云計算在手機通信中的應(yīng)用研究

向文惠

（湖南康達斯樂環(huán)保科技有限公司，湖南 長沙 410002）

0 引 言

隨著手機通信技術(shù)與云計算技術(shù)的發(fā)展，兩者進行深度融合，為手機通信行業(yè)帶來革命性發(fā)展。目前，手機用戶數(shù)量不斷增加，手機已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚墓ぞ?，云計算技術(shù)作為計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)物，應(yīng)用在手機通信中，有利于手機通信和云計算的蓬勃發(fā)展。

1 云計算技術(shù)基本概念

通常將具有云特征的計算機網(wǎng)絡(luò)計算方式稱為云計算，云計算技術(shù)應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)中，將計算機網(wǎng)絡(luò)中的各個計算機連接在一起，通過各個計算機來共同完成某項計算任務(wù)。用戶可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)向云服務(wù)計算器提出各個種類的業(yè)務(wù)需求，云計算服務(wù)器與普通個人計算機的工作方式差異較小，用戶使用云計算系統(tǒng)比較方便，在任何時間和地點都可以通過具有相應(yīng)人機交互界面功能的移動終端設(shè)備提交業(yè)務(wù)需求給云計算服務(wù)器，包括通過PC桌面操作計算機和智能手機向云服務(wù)器發(fā)送業(yè)務(wù)需求。

云計算與普通計算機差別主要在于，普通計算機的系統(tǒng)，硬件以及軟件工具等都存在于計算機主機上，而云計算服務(wù)器中硬件系統(tǒng)和軟件等計算資源都存在云系統(tǒng)的所有計算機中[1-4]。用戶在使用云計算技術(shù)時，只需要對接云計算接口，將自己所需要完成的業(yè)務(wù)提交給云計算服務(wù)器，來獲得相應(yīng)計算服務(wù)，完成簡單的任務(wù)提交操作即可，不需要詳細了解云計算的具體計算方式和運算資源分布。

云計算在計算方式上是綜合應(yīng)用并列式計算、分布式計算、網(wǎng)格式計算以及效用式計算等多種計算方法，然后在網(wǎng)絡(luò)平臺的基礎(chǔ)上對計算方法提升躍遷。云計算的應(yīng)用可以實現(xiàn)充分利用網(wǎng)絡(luò)計算資源，大幅度簡略計算環(huán)節(jié)，有效提高計算效率與質(zhì)量。云計算體系由應(yīng)用式服務(wù)層、分布式儲存層以及分布式隊列層3個基本功能單元組成。大量計算機集群共同組成分布式儲存層，具有性能優(yōu)越和集群規(guī)模大的優(yōu)點，計算功能較多，可以連接互聯(lián)網(wǎng)計算機，在提供計算業(yè)務(wù)時跨越多個服務(wù)器。用戶使用手機通信來獲取云計算服務(wù)，主要是通過分布式儲存層來實現(xiàn)功能[5-7]。移動云計算服務(wù)模型如圖1所示。

圖1 移動云計算服務(wù)模型

2 云計算特點

2.1 客戶端要求較低

云系統(tǒng)管理中調(diào)度使用內(nèi)部資源的是云計算工作主體，用戶客戶端只需要承擔(dān)業(yè)務(wù)提交、接收以及顯示功能，不需要進行客戶端進行計算，因此極大程度降低了對客戶端的性能要求，同時降低用戶使用云計算服務(wù)門檻。用戶在使用云計算儲存業(yè)務(wù)時，只需要在移動設(shè)備瀏覽器上操作所需文件，就可以實現(xiàn)對文件的信息分享與提交儲存，不需要專門下載客戶端軟件[8-10]。

2.2 數(shù)據(jù)共享

云計算技術(shù)主要是實現(xiàn)對資源池的資源管理和使用，用戶使用云計算將計算機與云服務(wù)器進行連接，根據(jù)相關(guān)權(quán)限利用資源池內(nèi)的各種數(shù)據(jù)和信息以及計算資源。用戶自身計算機的信息數(shù)據(jù)可以通過資源池與云服務(wù)進行連接，其他用戶也可以通過云服務(wù)器來進行使用，在互聯(lián)網(wǎng)中形成規(guī)模龐大的資源共享體系。用戶與云服務(wù)器進行連接，可以直接獲取云服務(wù)器中的所有數(shù)據(jù)信息，對用戶的地點、使用設(shè)備以及計算能力沒有任何要求。用戶可以在任何地點和任何時間查詢之前儲存在云服務(wù)器中的數(shù)據(jù)資料，通過分享方式將云服務(wù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給其他用戶，包括圖片，視頻以及文字等，極大程度促進用戶之間的交流溝通。

2.3 數(shù)據(jù)安全性較強

用戶將數(shù)據(jù)信息儲存在云計算資源池中，由云計算系統(tǒng)統(tǒng)一管理調(diào)度。由于云計算設(shè)計特點，導(dǎo)致信息分散較為廣泛，部分儲存介質(zhì)的損壞對云計算的儲存功能和信息不能造成嚴(yán)重影響，當(dāng)發(fā)生硬件故障和病毒入侵等情況時可以有效提高數(shù)據(jù)安全性。手機中的重要數(shù)據(jù)信息都會被用戶儲存在手機中，但是由于手機通信功能的設(shè)計，對于病毒入侵和硬件損壞往往缺乏抵御能力，導(dǎo)致手機信息面臨較高的安全風(fēng)險。對此用戶可使用云計算技術(shù)將重要的數(shù)據(jù)信息儲存在云計算儲存服務(wù)器中，由專業(yè)技術(shù)人員負責(zé)數(shù)據(jù)信息的安全管理，使信息儲存的安全性和穩(wěn)定性有所保障。

2.4 擴展性高

云計算圍繞網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)展出眾多功能，并隨著各種科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，云計算功能不斷擴展。用戶在云計算技術(shù)的支持下可以通過手機查詢區(qū)域內(nèi)的交通和天氣等，云計算系統(tǒng)分析用戶需求來提供行車路線，為用戶提供便利。此外，目前網(wǎng)絡(luò)平臺和直播平臺等廣泛利用云計算技術(shù)，促進社會的進一步發(fā)展[10-12]。

3 手機通信中的云計算應(yīng)用

目前，隨著各種新型技術(shù)的出現(xiàn)，智能手機在人們生活工作中逐漸發(fā)揮重要作用。

3.1 手機通信中云計算系統(tǒng)運行流程

在手機通信中應(yīng)用云計算技術(shù)是移動云計算技術(shù)的雛形，是一種用戶在手機上將本地需求向云端發(fā)送并且在云端執(zhí)行的技術(shù)。移動云計算技術(shù)包括手機端需求輸入、云計算平臺響應(yīng)以及云計算平臺提供服務(wù)3個環(huán)節(jié)。手機端需求輸入，首先用戶要想使用云計算服務(wù)，需要利用手機作為使用支持，提供對應(yīng)某個API網(wǎng)絡(luò)地址的參數(shù)，使用手機端將參數(shù)輸入，然后通過網(wǎng)絡(luò)向云計算平臺發(fā)送請求。云計算平臺響應(yīng)也被稱為網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)。云計算平臺具有計算儲存的功能，在一定意義上，云計算是一臺超級計算機，用戶可以通過云計算機來進行任何計算，使用云計算平臺提供的服務(wù)功能，并通過手機端向云計算平臺發(fā)送請求，這樣云計算平臺才能響應(yīng)。云計算手機通信模型如圖2所示。

圖2 云計算手機通信模型

3.2 云計算在手機通信中調(diào)度策略

在執(zhí)行大數(shù)據(jù)任務(wù)時，智能手機終端計算時間普遍較長，將云計算應(yīng)用于手機通信中在一定程度上可以提高手機處理大數(shù)據(jù)的效率，但是用戶需要注意并非所有任務(wù)都可以采用云計算方式處理。手機通信時間主要在消耗網(wǎng)絡(luò)延遲、云端處理耗時以及本地任務(wù)處理耗時上，任務(wù)在手機本地執(zhí)行所耗時間是本地任務(wù)處理耗時，任務(wù)在云端執(zhí)行所耗時間為網(wǎng)絡(luò)延時與云端任務(wù)處理耗時之和。如果任務(wù)在云端執(zhí)行消耗時間大于在本地消耗時間，那么說明該任務(wù)適合在云計算服務(wù)器中執(zhí)行。由于區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之間差異較大，并且存在不確定性，因此不能準(zhǔn)確把握手機網(wǎng)絡(luò)狀況，用戶在執(zhí)行任務(wù)時應(yīng)充分考慮任務(wù)在本地和云端處理時間的差距，并充分考慮其閾值。

在手機通信中應(yīng)用云計算技術(shù)，由于手機客戶端儲存內(nèi)存和處理器性能的差異因素，如果用戶處理任務(wù)必須要求大量數(shù)據(jù)進行支持，而在本地?zé)o法完成該條件，則必須將任務(wù)在云端執(zhí)行。用戶執(zhí)行算法處理任務(wù)時，需要綜合考慮手機網(wǎng)絡(luò)延遲與閾值，判斷該任務(wù)是否在云端處理。在手機通信中應(yīng)用云計算時，如果任務(wù)可以進行拆分，并且任務(wù)執(zhí)行不會受到時間順序影響，則必須將執(zhí)行任務(wù)進行拆分，然后在云服務(wù)器中執(zhí)行，最后在拆分任務(wù)處理完成后再對結(jié)果進行合并。

4 手機通信中云計算發(fā)展趨勢

目前，數(shù)據(jù)計算處理方面，原計算技術(shù)可以構(gòu)建龐大的計算系統(tǒng)，對于數(shù)據(jù)信息具有較強的處理能力，在大量數(shù)據(jù)信息計算處理中具有明顯優(yōu)勢，最常見的數(shù)據(jù)計算處理業(yè)務(wù)包括企業(yè)運營數(shù)據(jù)分析和計算機數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計等?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心方面，由云計算技術(shù)為企業(yè)組織和政府部門建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心，只需要政府與企業(yè)定期支出相應(yīng)費用就可以享受專業(yè)的高效率網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)，降低成本的同時提高工作效率質(zhì)量。手機在線應(yīng)用方面，由于手機在人們生活工作中應(yīng)用越來越多，因此云計算技術(shù)和手機結(jié)合程度越來越高，手機與云計算平臺進行連接可以實現(xiàn)各種各樣功能，不需要專門安裝相應(yīng)軟件，在節(jié)省儲存空間的同時豐富手機功能。

5 結(jié) 論

近年來，隨著手機通信領(lǐng)域與計算機技術(shù)的快速發(fā)展，云計算技術(shù)在我國得到了蓬勃發(fā)展，但由于受到技術(shù)水平限制，部分云計算服務(wù)還無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前，手機已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦械谋貍涔ぞ?，在實際應(yīng)用中手機與云計算技術(shù)可以進行深度融合，隨著手機性能的提高，云計算應(yīng)用場景越發(fā)豐富，使人們的工作生活模式也發(fā)生了相應(yīng)轉(zhuǎn)變。