳而被冷落，无奈之下英特尔只好寄谷歌Android之篱下。
如今，英特尔最大的风险已不是能否在移动智能终端市场占据一席之地，而是如何扑灭后院之火。微软已经向ARM购买了架构授权，这意味着微软可以像苹果一样设计和生产自己的处理器，因而微软存在两种可能：一是仿效苹果在移动智能终端市场推出软硬件整合的平台，二是仿效甲骨文的数据库一体机，在企业级市场推出基于ARM的数据库一体机。事实上，微软已经请惠普代工生产基于x86架构的SQL Server数据库一体机。而一旦微软推出基于ARM的数据库一体机，那可真够英特尔一呛。去年9月，ARM公司面向服务器市场的Cortex A15处理器在台积电22纳米工艺上流片成功，而ARM CEO也在多个公开场合表露出对PC市场的野心。
手机平台六进三
在探讨谁能在智能手机绞杀战中幸免之前，先要审视一下哪个手机操作系统平台能够成为主流。否则，“皮之不存，毛将焉附”。
显然，苹果是最不用人操心的。尽管乔布斯去年10月辞世时，有人对继任CEO库克是否能保持苹果的辉煌表示异议，继而有反驳者称，只要库克忠实地执行乔布斯参与制定的产品路线图，5年内苹果应该没有大碍。笔者赞同后者的观点，以苹果所处的市场地位，只有苹果自己的失误才能打败苹果。而产品路线图是未来若干年企业围绕新产品的升级换代而配置企业所有资源的调度图，只要库克不折不扣的执行，数年内苹果的市场地位将难以撼动。
接下来要看的是，谁会成为退出者。
在2010年英特尔北京开发商峰会上，MeeGo出尽了风头，笔者为了听一场讲座竟然在外面排了10分钟，这在笔者多次参加英特尔在国内外举办的IDF经历中是绝无仅有的一次。然而，到了今年北京的IDF上，MeeGo已经销声匿迹了。
惠普信息产品集团去年2月在上海环球金融中心举办的亚太区战略会偏巧又让笔者赶上了。这也是惠普收购Palm的webOS后，首次推出相关产品。有趣的是，笔者在准备专访提纲时发现，惠普高端打印机在中关村的促销广告写着买打印机送Android平板电脑，也有的型号写着买打印机送iPhone。当笔者就此问到，webOS是惠普的战略还是惠普信息产品集团的战略？对方答道要回去问问其他同事。之后，惠普宣布放弃webOS也就不奇怪了。
接下来轮到QNX了。第一次跟QNX公司打交道还是在科学院软件所的女娲计划和微软的维纳斯计划闹得沸沸扬扬时，当时对QNX嵌入式操作系统颇具好感，基于微内核架构的QNX不仅因为高可靠性被美国航空航天局选中，而且还具有横跨嵌入式、PC和服务器的跨平台特性。然而，这家加拿大公司被另一家位于加拿大安大略省滑铁卢市的以生产黑莓手机著称的RIM公司收购后，就开始败走滑铁卢了。
去年4月，外媒报道说在RIM首款基于QNX平板电脑Playbook前夕，固件还在频繁改动。一个月后，RIM称因操作系统原因召回近千台Playbook。到了7月，笔者在北京亚运村五洲大酒店独家专访QNX全球市场和业务拓展副总裁库恩时，问他前固件仍在频繁升级是否意味着软件产品的缺陷（Bug）没有进入收敛阶段，是否意味着软件质量上存在很大风险？库恩表示回去后书面回答，之后笔者接到QNX和RIM就此问题的答复，笔者看到的是答非所问。
然而，祸不单行，去年10月中旬，黑莓智能手机连续3天发生全球性间歇中断，受到影响的客户高达近4000万户，几乎占据黑莓用户的半壁江山。纵然黑莓有奥巴马这样总统级粉丝，也很难让视时间如金钱的商用客户回心转意了。
剩下的只有谷歌Android和微软Windows Phone。
Android成在开放，风险也蕴含在开放上。谷歌对Android大撒把，让Android平台短时间内涌现出大量山寨Android之后，在用户界面上改头换面的所谓操作系统，这些山寨系统貌似增加了Android生态环境的繁荣，实际上由于山寨系统之间的差异，使得开发者无所适从，使用者能够有效使用的应用数量也大打折扣。谷歌对Android放任的最大风险在于：一旦信息安全问题突显，Android手机用户受到伤害的程度一定会高于对应用严格认证的iOS和Windows Phone。
对于Android手机厂商而言，摩托罗拉将会是很大的潜在隐患。2002年，Palm在PDA市场上如日中天，索尼、三星等10多家企业也从Palm拿到生产授权。2003年初，Palm Source总裁兼CEO Nagel率队拓展中国市场，在接受笔者独家专访时表示，为了打消合作伙伴对Palm既当运动员又当裁判员的顾虑，Palm已将硬件和操作系统部门拆分成Palm Solution和Palm Source两家独立的公司。但他同时表示，Palm Source会为Palm Solution单独定制功能，这无异于换汤不换药。Palm之后的一蹶不振与之不无关系。如今，已经完成对摩托罗拉收购的谷歌，如何处置摩托罗拉，将会对Android平台带来深刻的影响。
与智能手机市场份额落后相比，微软更大的风险来自其对平板电脑的漠视。由于平板电脑与智能手机关联密切，用户更在乎统一的应用体验，而平板电脑未来在个人通用计算上的主导作用，也使得平板电脑系统平台对于用户选择的影响力更大。
总之，尽管Android和Windows Phone存在风险，但将与iOS长期并存。
谁将成为绞杀战的幸存者
要理解百度、腾讯、网易等互联网公司之所以能蜂拥进入智能手机市场，还是先让我们回顾一下数年前山寨手机的异军突起，其繁荣昌盛的背后是联发科推出的基于SoC技术的手机套片大大降低了功能手机的进入门槛，从而让山寨手机厂商很容易地推出声音洪亮的4喇叭、发光二级管闪烁等针对特定人群用户的廉价功能手机。
事实上，在智能手机市场上，由于高通、TI和NVIDIA等公司不断推出基于SoC的硬件平台解决方案，手机的硬件复杂性已经远远低于PC，因此，进入智能手机市场甚至比进入PC市场更为容易。
如今一些互联网公司打着推广自己应用的旗号更令人可笑，如果自己的应用只有通过自己的手机去买，那就如同微软为了推广Windows而去卖电脑。
其实，这些互联网公司真正惦记的还是智能手机丰厚的利润。根据美国市场调查公司iSuppli的成本分析，16GB iPhone 4S成本约为188美元，而裸机在美国售价约649美元，如此之高的毛利率难免让军火商都感眼红。
我们还应看到，ARM公司为了拓展市场份额而不断压低智能手机市场的价格门槛。2010年秋，笔者专访了ARM美国公司无线业务经理布鲁斯，他告诉笔者：ARM将在2011年推出低于100美元的智能手机，到了2013年，入门级智能手机的门槛将会从现在的150美元降低到50美元。为此，笔者写了《智能手机也要卖出白菜价》。
