如何通過(guò)技術(shù)途徑避免智能手機“白屏死機”

　　3G手機領(lǐng)域的一大新興發(fā)展趨勢是應用軟件（即所謂的“App”）的采用與不斷發(fā)展，這些應用軟件專(zhuān)門(mén)針對手機特定的功能而編寫(xiě)。定制應用軟件發(fā)展迅猛，目前已出現許多在線(xiàn)“App商店”以供用戶(hù)選擇和購買(mǎi)。然而應用軟件常常是在某一個(gè)應用平臺上來(lái)開(kāi)發(fā)和測試，因此可能無(wú)法以最佳狀態(tài)運行在其它硬件/芯片組平臺上，或與其他服務(wù)提供商協(xié)同工作，這時(shí)可能會(huì )帶來(lái)通常被稱(chēng)為“白屏死機”的現象。本文將探討這一問(wèn)題，給出一些恢復手機正常工作可行的解決辦法。

　　智能手機的現狀與開(kāi)發(fā)挑戰

　　今天的智能手機確實(shí)已從單純的通話(huà)設備向多媒體設備演進(jìn)，它可兼具播放音頻/視頻、游戲、發(fā)送短信、打電話(huà)以及全面的網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)等功能，允許用戶(hù)進(jìn)行銀行交易，甚至在eBay上進(jìn)行網(wǎng)上買(mǎi)賣(mài)。這場(chǎng)革命正在深入進(jìn)行，其大眾普及率不斷提升。這種發(fā)展趨勢是全球范圍的，越來(lái)越多的人開(kāi)始使用完全為用戶(hù)而定制的移動(dòng)設備應用軟件，這些定制應用軟件可以因地區、文化、年齡甚至性別而異。應用軟件的擴展使得移動(dòng)設備成為人們日常生活不可或缺的一部分。隨時(shí)隨地可以看到人們在移動(dòng)設備上查看電子郵件、股市行情，或者在線(xiàn)網(wǎng)購、即時(shí)獲取最新個(gè)人和商業(yè)相關(guān)信息等。這些應用軟件讓人們更充分地利用和分配自己的時(shí)間。

　　移動(dòng)設備市場(chǎng)主要由三個(gè)垂直集成部分組成，即服務(wù)提供商、手機制造商和關(guān)鍵芯片組供應商。

　　在這三部分中，最高一級的是服務(wù)提供商。服務(wù)提供商允許移動(dòng)設備連接到本地基站，然后進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )。服務(wù)提供商直接與移動(dòng)設備用戶(hù)簽約，提供多種不同的計劃和服務(wù)合約。其內部擁有各種基本技術(shù)，比如GSM和CDMA.這些技術(shù)之間存在巨大的差異，多年來(lái)通過(guò)軟件的開(kāi)發(fā)和演變，才在網(wǎng)絡(luò )級實(shí)現了互操作性。目前全球有數十家服務(wù)提供商。

　　中間一級是手機制造商。手機制造商為服務(wù)提供商設計和制造手持設備。一部GSM手機的工作頻率和調制方案就與CDMA手機的截然不同，這意味著(zhù)二者的天線(xiàn)、基本芯片組以及支持芯片組的軟件都不同。手機制造商常常同時(shí)推出好幾個(gè)等級的設備，例如高端智能手機整合了豐富的多媒體功能，所有連接均為USB端口，且帶有語(yǔ)音命令功能，有些甚至使用多個(gè)微處理器和利用高速USB的連接性來(lái)實(shí)現簡(jiǎn)單的醫療診斷功能；中端智能手機具備基本的互聯(lián)網(wǎng)連接能力，利用一個(gè)SoC微控制器來(lái)實(shí)現短信和基本通話(huà)功能；低端手機常常只能提供通話(huà)功能，采用的是超低成本的基本微處理器。此外，軟件是以客戶(hù)為中心的，不同品牌的服務(wù)提供商需要不同的定制軟件。

　　全球有很多家手機廠(chǎng)商在制造高、中、低端不同類(lèi)型的手機，有歷史悠久的老牌企業(yè)，也有嶄露頭角的新創(chuàng )公司。很多制造商都在努力針對特定地區提供定制產(chǎn)品，從而進(jìn)一步推動(dòng)定制軟件的發(fā)展。

　　關(guān)鍵芯片組是每一部手機的核心，這些芯片組一般根據手機的級別來(lái)選擇。高端智能手機可能帶有應用處理器、基帶處理器以及電源管理器件（PMIC），其中應用處理器和基帶處理器有可能來(lái)自相同的供應商。這些復雜的芯片與內存、WiFi模塊、USB切換機制及觸摸屏控制器協(xié)同工作，由不同的軟件層控制。目前全球芯片組供應商有好幾十家，他們根據服務(wù)提供商的要求為手機制造商定制相關(guān)芯片。

　　由于產(chǎn)業(yè)內存在多家服務(wù)提供商、手機制造商和芯片供應商，那么如何讓?xiě)密浖诓煌脚_上得到兼容就顯得十分重要。例如某消費者想購買(mǎi)一部帶計步器應用軟件的手機，盡管他會(huì )面臨多款手機、多家服務(wù)提供商的選擇，但均要能滿(mǎn)足其對計步器應用軟件的支持才是重點(diǎn)。

　　由于大多數應用軟件都是在提供了硬件平臺之后才被開(kāi)發(fā)，因此應用軟件的要求不一定被包含在芯片組/手機開(kāi)發(fā)驗證中。雖然制造商應該在應用軟件發(fā)表之前完成驗證過(guò)程，但市場(chǎng)壓力巨大，加上缺乏公認的應用軟件驗證標準，這種狀況很可能會(huì )導致產(chǎn)品未經(jīng)驗證而倉促面市。這意味著(zhù)消費者第一次在某組硬件（手機和芯片組）/軟件和網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下使用某個(gè)應用軟件，很可能也就是該應用軟件在這種環(huán)境下的首次“試航”。于是消費者就成了一個(gè)試驗品，而試驗有時(shí)是會(huì )失敗的。

　　當一個(gè)應用軟件第一次在某個(gè)平臺上運行時(shí)，它有可能使整個(gè)操作完全被凍結。消費者用“藍屏死機”來(lái)形容個(gè)人計算機（PC）進(jìn)入失控或操作凍結狀態(tài)，而類(lèi)似的現象現在也在手機行業(yè)里廣為發(fā)生，被稱(chēng)為“白屏”，即運行應用軟件時(shí)，屏幕變成一片白。移動(dòng)設備的“白屏”現象越來(lái)越普遍，據報導其真實(shí)原因可追溯到服務(wù)提供商。困擾PC行業(yè)多年的問(wèn)題現在開(kāi)始在手機領(lǐng)域泛濫。

　　“白屏死機”的解決方案

　　PC用戶(hù)已經(jīng)知道，從藍屏死機狀態(tài)恢復的方法是徹底重啟系統。很多時(shí)候，由于PC被鎖定，必須退出這種凍結模式，然后再重新啟動(dòng)電源。在此情況下，如果導致藍屏死機的可疑模式或功能被刪除，操作完全恢復是能夠實(shí)現的。

　　但現今一些移動(dòng)設備使用不可維修拆除的電池，雖然這樣做是為了獲得必需的小外形尺寸，同時(shí)也是防止用戶(hù)安裝劣質(zhì)的非原裝電池，避免增加不可靠運行風(fēng)險的需要，但由于這些移動(dòng)設備的電池是內置的，不能隨意取出，使得應用軟件導致設備出現故障時(shí)用戶(hù)無(wú)法復位重啟。此時(shí)用戶(hù)的選擇只能是讓電池耗盡至沒(méi)電狀態(tài)，而這可能需要數天或數周的時(shí)間，或者是把被鎖定的設備作為壞機器退回給服務(wù)提供商，要求更換。

　　為避免此問(wèn)題的發(fā)生，設計者可以選擇在移動(dòng)設備中安裝一個(gè)單獨的大功率RESET開(kāi)關(guān)，正常情況下該開(kāi)關(guān)關(guān)斷，在被用戶(hù)激活之后，這個(gè)開(kāi)關(guān)可直接將電池與所有電路切斷。盡管這是一種有效的解決方案，但一般不予選用，因為額外的開(kāi)關(guān)會(huì )產(chǎn)生電阻壓降，而且引入大電流配線(xiàn)會(huì )導致成本增加，此外也存在安全問(wèn)題，必須得通過(guò)在移動(dòng)設備內的某些額外位置上采用大電流方案才能解決。

　　另外則是采用基帶處理器的軟件復位。重啟基帶處理器是一個(gè)很有效的方法，但也存在瓶頸。若基帶系統處理器因惡意應用程序被迫停止工作，則無(wú)法識別移動(dòng)設備內的其他器件，比如應用處理器，即使基帶處理器恢復正常工作，其也可能仍然保持基帶無(wú)法識別的狀態(tài)。在這種情況下，系統工作可能恢復，但卻處于不可預測的狀態(tài)，接下來(lái)就會(huì )發(fā)生輔助系統崩潰。利用自定義指定軟件復位鍵也存在局限，即用戶(hù)不可能總是隨身攜帶用戶(hù)手冊以查看軟件復位流程。

　　或許，電源管理IC可能是啟動(dòng)系統復位不錯的選擇。PMIC已變得越來(lái)越復雜，其自身即包括了數字控制算法和上電順序，這些控制算法根據應用和工作模式有效控制手機內眾多負載的供電。PMIC的主要作用是實(shí)現更多的功能，同時(shí)延長(cháng)電池壽命，因此PMIC已被廣泛集成在移動(dòng)設備系統中，并通過(guò)總線(xiàn)和中斷進(jìn)行反饋。由于PMIC的復雜性，并依賴(lài)于與基帶應用處理器的交互工作，故處于崩潰狀態(tài)的基帶處理器可能會(huì )鎖定PMIC，這時(shí)用戶(hù)就不再能夠予以控制。

　　醫療和航空市場(chǎng)等高可靠領(lǐng)域的自治系統控制技術(shù)目前開(kāi)始進(jìn)入移動(dòng)設備領(lǐng)域。這類(lèi)架構可采用一種被稱(chēng)為復位芯片的半導體器件來(lái)實(shí)現PMIC和電源設備的控制或復位，而且這種器件獨立于其所控制的設備。該芯片通常沒(méi)有反饋機制，因此即使微控制器芯片處于崩潰狀態(tài)，也不會(huì )對其產(chǎn)生影響。它可以由用戶(hù)以簡(jiǎn)單的方式激活，相當于取出移動(dòng)設備的電池。

　　在這種情況下，基帶和應用處理器、PMIC及其他控制芯片等系統控制芯片斷電，然后