肖 晴

（中國電信股份有限公司上海分公司總工程師室 上海 200021）

1 移動互聯(lián)網(wǎng)時代運營商面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對思路

1.1 移動互聯(lián)網(wǎng)時代運營商面臨的挑戰(zhàn)

目前，移動互聯(lián)網(wǎng)正處于快速發(fā)展的黃金階段。經(jīng)過了大型機(jī)、小型機(jī)、個人電腦、桌面互聯(lián)網(wǎng)之后，人們正跑步進(jìn)入移動互聯(lián)網(wǎng)新時代。據(jù)統(tǒng)計[1]，中國移動通信集團(tuán)公司（以下簡稱中國移動）互聯(lián)網(wǎng)市場2008年、2009年連續(xù)兩年超過100%高速增長，截至2010年底，中國移動互聯(lián)網(wǎng)市場用戶規(guī)模達(dá)2.88億，環(huán)比2009年增速達(dá)40.5%，預(yù)測2012年中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)將超過互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)。

與此同時，電信運營商則不得不面對“被管道化”的尷尬境地。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示[2]：中國移動通信集團(tuán)廣東有限公司（以下簡稱廣東移動）2010年上半年40%以上的數(shù)據(jù)流量來自騰訊QQ業(yè)務(wù)，多地移動公司信道資源的最大份額消耗者也是QQ。隨著社交網(wǎng)站、無線視頻等移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的普及，愈來愈多的內(nèi)容提供商在成功吸引了大量用戶的同時，正以低廉的成本不斷消耗著運營商的無線頻譜、信道、人力等資源。

1.2 云計算技術(shù)成為電信運營商發(fā)展移動互聯(lián)網(wǎng)的必然選擇

云計算的部署可以讓企業(yè)巨大的后臺計算與儲存能力充分地發(fā)揮出來，與之對應(yīng)的則是終端的性能瓶頸會逐漸消失，云計算將會幫助手機(jī)實現(xiàn)超越PC的運算能力，這對于CDMA手機(jī)尤為重要。目前，CDMA手機(jī)中仍有超過1/3的手機(jī)硬件性能較低，難以支持各種移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，CDMA 3G手機(jī)中仍有約70%的手機(jī)使用BREW軟件平臺，而基于BREW的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于基于各種智能手機(jī)操作系統(tǒng)的應(yīng)用，導(dǎo)致在CDMA手機(jī)上移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣困難。

另一方面，云計算技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用托管，在云端匯聚電信能力和互聯(lián)網(wǎng)能力，將其開放給開發(fā)者，可以改變運營商對移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)參與程度低的狀況，通過平臺運營，提升運營商在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位。

因此，基于云計算技術(shù)提供移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，是電信運營商在移動互聯(lián)網(wǎng)時代提高競爭力，避免淪為單純“管道”的重要手段。

1.3 移動互聯(lián)網(wǎng)的云計算發(fā)展，需要關(guān)注“云＋端”

那是不是說，云計算時代的手機(jī)，都是“瘦終端”呢？顯然不是，因為手機(jī)的演進(jìn)趨勢絕不是僅成為一個縮小版的PC。手機(jī)有麥克風(fēng)、揚聲器、相機(jī)，甚至GPS芯片、重力感應(yīng)裝置（G-sensor），這些附屬設(shè)備分開來看沒有什么作用，但是如果在手機(jī)的后端平臺應(yīng)用了云計算，結(jié)合了3G帶寬和合理的資費后，手機(jī)的麥克風(fēng)就能成為用戶的耳朵，手機(jī)的相機(jī)就能成為用戶的眼睛，GPS芯片就能成為用戶的向?qū)А謾C(jī)的移動性和便攜性，使得手機(jī)與用戶的日常生活結(jié)合更為緊密，手機(jī)在用戶體驗上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了PC。充分利用手機(jī)的這些特性，移動互聯(lián)網(wǎng)將會超越傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)。

移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的應(yīng)用服務(wù)，云是服務(wù)的核心，端是服務(wù)的載體與呈現(xiàn)途徑，同時也是用戶參與業(yè)務(wù)互動的重要渠道，端對用戶的服務(wù)體驗、業(yè)務(wù)的推廣都影響巨大。因此，發(fā)展移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更需要關(guān)注“端”。

云計算與移動互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，是一種“云＋端”架構(gòu)，是云端與終端的協(xié)同，下文提出了一種基于統(tǒng)一客戶端的“云＋端”架構(gòu)，并介紹了其技術(shù)特點、應(yīng)用案例和業(yè)務(wù)優(yōu)勢。

2 移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)“云＋端”架構(gòu)

2.1 “云＋端”總體架構(gòu)

移動互聯(lián)網(wǎng)“云＋端”架構(gòu)，由云平臺、云手機(jī)以及能力開放層、外部應(yīng)用服務(wù)、應(yīng)用開發(fā)測試環(huán)境組成，云平臺和云手機(jī)是核心，如圖1所示。

2.1.1 云平臺

云平臺由云終端接入服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、資源匯聚網(wǎng)關(guān)、管理平臺、門戶5部分構(gòu)成。

（1）云終端接入服務(wù)器

負(fù)責(zé)云客戶端的接入，并提供下述3個功能：空中網(wǎng)協(xié)議處理，完成空中網(wǎng)二進(jìn)制協(xié)議與應(yīng)用層XML協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換；下載服務(wù)，提供云客戶端和云手機(jī)上應(yīng)用客戶端的更新；用戶認(rèn)證，根據(jù)手機(jī)號生成并維護(hù)用戶身份信息，以支持第三方應(yīng)用對用戶身份的需求。

（2）應(yīng)用服務(wù)器

根據(jù)要處理的業(yè)務(wù)類型的不同，分成兩類應(yīng)用服務(wù)器。A型應(yīng)用服務(wù)器，直接對應(yīng)用客戶端提供服務(wù)，無需訪問外部應(yīng)用。B型應(yīng)用服務(wù)器，是云平臺和外部服務(wù)之間的橋梁，在外部服務(wù)和應(yīng)用客戶端之間進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。

A型和B型應(yīng)用服務(wù)器最重要的作用是：在應(yīng)用服務(wù)器側(cè)完成業(yè)務(wù)邏輯的處理，讓云手機(jī)只負(fù)責(zé)結(jié)果的展現(xiàn)，從而簡化“端”的處理流程，體現(xiàn)“云”的作用。

（3）資源匯聚網(wǎng)關(guān)

應(yīng)用服務(wù)器在向云手機(jī)提供服務(wù)的過程中，可以通過資源匯聚網(wǎng)關(guān)調(diào)用電信網(wǎng)絡(luò)能力、電信IT能力和互聯(lián)網(wǎng)能力等。從而豐富應(yīng)用的類型，提升用戶的使用體驗。電信網(wǎng)絡(luò)能力，如短信、彩信、WAP push、定位能力等；電信IT能力，如統(tǒng)一認(rèn)證能力等；互聯(lián)網(wǎng)能力，如Google地圖的API等。

當(dāng)一個現(xiàn)有應(yīng)用移植到云平臺時，需要外部應(yīng)用對云平臺提供接口。通過該接口，外部應(yīng)用可以將自己的資源延伸到云平臺中，用戶將像通過互聯(lián)網(wǎng)一樣使用相應(yīng)的資源。如果某個外部應(yīng)用的資源只為一個特定的應(yīng)用開放，則該接口是外部應(yīng)用服務(wù)與B型應(yīng)用服務(wù)器的專用接口。如果某個外部應(yīng)用的資源可以向所有云平臺上的應(yīng)用開放，則外部應(yīng)用的資源就封裝成一種“互聯(lián)網(wǎng)能力”，該接口就是外部資源與資源匯聚網(wǎng)關(guān)的開放接口。例如，可以將社區(qū)應(yīng)用封裝成開放的“社區(qū)應(yīng)用能力”，云手機(jī)上的應(yīng)用調(diào)用該接口，就可以讓用戶通過云手機(jī)，直接注冊為社區(qū)的用戶，與社區(qū)中原有的用戶成為好友，在社區(qū)中發(fā)布文章、上傳照片等。

（4）管理平臺

管理平臺實現(xiàn)“云＋端”應(yīng)用的訂購、計費、發(fā)布、升級管理，以及對使用“云＋端”應(yīng)用的用戶的管理、記錄用戶使用日志，對可供調(diào)用的外部能力資源進(jìn)行管理，并且可以按用戶、按應(yīng)用、按使用的資源分別進(jìn)行統(tǒng)計分析。發(fā)布管理和資源管理是“云＋端”架構(gòu)中相當(dāng)重要的模塊，可以保證基于“云＋端”架構(gòu)的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全性、可管可控性。發(fā)布管理包括應(yīng)用的審核、部署、測試、發(fā)布、升級、注銷等；資源管理包括互聯(lián)網(wǎng)資源的審核、發(fā)布、更新等。

（5）門戶

門戶分成運營商門戶和開發(fā)者門戶。運營商門戶是運營商進(jìn)行應(yīng)用審核、資源審核和發(fā)布、云客戶端升級程序發(fā)布、統(tǒng)計用戶使用行為的門戶。開發(fā)者門戶為開發(fā)者提供應(yīng)用測試與發(fā)布的入口。

2.1.2 云手機(jī)

云手機(jī)是運行了云客戶端的手機(jī)。云客戶端運行在基礎(chǔ)軟件之上，各種云應(yīng)用則運行在云客戶端之上，如圖2所示。

云客戶端主要包括以下功能模塊。

（1）硬件抽象層

硬件抽象層屏蔽手機(jī)底層復(fù)雜的業(yè)務(wù)處理邏輯，屏蔽不同手機(jī)平臺、不同手機(jī)品牌的硬件接口的差異性。第三方廠商可以方便地通過腳本語言引擎調(diào)用這些接口，達(dá)到快速開發(fā)、快速適配的目的。

（2）腳本語言引擎

腳本語言引擎是一個JavaScript的虛擬機(jī)。其功能為：對客戶端JavaScript腳本進(jìn)行解釋和執(zhí)行；進(jìn)行簡單的客戶端業(yè)務(wù)邏輯處理，如數(shù)學(xué)計算、游戲邏輯處理等。

（3）UI引擎

UI引擎根據(jù)界面描述語言進(jìn)行展現(xiàn)。主要功能有：將JavaScript指令翻譯成用戶可以看到的視覺效果；實現(xiàn)各種UI控件的排版、坐標(biāo)的設(shè)定；實現(xiàn)UI特效的優(yōu)化展現(xiàn)，比如3D效果、透明效果、平移效果等。

（4）核心庫 API

核心庫API涵蓋了界面/交互、文件、通信、多媒體、系統(tǒng)和手機(jī)本地操作等各方面的功能。目前云客戶端可以提供的API分為：核心JavaScript對象、布局控件（容器）、基礎(chǔ)控件、聯(lián)網(wǎng)控件、其他控件5類。核心JavaScript對象定義了基本的數(shù)據(jù)類型，如 Array、Boolean、Number、String 等；基礎(chǔ)控件和布局控件都是用于客戶端界面展現(xiàn)的API；聯(lián)網(wǎng)控件提供了訪問網(wǎng)絡(luò)的API；其他控件則提供了一些基礎(chǔ)的 DOM 對象操作的 API，如 Script、Style、Windows等。

（5）在線升級

在線升級功能與云平臺配合，實現(xiàn)云客戶端自身和各種云應(yīng)用的自動升級。

2.2 云手機(jī)訪問云平臺的典型業(yè)務(wù)流程

圖3描述了云手機(jī)訪問云平臺應(yīng)用的典型業(yè)務(wù)流程。在整個業(yè)務(wù)流程中，分成3個不同的階段，使用不同的協(xié)議：

·云客戶端與終端接入服務(wù)器之間，為空中傳輸部分，此部分使用二進(jìn)制格式，降低數(shù)據(jù)流量；

·終端接入服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器之間，此部分使用HTTP協(xié)議作為承載，用XML格式描述數(shù)據(jù)；

·應(yīng)用服務(wù)器與外部互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)之間，此部分是由外部互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)定義的專用接口，可以使用任何網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通常使用基于HTTP協(xié)議，承載XML格式數(shù)據(jù)或Web Service。

2.3 基于統(tǒng)一客戶端的“云＋端”架構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢

“云＋端”架構(gòu)在終端側(cè)的技術(shù)實現(xiàn)上有多種方式，常見的有瀏覽器方式、Widget方式、統(tǒng)一客戶端方式。本文提出的“云＋端”架構(gòu)采用統(tǒng)一客戶端方式，有如下4個技術(shù)優(yōu)勢。

（1）云客戶端是輕量級客戶端，其安裝包只有100多KB，對手機(jī)資源要求低

云客戶端對于手機(jī)的最低硬件配置要求為：300 MHz CPU，2 MB內(nèi)存，2 MB剩余存儲空間，240×320邏輯屏幕分辨率；對于手機(jī)的系統(tǒng)軟件幾乎沒有要求，在BREW軟件平臺上就可以運行，也提供了針對Android操作系統(tǒng)的版本；要求網(wǎng)絡(luò)連接速度32 kbit/s以上，即在Ev-Do和cdma2000 1x網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都可以運行。大多數(shù)的CDMA中低端手機(jī)都可以滿足上述要求。

（2）云客戶端方式與普通手機(jī)上網(wǎng)方式相比，占用網(wǎng)絡(luò)流量少

云客戶端與接入服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸采用二進(jìn)制格式，且只傳輸所請求的數(shù)據(jù)內(nèi)容，不需要傳輸界面描述信息及排版樣式數(shù)據(jù)，可以節(jié)省流量和減少對界面格式數(shù)據(jù)解析計算產(chǎn)生的運算消耗。實驗數(shù)據(jù)表明：獲取同樣內(nèi)容，云客戶端需要消耗的流量比WAP瀏覽器方式小，僅為后者的30%～40%。

云客戶端啟動后，只在與平臺交互時才占用空口鏈路，整個運行過程中，云客戶端和終端接入服務(wù)器之間沒有心跳操作，客戶端沒有額外占用無線網(wǎng)絡(luò)資源。

（3）云手機(jī)應(yīng)用采用JavaScript腳本語言開發(fā)，具有跨平臺、普及率高、功能性強(qiáng)、支持異步方式等優(yōu)勢，便于開發(fā)者使用

JavaScript腳本語言本身是一種輕量級語言。從開發(fā)技術(shù)上說，云手機(jī)應(yīng)用的開發(fā)有如下特點：網(wǎng)絡(luò)訪問對象模型非常簡單，便于進(jìn)行協(xié)議設(shè)計和代碼的編寫；提供豐富的界面控件，節(jié)約了大量控件設(shè)計和界面框架代碼編寫的工作量，縮短開發(fā)周期；網(wǎng)絡(luò)訪問采用異步模型，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)請求的過程中，用戶界面依然可以正常地展示和操作并得到及時的響應(yīng)，因此可以獲得比較好的用戶體驗；布局方式和界面展示靈活，與WAP相比實現(xiàn)的界面更為美觀。

（4）與 WAP、Widget相比，云客戶端支持的應(yīng)用類型豐富

云客戶端具有硬件抽象層，可以與手機(jī)本地能力相結(jié)合，相當(dāng)于將手機(jī)本地的能力開放給開發(fā)者，因此可以支持WAP、Widget無法實現(xiàn)的應(yīng)用類型。目前已支持調(diào)用手機(jī)短信功能、語音輸入、讀取手機(jī)上存儲的文件等，今后還將支持定位、讀取通信錄等功能。

3 “云＋端”架構(gòu)應(yīng)用案例

中國電信股份有限公司上海分公司開發(fā)的 “e云手機(jī)”及e云手機(jī)平臺，是“云＋端”架構(gòu)的實際應(yīng)用。

“e云手機(jī)”是一款BREW終端，預(yù)裝了云客戶端——云寶盒。進(jìn)入云寶盒界面，即可看到世博搜索、新浪愛問、e云存儲、動漫世界、QQ社區(qū)、休閑游戲、天翼湘財7個應(yīng)用，后期又增加了天翼微博、天翼短信、189郵箱、天翼展廳、星空博客等9個應(yīng)用，涵蓋了搜索、社區(qū)、瀏覽、游戲、云存儲、微博、閱讀、短信等大部分移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用種類，各級界面如圖4所示。這些應(yīng)用都運行在云端，平臺自動調(diào)配資源、配置服務(wù)、啟動服務(wù)。終端側(cè)主要負(fù)責(zé)界面展現(xiàn)和用戶交互以及調(diào)用手機(jī)自身的能力（通話、短信、攝像頭、聲音播放、錄音等）。

通過“e云手機(jī)”案例，可以看到，“云＋端”架構(gòu)對運營商發(fā)展移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)有著重要意義。

（1）降低應(yīng)用對手機(jī)硬件能力的要求

對于CDMA手機(jī)而言，“云＋端”架構(gòu)使移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)能覆蓋到市場中容量最大的中低端手機(jī)，客戶通過中低端手機(jī)能夠享受到高端手機(jī)的服務(wù)。以 “語音搜索”為例，e云手機(jī)只要將語音錄制下來，編碼成聲音格式文件，傳到云平臺，云平臺將聲音格式文件解碼后再進(jìn)行語音識別，匹配出搜索結(jié)果后傳回e云手機(jī)，在e云手機(jī)上顯示結(jié)果。通過這種處理方式，e云手機(jī)無需具備語音識別功能，降低了對手機(jī)的要求。

（2）減少終端適配工作量

手機(jī)只要適配云客戶端，通過“云＋端”方式提供的應(yīng)用無需再進(jìn)行適配，只要進(jìn)入云寶盒，就可獲得各種應(yīng)用。云寶盒實現(xiàn)了移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用針對多種手機(jī)的一次開發(fā)，廣泛適配，解決了終端種類多，應(yīng)用適配難度大的問題。由此，可大大加快終端應(yīng)用部署的周期，以e云手機(jī)為例，1個月內(nèi)就完成9個應(yīng)用的開發(fā)和測試工作。而且，云寶盒實現(xiàn)了對BREW的適配，在目前BREW應(yīng)用匱乏的情況下，對應(yīng)用推廣有著重要的促進(jìn)作用。例如，通過云寶盒，天翼微博成為BREW手機(jī)上第一個可大規(guī)模部署和使用的微博客戶端。

（3）為運營商提供了應(yīng)用發(fā)布和推送的平臺

只要是在云平臺上部署的應(yīng)用，都會自動呈現(xiàn)在進(jìn)入云寶盒后的大廳里，方便用戶使用。從應(yīng)用推廣角度來說，這一特點比“應(yīng)用商店”更為有利，因為應(yīng)用商店只是陳列了商品，買不買由用戶決定，而云寶盒模式，用戶一旦安裝了“云寶盒”，就自動獲得了云寶盒中的所有應(yīng)用，云端增加一個應(yīng)用，終端上也會相應(yīng)地增加一個圖標(biāo)，無需用戶下載、安裝，應(yīng)用就直接推送給了用戶。

4 “云＋端”架構(gòu)后續(xù)發(fā)展建議

4.1 完善云平臺功能

從兩方面完善云平臺的功能。

（1）加強(qiáng)管理功能

目前的云平臺重點實現(xiàn)終端接入、應(yīng)用轉(zhuǎn)換的功能，今后要強(qiáng)化應(yīng)用計費、用戶管理、統(tǒng)計分析功能，并與ISMP、UDB建立接口，使得云手機(jī)用戶納入UDB的統(tǒng)一管理，云手機(jī)上的應(yīng)用納入ISMP的統(tǒng)一管理。

（2）拓展云平臺對外接口

提煉出更多云平臺與能力開放層的接口，匯聚更多的電信能力，如位置服務(wù)能力、用戶終端狀態(tài)信息等，豐富“云＋端”架構(gòu)提供的應(yīng)用類型。

4.2 擴(kuò)展云客戶端的API

前文已介紹了目前云客戶端可以提供的API。今后，需要進(jìn)一步優(yōu)化API效率，擴(kuò)展支持更多的媒體和交互類型、界面組件，以支持更為豐富的應(yīng)用，提高用戶體驗。需要擴(kuò)展的控件有：豐富頁面表現(xiàn)能力的控件，實現(xiàn)3D效果、透明效果、動畫效果等；類瀏覽器控件，對HTML頁面和WAP頁面進(jìn)行過濾和結(jié)構(gòu)化處理，提高內(nèi)容的處理和引入能力；調(diào)用手機(jī)GPS定位能力的控件；提供多媒體播放、流媒體播放能力的控件。

4.3 完善開發(fā)環(huán)境，吸引更多運行在“云＋端”架構(gòu)上的業(yè)務(wù)

要吸引更多的“云＋端”業(yè)務(wù)，要從兩方面完善開發(fā)環(huán)境。

·在技術(shù)手段上：提供API（云端和終端）、SDK、可視化編程與測試環(huán)境、Sample程序。

·在業(yè)務(wù)模式上：建立開發(fā)者社區(qū)，建立良性循環(huán)的利益分成機(jī)制，以吸引開發(fā)者，同時，通過手機(jī)預(yù)裝的方式，擴(kuò)大云客戶端的覆蓋用戶范圍。

5 結(jié)束語

“云＋端”架構(gòu)是移動互聯(lián)網(wǎng)與云計算結(jié)合的產(chǎn)物。對于開發(fā)者，它提供了開放的電信服務(wù)能力、豐富的API、完整的SDK，為開發(fā)者屏蔽了終端的差異，減少終端適配量，便于應(yīng)用推廣；對于運營商，它構(gòu)造了“能力聚合＋應(yīng)用托管＋業(yè)務(wù)運營”的綜合平臺，提升了運營商在移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的地位；對于用戶，它使得低端手機(jī)用戶也可以獲取豐富的移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，使低端手機(jī)通過“云”成為互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)?！霸疲恕奔軜?gòu)將在實踐中不斷完善和豐富，為創(chuàng)造合作共贏的移動互聯(lián)網(wǎng)良性生態(tài)環(huán)境而努力。

1 易觀國際.易觀智庫:2012年中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)將超傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng).http://www.analysys.com.cn/cache/1194/96257.html,2011