Android對于便攜電子消費品來說是最易用的開源系統(tǒng)，沒有之一。很多智能硬件使用著定制化的Android系統(tǒng)，如手機——小米、錘子，如手表——Ticwatch。然而，把Android大刀闊斧的改造成你想要的系統(tǒng)，并講改造的好的新系統(tǒng)搭載在手機以外的智能產(chǎn)品上并不是一件容易的事情。

改造者需要考慮：如何讓它占用內(nèi)存更小、更省電、易操作等等。

了解Android系統(tǒng)

Android系統(tǒng)架構(gòu)

仍然有必要簡單說明Android系統(tǒng)架構(gòu)。如果把Android系統(tǒng)看做一層一層的，那么基本可以理解成以下結(jié)構(gòu)（這是其中一種簡單的分層方式）：

1、最上層是應(yīng)用層（Application層），包含應(yīng)用，比如桌面（恩，桌面也是應(yīng)用）、電話、設(shè)置等；

2、第二層是應(yīng)用框架層（Framework層），包含了對上層應(yīng)用的管理和提供開發(fā)者所需的應(yīng)用程序編程接口（API）。

3、第三層是系統(tǒng)運行庫層（Android Runtime 層，有人將二、三層統(tǒng)一到了一起），提供各種各樣的庫（如C/C++）使上一層“看起來”更簡單；

4、最底層是Linux內(nèi)核層（包括硬件驅(qū)動），將硬件資源抽象成系統(tǒng)資源并管理這些資源（內(nèi)存管理、進程管理等）及其安全。

有了上面這些“層”，系統(tǒng)就可以直面“電路板”了。

開始改造你的Android系統(tǒng)

在這里，出門問問以改造Android為例，主要提出主要的三個方面的改造：系統(tǒng)的裁剪及優(yōu)化、界面的重新定制、人機交互方式的重新設(shè)計。

先說說Ticwear的誕生背景。Ticwear是第一套在國內(nèi)可以正常使用的、可在系統(tǒng)層結(jié)合本地服務(wù)的、可以開發(fā)第三方應(yīng)用的智能手表系統(tǒng)。出門問問之所以開發(fā)這樣一款系統(tǒng)，一方面是因為智能手表系統(tǒng)Android Wear不開源，另一方面是因為對于出門問問來說，類似于蘋果那樣，從技術(shù)到系統(tǒng)再到硬件全部有自己掌控，可以給用戶更優(yōu)秀的體驗。

類似于小米MIUI，Ticwear也是定制化Android OS。不過與MIUI搭載在手機上不同，Ticwear搭載在手表上，這使得改造的重點被聚焦在系統(tǒng)體積、功耗、和手機穩(wěn)定的連接以及多種交互方式上。

系統(tǒng)的裁剪與優(yōu)化

手表電池小，提升續(xù)航力是王道。怎么做？毫不猶豫的、大刀闊斧的裁剪。最簡單有效的裁剪方法就是裁掉FrameWork層沒用的模塊。比如智能手表與手機相連，通信及GPS功能可以借助手機實現(xiàn)，裁掉他們。

除了裁剪，還有整個系統(tǒng)的優(yōu)化。但是如何優(yōu)化，要具體分析。以智能手表為例，藍牙通訊非常重要，必須優(yōu)化。

藍牙通訊優(yōu)化的一個方向是讓手表的藍牙連接更穩(wěn)定、快速。因為智能手表的大多數(shù)服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)、GPS，都需要手機的支撐，因此，這種穩(wěn)定、快速的要求比Android系統(tǒng)本身的標準還要高。那么如何改造？加入更多算法，如藍牙功率參數(shù)的調(diào)整、斷連后快速恢復(fù)的解決。這時的優(yōu)化要注意，連接是否穩(wěn)定，需要系統(tǒng)與硬件完美配合，

藍牙通訊優(yōu)化的兩一個方向是讓開發(fā)者更好地開發(fā)應(yīng)用（畢竟是智能手表，內(nèi)容豐富很重要）。Ticwatch搭載的系統(tǒng)是出門問問自主研發(fā)的Ticwear，為了讓Android Wear手表系統(tǒng)的開發(fā)者能無縫地切換到Ticwear系統(tǒng)，方便地開發(fā)Ticwear應(yīng)用，出門問問開發(fā)了一套兼容Android Wear的藍牙通訊協(xié)議。

這是一套和Google GMS兼容的藍牙通信協(xié)議Mobvoi Mobile Service（MMS）。MMS基于藍牙RFCOMM協(xié)議，提供了傳送小數(shù)據(jù)的MessageAPI，傳送大數(shù)據(jù)的DataAPI，以及傳送設(shè)備信息的NodeAPI。開發(fā)這套協(xié)議的主要難點在于適配不同藍牙設(shè)備，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、安全性，以及滿足低功耗的要求。

重新思考人機交互方式

Android的觸控交互主要是為智能手機、平板等大屏設(shè)備設(shè)計。手表屏幕太小，一只手指就能占據(jù)整個表盤。顯然，手表并不那么適合觸控交互，要設(shè)計更易用的交互方式。

什么交互方式最適合你的設(shè)備？你需要明確改造后的Android系統(tǒng)搭載的硬件有什么特點。智能手表的特點是屏幕很小，戴在手腕上隨時隨地抬手即見。因此，出門問問為整個手表提供了四種主要的交互。

Ticwear語音服務(wù)

第一是智能語音交互。因為抬手可用，語音便成為了手表的首要交互方式。用戶只要抬手對手表說“你好問問”，即可輕松喚起語音交互界面。想問什么，想做什么，手表聽你的。

第二是撓撓交互。因為屏幕太小，設(shè)計不遮擋屏幕的交互方式便很有必要。Ticwatch機身右側(cè)設(shè)計了觸摸條。用戶可通過滑動、點擊，實現(xiàn)如放大、縮小、菜單選擇等多樣化操作。

第三是手勢交互。手表戴在手腕上，手勢交互可謂最自然的交互方式。除了抬手亮屏，Ticwatch還加入了“搖搖”換名片——搖晃一下手腕兒，就可以和朋友交換名片，或是更換表盤。

第四點是觸控交互。雖然觸控不再是最好的交互方式，但畢竟技術(shù)成熟，用戶習慣。

除了這四點，出門問問還保留了手表表冠作為開機鍵。

實際上，這是整個系統(tǒng)改造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——它占據(jù)了用戶體驗的核心部分：交互。這不但關(guān)鍵還很難，因為你很可能需要創(chuàng)造一種交互方式，然后設(shè)計合理的硬件、設(shè)計硬件驅(qū)動并設(shè)計開發(fā)者可以調(diào)用的函數(shù)——這一整套下來，艱難可想而知。

全新的界面定制

Cubic UI（多維度UI）

由于你打造的系統(tǒng)很可能不給手機使用，那么不僅僅是交互要改變，更要改變的是整個UI。這一點很重要，畢竟用戶直接面對UI。

你需要對界面進行重新定制：不需要的直接刪掉，不適合的重做。手表不同于手機，因此，就算是界面也要設(shè)計適合手表的界面。為此出門問問打造了一套更好實現(xiàn)“語音”交互與觸控交互的界面——Cubic UI（多維度界面）。為了實現(xiàn)Cubic UI，深度定制很有必要。

首先是表盤系統(tǒng)，也就是“主頁”。設(shè)計表盤系統(tǒng)時，出門問問考慮了以下幾點需求：一是定制化，開發(fā)者可以簡單地設(shè)計開發(fā)出一款表盤；二是性能，表盤的繪制必須節(jié)能高效；三是兼容性，開發(fā)者可以輕松地把為Android Wear定制的表盤移植到Ticwear上。因此，對于Ticwear來說，系統(tǒng)之外設(shè)計配套的系統(tǒng)服務(wù)接口就很有必要。

其次是信息查看方式。手表太小，推送的信息不易查看，因此，出門問問將一條條通知設(shè)計成卡片的形式，多個同類卡片又可以合并成一張，避免通知過多。用戶就可以直接對應(yīng)用進行操控，無需再進入應(yīng)用。

完成系統(tǒng)的裁剪及優(yōu)化、界面的重新定制、人機交互方式的重新設(shè)計，系統(tǒng)改造工程便差不多了。但可能還不夠。畢竟，系統(tǒng)是搭建在硬件上的，對系統(tǒng)的改造應(yīng)該基于硬件去考慮，使其相輔相成。這樣，才能打造出一個完美的操作系統(tǒng)。