移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究liiJ摘要：在最近幾年里，移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務(wù)。根據(jù)有關(guān)方面的統(tǒng)計(jì)，截止2013年底，中國手機(jī)網(wǎng)民超過5億，占比達(dá)81%。伴隨著移動(dòng)終端價(jià)格的下降及wifi的廣泛鋪設(shè)，移動(dòng)網(wǎng)民呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢?；趯?duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀的分析和演進(jìn)趨勢的預(yù)測，文章對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡要的介紹。liiJ關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(MI)，關(guān)鍵技術(shù)1引言移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(MobileInternet,簡稱MI)是一種通過智能移動(dòng)終端，采用移動(dòng)無線通信方式獲取業(yè)務(wù)和服務(wù)的新興業(yè)務(wù)，包含終端、軟件和應(yīng)用三個(gè)層面。終端層包括智能手機(jī)、平板電腦、電子書、MID等；軟件包括操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫和安全軟件等。應(yīng)用層包括休閑娛樂類、

liiJ工具媒體類、商務(wù)財(cái)經(jīng)類等不同應(yīng)用與服務(wù)。隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來，LTE（長期演進(jìn)，4G通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一）和NFC（近場通信，移動(dòng)支付的支撐技術(shù)）等網(wǎng)絡(luò)傳輸層關(guān)鍵技術(shù)也將被納入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的范疇之內(nèi)。liiJ從宏觀角度來看，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是由移動(dòng)終端和移動(dòng)子網(wǎng)、接入網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)絡(luò)3部分組成，如圖1[1]，,圖2移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的參考模型,圖2移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的參考模型1.1研究背景在如今這個(gè)快速發(fā)展的數(shù)字時(shí)代中，最令我

們驚喜的變化或許就是移動(dòng)設(shè)備的大量普及。對(duì)于任何品牌或者公司營銷領(lǐng)域的人士來說，這都是一個(gè)值得引起注意的變化。因?yàn)檫@一變化意味著我們需要告知自己的客戶“消費(fèi)者、用戶接入企業(yè)網(wǎng)站、服務(wù)的方式已經(jīng)發(fā)生了改變，而企業(yè)需要對(duì)此作出應(yīng)對(duì)。”對(duì)于這一變化所發(fā)生的速度以及普及程度，我們或許可以用如下一系列數(shù)字進(jìn)行說明：l=J在美國地區(qū)，如今的智能手機(jī)用戶數(shù)量已經(jīng)是計(jì)算機(jī)用戶數(shù)量的四倍。l=J1=1蘋果在2011年總共賣出了4800萬部移動(dòng)設(shè)備，而同期蘋果賣出的筆記本以及Mac機(jī)的數(shù)量則僅為490萬臺(tái)。1=148%的美國移動(dòng)訂閱數(shù)字內(nèi)容用戶都使用智能手機(jī)。2012年的智能手機(jī)用戶使用率同比2011年上升了50%。91%美國人無時(shí)無刻都保持自己的移動(dòng)設(shè)備在可觸及的范圍內(nèi)(即無論去哪，都會(huì)隨身帶著移動(dòng)設(shè)備)。2013年，移動(dòng)手機(jī)將超越PC成為接入互聯(lián)網(wǎng)的最主要途徑。

(7)有大約七分之一的搜索是通過手機(jī)完成的。(7)有大約七分之一的搜索是通過手機(jī)完成的。liiJ在2012年的“黑色星期五”期間，有24%的交易都是通過移動(dòng)設(shè)備完成的。94%的用戶通過智能手機(jī)查找本地商家、或本地信息，其中有90%的用戶在查找完成后會(huì)進(jìn)行后續(xù)動(dòng)作，比如進(jìn)行購物或打電話進(jìn)一步詢問。只有20%的企業(yè)專門建立了針對(duì)移動(dòng)設(shè)備的網(wǎng)站。1.2研究意義移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)繼承了移動(dòng)通信隨時(shí)、隨地、隨身和互聯(lián)網(wǎng)分享、開放、互動(dòng)的優(yōu)勢，將互聯(lián)網(wǎng)延伸至任何可移動(dòng)通信終端，從而真正實(shí)現(xiàn)人類溝通和數(shù)字化生產(chǎn)的大解放，被視為信息產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)金礦⑴。然而，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在移動(dòng)終端、接入網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用服務(wù)、安全與隱私保護(hù)等方面還面臨著一系列的挑戰(zhàn)。其基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)的研究，對(duì)于國家信息產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。2MI關(guān)鍵技術(shù)縱覽移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史和演進(jìn)趨勢，其

關(guān)鍵技術(shù)主要包括終端先進(jìn)制造技術(shù)、終端硬件平臺(tái)技術(shù)、終端軟件平臺(tái)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)技術(shù)、應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全控制技術(shù)，如圖3所示，圖3圖3移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)2.1終端技術(shù)liiJ移動(dòng)終端技術(shù)主要包括終端制造技術(shù)、終端硬件和終端軟件技術(shù)3類。終端制造技術(shù)是一類集成了機(jī)械工程、自動(dòng)化、信息、電子技術(shù)等所形成的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的統(tǒng)稱。終端硬件技術(shù)是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息輸入、信息輸出、信息存儲(chǔ)與處理等技術(shù)的統(tǒng)稱，一般分為處理器芯片技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等。終端軟件技術(shù)是指通過用戶與硬件間的接口界面與移動(dòng)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)或信息交換的技術(shù)統(tǒng)稱，一般分為移動(dòng)操作系統(tǒng)、移動(dòng)中間件及移動(dòng)應(yīng)用程序等技術(shù)。

liiJ網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)技術(shù)是指將兩臺(tái)或多臺(tái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的統(tǒng)稱。2.2.1移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)liiJ移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)主要包括:移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)（WLAN）、無線MESH網(wǎng)絡(luò)（WMN）、其它接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)等［4］。一是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了1G、2G、3G時(shí)代，正在大力部署4G網(wǎng)絡(luò)，并在加快研發(fā)5G技術(shù)。4G能夠以100Mbit/s的速度下載數(shù)據(jù)，20Mbit/s的速度上傳數(shù)據(jù)。5G的目標(biāo)是到2020年，相對(duì)于當(dāng)前而言，數(shù)據(jù)流量增長1000倍，用戶數(shù)據(jù)速率提升100倍，速率提升至10Gb/s以上，入網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增加100倍，電池續(xù)航時(shí)間增加10倍，端到端時(shí)延縮短5倍。二是無線局域網(wǎng)。目前正在發(fā)展AC-AP架構(gòu)的WLAN解決技術(shù)，即無線控制器（AC）負(fù)責(zé)管理無線網(wǎng)絡(luò)的接入和AP（接入點(diǎn)）的配置與監(jiān)測、漫游管理及安全控制等，AP（接入點(diǎn)）只負(fù)責(zé)802.11報(bào)文的加解密。另外，802.11ad標(biāo)準(zhǔn)提出了利用60GHz頻段進(jìn)行無線通信的技術(shù)，傳輸速率達(dá)到6.76Gb/s，并liiJ降低了天線的尺寸，提高了抗干擾能力。三是無線MESH網(wǎng)絡(luò)。WMN是一種自組織、自配置的多跳無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，MESH路由器通過無線方式構(gòu)成無線骨干網(wǎng)，少數(shù)作為網(wǎng)關(guān)的MESH路由器以有線方式連接到互聯(lián)網(wǎng)。四是其他接入網(wǎng)絡(luò)。小范圍的無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）有NFC、Bluetooth、UWB、Zigbee、IrDA等技術(shù)。另外,針對(duì)多種無線接入技術(shù)，正在發(fā)展異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)。異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為緊耦合技術(shù)和松耦合技術(shù)兩類。緊耦合技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是指無線接入系統(tǒng)之間存在主從關(guān)系，松耦合技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是指無線接入系統(tǒng)之間不存在主從關(guān)系。2.2.2移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)主要有IP移動(dòng)性管理和媒體獨(dú)立切換協(xié)議兩類。IP移動(dòng)性管理技術(shù)能夠使移動(dòng)終端在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中漫游，是一種網(wǎng)絡(luò)層的移動(dòng)性管理技術(shù)，目前正在發(fā)展移動(dòng)IPv6技術(shù)，移動(dòng)IPv6協(xié)議有著足夠大的地址空間和較高的安全性，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)的地址配置并有效解決了三角路由問題。媒體獨(dú)立切換協(xié)議也就是IEEE802.21協(xié)議，能解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的切換與互操作的問題。

應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)技術(shù)是指通過各種協(xié)議把應(yīng)用提供給移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端的技術(shù)統(tǒng)稱，主要包括云計(jì)算、HTML5.0、Widget、Mashup、RSS、P2P等。23.1云計(jì)算5：云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，即通過網(wǎng)絡(luò)以按需#易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是與IT（信息技術(shù)）、軟件和互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是其他任意服務(wù)。它是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，它可實(shí)現(xiàn)共享軟硬件資源和信息并按需提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備，包括互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)及在數(shù)據(jù)中心提供這些服務(wù)的軟硬件設(shè)施。云計(jì)算的核心理念是統(tǒng)一管理和調(diào)度使用網(wǎng)絡(luò)連接的大量計(jì)算資源，以計(jì)算資源池的方式為用戶源源不斷地按需提供服務(wù)。云計(jì)算使用分布式計(jì)算機(jī)來完成海量計(jì)算而不再是由本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)。5：2.3.2HTML5.0技術(shù)與以前的HTML版本相比，HTML5.0提供了一些新的元素和屬性，如嵌入了音頻、視頻、圖片的函數(shù)、客戶端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交互式文檔，內(nèi)建了WebGL加速網(wǎng)頁3D圖形界面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),有利于搜索引擎進(jìn)行索引整理和手機(jī)等小屏幕裝置的使用。2.3.3Widget技術(shù)Widget（中文譯名為微件）是一小塊可以在任意基于HTML的Web頁面上執(zhí)行的代碼，它的表現(xiàn)形式可能是視頻、地圖、新聞、小游戲等，其根本思想來源于代碼復(fù)用。通常情況下Widget的代碼形式包含DHTML（動(dòng)態(tài)超文本標(biāo)記語言）、JavaScript以及AdobeFlashyoWidget技術(shù)的特點(diǎn)。1）適合小應(yīng)用，用戶操作簡單。2）—次編寫，隨處運(yùn)行。3）形態(tài)多樣，超越了游覽器和客戶端的傳統(tǒng)分類。Widget的分類。1）計(jì)算機(jī)桌面。運(yùn)行于個(gè)人計(jì)算機(jī)上，典型產(chǎn)品是雅虎的Yahoo!Widget、蘋果的Dashboard、谷歌的GoogleDesktopo2）網(wǎng)頁。用戶可以添加各種功能的Widgets運(yùn)行于網(wǎng)頁上，以豐富網(wǎng)頁的表現(xiàn)，主要代表為國外的Facebook、Myspace和國內(nèi)的搜狐Widget,大部分都是為門戶網(wǎng)站開發(fā)的。網(wǎng)頁Widget的雛形是嵌入式網(wǎng)頁廣告。3）手機(jī)終端。運(yùn)行于手機(jī)終端上，用戶可以方便地訪問互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，此類Widget需要適配多種手機(jī)操作系統(tǒng)和屏幕。4）人機(jī)交互終端。運(yùn)行于一些人機(jī)交互型終端上，如一些多媒體電話和電子相框等數(shù)碼設(shè)備上，典型產(chǎn)品是WidgetStation。Widget技術(shù)的應(yīng)用［可。目前Widget主要應(yīng)用于個(gè)人互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，下一步希望可以擴(kuò)展到企業(yè)應(yīng)用和移動(dòng)終端的特色應(yīng)用。1）個(gè)人應(yīng)用。游戲娛樂類：包括小游戲、音視頻播放和小寵物等。工作輔助類：包括時(shí)鐘、日歷和日程安排等。信息資訊類：天氣預(yù)報(bào)、股票、新聞推送和網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)等。2）企業(yè)應(yīng)用。通信類：包括企業(yè)號(hào)碼簿、點(diǎn)擊撥號(hào)、點(diǎn)擊會(huì)議和點(diǎn)擊短信等。信息類:包括企業(yè)廣告、企業(yè)郵箱和企業(yè)公文等。工作輔助類：日程安排和工作流輔助等。從功能上分，有手機(jī)資訊、手機(jī)游戲、手機(jī)電視、媒體播放器、圖片預(yù)覽和手機(jī)小說等。也方便用戶展現(xiàn)手機(jī)基本功能。2.3.4移動(dòng)Mashup技術(shù)Mashup將兩種以上使用公共或者私有數(shù)據(jù)庫的Web應(yīng)用加在一起形成一個(gè)整合應(yīng)用。是通過多種渠道將多個(gè)源的數(shù)據(jù)和應(yīng)用功能揉合起來創(chuàng)建全新的服務(wù)。Mashup的典型應(yīng)用：地圖Mashup、視頻和圖像、搜索和購物、新聞Mashup、微博Mashup。2.3.5RSS技術(shù)RSS（聚合內(nèi)容）是一種描述和同步網(wǎng)站內(nèi)容的技術(shù)，是資源共享模式的延伸。RSS技術(shù)被廣泛使用在時(shí)效性比較強(qiáng)的內(nèi)容中！例如在網(wǎng)站發(fā)布一個(gè)RSSFeed，這個(gè)RSSFeed中包含的信息能直接被其他站點(diǎn)調(diào)用，用戶可以快速獲取網(wǎng)站上最新更新的內(nèi)容。2.3.6P2P技術(shù)P2P（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)），又稱對(duì)等互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是一種用戶終端之間不通過中介設(shè)備直接交換數(shù)據(jù)和資源的技術(shù)。P2P的本質(zhì)是把集中處理和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化為分布式處理和存儲(chǔ)，它改變了互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)器為中心的狀態(tài)，使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的核心從中央服務(wù)器擴(kuò)散到終端設(shè)備。P2P典型應(yīng)用包括服務(wù)共享、應(yīng)用協(xié)作、構(gòu)建充當(dāng)基層架構(gòu)的互聯(lián)系統(tǒng)等。2.4網(wǎng)絡(luò)安全控制技術(shù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要分為移動(dòng)終端安全、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全、移動(dòng)應(yīng)用安全和位置隱私保護(hù)等技術(shù)。移動(dòng)終端安全主要包括終端設(shè)備安全及其信息內(nèi)容的安全，如信息內(nèi)容被非法篡改和訪問，或通過操作系統(tǒng)修改終端的有用信息，使用病毒和惡意代碼對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行破壞，也可能越權(quán)訪

問各種互聯(lián)網(wǎng)資源，泄漏隱私信息等，主要包括用戶信息的加密存儲(chǔ)技術(shù)、軟件簽名技術(shù)、病毒（木馬）防護(hù)技術(shù)、主機(jī)防火墻技術(shù)等；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)重點(diǎn)關(guān)注接入網(wǎng)及IP承載網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)的安全，主要關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)加密、身份識(shí)別信令及協(xié)議過濾、攻防與溯源等技術(shù)；移動(dòng)應(yīng)用安全可分解為云計(jì)算安全技術(shù)和不良信息監(jiān)測技術(shù)［3］。云計(jì)算安全技術(shù)重點(diǎn)解決數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、虛擬化運(yùn)行環(huán)境安全、動(dòng)態(tài)云安全服務(wù)等問題。不良信息監(jiān)測技術(shù)重點(diǎn)解決檢測算法準(zhǔn)確率不高、處理及審核流程不同、網(wǎng)站通過代理逃避封堵等問題；位置隱私保護(hù)是當(dāng)前移動(dòng)用戶最關(guān)心的問題，也是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全的重要組成部分［4］。位置隱私保護(hù)技術(shù)主要包括制定高效的位置信息的存儲(chǔ)和訪問標(biāo)準(zhǔn)、隱藏用戶身份及與位置的關(guān)系、位置匿名等。認(rèn)證、異常流量監(jiān)測與控制、網(wǎng)絡(luò)隔離與交換、1^1認(rèn)證、異常流量監(jiān)測與控制、網(wǎng)絡(luò)隔離與交換、1^13結(jié)論與展望移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，是未來重要的業(yè)務(wù)領(lǐng)域之一。近年來移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展突飛猛進(jìn)，其許多技術(shù)和應(yīng)用都與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用相關(guān)，移動(dòng)互