移动计算概述

内容目录概述1问题和挑战2主要技术3总结4概述基本概念1历史发展2应用前景3系统模型4什么是移动计算？相关移动计算的定义

利用移动终端通过无线和固定网络与远程服务器交换数据的分布计算环境称其为移动计算。移动计算是指使人们能够在任何时间和任何地方进行工作的技术和设备……移动计算的关键是确保人们不论在任何地方、任何时间都可以工作，能够为他们提供一个无处不在的移动计算环境。移动计算指“网络中在一个节点开始的计算可移动到其它节点继续执行”的方法。什么是移动计算？

移动计算狭义的定义可认为是：使用便携终端在流动中进行信息处理。这里所说的便携终端通常指体积小、重量轻、集成度高的便携机、手持电话、手持AV、数字摄像机、数码相机、便携游戏机等。什么是移动计算？问题

对于“移动计算”并没有公认的标准的定义存在两种意义上的移动代码的移动设备的移动共同点在移动环境访问数据或者进行信息处理用户能够“在任何时间和任何地点”进行信息访问或/和处理什么是移动计算？SQLServer2005WindowsXPSocket通讯Symbian/S60

我们的定义

所谓移动计算,是指移动终端通过无线通信与其他移动终端或者固定计算设备进行有目的的信息交互.

什么是移动计算？

移动计算的三个要素

移动终端

无线通信信息交互什么是移动计算？

移动终端的多样性

庞大:轮船、飞机、汽车、坦克等

微小：手表、手机等明显的：手机、笔记本电脑不明显的：嵌入式传感器

移动终端什么是移动计算?电磁波通信声波通信无线接入网络红外线通信射频无线电通信局域网广域网

水声通信网络红外线通信网络BluetoothUMBZigbeeIEEE802.11xHomeRFHiperLAN蜂窝网络非蜂窝网络GSM/GPRS/UMTSCDMA1X/CDMA2000TD-SCDMAWimaxMesh个域网什么是移动计算?

信息交互

移动计算总是针对特定的应用

利用移动通信所进行的数据传输是为特定的应用服务

什么是移动计算?

再谈“移动计算”移动计算是构建在一个系统之上的移动终端往往只是这个系统的表象基于无线通信的信息交互是移动计算的关键更重要的是不去关心到底什么是“移动计算”，而是致力于

研究和利用与移动相关的技术。移动计算的历史发展计算模型的四个阶段集中计算（Centralizedcomputing）分布式计算（Distributedcomputing）

移动计算（Mobilecomputing）普适计算（Ubiquitous/PervasiveComputing）移动计算的历史发展前台客户端移动计算的历史发展集中计算始于上个世纪60~70年代主机/终端模式集中存储、集中计算移动计算的历史发展

分布式计算始于上个世纪80~90年代主机性能提高缓慢、计算机网络的推动

Web,C/S,P2P,Grid—分布式计算无处不在

移动计算的历史发展远程通信分层协议的设计远程过程调用端到端参数配置面临的问题容错与高可用性分布式及嵌套事务

两阶段提交乐观和悲观副本控制执行镜像乐观恢复负载均衡管理问题管理策略状态监控安全问题基于密码学的双向认证隐私保护远程信息访问缓存函数移交分布式文件系统分布式数据库移动计算的历史发展

移动计算

始于上世纪90年代受到无线通信技术的推动办公、娱乐、军事移动网络

移动IP无线组网

Adhoc协议无线TCP性能优化面临的问题移动计算的历史发展移动信息访问

断接操作对带宽适应的

无线访问数据一致性的选择性控制适应性应用

转码代理技术适应性资源管理移动计算的历史发展普适计算始于上世纪末，兴于本世纪初追求的是一种“消失的技术”依赖于智能技术的发展智能空间“移动计算”概念回顾三个要素系统的观点

移动计算是一个系统的功能

移动终端无线通信有目的的信息交互移动计算“移动计算”概念回顾发展的观点集中式计算分布式计算移动计算应用前景移动办公移动电子商务移动教育移动休闲与娱乐军事应用其他应用应用前景

移动办公交警查询违章车辆记录并进行处罚

巡警核对网上追逃信息公司老板随时批阅文件警力定位与合理调度应用前景移动电子商务

手机支付手机测量手机门票应用前景移动教育

移动学习移动课堂移动(匿名)提问应用前景移动休闲与娱乐

移动手机电视移动图书馆移动在线游戏

应用前景军事应用

数字士兵移动战术网络协同攻击系统

应用前景

其他应用

抢险救灾野外探险位置查询

移动计算系统模型移动计算系统模型

移动终端无线通信基站、交换机、接入点、光缆……

后台服务系统

应用服务器数据库服务器

……移动计算系统模型概述1问题和挑战2主要技术3总结4问题与挑战

移动计算问题与挑战的来源无线通信移动性便携性频繁断接断接是指无线通信链路的中断出现原因多种多样信号干扰信号覆盖信号屏蔽无线通信引发的问题与挑战频繁断接带来的问题解决频繁断接的问题服务中断想象一下你在银行取款时“网络中断”的情景性能下降

TCP协议的窗口调整追求断接的透明性

技术手段包括缓冲、协议改造

无线通信引发的问题与挑战低带宽相对于有线通信而言

802.11:54Mbps

GPRS:171.2Kbps

LAN:100M~1000M低带宽带来的问题解决低带宽的问题服务类型的限制

(Streaming)

通信协议的限制

提高带宽的利用率使用压缩、请求合并、数据预取、缓存回写等技术手段

更高层次上的方法是改善通信调度算法

无线通信引发的问题与挑战带宽波动带宽不稳定（可能相差几个数量级）跟无线信号易受到干扰或者信号强弱变化有关误码率的变化直接导致了带宽的波动带宽波动带来的问题解决带宽波动的问题服务质量(QoS)无法保证

限制了服务类型（如VoIP、移动电视）

降低带宽波动对应用的影响使用自适应QoS等技术手段

无线通信引发的问题与挑战异构网络

GSM/CDMA,WiFi,IrDA,Bluetooth

LAN异构网络带来的问题解决异构网络的问题网络服务的选择

网络切换

网络连接的中断

屏蔽网络的异构性软件技术〈移动计算中间件〉&硬件技术基础设施解决&端系统解决

开放介质信号易于截获、窃听安全威胁使用调频、加密技术通信专家的职责解决方法无线通信引发的问题与挑战移动性引发的问题与挑战地址迁移

不同网络IP地址切换异构网络不同地址类型切换地址迁移带来的问题解决地址迁移问题

连接中断

移动IP

移动性引发的问题与挑战位置依赖网络中一些信息是与之相关的，如路由器地址、所在地区等位置依赖带来的问题解决位置依赖问题

位置依赖信任的配置问题手动配置→

impossible

动态配置“位置相关”服务

移动性引发的问题与挑战移动透明与隐私保护

移动性应该对用户透明

这需要软件系统对用户的位置等情况完全掌握而这些信息涉及到个人隐私带来的问题问题解决两种要求的相互制约

鱼与熊掌不可兼得

利与权的平衡

应用相关合理的策略法律的规定

移动透明与隐私保护移动透明与隐私保护便携式引发的问题与挑战电池供电

重量vs.电量电池供电带来的问题解决电池供电的问题不能持续工作

可能导致数据丢失

软硬件节能设计改进电池无线充电

用户接口受限

屏幕小(如Nokia60系列)输入方式受限(数字键盘、手写笔、触摸屏)用户接口受限带来的问题解决用户接口受限问题展示度不够

交互不方便

合理的程序设计更高级的人机交互方式更高级的显示方式

便携式引发的问题与挑战计算及存储能力

CPU存储器带来的问题问题解决算法上的限制（时间复杂度与空间复杂度）

数据存储上的限制软件自身大小的限制

压缩更有效的算法设计提高代码的空间效率

便携式引发的问题与挑战便携式引发的问题与挑战数据风险容易丢失和损坏数据风险带来的问题解决数据风险问题

显而易见的

数据同步技术

数据加密存储与访问控制

概述1问题和挑战2主要技术3总结4主要技术主要技术

无线通信技术

解决无线介质中的数据传输问题

蜂窝：GSM/GPRS,CDMA,WCDMAWWAN:WiMAX,MeshWLAN:802.11,HomeRFWPAN:Bluetooth,Zigbee,UWB

主要技术

移动终端技术

解决移动应用的终端设备问题

嵌入式硬件平台

嵌入式OS

移动互联技术解决移动终端之间的互联互通问题

MobileIP

无线TCP

各种网络协议

主要技术移动应用技术

提供各种应用系统及应用支撑系统

移动中间件