打破硬件边界,华为EMUI分布式技术如何连接万物

打破硬件边界,华为EMUI分布式技术如何连接万物

随着万物互联时代的到来,我们身边充斥着越来越多的智能终端:智能手机、智能电视、智能音响、车载终端、平板、笔记本电脑、电视机、智能手表……我们和单个终端产品的交互方式日渐成熟,从按键或遥控的物理控制,再到触屏和App的控制,再到语音控制,未来将会普及的隔空体感控制与视觉控制(www.gotz.cn)。

但各种屏幕大小的智能终端之间的互联互通问题,始终没有完全解决,例如现在我们想将手机上的文件或照片上传到笔记本,需通过App或将手机的图片上传到云端,笔记本才能访问。在视频通话时我们还会遇到这样的问题:长时间通话时,仅使用手机视频会有些不便,例如想边和家人视频边收拾家务,此时想切换到电视大屏,电视却缺少相应视频的软硬件设备。

不仅如此,对于开发者来说,“兼容性”亦是巨大的挑战。每当一个新终端发布之际,开发者需购买新设备,进行兼容性开发,然后在长长的兼容设备表里新添一员,下次进行新需求研发时,记得做兼容性测试。这里面充斥大量重复性的研发和测试工作。

如果能有一台“超级设备”,能让图片、文件、视频等信息在各终端上无缝转换,用户通过简单的拖拽即可自由切换各场景。开发者无需每个终端重复兼容,只需维护一套代码即可在“超级设备”上灵活使用,能节约人力成本和时间成本。

_d83fdff31c5e2e0dcc2965411e42470c_1.png

这个愿景在华为开发者大会HDC2019上实现了。会上,华为发布EMUI10系统,并提出分布式技术,打造这台“超级设备”。通过该技术,人们无需安装应用,多设备便可联通起来:在手机视频时可投放在电视里,手机拨号即可与其他华为设备进行 1080P 高清视频通话。还可用华为 AI 音箱接通来电,甚至将拍摄的风景实时分享给好友。

在EMUI10里,华为利用分布式技术,可以将硬件能力虚拟化,比如将硬件的屏幕、摄像头、键盘、鼠标、麦克风、话筒、GPS等能力虚拟化放到统一的资源池,形成一个超级大终端,各个应用可以按照自己的需求,调用能力资源池里的各个能力,就像调用自己本地资源一样调用大终端的系统资源,选择资源提供用户体验。

这背后,分布式软总线与硬件资源虚拟化两大技术功不可没。

分布式软总线是连接多终端的高速公路

手机和PC机如何快速建立连接,高速传输信息?依靠传统的Wi-Fi?蓝牙?手机通过App上传视频到PC端要等几个小时?

分布式软总线来救驾!分布式软总线采用极简协议,打破单一的联网方式,融合各近端网络连接技术的优势,打造高速的数据传输通道。

1、协议优化

分布式软总线将原本计算机网络通讯协议七层结构中的表示层、会话层、传输层和网络层等协议精简为一层,称为分布式软总线的极简协议,能提升有效载荷。

通过报文简化、包头简化、交互简化,基于应用场景的缓冲机制等方式,提升有效的传输负荷、解决传统 TCP/IP 协议过于复杂的协议层次模型、层层增加包头和解包,充分发挥物理通信通道的效能。

通过对协议的优化,分布式软总线无线连接、高带宽、低时延、低功耗、安全接入的优点。分布式软总线实现小于20ms的低时延,端到端时延小于20ms,有效吞吐量达到1.2Gbps,抗丢包性达到25%,高性能IPC将进程间的通信效率提升了5倍。

2、打破单一联网,创新融合多种连接方式

早在今年三月,华为提出全场景智慧化“1+8+N”战略:“1”是以“手机”为主入口;“8”是以“平板、PC、穿戴、HD、AI 音箱、耳机、VR、车机”等为辅入口;“N”是“泛 IoT 硬件”,包括照明、安防、环境、清扫等,为用户提供全场景智慧化的体验。

在研发的过程中,发现传统单一的联网方式无法完全满足IoT全场景的需求,例如蓝牙和Wi-Fi各有优势与缺点,蓝牙低功耗、成本低,但传输速度慢、覆盖范围较小;Wi-Fi传输速度快、范围广,但耗电量大、成本高,需要路由器或AP设备。

分布式软总线整合Wi-Fi、蓝牙、USB、LTE 等各种传输方式,取之所长,例如在静默状态下,采用蓝牙的快速发现设备、低功耗连接优点,传输时则根据需要,选择模式进行数据传输。并且将底层组网技术进行封装,提供统一的数据通信接口和管控接口,灵活兼容未来新通信技术,如毫米波、5G等,打造近场通信异构混合组网的解决方案。

如此一来,分布式软总线成为多终端设备间传输的“高速公路”,有了它,在办公场景中,无需通过App,手机和电脑NFC一碰传,仅需2分钟传输1000张照片,让办公更智慧与便捷。

硬件资源虚拟化,化零为整

在计算机中,虚拟化是一种资源管理技术,将服务器、网络、内存及存储等实体资源,予以抽象、转换后呈现,打破实体结构间的障碍,使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。资源的新虚拟部分是不受现有资源的架构方式、地域、物理组态所限制。

利用分布式硬件虚拟化技术可将周边的设备或设备器件转换为手机的虚拟器件,将周边设备能力作为手机系统通用能力来提供和使用,同时能够实现多虚拟设备能力同步协同使用。

开发者利用它,可便捷地使用外部的设备,例如使用外部的摄像头、扬声器、显示器、麦克风、穿戴等设备能力,提供更广的视野体验、音质更好的声音播放、更清晰的画质等体验。如此一来,你的任何一个终端都可能延伸成为一个超级终端,同时拥有多个终端最牛的能力,提升用户体验。

这主要包含有以下三大技术:

1、设备发现并行化技术:

多种协议与发现技术混合使用,发现近端所有满足解决方案场景的可用设备。例如,使用蓝牙技术发现音箱类设备;使用局域网发现技术来发现家用摄像头类型设备;使用Nearby提供的近端发现能力,发现手机、平板等;使用AirSharing的投屏发现能力,发现近端电视等可投屏类型设备。

2、音视频虚拟化技术:

我们先建立好通信链路,将对端的音视频硬件能力虚拟化到本地的硬件抽象层,硬件虚拟化平台传递对应的音视频流,并通过内存拷贝等方式,来提高大数据量的传输效率。开发者可通过华为提供的DeviceVirtualization Kit(简称DV Kit),获取器件列表,然后像操作本地器件一样来操作音视频器件。

3、音视频同步技术:

在前端采集音视频时,由于音视频的异步性,可能会导致无法严格保证采集到的音、视频能够完全同步。

硬件虚拟化平台通过软件控制和人类生物学声音视像系统,对同步的音视频做监测,制定误差范围阈值的门限,对端侧音视频收到数据时间进行同步控制,始终使时间差异小于门限,来解决音视频不同步的问题。

诸多开放Kit,助力开发者全方位打造无缝的全场景体验

听起来以上的黑科技不错,作为一名开发者如何使用上述技术来实现无缝的全场景体验?华为开放了诸多的Kit,释放出包括视频、连接、多屏协同等技术,方便于屏端设备接入和移动端应用接入:

1、 CaaS Kit:

_d83fdff31c5e2e0dcc2965411e42470c_2.png

CaaSKit是基于华为终端畅连业务,面向应用开发者和硬件开发者提供的开放接口,为华为智能手机、应用、合作伙伴的智能设备实现系统级音视频通话功能,构建实时通信网络。开发者可通过华为设备虚拟化服务,使用任意视频数据作为视频通话的视频源。

与普通视频通话技术不同的是,CaaS Kit 可实现应用内自定义视频源的视频通话,在应用内即可进行视频通话,轻松为开发者打造两大典型视频场景,提供超高质量、1080P/4K的实时处理 :

 集成CaaS Kit Lite快速实现与华为设备间通信互联。如可将实时拍摄的视频“甩”到手机视频里,通过手机即可让对方欣赏到实时视频。

 集成CaaS Kit Lite快速基于华为设备通信能力进行业务及服务的创新开发。

那么开发者如何接入呢?只需七步便可:

_d83fdff31c5e2e0dcc2965411e42470c_3.png

2、Share Kit:极速传输

目前在华为手机/Pad/PC,通过Huawei Share可无缝进行高速、安全的文件传输。蓝牙实现设备之间发现及连接鉴权,建立P2P Wi-Fi通道,实现手机、PC、第三方设备间文件高速分享无线传输,稳定传输速率可达80MBps。

_d83fdff31c5e2e0dcc2965411e42470c_4.png

从EMUI 10.1版本开始,Huawei Share 能力将被封装成 Share Kit,为开发者提供跨设备、近场高速传输的能力。Huawei Share提供Android SDK、Linux SDK、Windows PC SDK,开发者可集成Android 手机应用、Android 设备、Linux 设备、Windows PC 应用。

在办公场景里,Share Kit技术可应用与手机、PC文件快速互传,录音笔、电子笔记簿等将文件回传到手机或PC。在个人生活场景里,手机照片可快速批量分享到PC端,摄像机/将视频、照片等大型文件快速分享到手机或PC,行车记录仪传输大量视频录像到手机或PC。

3、Cast+ Kit:多屏协同

_d83fdff31c5e2e0dcc2965411e42470c_5.png

对于电视等大屏类设备厂商和开发者,可通过集成Cast+ Kit,快速与华为手机打通多屏协同能力,从系统底层打通了Windows和Android,双系统同屏显示,实现了PC和手机的无缝协同。让手机与大屏类外备屏幕的快速、稳定、低时延协同。抗丢包率达20%,投屏时延低至50ms,并且全面兼容触屏、键盘、鼠标极速回控制,控制+显示总时延达140ms,提供“所见即所得”的非凡体验。

例如将手机屏幕画面实时同步在PC时,除了在PC端观看外,也可操作鼠标来操作手机,同时PC键盘代替手机的输入法,输入手机里的文本,共享PC的扬声器。还可以在PC端的Word编辑文章时,直接将手机的照片拖拽到Word中。可支持PC和手机间跨系统的图库、文件管理器、邮件、备忘录等的双向拖拽。

除此之外,华为EMUI分布式技术还开放了如Onehoop Kit、Camera Kit、Audio Kit等诸多神奇的开发能力,帮助开发者进一步提升软件质量。打破硬件边界,让屏幕无限延伸,让人们的生活更加智慧与想象,未来华为EMUI分布式技术还将有哪些黑科技创新呢?12月20日,华为就将在上海举办一场面向开发者的线下活动,全方位展示的分布式技术成果,并发布更多开放Kit内容,进一步完善分布式技术生态。活动详情请搜索华为开发者联盟,获取更多技术能力。

主营产品:医生服,护士服,急救服,工勤装,河北护士服