智能手机扩展坞系统发掘了智能手机的潜力并推动了接口标准化

手机已经彻底地改变了人们的交流、商业运作和浏览互联网的方式。虽然现在上网本和写字板问世了，但毫无疑问智能手机依旧存在，在接下来的几年里，智能手机市场也许会通过更直观的设备来占领自己的一席之地。

在几年之后，普通的智能手机将能够处理现在用笔记本电脑完成的工作。在过去的5年里，手机的计算速度和处理能力一直在成指数地增长。多媒体和互联一直是2009年和2010年发布的智能手机的卖点。相比以前，现在的用户正在寻找新的方法来发掘智能手机的娱乐潜力。这种发展最终会改变用户在日常生活使用智能手机的方式，同样，他们也希望其他设备同样优秀，如手机配件。

有多半手机配件旨在为用户提供更加方便和直观的使用方法。在接下来的十年里，无论是视听内容、文件处理还是数据存储，手机配件市场将会给智能手机用户提供更好的方法来访问他们的智能手机。

在2010年，手机市场上已经有一种趋势：逐渐增加用户接口来使用户尽可能多的利用智能手机的高处理能力。把计算能力转化成改善用户体验的关键是平衡手机配件市场和产品、完善用户接口和智能手机的总体效用。随着用户手机计算概念的增长，如何让用户能够充分利用手机潜能的挑战可能总是缠着手机生产商。

当前的智能手机缺乏什么?

任何扩展坞外设的重要功能都是端口扩展。今天的智能手机端口的数量和形状比较小。端口有限，这样保证了手机的灵活性和耐用性。虽然这对于未来设备来说并不一定是必需的，但这就限制了用户可以连接到智能手机的设备数量。例如，智能手机不能连接到显示器显示的同时连接到键盘进行文件处理。

不同的外围设备通过不同的接口交换数据。制造商不愿意把所有这些接口都放到智能手机上，因为有些设计是必须保证的，诸如保持硬件耐用性和尽可能小的封装。例如，今天大多数显示器仅接受HDMI或VGA信号。在这种情况下，用户必须使用一个转换器来连接这些设备，当试图同时连接到多个设备时，就不理想了。虽然手机已经开始把更多的接口放进去，但对传统设备的支持也很低。

应用和网络媒体商店（如iTunes和App Store）的日益普及意味着用户正在把更多的购买来的内容储存到手机。据Flurry报道，单在2009年第四季度，在苹果App Store的购买就提升了15%。因为用户正购买更多的内容放到他们的智能手机里，他们更倾向于习惯地备份有价值的内容。备份过程是漫长的，使用户不方便每天下载新的内容。所以需要一种更快捷、更方便的存储方法。

什么是手机扩展坞?

智能手机扩展坞简单地扩展了特定智能手机的用户接口和功能。大部分的智能和处理能力仍然是在手机内执行，在扩展坞里面有一些智能接口和处理模块。功能可能包括充电、多媒体输出到显示器或电视、局域网连接、蓝牙连接及连接其他HID设备以及扩展内存。在过去的五年中已经为这些设备制定了概念，但是接口标准化的局限性使发展缓慢。

智能手机扩展连接性

第一次设计讨论是围绕着智能手机和扩展连接性。这种应用最重要的标准是要选择一个具备良好的鲁棒和易用的接口。

因为USB连接在外围设备和存储器中是非常普遍的，它是智能手机和flash、显示器、键盘及其他HID设备之间的最实用的数字连接接口。当然还有很多其他的接口存在，用来提高吞吐量，然而USB一直保持是最流行、通用的外围设备和存储方面的连接器件，这也我们要重点讨论的两个方面。
要满足扩展坞的需求，只需对USB hub和bridge的固有特性做要很少的调整。今天已有的单主-多从的hub架构，它对于存储设备和外设来说是理想的通讯方式。然而，手机要么需要host接口要么需要USB On-The-Go (USB OTG)接口，才可有能力做hosting。幸运的是，OTG接口已经广泛应用在手机产业了，这使USB解决方案更具有魅力。Hub可是用来扩展智能手机的端口数目，这样可以使更多的设备连接到智能手机扩展坞。

如前所述，智能手机扩展坞的首要目标是为智能手机提供一个更大的用户接口。这可能包括增加显示器、键盘、扬声器和其他HID设备。包含HDMI或模拟视频接口这一趋势在当今市场上的电话中已经很明显。目前，这种类型的接口技术通常需要在设备内部有控制器或接口逻辑模块。然而，对传统设备的唯一方法是通过现有的USB接口发送显示数据。这就存在一个重要的问题，如何把VGA信号或HDMI信号发送到现有的USB端口。给这些数据解码将需要专门的软件和硬件。虽然USB已经开始负责许多外设的数字连接，但仍存在一些接口需要转换成USB兼容的。也有一个这样的问题，如果管理数据流，集线器可能需要按客户要求定义接口。

桥芯片组可以用来扩展智能手机的端口和接口数目，这样可以连接更多的外设。在传统的笔记本结构中，北桥和南桥都是用来控制从CPU到memory和周边设备的数据流的。类似的结构也可以应用到手机扩展坞。这种类型的器件提供了信号转换，从而允许更为宽泛的外设连接。还拿上述的例子来说，USB信号可以被转化为HDMI信号，从而可以连接显示器或者电视等消费类产品，无需任何其它硬件。随着越来越多的桥和连接器的发展，用户可以方便地扩展他们的手机配件来适合特定的需要。
记忆储存的作用

如果具备一个专门的存储器控制器，移动内容到扩展坞的memory区域会比传统计算机连接的备份速度更快。能完成这些任务的存储器控制器的一个例子是赛普拉斯的西桥产品。这种设置优化了从用户智能手机备份有价值的购买内容的时间。

手机的智能手机扩展坞提供了一种方便的、安全的智能手机内容备份的方式。要达到这个目标，扩展坞需要存储控制器来保证数据的正确移动、误差纠正、耗损均衡。这样的驱动已经广泛使用，memory外接很容易，它也很容易地包含在扩展坞系统内。

总体来说，智能手机扩展坞发展的最大障碍来自于手机现有USB连接和不同外设接口之间的连接问题。如果存储控制器已经接受USB数据，memory连接也不是困难。

智能手机扩展概念

结合hub的使用，接口芯片和外部存储将为今天的智能手机和连接技术提供高水平使用的可能。很多技术到了今天，很可能集合在一起为这类产品形成一个单芯片解决方案。下图显示了今天智能手机扩展坞系统可能使用的接口模块框图。 [!--empirenews.page--]

图1 –当前实现案例

为了支持传统智能手机，USB（也有可能是蓝牙）将作为主要的连接点。这里显示的扩展坞给用户提供扩展接口、memory bank以及足够的额外的USB端口，来满足扩展内存和其他外设的需求。如果有合适的软件安装在器件里，那么任何连接的闪存也可以用来增加设备RAM。

智能手机扩展坞发展的可能

对于未来的设备，专有接口可以和为一体来构成更多的扩展坞配置。下面的框图是一个高端的例子，它显示了如果智能手机里包括专有接口，那么CPU核，RAM内存，网络连接都可以添加到扩展坞。

图2 -未来扩展坞实现方案

如果具备一个额外的CPU，就可以允许任何额外的驱动保存在扩展坞器件。扩展坞内的CPU可以用来执行这些驱动，可以避免不必要的驱动存储在智能手机有限的内存。如果外设数目巨大，那么这就节省了很大的内存，可以使扩展坞/智能手机的操作更快。尽管可能会使用传统接口设计智能手机扩展坞，但为了扩展坞连接有更强大的接口做到了标准化时会更是众望所归的。

每一种接口都只有一个端口的手机并不是理想的，这使得接口统一和标准化的发展尤为重要。改善这些接口成为专有连接，这对智能手机设计和扩展坞都有利。智能手机需要鲁棒性。拥有太多的端口致使手机很容易受到潮湿或其他环境因素影响。同时，如果有一个专有接口，会更容易连接隐蔽的模块，例如连接到手机CPU或者局域网连接就容易多了。在最理想的情况下，当最开始发布时，所有手机都将分享一个新的、非常强大和通用互联的接口，就象USB一样。

许多媒体都曾经说过，在未来五年里，手机将成为我们新的计算设备。我们不能期望目前的手机配件适合这种强大的设备。为用户提供扩大用户接口的选择，更好地利用智能手机的多媒体能力将成为手机配件的最重要功能。

使用hub和互联芯片，确实是一个可行的技术，它能够为智能手机用户发掘很多计算潜力。能够在全尺寸显示器上显示视频、文件和游戏，同时还可以使用外部备份存储，这些只是智能手机扩展坞的几点好处。手机配件将面临的挑战包括端口拓展，不同接口互联和接口统一。然而，将来接口标准的发展将扮演解决这些问题的重要角色。

随着上网本和写字板的问世，在今后的5年里，在手机计算领域将会有很大的发展。智能手机是第一个给用户带来真正移动能力的产品，而随着其快速增长，好像这些新产品的作用似乎不大了。然而，考虑到上网本和写字板可以提供更多的、更直观的接口，似乎智能手机不再满足当今用户的所有移动计算需要。扩展坞的发展将有助于扩大智能手机作用，它将保证和扩大我们日常生活中智能手机无处不在的角色。