平板电脑 :小型、便携的触屏电脑

更新时间:2023-07-21 16:00

平板电脑也叫便携式电脑(Tablet Personal Computer,简称Tablet PC、Flat Pc、Tablet、Slates),是一种小型、方便携带的个人电脑,以触摸屏作为基本的输入设备。其在个人消费、教育、医疗、物流、军事等诸多领域均有应用。

世界上第一台商业化平板电脑是GRiD Systems公司在1989年制造,名为GRiD Pad,但当时因为技术与成本等原因,这款产品并未走向大众。直到2010年,苹果公司对平板电脑概念进行重新思考定位:以超薄、轻便的外观,高精度的电容多点触控屏,更低价格,更强娱乐性能等特点区别于传统平板电脑。最终诞生出第一代iPad,这才使得平板电脑开始进入主流市场。2010年至2014年期间,平板电脑总体销量一直处于爆发式增长,但从2015年开始随着大屏手机出现,平板电脑受自身产品质量下降等因素的影响,其销量开始逐年下降。2020年的疫情掀起了居家学习办公的热潮,使得整个平板市场行情得以回暖,各种新产品也陆续发布。

通常一台平板电脑是由主板、显示屏、触控屏、和电池等硬件构成。其中主板是平板电脑核心所在,CPU、内存、和HDD等部件都安装在主板上。平板电脑有多种类型,按照结构设计不同可将其分为滑盖型和纯平板型,按照触控模式不同可将其分为单触控和双触控型等。

发展历程

初代产品的诞生

20世纪70年代初,美国施乐帕洛阿尔托研究中心(Xerox Palo Alto Research Center)的艾伦·凯(Alan Kay)提出了最早的平板电脑概念。

然而直到1989年9月,GRiD Systems公司才成功制造出第一台商业化平板电脑,它被命名为GRiD Pad,操作系统基于MS-DOS。这款平板电脑一经上市便在当时的IT界引起了很大响应,但由于技术门槛与制造成本等原因,未能走进大众,而其所引领的手触与笔触的操作方式具有重要意义。

商业化阶段

从1989年第一台商业化平板的诞生一直到20世纪90年代末期,平板电脑一直处于初步探索阶段。主要原因在于当时技术限制和市场需求不高,所以才使得平板电脑没有得到广泛应用。而平板电脑真正意义上的商业化要从2000年微软的.NET战略发布会算起。

2000年6月,微软在“.NET战略”发布会上首次展示了还处于开发阶段的Tablet PC。2000年11月,在全球三大电脑展之一的美国拉斯维加斯电脑展(Comdex Fall 2000)上,比尔·盖茨进行了Tablet PC专题演讲,将TabletPC定义为“基于Windows操作系统的全能PC”。

2002年12月8日,微软在纽约正式发布了Tablet PC及其专用操作系统Windows XP Tablet PC Edition,这标志着Tablet PC正式进入商业销售阶段。随后两三年时间里,三星Q1、惠普TouchSmart TX2、华硕EEEPC T91等采用英特尔处理器Windows组合的平板电脑也相继问世,平板电脑(Tablet PC)渐渐流行起来。据统计,平板电脑到2009年的全球出货量达到100万台,而便携式电脑当时销量1.62亿台,两者相差甚远。

2010年1月,在旧金山举办的苹果公司春季新品发布会上,苹果CEO史蒂夫·乔布斯捧起第一代iPad,这标志着平板电脑开始进入主流市场。这一代平板电脑苹果公司对其概念进行了重新思考定位:以超薄、轻便的外观,高精度的电容多点触控屏,更低价格,更强娱乐性能等特点区别于传统平板电脑,从而满足了当时人们对娱乐、上网冲浪、移动办公的需求。2010年4月3日,第一代iPad正式上市,仅一天就售出30万台,2010年销量近1500万台。第一代iPad发布10个季度的出货量累计超1亿台。在苹果iPad(5寸)的推动下,平板电脑的热潮开始逐渐席卷全球。

2011年9月,随着微软的Windows 8系统发布,平板电脑阵营再次扩充。2012年6月19日,微软在美国洛杉矶发布surface平板电脑,该产品分为两个版本:Surface RT使用Windows RT操作系统,CPU为配备四颗计算核心的英伟达 Tegra 3;Surface中文版/专业版则预装Windows 8,CPU搭载的是第三代智能英特尔酷睿i5处理器。由于Surface可以外接键盘,所以微软称这款平板电脑接上键盘后可以轻松变身为“全桌面PC”。其中,第三代英特尔酷睿处理器采用22纳米制程技术以及世界首款3D架构的全新晶体管技术,使得开关速度提高37%,功耗降低约50%。

到了2012年,全球平板电脑销量已经达到1亿1630万台,较上一年销量几乎翻了一番,可以说已经基本完成了商业化。市场格局方面,Android阵营的崛起,让平板届"霸主"苹果公司的销量逐渐降低。市场调研公司高德纳咨询公司的统计数据显示,2013年全球平板电脑市场迎来了大爆发,总销量增长高达68%,其中Android设备增长最为迅速,以1.21亿部的销量占据了约62%的市场份额,首次取代苹果iPad(5寸)系列成为平板电脑市场最大赢家。这其中Android阵营的巨头三星电子发挥了很大作用,作为液晶屏显示技术方面的领头羊,三星使出了看家本领,除了延续自GALAXY Note 10.1的WQXGA(2560×1600)UHD分辨率之外,三星看家的Super AMOLED炫丽屏也成功"加身",从而用一眼可辨的显著优势,拉开了与其他平板电脑的差距。

然而好景不长,在两到三年的持续增长后,从2015年开始平板电脑的销量逐渐呈现负增长。据相关数据统计,2015年平板电脑销量为2亿680万台,比前一年下降10.1%;2016年销量为1亿7480万台,比前一年下降15.6%;2017年还是持续负增长,销量全面落后于本来就不乐观的2016年。造成现象的出现主要有以下几点原因:

大屏手机的出现

2011年9月份发布的三星Galaxy Note系列开启了“平板手机”(平板手机指大屏手机)时代。在5-6英寸手机的面前,平板电脑屏幕大的优势不再明显。越来越多的消费者放弃平板电脑,选择大屏手机。这种情况在2014年9月iPhone 6/6 Plus推出后更加恶化。iPhone 6和iPhone 6 Plus分别采用了4.7英寸和5.5英寸的显示屏。苹果公司之前最大的手机显示屏仅为4英寸。苹果的转变正式标志着“全民大屏手机时代”的到来。

自身新品数量和质量降低

受产品销量不断降低的影响,从2014年开始平板电脑的新品也逐渐变少,旗舰级硬件的平板电脑更是少见。不少厂商甚至还只给自己的手机使用最先进的硬件,这使得旗舰平板电脑的配置落后于同期智能手机。大多数平板电脑新品也都属于中低端产品。

笔记本的“平板化”

大屏手机出现后,其功能和体验非常接近平板电脑,所以越来越多的平板电脑用户转投大屏手机的“怀抱”。如此一来,对平板电脑还有使用需求的用户基本只剩下商务人士和学生——他们需要的是便携式生产力工具。只是iOS和Android先天就没Windows生产力强,所以“平板化”的Windows电脑就发展了起来,比如surface Pro系列。第一代Surface Pro发布于2013年2月,真正发展成熟的Surface Pro 4发布于2015年10月。这个时间段也正是“娱乐”平板电脑的没落期。除了微软宏碁、VAIO等品牌也推出了类似的产品,继续蚕食传统平板电脑的市场。

发展现状

以上各种原因使得平板电脑在2015年往后的几年时间里销量出现持续下降,与此同时诸多厂商也纷纷选择退出平板电脑市场,平板电脑的赛道几乎仅剩下苹果公司三星电子两大厂家。

这种情况一直持续到2020年才被打破。一场突如其来的疫情改变了许多事物,也包括消沉已久的平板市场 ,居家隔离使得线上办公和远程学习成为可能这使得平板市场需求暴增,三星和苹果两大厂家也是从中赚得盆满钵满。

进入2021年,其他手机厂商才后知后觉反应过来,也开始陆续推出自己的平板电脑,使得平板电脑市场又开始出现百家争鸣的景象。这其中以华为最具代表性,华为凭借自主研发能力和对于鸿蒙HarmonyOS生态的提前布局,加之华为鸿蒙系统摆脱了Android限制之后的突破创新,例如多屏协同和平行世界,迅速占领了平板市场,从而在中国的平板电脑市场份额仅次于苹果公司

据相关机构统计,2023年第一季度全球平板电脑出货量为3172万台,虽然与上一年同期相比出货量有所下降,但总体市场行情已经逐渐回暖。出货量前五家企业市场占有率总和为79.0%,这其中苹果市占率为38.9%,三星电子21%,仅这两家企业就占据了市场的半壁江山。

主要厂家及产品

中华人民共和国国家发展和改革委员会统计的数据显示,2023年第一季度平板电脑销量全球占比前五厂商分别是苹果三星、亚马逊、联想、华为,而其他厂商的整体市占率约21%。下文主要介绍上述市占率排名靠前的厂商及其产品。

苹果公司(ipad)

iPad是苹果公司推出的一系列平板产品,由苹果前首席设计乔尼伊夫(Jony Ive)领导的团队设计。iPad的定位介于苹果的智能手机IPhone笔记本电脑产品之间,并分为iPad、iPad mini、iPad Air、iPad Pro四个系列,是当前全球销量最高平板电脑产品。

三星电子(Samsung)

三星平板电脑仅次于苹果的全球第二大平板电脑生产商,旗下Galaxy Tab S系列主打高端路线,而Galaxy Tab A系列则是其入门级平板系列。

联想(联想集团

联想平板电脑全球市场份额仅次于亚马逊,位列全球第四,其不同于亚马逊仅在欧美地区进行发售,在全球各个地区几乎都有发售。旗下有主打高端的拯救者Y系列平板也有入门级产品小新pad系列平板。

华为终端有限公司

华为平板电脑主要面向的是中国市场,其在中国的市占率仅次于苹果公司,特有的Harmony os系统是产品的一大卖点。旗下有高端产品MatePad Pro系列和入门级产品MatePad SE 系列。

应用领域

娱乐:相对于手机而言,平板电脑更专注于大屏娱乐,并且通常会给我们带来更好的影音、游戏效果。同时,它也有更大的电池,能保证我们持续游玩。而在观影方面,大屏使得视野更开阔,放大了平常难以留意到的画面细节,而且平板电脑往往采用高分辨率屏幕 ,保证了画面具有更加清晰细腻的呈现。

零售:西班牙《先锋报》网站2021年1月3日报道称,在经过位于马德里阿尔科尔孔的欧罗巴大道的迪亚天天超市时,最让人惊讶的是,店内的收银机竟然消失了。收银机空出的大部分空间被牛奶和饮用水占据。报道称,带来这一切改变的原因就是该店不再对外开放。店内只有手拿平板电脑和扫描仪的员工在帮助顾客在线购买所需商品。他们负责为顾客提供指导,帮助他们快速寻找商品并下单。

物流:物流信息化离不开信息网络,信息网络是现代物流的核心,在物流设备从机械化、人工化走向自动化时,AIDC技术中的条形码打印、RFID等技术很好的解决了实物于信息之间的匹配关系,使得运输、存储过程都可以反映到信息网络环境,使得操作者可以迅速了解到物流的全过程。

军事:军用平板电脑一般使用的是X86核心架构,这种平板电脑既能独立无线组网使用,也可以链接电台等通信设备传输数据。军用平板电脑是移动式小型加固计算机,是移动信息系统组成设备之一,在指挥控制、信息处理、定位定向和通信等方面发挥优秀。

医疗:随着医学信息化的快速发展,电脑等电子设备在日常医疗工作中逐渐得到普及推广。比如说,医疗设备清洁消毒不到位时,容易成为病原菌的储存库,从而增加病原微生物传播所导致的医院感染风险。有些医院根据需要打造移动护理平台引入医学专用平板电脑,该平板电脑小巧且携带方便,但同时也为病原菌传播埋下隐患。

教育:2019年2月《中国教育现代化2035》提出了推进教育现代化的八大基本理念,由此引发了中国新一轮教育信息化创新探索的热潮。积极探索新技术形态特别是平板电脑在教育教学中的应用,从而推进信息技术与教育教学实践的深度融合,成为中国教育信息化建设深化进程中的重要命题,其中开展基于平板电脑的各类数字化学习模式成为了焦点。

产品分类

按结构设计分类

平板电脑按结构设计大致可分为两种类型,即集成键盘的“可变式平板电脑”(又称“滑盖型平板电脑”)和可外接键盘的“纯平板电脑”。

滑盖型平板电脑:这种平板电脑的好处是带全键盘,同时又能节省体积,方便随身携带。合起来就跟直板平板电脑一样,将滑盖推出后能够翻转。它的显著优势就是方便操作,除了可以手写触摸输入,还可以像笔记本一样键盘输入,输入速度快,尤其适合炒股、网银时输入账号和密码。

纯平板电脑:即将电脑主机与数位液晶屏集成在一起,将手写输入作为其主要输入方式,它们更强调在移动中使用,当然也可随时通过USB端口、红外接口或其他端口外接键盘、鼠标。

按触控模式分类

单触控型平板电脑:这类电脑往往只支持电容的手指触控,但是不支持电磁笔触控,无法实现原笔迹输入,所以商务性能相对是不足的。电磁笔触控主要是解决原笔迹书写。

触控型平板电脑:同时支持“电容屏手指触控及电磁笔触控”的平板电脑,很多双控模式平板电脑仅通过电磁笔的笔尖与屏幕距离来判断当前控制方为触笔或是手指,当距离较近时屏蔽手指触控,优先使用笔控。

按功能要求分类

商用平板电脑:商用平板电脑就是日常生活中人们所熟知的平板电脑,该类型平板电脑电脑集移动商务、移动通信和移动娱乐为一体,要求能够实现量产,且通常具有手写识别和无线网络通信等功能。

学生型平板电脑:平板电脑作为可移动的多用途平台,为移动教学也提供了多种可能性。比如MINI学习吧平板电脑就是专为莘莘学子精心打造的一款智能学习机。触摸式学习或者娱乐型教学平台,可让孩子在轻松、愉悦的氛围中提高学习成绩。此类平板电脑一般集合了多种课程和系统学习功能两大学习版块。

工业用平板电脑:即工业上常说的触摸屏,整机性能完善,具备市场常见的商用电脑的性能。工业平板电脑采用工业主板,它与商用主板的区别在于非量产,产品型号比较稳定。

产品特点

便携:平板电脑就只有一个单独的液晶显示屏,这使的平板电脑不像笔记本电脑或者是台式电脑那般笨重,平板电脑体积小也很轻,可以随时转移它的使用场所,比台式电脑显得更加具有灵动性,这样便于利用在各个领域,比如军事领域。

重量轻:平板电脑比笔记本电脑更便携,更容易携带。平板电脑通常重量较轻,便于长时间持有。有时它们甚至可以用一只手握住。

数字化笔记:平板电脑可以随时创建自己的文本,记录自己想记录的东西。比如通过“纸质笔记”与“线上虚拟笔记”相结合的产品研发,为减少纸张的生产与使用拓展思路,产品一经投入生产与使用,将实现笔记本信息化的一次变革。

简易:平板电脑有其专用的笔,这使得在平板电脑上的使用就像在纸上一样简单,在搭配对应的键盘和鼠标,像普通电脑一样操作。

拓展:有些平板的操作系统是Windows,这种平板不仅具有普通windows XP的功能,普通XP兼容的应用程序都可以在平板电脑上运行,此外增加了手写输入,扩展了XP功能。

长续航时间:由于平板电脑采用低功耗的处理器和电池,因此其续航时间通常比传统笔记本电脑更长,可以更持久地使用。

硬件构成

平板电脑通常由主板、显示屏、触控屏、和电池等硬件构成。

主板

其中主板是平板电脑核心所在,其他部件都需要连接主板才能发挥作用。平板电脑的关键部件CPU、内存、和HDD等都安装在主板上。

CPU

平板系统架构跟传统个人计算机不同。由于外形因素及电路板空间方面的严格限制,核心芯片组需要经过重新设计及大幅度集成。通过结合软件及集成芯片组,平板系统架构能够提供相竞争的个人计算机的技术性能,同时尺寸又适合手掌

平板电脑从芯片架构上来看,可分为X86(英特尔公司和AMD公司设计)架构和ARM(Advanced RISC Machines公司设计)架构。多数品牌的平板电脑的处理器芯片都采用英国ARM( Advanced RISC Machines)公司设计的架构,而制造这些芯片的厂商有很多家。芯片制造商获得ARM公司或安谋控股公司技术授权后,可以自行进行芯片再设计或制造,从而提供不同的处理性能和特性,从而在平板电脑上体现出迥异的特色。也有少数采用X86架构芯片组的平板电脑,但是这类架构的芯片不是专门为平板电脑设计的,传统x86架构芯片厂商英特尔等正在着手开展面向平板电脑的研发。

典型的ARM架构平板电脑有苹果公司的ipad和为数众多的Android平板电脑;而X86架构的平板电脑的代表产品为微软公司的surface Pro。而平板处理器品牌主要是高通骁龙处理器、苹果A系列处理器、NVIDIATegra系列处理器、和intel ATOM系列处理器等。

内存

临时数据储存区域,软件和系统文件常常调用它。虽然内存也有存储数据的功能,但是它只是暂时性的存储一些数据供CPU使用,因此内存决定平板电脑硬件速度的重要配件之一。安卓和IOS的系统数据体量较小,所以对闪存的速度及容量要求就比Windows要低得多。主流的安卓、iOS平板的RAM在4GB容量已经足以从容应对,而Windows平板主流的8GB内存也不一定能胜任所有的软件需求。市场上主要有DDR4和DDR5两种内存,但由于DDR5价格较高,因此普遍采用的是DDR4内存。

HDD

储存数据的一个载体。硬盘容量的大小和平板电脑的运行速度关系不大,它主要起存储数据的作用。硬盘分固态硬盘和机械硬盘,固态硬盘是一个卡条。储存的速度比较快,缺点就是固态硬盘损毁,整个数据没法找回。因此平板电脑通常选择固态硬盘,如果有特别重要的,或者比较大文件的时候,才会选择机械硬盘。其容量大小通常为128GB、256GB或512GB,如果有特殊需求也可扩容至1TB甚至更大容量。读取速度通常也能达到100-500mb/s。

显示屏

显示屏是平板电脑的核心部分,是平板电脑的重要标志。显示屏的表现特性主要是玻璃材质,分辨率,亮度,色域等。截至2023年,高端平板电脑显示屏材质是LED和OLED,低端或者二线品牌主要用得是LCD。LED节能省电,但价格高,LED价格便宜,但是比较耗电,各有优缺点。市场上主流产品屏幕分辨率通常能达到2K以上,刷新率普遍为120Hz或144Hz,尺寸7~8 英寸定义为小屏轻薄,适合玩游戏、阅读、看小说漫画,10~11英寸的中屏,便携,学习,影音娱乐,轻办公都很适合,多数人的选择。12 - 13英寸为大屏,显示效果好,但是重,携带不便。

电池

电池是平板电脑的动力所在。电池的大小直接决定了平板电脑的使用时间。平板电脑的电池基本上都是聚合物锂离子电池,容量在4000mAh-8000mAh,容量越大越好,但是平板电脑的重量也会随之增加。

摄像头

摄像头是平板电脑中最容易被忽略的部分,因为平板电脑的摄像头和手机的摄像头在硬件规格和性能上的差距较大。具体来说,截至2023年,手机主流是4000万、6000万像素,而平板电脑还停留在800万、1300万像素,规格参数的差异也使得平板电脑在摄像头的实际性能上与手机相去甚远。

操作系统

平板电脑的操作系统主要有iOS、Windows OS、Chrome OS、Android华为鸿蒙系统。当前平板电脑市场主流的操作系统是谷歌android os和IOS,其他系统也占有一定的份额,呈现多个系统并存的局面。

iOS

ios操作系统是由美国苹果公司开发的手持设备操作系统,原名叫做iPhone os,苹果公司于2007年1月9日的Macworld大会上公布该操作系统。 ios是由苹果公司开发的以Apple Darwin为基础的操作系统,主要为IPhone、iPod、itouch以及iPad使用。ios的系统架构分为四个层次:核心操作系统层,核心服务层,媒体层,可轻触层。

Windows OS

Windows是一款基于Windows NT核心的桌面电脑操作系统,用户可使用鼠标和键盘获得更好的体验,而且兼容绝大多数应用配备。但该系统占据非常大存储空间,对硬件的要求高。当应用于平板电脑时,在硬件配置较低情况下会出现系统运行不流畅、待机时间短等问题。

Chrome OS

谷歌Chrome OS是一款基于Linux核心架构的快速、简洁、安全的云操作系统。这个系统启动和运行速度很快,界面元素将会最少化,并且直接集成Google Chrome、配合上网本提供流畅的网络体验,并支持Web程序。它是由云服务负责处理和存储,更像是通向在线内容和服务的窗口。

Android

Android谷歌开发的基于Linux平台的开源操作系统。Android操作系统最初是由Andy Rubin开放,主要支持手机。2005年8月被Google公司注册收购,并且Google公司以apache开源许可证的授权方式,发布了 Android的源代码。Android os包括操作系统、用户界面和应用程序。操作系统分为四层:Linux内核层、系统运行库层、应用框架层、应用层。

鸿蒙OS

华为鸿蒙系统(Harmony OS)是基于Open Harmony开发的面向多场景智能设备的商用版本,Open Harmony则是包含了Harmony OS基础代码的开源项目。从技术层面来说,Harmony os的内核抽象层支持多内核,在手机和平板设备上采用的是Linux内核,在智能手表和智能家居设备上则采用轻量级子系统Lite OS:针对Harmony OS开发的应用可以兼容多种类型的设备,并降低设备间互联互通的门槛。

销售情况

2000年6月,微软在“.NET战略”发布会上首次展示了还处于开发阶段的Tablet PC。这标志着平板电脑正式开启商业化之路。到了2009年平板电脑的全球出货量达到100万台,这数量与当时便携式电脑销量相比却显得微不足道。

直到2010年,苹果公司发布以超薄、轻便的外观,高精度的电容多点触控屏,更低价格,更强娱乐性能等概念定义的新型平板电脑——ipad,才使得平板电脑开始进入主流市场。据统计2010年4月3日,第一代iPad上市仅一天就售出30万台。2010年销量近1500万台。第一代iPad发布10个季度的出货量累计超1亿台。

2010年以后随着平板电脑市场的兴起,各大厂商纷纷投入其中各种新产品层出不穷,到了2012年全球平板电脑销量已经达到1亿1630万台。但是好景不长,随着大屏手机的出现,自身新品数量和质量降低,笔记本“平板化”等因素影响下,平板电脑销量在两到三年的持续增长后,从2015年开始销量逐渐呈现负增长,据相关数据统计,2015年平板电脑销量为2亿680万台,比前一年下降10.1%;2016年销量为1亿7480万台,比前一年下降15.6%。2017年负增长继续,销量全面落后于本来就不乐观的2016年。

这种情况一直持续到2020年随着疫情的到来,居家隔离使得线上办公和远程学习成为可能这使得平板市场需求暴增。这使得原本退出平板电脑市场的厂家们纷纷回归,各种新产品又陆续发布,整个市场逐渐回暖。据相关机构统计,2023年第一季度全球平板电脑出货量为3172万台,这其中苹果和三星电子就占据了一半以上市场份额。

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