打破硬件邊界，華為EMUI分布式技術(shù)如何連接萬(wàn)物

　　隨著萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)，我們身邊充斥著越來(lái)越多的智能終端：智能手機(jī)、智能電視、智能音響、車載終端、平板、筆記本電腦、電視機(jī)、智能手表……我們和單個(gè)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(yǔ)音控制，未來(lái)將會(huì)普及的隔空體感控制與視覺(jué)控制。

　　但各種屏幕大小的智能終端之間的互聯(lián)互通問(wèn)題，始終沒(méi)有完全解決，例如現(xiàn)在我們想將手機(jī)上的文件或照片上傳到筆記本，需通過(guò)App或?qū)⑹謾C(jī)的圖片上傳到云端，筆記本才能訪問(wèn)。在視頻通話時(shí)我們還會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：長(zhǎng)時(shí)間通話時(shí)，僅使用手機(jī)視頻會(huì)有些不便，例如想邊和家人視頻邊收拾家務(wù)，此時(shí)想切換到電視大屏，電視卻缺少相應(yīng)視頻的軟硬件設(shè)備。

　　不僅如此，對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，“兼容性”亦是巨大的挑戰(zhàn)。每當(dāng)一個(gè)新終端發(fā)布之際，開(kāi)發(fā)者需購(gòu)買新設(shè)備，進(jìn)行兼容性開(kāi)發(fā)，然后在長(zhǎng)長(zhǎng)的兼容設(shè)備表里新添一員，下次進(jìn)行新需求研發(fā)時(shí)，記得做兼容性測(cè)試。這里面充斥大量重復(fù)性的研發(fā)和測(cè)試工作。

　　如果能有一臺(tái)“超級(jí)設(shè)備”，能讓圖片、文件、視頻等信息在各終端上無(wú)縫轉(zhuǎn)換，用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的拖拽即可自由切換各場(chǎng)景。開(kāi)發(fā)者無(wú)需每個(gè)終端重復(fù)兼容，只需維護(hù)一套代碼即可在“超級(jí)設(shè)備”上靈活使用，能節(jié)約人力成本和時(shí)間成本。

　　這個(gè)愿景在華為開(kāi)發(fā)者大會(huì)HDC2019上實(shí)現(xiàn)了。會(huì)上，華為發(fā)布EMUI10系統(tǒng)，并提出分布式技術(shù)，打造這臺(tái)“超級(jí)設(shè)備”。通過(guò)該技術(shù)，人們無(wú)需安裝應(yīng)用，多設(shè)備便可聯(lián)通起來(lái)：在手機(jī)視頻時(shí)可投放在電視里，手機(jī)撥號(hào)即可與其他華為設(shè)備進(jìn)行 1080P 高清視頻通話。還可用華為 AI 音箱接通來(lái)電，甚至將無(wú)人機(jī)拍攝的風(fēng)景實(shí)時(shí)分享給好友。

　　在EMUI10里，華為利用分布式技術(shù)，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(biāo)、麥克風(fēng)、話筒、GPS等能力虛擬化放到統(tǒng)一的資源池，形成一個(gè)超級(jí)大終端，各個(gè)應(yīng)用可以按照自己的需求，調(diào)用能力資源池里的各個(gè)能力，就像調(diào)用自己本地資源一樣調(diào)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(yàn)。

　　這背后，分布式軟總線與硬件資源虛擬化兩大技術(shù)功不可沒(méi)。

　　分布式軟總線是連接多終端的高速公路

　　手機(jī)和PC機(jī)如何快速建立連接，高速傳輸信息?依靠傳統(tǒng)的Wi-Fi?藍(lán)牙?手機(jī)通過(guò)App上傳視頻到PC端要等幾個(gè)小時(shí)?

　　分布式軟總線來(lái)救駕!分布式軟總線采用極簡(jiǎn)協(xié)議，打破單一的聯(lián)網(wǎng)方式，融合各近端網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議七層結(jié)構(gòu)中的表示層、會(huì)話層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層等協(xié)議精簡(jiǎn)為一層，稱為分布式軟總線的極簡(jiǎn)協(xié)議，能提升有效載荷。

　　通過(guò)報(bào)文簡(jiǎn)化、包頭簡(jiǎn)化、交互簡(jiǎn)化，基于應(yīng)用場(chǎng)景的緩沖機(jī)制等方式，提升有效的傳輸負(fù)荷、解決傳統(tǒng) TCP/IP 協(xié)議過(guò)于復(fù)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(guò)對(duì)協(xié)議的優(yōu)化，分布式軟總線無(wú)線連接、高帶寬、低時(shí)延、低功耗、安全接入的優(yōu)點(diǎn)。分布式軟總線實(shí)現(xiàn)小于20ms的低時(shí)延，端到端時(shí)延小于20ms，有效吞吐量達(dá)到1.2Gbps，抗丟包性達(dá)到25%，高性能IPC將進(jìn)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(chǎng)景智慧化“1+8+N”戰(zhàn)略：“1”是以“手機(jī)”為主入口;“8”是以“平板、PC、穿戴、HD、AI 音箱、耳機(jī)、VR、車機(jī)”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(chǎng)景智慧化的體驗(yàn)。

　　在研發(fā)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)單一的聯(lián)網(wǎng)方式無(wú)法完全滿足IoT全場(chǎng)景的需求，例如藍(lán)牙和Wi-Fi各有優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)，藍(lán)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(shè)備。

　　分布式軟總線整合Wi-Fi、藍(lán)牙、USB、LTE 等各種傳輸方式，取之所長(zhǎng)，例如在靜默狀態(tài)下，采用藍(lán)牙的快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備、低功耗連接優(yōu)點(diǎn)，傳輸時(shí)則根據(jù)需要，選擇最佳模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。并且將底層組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)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(lái)新通信技術(shù)，如毫米波、5G等，打造近場(chǎng)通信異構(gòu)混合組網(wǎng)的最佳解決方案。

　　如此一來(lái)，分布式軟總線成為多終端設(shè)備間傳輸?shù)?ldquo;高速公路”，有了它，在辦公場(chǎng)景中，無(wú)需通過(guò)App，手機(jī)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(jì)算機(jī)中，虛擬化是一種資源管理技術(shù)，將服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存及存儲(chǔ)等實(shí)體資源，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)，打破實(shí)體結(jié)構(gòu)間的障礙，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來(lái)應(yīng)用這些資源。資源的新虛擬部分是不受現(xiàn)有資源的架構(gòu)方式、地域、物理組態(tài)所限制。

　　利用分布式硬件虛擬化技術(shù)可將周邊的設(shè)備或設(shè)備器件轉(zhuǎn)換為手機(jī)的虛擬器件，將周邊設(shè)備能力作為手機(jī)系統(tǒng)通用能力來(lái)提供和使用，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)多虛擬設(shè)備能力同步協(xié)同使用。

　　開(kāi)發(fā)者利用它，可便捷地使用外部的設(shè)備，例如使用外部的攝像頭、揚(yáng)聲器、顯示器、麥克風(fēng)、穿戴等設(shè)備能力，提供更廣的視野體驗(yàn)、音質(zhì)更好的聲音播放、更清晰的畫(huà)質(zhì)等體驗(yàn)。如此一來(lái)，你的任何一個(gè)終端都可能延伸成為一個(gè)超級(jí)終端，同時(shí)擁有多個(gè)終端最牛的能力，提升用戶體驗(yàn)。

　　這主要包含有以下三大技術(shù)：

　　1、設(shè)備發(fā)現(xiàn)并行化技術(shù)：

　　多種協(xié)議與發(fā)現(xiàn)技術(shù)混合使用，發(fā)現(xiàn)近端所有滿足解決方案場(chǎng)景的可用設(shè)備。例如，使用藍(lán)牙技術(shù)發(fā)現(xiàn)音箱類設(shè)備;使用局域網(wǎng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)家用攝像頭類型設(shè)備;使用Nearby提供的近端發(fā)現(xiàn)能力，發(fā)現(xiàn)手機(jī)、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(shè)備。

　　2、音視頻虛擬化技術(shù)：

　　我們先建立好通信鏈路，將對(duì)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(tái)傳遞對(duì)應(yīng)的音視頻流，并通過(guò)內(nèi)存拷貝等方式，來(lái)提高大數(shù)據(jù)量的傳輸效率。開(kāi)發(fā)者可通過(guò)華為提供的DeviceVirtualization Kit(簡(jiǎn)稱DV Kit)，獲取器件列表，然后像操作本地器件一樣來(lái)操作音視頻器件。

　　3、音視頻同步技術(shù)：

　　在前端采集音視頻時(shí)，由于音視頻的異步性，可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法嚴(yán)格保證采集到的音、視頻能夠完全同步。

　　硬件虛擬化平臺(tái)通過(guò)軟件控制和人類生物學(xué)聲音視像系統(tǒng)，對(duì)同步的音視頻做監(jiān)測(cè)，制定誤差范圍閾值的門限，對(duì)端側(cè)音視頻收到數(shù)據(jù)時(shí)間進(jìn)行同步控制，始終使時(shí)間差異小于門限，來(lái)解決音視頻不同步的問(wèn)題。

　　諸多開(kāi)放Kit，助力開(kāi)發(fā)者全方位打造無(wú)縫的全場(chǎng)景體驗(yàn)

　　聽(tīng)起來(lái)以上的黑科技不錯(cuò)，作為一名開(kāi)發(fā)者如何使用上述技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的全場(chǎng)景體驗(yàn)?華為開(kāi)放了諸多的Kit，釋放出包括視頻、連接、多屏協(xié)同等技術(shù)，方便于屏端設(shè)備接入和移動(dòng)端應(yīng)用接入：

　　1、 CaaS Kit：

　　CaaSKit是基于華為終端暢連業(yè)務(wù)，面向應(yīng)用開(kāi)發(fā)者和硬件開(kāi)發(fā)者提供的開(kāi)放接口，為華為智能手機(jī)、應(yīng)用、合作伙伴的智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)音視頻通話功能，構(gòu)建實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)。開(kāi)發(fā)者可通過(guò)華為設(shè)備虛擬化服務(wù)，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(shù)不同的是，CaaS Kit 可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用內(nèi)自定義視頻源的視頻通話，在應(yīng)用內(nèi)即可進(jìn)行視頻通話，輕松為開(kāi)發(fā)者打造兩大典型視頻場(chǎng)景，提供超高質(zhì)量、1080P/4K的實(shí)時(shí)處理 ：

　　 集成CaaS Kit Lite快速實(shí)現(xiàn)與華為設(shè)備間通信互聯(lián)。如可將大疆無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)拍攝的視頻“甩”到手機(jī)視頻里，通過(guò)手機(jī)即可讓對(duì)方欣賞到無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)視頻。

　　 集成CaaS Kit Lite快速基于華為設(shè)備通信能力進(jìn)行業(yè)務(wù)及服務(wù)的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)。

　　那么開(kāi)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(jī)/Pad/PC，通過(guò)Huawei Share可無(wú)縫進(jìn)行高速、安全的文件傳輸。藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間發(fā)現(xiàn)及連接鑒權(quán)，建立P2P Wi-Fi通道，實(shí)現(xiàn)手機(jī)、PC、第三方設(shè)備間文件高速分享無(wú)線傳輸，穩(wěn)定傳輸速率最高可達(dá)80MBps。

　　從EMUI 10.1版本開(kāi)始，Huawei Share 能力將被封裝成 Share Kit，為開(kāi)發(fā)者提供跨設(shè)備、近場(chǎng)高速傳輸?shù)哪芰�。Huawei Share提供Android SDK、Linux SDK、Windows PC SDK，開(kāi)發(fā)者可集成Android 手機(jī)應(yīng)用、Android 設(shè)備、Linux 設(shè)備、Windows PC 應(yīng)用。

　　在辦公場(chǎng)景里，Share Kit技術(shù)可應(yīng)用與手機(jī)、PC文件快速互傳，錄音筆、電子筆記簿等將文件回傳到手機(jī)或PC。在個(gè)人生活場(chǎng)景里，手機(jī)照片可快速批量分享到PC端，攝像機(jī)/無(wú)人機(jī)將視頻、照片等大型文件快速分享到手機(jī)或PC，行車記錄儀傳輸大量視頻錄像到手機(jī)或PC。

　　3、Cast+ Kit：多屏協(xié)同

　　對(duì)于電視等大屏類設(shè)備廠商和開(kāi)發(fā)者，可通過(guò)集成Cast+ Kit，快速與華為手機(jī)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(shí)現(xiàn)了PC和手機(jī)的無(wú)縫協(xié)同。讓手機(jī)與大屏類外備屏幕的快速、穩(wěn)定、低時(shí)延協(xié)同�？箒G包率達(dá)20%，投屏?xí)r延低至50ms，并且全面兼容觸屏、鍵盤、鼠標(biāo)極速回控制，控制+顯示總時(shí)延最低達(dá)140ms，提供“所見(jiàn)即所得”的非凡體驗(yàn)。

　　例如將手機(jī)屏幕畫(huà)面實(shí)時(shí)同步在PC時(shí)，除了在PC端觀看外，也可操作鼠標(biāo)來(lái)操作手機(jī)，同時(shí)PC鍵盤代替手機(jī)的輸入法，輸入手機(jī)里的文本，共享PC的揚(yáng)聲器。還可以在PC端的Word編輯文章時(shí)，直接將手機(jī)的照片拖拽到Word中。可支持PC和手機(jī)間跨系統(tǒng)的圖庫(kù)、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(shù)還開(kāi)放了如Onehoop Kit、Camera Kit、Audio Kit等諸多神奇的開(kāi)發(fā)能力，幫助開(kāi)發(fā)者進(jìn)一步提升軟件質(zhì)量。打破硬件邊界，讓屏幕無(wú)限延伸，讓人們的生活更加智慧與想象，未來(lái)華為EMUI分布式技術(shù)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(chǎng)面向開(kāi)發(fā)者的線下活動(dòng)，全方位展示最新的分布式技術(shù)成果，并發(fā)布更多開(kāi)放Kit內(nèi)容，進(jìn)一步完善分布式技術(shù)生態(tài)�；顒�(dòng)詳情請(qǐng)搜索華為開(kāi)發(fā)者聯(lián)盟，獲取更多技術(shù)能力。