打破硬件邊界，華為EMUI分布式技術如何連接萬物

　　隨著萬物互聯(lián)時代的到來，我們身邊充斥著越來越多的智能終端：智能手機、智能電視、智能音響、車載終端、平板、筆記本電腦、電視機、智能手表……我們和單個終端產(chǎn)品的交互方式日漸成熟，從按鍵或遙控的物理控制，再到觸屏和App的控制，再到語音控制，未來將會普及的隔空體感控制與視覺控制。

　　但各種屏幕大小的智能終端之間的互聯(lián)互通問題，始終沒有完全解決，例如現(xiàn)在我們想將手機上的文件或照片上傳到筆記本，需通過App或將手機的圖片上傳到云端，筆記本才能訪問。在視頻通話時我們還會遇到這樣的問題：長時間通話時，僅使用手機視頻會有些不便，例如想邊和家人視頻邊收拾家務，此時想切換到電視大屏，電視卻缺少相應視頻的軟硬件設備。

　　不僅如此，對于開發(fā)者來說，“兼容性”亦是巨大的挑戰(zhàn)。每當一個新終端發(fā)布之際，開發(fā)者需購買新設備，進行兼容性開發(fā)，然后在長長的兼容設備表里新添一員，下次進行新需求研發(fā)時，記得做兼容性測試。這里面充斥大量重復性的研發(fā)和測試工作。

　　如果能有一臺“超級設備”，能讓圖片、文件、視頻等信息在各終端上無縫轉換，用戶通過簡單的拖拽即可自由切換各場景。開發(fā)者無需每個終端重復兼容，只需維護一套代碼即可在“超級設備”上靈活使用，能節(jié)約人力成本和時間成本。

　　這個愿景在華為開發(fā)者大會HDC2019上實現(xiàn)了。會上，華為發(fā)布EMUI10系統(tǒng)，并提出分布式技術，打造這臺“超級設備”。通過該技術，人們無需安裝應用，多設備便可聯(lián)通起來：在手機視頻時可投放在電視里，手機撥號即可與其他華為設備進行 1080P 高清視頻通話。還可用華為 AI 音箱接通來電，甚至將無人機拍攝的風景實時分享給好友。

　　在EMUI10里，華為利用分布式技術，可以將硬件能力虛擬化，比如將硬件的屏幕、攝像頭、鍵盤、鼠標、麥克風、話筒、GPS等能力虛擬化放到統(tǒng)一的資源池，形成一個超級大終端，各個應用可以按照自己的需求，調用能力資源池里的各個能力，就像調用自己本地資源一樣調用大終端的系統(tǒng)資源，選擇最優(yōu)資源提供最佳用戶體驗。

　　這背后，分布式軟總線與硬件資源虛擬化兩大技術功不可沒。

　　分布式軟總線是連接多終端的高速公路

　　手機和PC機如何快速建立連接，高速傳輸信息?依靠傳統(tǒng)的Wi-Fi?藍牙?手機通過App上傳視頻到PC端要等幾個小時?

　　分布式軟總線來救駕!分布式軟總線采用極簡協(xié)議，打破單一的聯(lián)網(wǎng)方式，融合各近端網(wǎng)絡連接技術的優(yōu)勢，打造高速的數(shù)據(jù)傳輸通道。

　　1、協(xié)議優(yōu)化

　　分布式軟總線將原本計算機網(wǎng)絡通訊協(xié)議七層結構中的表示層、會話層、傳輸層和網(wǎng)絡層等協(xié)議精簡為一層，稱為分布式軟總線的極簡協(xié)議，能提升有效載荷。

　　通過報文簡化、包頭簡化、交互簡化，基于應用場景的緩沖機制等方式，提升有效的傳輸負荷、解決傳統(tǒng) TCP/IP 協(xié)議過于復雜的協(xié)議層次模型、層層增加包頭和解包，充分發(fā)揮物理通信通道的最大效能。

　　通過對協(xié)議的優(yōu)化，分布式軟總線無線連接、高帶寬、低時延、低功耗、安全接入的優(yōu)點。分布式軟總線實現(xiàn)小于20ms的低時延，端到端時延小于20ms，有效吞吐量達到1.2Gbps，抗丟包性達到25%，高性能IPC將進程間的通信效率提升了5倍。

　　2、打破單一聯(lián)網(wǎng)，創(chuàng)新融合多種連接方式

　　早在今年三月，華為提出全場景智慧化“1+8+N”戰(zhàn)略：“1”是以“手機”為主入口;“8”是以“平板、PC、穿戴、HD、AI 音箱、耳機、VR、車機”等為輔入口;“N”是“泛 IoT 硬件”，包括照明、安防、環(huán)境、清掃等，為用戶提供全場景智慧化的體驗。

　　在研發(fā)的過程中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)單一的聯(lián)網(wǎng)方式無法完全滿足IoT全場景的需求，例如藍牙和Wi-Fi各有優(yōu)勢與缺點，藍牙低功耗、成本低，但傳輸速度慢、覆蓋范圍較小;Wi-Fi傳輸速度快、范圍廣，但耗電量大、成本高，需要路由器或AP設備。

　　分布式軟總線整合Wi-Fi、藍牙、USB、LTE 等各種傳輸方式，取之所長，例如在靜默狀態(tài)下，采用藍牙的快速發(fā)現(xiàn)設備、低功耗連接優(yōu)點，傳輸時則根據(jù)需要，選擇最佳模式進行數(shù)據(jù)傳輸。并且將底層組網(wǎng)技術進行封裝，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信接口和管控接口，靈活兼容未來新通信技術，如毫米波、5G等，打造近場通信異構混合組網(wǎng)的最佳解決方案。

　　如此一來，分布式軟總線成為多終端設備間傳輸?shù)?ldquo;高速公路”，有了它，在辦公場景中，無需通過App，手機和電腦NFC一碰傳，僅需2分鐘傳輸1000張照片，讓辦公更智慧與便捷。

　　硬件資源虛擬化，化零為整

　　在計算機中，虛擬化是一種資源管理技術，將服務器、網(wǎng)絡、內(nèi)存及存儲等實體資源，予以抽象、轉換后呈現(xiàn)，打破實體結構間的障礙，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來應用這些資源。資源的新虛擬部分是不受現(xiàn)有資源的架構方式、地域、物理組態(tài)所限制。

　　利用分布式硬件虛擬化技術可將周邊的設備或設備器件轉換為手機的虛擬器件，將周邊設備能力作為手機系統(tǒng)通用能力來提供和使用，同時能夠實現(xiàn)多虛擬設備能力同步協(xié)同使用。

　　開發(fā)者利用它，可便捷地使用外部的設備，例如使用外部的攝像頭、揚聲器、顯示器、麥克風、穿戴等設備能力，提供更廣的視野體驗、音質更好的聲音播放、更清晰的畫質等體驗。如此一來，你的任何一個終端都可能延伸成為一個超級終端，同時擁有多個終端最牛的能力，提升用戶體驗。

　　這主要包含有以下三大技術：

　　1、設備發(fā)現(xiàn)并行化技術：

　　多種協(xié)議與發(fā)現(xiàn)技術混合使用，發(fā)現(xiàn)近端所有滿足解決方案場景的可用設備。例如，使用藍牙技術發(fā)現(xiàn)音箱類設備;使用局域網(wǎng)發(fā)現(xiàn)技術來發(fā)現(xiàn)家用攝像頭類型設備;使用Nearby提供的近端發(fā)現(xiàn)能力，發(fā)現(xiàn)手機、平板等;使用AirSharing的投屏發(fā)現(xiàn)能力，發(fā)現(xiàn)近端電視等可投屏類型設備。

　　2、音視頻虛擬化技術：

　　我們先建立好通信鏈路，將對端的音視頻硬件能力虛擬化到本地的硬件抽象層，硬件虛擬化平臺傳遞對應的音視頻流，并通過內(nèi)存拷貝等方式，來提高大數(shù)據(jù)量的傳輸效率。開發(fā)者可通過華為提供的DeviceVirtualization Kit(簡稱DV Kit)，獲取器件列表，然后像操作本地器件一樣來操作音視頻器件。

　　3、音視頻同步技術：

　　在前端采集音視頻時，由于音視頻的異步性，可能會導致無法嚴格保證采集到的音、視頻能夠完全同步。

　　硬件虛擬化平臺通過軟件控制和人類生物學聲音視像系統(tǒng)，對同步的音視頻做監(jiān)測，制定誤差范圍閾值的門限，對端側音視頻收到數(shù)據(jù)時間進行同步控制，始終使時間差異小于門限，來解決音視頻不同步的問題。

　　諸多開放Kit，助力開發(fā)者全方位打造無縫的全場景體驗

　　聽起來以上的黑科技不錯，作為一名開發(fā)者如何使用上述技術來實現(xiàn)無縫的全場景體驗?華為開放了諸多的Kit，釋放出包括視頻、連接、多屏協(xié)同等技術，方便于屏端設備接入和移動端應用接入：

　　1、 CaaS Kit：

　　CaaSKit是基于華為終端暢連業(yè)務，面向應用開發(fā)者和硬件開發(fā)者提供的開放接口，為華為智能手機、應用、合作伙伴的智能設備實現(xiàn)系統(tǒng)級音視頻通話功能，構建實時通信網(wǎng)絡。開發(fā)者可通過華為設備虛擬化服務，使用任意視頻數(shù)據(jù)作為視頻通話的視頻源。

　　與普通視頻通話技術不同的是，CaaS Kit 可實現(xiàn)應用內(nèi)自定義視頻源的視頻通話，在應用內(nèi)即可進行視頻通話，輕松為開發(fā)者打造兩大典型視頻場景，提供超高質量、1080P/4K的實時處理 ：

　　 集成CaaS Kit Lite快速實現(xiàn)與華為設備間通信互聯(lián)。如可將大疆無人機實時拍攝的視頻“甩”到手機視頻里，通過手機即可讓對方欣賞到無人機實時視頻。

　　 集成CaaS Kit Lite快速基于華為設備通信能力進行業(yè)務及服務的創(chuàng)新開發(fā)。

　　那么開發(fā)者如何接入呢?只需七步便可：

　　2、Share Kit：極速傳輸

　　目前在華為手機/Pad/PC，通過Huawei Share可無縫進行高速、安全的文件傳輸。藍牙實現(xiàn)設備之間發(fā)現(xiàn)及連接鑒權，建立P2P Wi-Fi通道，實現(xiàn)手機、PC、第三方設備間文件高速分享無線傳輸，穩(wěn)定傳輸速率最高可達80MBps。

　　從EMUI 10.1版本開始，Huawei Share 能力將被封裝成 Share Kit，為開發(fā)者提供跨設備、近場高速傳輸?shù)哪芰�。Huawei Share提供Android SDK、Linux SDK、Windows PC SDK，開發(fā)者可集成Android 手機應用、Android 設備、Linux 設備、Windows PC 應用。

　　在辦公場景里，Share Kit技術可應用與手機、PC文件快速互傳，錄音筆、電子筆記簿等將文件回傳到手機或PC。在個人生活場景里，手機照片可快速批量分享到PC端，攝像機/無人機將視頻、照片等大型文件快速分享到手機或PC，行車記錄儀傳輸大量視頻錄像到手機或PC。

　　3、Cast+ Kit：多屏協(xié)同

　　對于電視等大屏類設備廠商和開發(fā)者，可通過集成Cast+ Kit，快速與華為手機打通多屏協(xié)同能力，從系統(tǒng)底層打通了Windows和Android，雙系統(tǒng)同屏顯示，實現(xiàn)了PC和手機的無縫協(xié)同。讓手機與大屏類外備屏幕的快速、穩(wěn)定、低時延協(xié)同�？箒G包率達20%，投屏時延低至50ms，并且全面兼容觸屏、鍵盤、鼠標極速回控制，控制+顯示總時延最低達140ms，提供“所見即所得”的非凡體驗。

　　例如將手機屏幕畫面實時同步在PC時，除了在PC端觀看外，也可操作鼠標來操作手機，同時PC鍵盤代替手機的輸入法，輸入手機里的文本，共享PC的揚聲器。還可以在PC端的Word編輯文章時，直接將手機的照片拖拽到Word中。可支持PC和手機間跨系統(tǒng)的圖庫、文件管理器、郵件、備忘錄等的雙向拖拽。

　　除此之外，華為EMUI分布式技術還開放了如Onehoop Kit、Camera Kit、Audio Kit等諸多神奇的開發(fā)能力，幫助開發(fā)者進一步提升軟件質量。打破硬件邊界，讓屏幕無限延伸，讓人們的生活更加智慧與想象，未來華為EMUI分布式技術還將有哪些黑科技創(chuàng)新呢?12月20日，華為就將在上海舉辦一場面向開發(fā)者的線下活動，全方位展示最新的分布式技術成果，并發(fā)布更多開放Kit內(nèi)容，進一步完善分布式技術生態(tài)。活動詳情請搜索華為開發(fā)者聯(lián)盟，獲取更多技術能力。