·48·(总0048)移动云计算2013年第l期
文章编号：1003—5850(2013)Ol一0048—03
移动云计算
王晓燕
(太原大学计算中心，太原030012)
摘要：智能手机、平板电脑和云计算都融合于一个新的快速增长的移动云计算领域。随着一种更移动的、钟爱设
备的云环境的出现，在短短的几年时间当中，将会有1万亿云计算就绪的设备。以智能手机、平板电脑、wi—Fi传感器为
例，介绍了移动云计算平台和发展趋势。并阐述了移动云计算的关键技术，包括4G、HTML5和CSS3、虚拟机监控程序、
weh4．0等几个方面。
关键词：移动云计算，移动平台，关键技术
中图分类号：TP391文献标识码：A
MobileCloudComputing
WANGXiao—yan
(TaiyuanUniversity，Taiyuan，030012，China)
Abstract：Intelligentmobilephone，tabletPCandcloudcomputingareincorporatedinanewand
fastgrowthofthemobilecloudcomputing．Asamoremobile，loveequipmentcloudenvironment，the
emergenceofafewshortyearsoftime，therewillbe1trillioncloudcomputingreadyequipment．Basedon
theintelligentmobilephone，tabletPC，Wi—Fisensorasanexample，introducedthemobilecloud
computingplatformanddevelopmenttrend．Andelaboratesonthekeytechnologyofmobilecloud
computing，including4g，metaandCSS3，virtualmachinemonitor,Web4．0andSOonseveralaspects．
Keywords：mobilecloudcomputing，mobileplatform，keytechnologies
假设一个场景，当某人在当地餐馆享受美味佳肴
时，这时他的AppleiPhone手机响起来，提示有短信
到达。他检查之后发现了来自公司的移动云上的一
条tweet，“URGENT!Dief3Chilis60201NeedsWater!”。
这家餐馆的一种花叶万年青需要浇水，通过餐馆到
Cardoon，LLC的Wi—Fi连接到tweet状态。Cardoon是
一家室内景观设计和维修公司，在很大程度上依赖其
云中状态来协调和管理其植物护理专家。该场景是
虚构的，但是提到的技术不是。一家名为Botanicalls
的真实公司生产一种可安装在盆景中的设备，同时包
含必要的湿度传感器和硬件，可发送一条SMS消息
到本地Wi—Fi，以便发送到移动云帐户中的某一地
址。移动云计算也不是虚构的，事实上它是当今市场
最热门的新技术之一。Gartner预测到2014年云计算
会达到95亿美元的市场值。多亏了像Amazon和
SalesForce．COB这样的公司的成功，许多人都熟悉云
计算这一术语，但是很少人理解它与移动云计算有何
不同，移动云计算与云计算共享这样一个理念，即一
些服务水平由云提供，而由移动平台访问，本文讨论
移动云计算的当前状态和提供的服务，描述关键移动
云计算元素，提出重要问题，并讨论相关趋势。
1移动云计算
移动云计算是在OpenGardens博客上发布的一
收稿日期：2012—11-1l。修回日期：2012—12—10
：l：基金项目：山西省科技厅软科学资助项目(2012041010—03)；山西省教育厅教学改革课题资助项目(JG2012021)
料作者简介：王晓燕，女，1980生，讲师，研究方向：计算机网络技术应用。
第26卷第1期电脑开发与应用(总0049)·49·
篇文章中定义的，被定义为“移动云生态系统中云计
算服务的可用性，这合并了许多元素，包括使用者、企
业、家庭基站、转码、端到端安全性、家庭网关和启用
移动宽带的服务”(femtocell是一个小型蜂窝基站)…。
移动云计算有两个关键特性：①云计算支持便捷地对
可配置计算资源的共享池(比如网络、服务器、存储、
应用程序和服务)进行按需网络访问，这些资源可以
通过最少的管理工作或服务提供者交互来快速予以
配置和发布。②有3种基本的云服务模型，包括基础
架构服务(IaaS)、平台服务(PaaS)和软件服务(SaaS)。
2移动云计算平台
2．1智能手机
一个家庭基站可能是“移动生态系统”的一个有
趣部分，但是这里关注的元素是智能手机和平板电
脑，其中目前为止最普遍的平台是智能手机，平板电
脑较新且刚刚开始蔓延于市场，有很多智能手机制造
商，但设备本身可根据操作系统分组，最常用的移动
操作系统是ResearchinMotion(RIM)BlackBerry操作
系统、WindowsMobile操作系统、Nokia的Symbian平
台和UNIX变体，比如GoogleAndroid和AppleiOS。
RIM开发的BlackBerry操作系统是专有移动操作系
统，对于应用程序开发人员，它提供一种Java开发环
境，包括一个BlackBerryIDE、一个智能手机仿真器，
以及用于JavaPlaffo1Tn、MicroEditionavaME)和
BlackBerry的API。应用程序通过BlackBerryApp
World和MobiHand等第三方供应商分发。Android移
动操作系统构建于修改的Linux内核之上，起初由
Android，Inc．开发，2005年由Google收购，Android开
发和维护，现在由Google领导的AndroidOpenSource
Project执行。Android应用程序开发人员主要使用
AndroidSDK以Java语言编写代码，AndroidSDK包
含一个用于测试和调试的运行仿真器，应用程序通过
GoogleAndroidMarket以及GetJar和Handango等其
他分销渠道分发，AppleiOS来自AppleMacOSX，它
本身是一组基于UNIX的操作系统和GUI，开发人员
构建的应用程序，主要是以Objective—C使用Apple
iOSSDK、Xcode和InterfaceBuilder，应用程序通过
Apple的AppStore分发，该存储中目前包含300000
多个应用程序。
当前的WindowsMobile专用操作系统称为Win—
dowsPhone7，是WindowsMobile操作系统的后续版
本，据Microsoft介绍，WindowsPhone7是专为用户体
验而设计的，而非用于企业支持，开发人员编写代码
来通过API访问设备，但是一些API目前不可用，比
如一个指针API、一个视频API或一个套接字API，
应用程序通过WindowsPhoneMarketplace分发；Sym—
hian平台是一个专为Nokia智能手机设计的开源操
作系统，它使用一个专属操作系统服务层，以及一个
JavaME应用服务层，应用程序开发人员使用c++、
Java语言和Perl编写代码，并将一个可定制的SDK
用于开发人员要使用的IDE，Nokia放弃MeeGoNokia
放弃结盟开发另一个名为MeeGo的开源移动操作系
统，该操作系统是与Intel和由较小规模公司组成的
联盟共同开发的，MeeGo面向各种平台，包括智能手
机、平板电脑、汽车系统和机顶盒，尽管Intel仍然致
力于MeeGo，但是Nokia的撤出所产生的影响仍然是
可见的，Nokia和Microsoft协商宣布了一项协议，即
Nokia的手机采用WindowsPhone7，来自Nokia的公
告表示，让运行WindowsPhone7的Nokia手机出现在
市场上需要一年的时间，而且20l1年和2012年将是
智能手机销售的过渡期，当WindowsPhone7智能手
机开始出现时，基于Symbian的智能手机将被淘汰。
2．2平板电脑
平板电脑比智能手机大，但采用同样的方式与用
户交互，使用触摸屏作为主要输入设备，它们通常没
有键盘，不同于笔记本电脑，它们是单一用户的个人
设备，但是平板电脑访问云的方式与智能手机一样，
截止2010年底，最畅销的平板电脑是Samsung、Mo—
torola和AcerApple制造的iPad和Android平板电
脑，2011年1月在内华达州拉斯维加斯举行的消费
者电子展中的参观者看到，大量平板电脑将在2011
年进入市场，很多基于Android操作系统。RIM将引
入其BlackBerryPlayBook，它使用BlackBerryTablet
OS。Motorola将引入其基于Android的Xoom平板电
脑。Apple将发布其第2代和第3代iPad平板电
脑，预期的改进包括一个双核处理器、一个高质量显
示器和一个前视相机以及一个SD卡插槽。
2．3发展趋势
公司正受到移动云计算需求的驱动，客户需要智
能手机和平板应用程序，以便可以访问公司的关键应
用，员工们需要从他们的移动设备进行访问，Black—
Berry利用这一需求开发了其流行的基于云计算的电
子邮件程序，工作模式和习惯也在因为移动云计算
而改变，PewInternetProject调查的专家认为到2020
年，使用互联网的大多数人将主要通过远程服务器
上基于网络空间的应用程序进行工作。该远程服务
器通过网络设备予以访问，但是对公司计算资产的渐
增访问也增加了安全风险，目前在考虑使用数据使用
策略。例如，移动平台提供的地理位置数据支持拒绝
移动云计算2013年第1期
不在本国的移动用户的访问，已经由云提供者实现的
安全性是另一个可用服务，客户可配置该服务来满
足其增强的安全策略，除了变更的模式和工作习惯
之外，移动生态系统还包含很多设备。IBM预测到
2015年，将会有1万亿云就绪的设备，利用这些设备
所产生信息的机会似乎是无穷无尽的。一个目前的
例子就是停车场结构，其中运用智能停车表发送有
关停车空位的信息给驾驶人员；另一趋势是通过移
动云计算实现资金调动。例如，TabbedOut公司创建
了一种服务来允许人们使用其智能手机打开、查看
和支付账单，Starbucks最近开始使用一款应用程序
来让客户支付货款，该应用程序访问客户帐户并生
成一个屏幕条形码，收银员扫描该条形码完成付款，
客户的Starbucks帐户还补充有一个信用卡或PayPal
账户。
2．4面临的问题
移动云计算的一个显著问题是移动设备的资源
缺乏，与台式电脑相比，它们具有较少的屏幕实际使
用面积、较少资金、较少计算能力且有电池容量限制。
由于资源缺乏，移动云计算通常被视为是一个SaaS
云，表示计算和数据处理通常在云端执行，智能手机
通常通过web浏览器和瘦客户端访问云，延迟和带
宽也影响移动云计算，Wi—Fi减少了延迟，但可能在
有多个移动设备存在时降低带宽，用于3G手机的带
宽可能会进一步受到某些区域手机发射塔带宽的限
制，类似的连接可能是间歇性的，在手机供应商扩建
其网络时，情况会有所改进，但盲点不会完全消失，移
动设备的安全性问题增加。毕竟一个移动设备是很
容易丢失的，如果该设备包含刚从云端下载的敏感数
据，那么希望在计算机行业和云计算方面的专家解决
移动设备的这些问题。
3移动云计算的关键技术
3．14G
移动计算市场的增长将通过广泛的使能技术进
一步增强，2011年对平板电脑的大量引入是另一促
进因素，当然最大的使能因素将是4c技术的全面推
出，这将帮助解决延迟和带宽的问题。例如，Samsung
于2010年1月在马来西亚引入了YesBuzz4G云手
机，它没有SIM卡，允许在互联网上保存和同步联系
人，在2011年2月，Motorola引入了4C手机Atrix，
它使用指纹识别器来解锁手机，它还配有一个可选的
底座，可连接到键盘和鼠标，将手机转化为笔记本电
脑，报告显示这款新手机有问题，但是Motorola声称
它展示了未来10年内将如何使用移动设备。
3．2HTML5和CSS3
HTMI5对于移动we1)应用来说是重要的一步，
HTML是一种文档发布标记语言，提供一种方式来指
定web页面元素，比如标题、文字、表格、列表和图
片，增强的HTML5解决了对web应用的支持需求，
HTML5还支持规范离线支持，使本地存储成为可能，
帮助解决连接中断问题，它还添加画布和视频功能，
支持在无需插件的情况下使用图形和视频，HTML5
在表单规范方面的改进有利于移动应用，此外，
HTML5通常带有一个地理位置API。HTML5的一个
好处是，能够观看视频而无需AdobeFlash或Mi—
crosoftSilverlight等插件；另一个好处是能够存储和
访问电子邮件消息和日历等数据，这使得web应用
程序更加有用，CSS3与HTML5一同指定如何呈现页
面元素，一个HTML规范告诉web浏览器要显示什
么，一个CSS规范告诉web浏览器如何显示它。
HTML5规范中的新元素需要新的指导来显示它们，
因而需要新版CSS标准。HTML5和CSS3仍处于开
发阶段，但是浏览器中的有些功能已经实现，比如
AppleSafari和GoogleChrome，可在CNN．con上找到
样例web站点，TheNewYorkTimes和Vimeo，HTML5
功能还在PhoneGap、QuickConnect、RhoMobile、Tita—
nium和Mobile等混合应用框架中得到实现，这些框
架帮助实现跨平台的移动设备开发。
3．3虚拟机监控程序
跨平台应用的另一促成因素是一个嵌入式虚拟
机监控程序，它支持web应用程序在任何智能手机
上运行，而无需知道底层架构，虚拟机监控程序允许
其他软件在虚拟环境中运行，移动平台需要内置虚
拟机监控程序。例如，MotorolaAtrix有一个嵌入式虚
拟机监控程序支持它运行广泛的应用程序。
3．4Cloudlets
如果扩展视图包含之前提到的家庭基站，那么可
以求助于cloudlets，它承诺帮助解决移动云计算中的
延迟问题。Wi—Fi热点和其他本地设备可配有本地处
理和存储，一个cloudlet是驻留在附近的一个小型的
简单设备，可能在一个咖啡店中，需要时设备从一个
集中位置下载用户数据，允许本地用户访问，从而减
少延迟，完成后如有需要，可以将用户数据返回到集
中位置，该过程对用户不可见，不过用户对更快的响
应感到满意。
3．5Web4．0
本文开始提到的tweet的花叶万年青是物联网
当前开发的一个示例，这是麻省理工学院的一个研
(下转第53页)
第26卷第1期电脑开发与应用(总0053)·53·
NAT规则
firewallinterzonetrustuntrust
natoutbound3000address-group0
#在防火墙的dmz域和untrust域间应用反向
NAT规则
firewallinterzonedmzuntrust
natinbound3001address—groupl
3结果与分析
配置完毕后，用PcApingSERVERA，能够ping
通，用PCBpingSERVERB，能够ping通。在防火墙
上运行以下命令检查配置结果。
表l正向NAT实验结果
私网客户端请求IP包经过NAT转换后的IP包
源地址目的地址源地址目的地址
10-35．66．2220．35．66．2220-35．66．3220-35．66．2
表2反向NAT实验结果
公网客户端请求IP包经过NAT转换后的IP包
源地址目的地址源地址目的地址
220．35．3．222035．3．1l0_35_3．3lO．35-3．2
(上接第50页)
displayfirewallsessiontable
正向NAT的实验结果如表1所示。
反向NAT的实验结果如表2所示。
4总结
双向NAT技术有效界定了用户所在网络的范围，
保证了用户访问内网服务器的最佳快速访问路由走
向，同时可以隐藏报文的源地址，使得内网服务器回
应数据包也能按照最快速的路由到达客户端。双向
NAT为内网主机访问外网服务器以及外网主机访问
内网服务器提供了有效的技术支持，对NAT技术的
实际应用具有一定的借鉴作用。
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【5】陈松，战学刚．基于双向NAT和智能DNS内网服务器安全陕
速访问策啪J1．计算机T程与设计，2009，3o(12)：2941—2945．
究小组创造的一个短语，它也被称为机对机通信，是
指提供其周围环境和活动相关信息的普通非手机对
象之间在互联网上进行的通信，人也可以成为其中的
一部分。在本例中，您的智能手机和功能手机变得像
传感器一样，向互联网传递您提供的有关您的周围环
境和活动信息。针对物联网的另一术语是Web4．0，或
者说是SymbioticWeb，一位作家将该现象描述为在线
功能到现实对象的迁移，比如运行您家里的Google搜索
来找到Tv远程遥控器，该现象的存在不能算是一种使
能技术，因为它在驱动移动云计算技术。
餐馆不在他当天的日程安排之内，但是他可以在当天
稍后在附近的位置时路过检查一下这个情况，但是在
访问云中的公司日程数据库时，他发现Mauricio会更
接近于那个餐馆，因此他与她协作处理问题。这个例
子说明了移动云计算如何运作，显然这是一个新技
术，有望随着移动设备、云技术和使能技术的增长快
速发展，但是云计算与其说是一种新技术，不如说是
一种交付现有服务的新方式，特别是一种交付由智
能手机和平板电脑等新技术需求驱动的现有服务的
新方式。
4结束语参考文献
：
在目前和未来，移动云计算将在技术行业中扮演
非常重要的角色，最终会将lT作为服务提供给使用
者。在我们的虚构示例中，当该人收到花叶万年青
tweet之后，他检查了他的日程安排，这在他早上访问
过日程安排之后本地缓存在他的iPhone中，他看到
…1雷万云．云计算：技术、平台及应用案例【M】．北京：清华大学H{
版社，2011：100—103．
【2】朱近之．智慧的云计算：物联网的平M】．北京：电子T业出
版社，2011：88—90．
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