author: Qilong Han, Shuang Liang, and Hongli Zhang
Mobile Cloud Sensing, Big Data, and 5G Networks Make an Intelligent and Smart World移动云感知，大数据，5G智能网
[TOC]
摘要
本文介绍移动感知和云计算，然后结合两个概念形成移动云感知技术，以及介绍5G和大数据对移动云感知的益处。
移动云感知实例：
- GPS不断更新你的位置，然后返回最佳导航路径。
- 你的手机通过声音传感器识别比较你的声音来判断你是否感冒了，返回你附近感冒人数。
- 当你走进服装店时，你的手机会自动显示你挑选的衣服的顾客评价。
移动云感知组成：
- 移动端传感器：现在的智能手机内置了各种各样的传感器，利用这些传感器可以采集到各种数据，检测出各种情景。
- 云计算：然而手机也受到了内存和电池的影响，为了解决内存的限制，我们将云计算和智能手机结合起来，手机将数据提交给云中心计算，然后云中心将计算结果返回给手机端。
- 大数据：然而由于手机端用户数量的巨大，又带来了一个问题，云服务中心的计算能力跟不上数据积累的速度，为了解决这个问题，又引入了大数据分析的技术，来处理庞大的数据量。
- 5G网络：来支撑巨大的数据容量和数据请求。
移动云感知就包含了移动传感器、云计算、大数据分析这三个技术来获取、处理、预测移动感知数据。
文章架构：
1.移动云感知的应用，移动云计算的分类
2.移动云感知的结构及各部分简介
3.移动云感知的局限性
4.5G和大数据使得大规模的移动云感知成为可能
移动云感知的应用
分类
从预测范围角度分类：
| 分类 | 例子 |
|---|---|
| 个人感知 | 个人运动管理、日常活动记录 |
| 群体感知 | 社区垃圾收集、餐馆排名 |
| 生态感知 | 气候变化、人口流动 |
从用户参与角度分类可分为：伺机感知和共享型感知
应用
1.健康监测：各种传感器被应用于大量手机等移动设备上，可以用于监测身体的各种指数。
2.与社交网络结合：通过分析社交网络得来的数据可以判断出人的情绪变化与天气变化之间的关系。
3.环境监测和控制：手机应用可以计算出平时生活中对环境保护做出的贡献，也可以根据数据分析为城市绿化提出有效的意见。
移动云感知简介
云计算特点：
- 高效性
- 可扩展性
- 终端多样性
感知平台
1.无线传感网：
每个节点都有发射器和接收器，用于和其他节点进行交互。一般用于环境或物理结构变化。
特点是：体积小、价格便宜、可大规模部署。
2.移动设备：
智能手机设备嵌入了大量的传感器，可以飞到各种各样的检测数据，由于手机的普及，我们可以通过wifi或者蜂窝网获取大量的感知数据。
3.可穿戴设备：
这些设备装备的传感器是某些特定功能的传感器或者是用于通信的，如手环、手表。
数据处理
在数据传到云端之前，需要考虑两个问题：
- 上传带宽局限性
- 数据隐私性（谁能获取我的数据）
1.数据处理方式（目的是为了解决数据上传带宽的限制）
- 数据压缩
- 特征抽取
2.隐私性保障
使用密码学技术进行加密，使第三方应用匿名获取你的信息，并且隔绝非法请求。
移动云感知结构
1.数据感知单元 Data Sensing Unit（数据源）
- 物理感知：一些智能穿戴设备，如手环、智能眼镜
- 社交感知：社交网络，如facebook等
2.数据处理单元 Data Preprocessing Unit
首先检测数据源是物理感知还是社交感知，对数据进行特征抽取，然后进行压缩、加密，防止泄露。
3.网络管理单元 Network Management Unit
控制进入云端的数据，网络管理单元可以优化数据的吞吐量，整合其他网络，优化网络性能。
4.云数据挖掘与存储 Cloud Data Mining and Storage
借助云计算的计算能力和存储能力，各种不同感知源的数据在这里汇聚和分类，存储特征抽取和数据处理的结果。
5.云数据认证和服务接口 Cloud Data Authentication and Service Interfaces
- 数据认证：决定可以获取数据和服务的途径，可以通过加密认证或者物理的指纹认证等验证方法。
- 服务接口：提供一些获取数据的API接口。
移动云感知的局限性
1.网络资源和接口的局限性
- 现在使用的有4G网络（下载速度100M/S）、WiMax和wifi，对于成千上万的手机用户来说，通信的频谱远远不能承担这么大的负荷。
- 移动云感知要求手机必须不间断地和云端连接，但是现有的网络基础设施并不能保证这一点。
- 现在手机网络协议的多样性，4G网络并不能很好地兼容这些网络，需要新的通信技术来解决这个问题。
2.处理云端巨大的缓存数据
处理激增的巨大数据量是优化移动云的关键任务。
5G和大数据的引入
5G作为移动云感知的基础支撑技术
5G采用全IP模型，可以同时传输各种不同类型的数据，支持各种不同类型的网络接口，解决了上面说的手机网络协议多样性带来的问题，使得获取各种不同的移动设备的数据成为可能。
另外，5G网络的速度可以超过1Gb/s，可以适应大量数据的上传，解决了网络带宽不够的问题。
将大数据应用于移动云感知
将大数据应用于移动云感知是为了解决从移动端传来的大量的数据的处理和数据管理问题。
- 数据容量：随着智能手机的普及，移动端产生的数据呈爆炸式增长。
- 速度：移动数据的产生比以前快了很多。
- 多样性：大数据能够支持各种形式的数据，如传感器数据、音频、视频等。
- 价值性：将大数据和数据挖掘和机器学习的技术结合，可以发掘出数据中的潜在价值，对于预测和提高决策很有帮助。
总结感想
文章阐述了移动云感知技术和大数据、5G的只是及其之间的关系，结构层次很清晰，个部分之间的关系阐述的很明了。通过本文让我认识到了现在各个新兴技术之间相互交叉的应用，而且对移动云感知这个方向有了一定的认识。同时，本文的叙述结构值得学习。