隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,云計算在移動平臺的應用引發(fā)了一場變革。在移動領域的云計算(移動云計算)是利用云計算技術解決移動終端的存儲和數(shù)據(jù)處理等問題，幫助用戶擺脫硬件設備、存儲設備、應用程序等條件的限制，實現(xiàn)將移動終端應用的“計算”從終端轉(zhuǎn)移到服務器端， 從而弱化了對移動終端設備的處理要求[1]。Openmobster是一個開源的集成了手機應用的云服務平臺，具有開發(fā)手機同步應用、開發(fā)推送應用、開發(fā)離線手機應用、應用開發(fā)框架、移動云服務的服務器端開發(fā)框架和管理控制臺等特征。其目的是讓應用開發(fā)人員省掉開發(fā)底層同步及消息通知中間件的工作，只需將注意力集中于更好地實現(xiàn)業(yè)務需求上。

    本文介紹了一種基于Android智能終端的遠程控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)中Android手機利用周圍的無線網(wǎng)絡資源，與云端服務器自發(fā)交互，如遠程下發(fā)通知、遠程設置密碼、遠程GPS定位、遠程數(shù)據(jù)同步等操作。通過該系統(tǒng)使云計算真正“落地”，實實在在地為手機提供服務。
1 Openmobster平臺的概述
1.1 Openmobster對應用的支持
    (1)數(shù)據(jù)同步
    無需任何特定的設備間的同步程序，即可支持云端和終端間數(shù)據(jù)的自動同步。允許應用工作于在線或離線模式，一旦檢測到終端數(shù)據(jù)狀態(tài)變更，立即發(fā)起對云端的自動數(shù)據(jù)同步。
    (2)實時推送通知消息
    云端的狀態(tài)變更可以通過實時消息推送通知到終端，該推送機制使用基于網(wǎng)絡Socket的方式，而不是發(fā)送短消息或電郵的方式。
    (3)移動遠程調(diào)用(Mobile RPC)
    提供了一種訪問云端服務的方式，無需復雜的網(wǎng)絡底層編碼(http編碼)即可通過RPC API接口進行調(diào)用。
    (4)管理控制臺
    提供了一個管理控制臺用于對云端服務器進行管理（含安全認證、賬號設置等）。
1.2 Openmobster平臺的架構
    (1)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構
    Openmobster平臺的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構如圖1所示[2]。

    (2)終端軟件堆棧結(jié)構
    Openmobster平臺的終端軟件堆棧結(jié)構如圖2所示。主要包含以下模塊:
    同步模塊：自動將所有本地狀態(tài)變更與云端數(shù)據(jù)保持同步。
    推送模塊:管理來自云端服務器的狀態(tài)更新通知，從而改善了用戶體驗，使其不必主動查詢新的通知。
    離線應用模塊：用于Sync模塊和Push模塊之間的管理協(xié)調(diào)，用戶可不必關注任何實際同步流程的細節(jié)，也不必關注如何處理收到的推送通知消息。
    遠程調(diào)用：支持從終端到云端MobileServiceBean的同步遠程調(diào)用。
    網(wǎng)絡連接：管理云端服務器建立的網(wǎng)絡連接，管理接收來自服務器通知的通信頻道。
    Inter-App總線:提供了安裝在設備上的Apps/Moblets底層通信協(xié)調(diào)。
    (3)云端軟件堆棧結(jié)構
    云端軟件堆棧結(jié)構主要包含以下模塊：
    ①同步模塊：同步設備側(cè)數(shù)據(jù)狀態(tài)變化到后端服務，這里使用了數(shù)據(jù)頻道的概念。
    ②推送模塊：監(jiān)視數(shù)據(jù)頻道的更新，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有更新，將發(fā)送基于Comet的通知到終端。
    ③安全模塊：提供了身份驗證和鑒權，以確保連接至服務器的終端得到許可。
    ④Secure Socket-Based Data Service：這是一個高性能的基于Java NIO的Socket服務器。
    ⑤Mobile RPC：服務器端的RPC框架。
    ⑥Management Console：管理控制臺。
2 系統(tǒng)總體設計
    系統(tǒng)的總體設計思路是將Openmobster的Jboss服務器部署在一臺PC上，負責提供底層服務并與用戶的Android 手機進行通信。將Openmobster平臺的客戶端CloudManager安裝在手機上，提供管理界面，如用戶登錄、設備激活、推送通知、數(shù)據(jù)同步、查看網(wǎng)絡連接狀態(tài)等?？梢娺@是一個C/S架構的系統(tǒng)，其中PC作為服務器，Android 手機作為客戶端。
    在該系統(tǒng)中，PC首先連接到網(wǎng)絡并獲取IP地址，然后將Openmobster的服務器根據(jù)此IP地址部署在PC上。Android手機通過打開WiFi連接到此網(wǎng)絡，根據(jù)部署服務器的IP地址登錄并激活手機客戶端。用戶便可以通過自己設計的網(wǎng)頁界面下發(fā)控制命令到手機終端，JSP模塊獲取并封裝這些命令字段后下發(fā)給云服務器端。CloudServer模塊根據(jù) Openmobster平臺提供的一系列接口和通道，將這些命令最終下發(fā)給手機終端并執(zhí)行相應的操作。系統(tǒng)的總體結(jié)構如圖3 所示。

    圖3所示結(jié)構圖主要涉及以下功能模塊：
    (1)Jboss服務器：Openmobster的服務器均采用Jboss來搭建服務器。
    (2)JSP代碼：網(wǎng)頁界面下發(fā)的命令字段通過JSP代碼封裝并下發(fā)至云服務器端的工程。
    (3)網(wǎng)頁：由于Openmobster只有控制臺沒有自己的網(wǎng)站，操作起來極其不便。因此在本文中設計了一個網(wǎng)頁界面，實現(xiàn)與用戶的交互。
    (4)HSQLDB數(shù)據(jù)庫：建立一個數(shù)據(jù)庫，方便用戶數(shù)據(jù)的存儲和讀取。
    (5)Hibernate：建立與數(shù)據(jù)庫的映射關系，方便用戶查看所需要的數(shù)據(jù)。
    (6)Openmobster：為手機云應用的開發(fā)提供基本的支持。
    (7)Android：手機終端應用開發(fā)。
    (8)CloudManager：安裝在手機上的客戶端。
3 系統(tǒng)的具體實現(xiàn)
3.1搭建開發(fā)環(huán)境
    (1)云服務器端
   由于Openmobster平臺運行于Jboss服務器上，所以先搭建Jboss服務器，下載Jboss軟件并進行相關配置使得Jboss主頁能夠訪問。然后對所使用的數(shù)據(jù)庫預先進行配置，并將數(shù)據(jù)庫中的Openmobster目錄拷入server下。具體步驟如下：
    首先打開Windows控制臺，進入到$JBOSS\bin目錄下，運行：
    Run -c openmobster -b “IP address”以啟動JBoss服務器。
    然后在瀏覽器中運行http://{IP address }:{port}/o確認服務器已正常啟動。
    使用管理控制臺，進入$Openmobster \cloudConsole\bin目錄下，運行以下腳本：openmobster.sh或openmobster.bat啟動控制臺。
    如果是第一次運行，使用如下命令配置root賬號：
    configure -a {cloudServer IP Address} -po 1502 -u root -p { password }
    然后以root賬戶登錄：
    startadmin -u root -p { password }
    最后配置其他普通用戶賬號：
    register -u {email of the user being registered} -p { password }
　 (2)手機終端：
    手機終端也需要安裝相應的Openmobster的服務模塊，該服務模塊需要開機自啟動。
    將CloudManager app模塊安裝到手機，然后啟動該應用，選擇“Activate”菜單，按提示逐步輸入云端服務器IP地址，用戶注冊帳號及密碼等實現(xiàn)登錄。
3.2 云服務器端的開發(fā)
    (1)實現(xiàn)一個MobileBean類型,并添加getXXX()、setXXX()方法。MobileBean封裝了用于和服務器端同步的域級信息。通過服務器上的頻道傳播到手機終端。
    (2)實現(xiàn)一個Channel類型，需要首先實現(xiàn)CRUD(Create, Read, Update, Delete)接口來暴露后端數(shù)據(jù)。Create用于創(chuàng)建一個MobileBean的新實例，當設備側(cè)檢查到一個新的實例并同步回云端，返回單獨的id值。Read用于返回對應id完整加載的MobileBean。另外還有一個readAll()方法用于返回所有相關的MobileBean。
    (3)實現(xiàn)bootup()方法，該方法用于返回使程序正常啟動所需的足夠信息 (beans),一般在頻道第一次啟動時調(diào)用。
　    public List<? extends MobileBean> bootup()
　    {
　    List<DemoBean>bootupBeans=new ArrayList<DemoBean>();
　    DemoBean Bean = new DemoBean ();
　　bootupBeans.add(syncBean);
　    return bootupBeans;
　    }
　    實現(xiàn)scanForNew方法，該方法用于檢查頻道所連接的后端是否已經(jīng)創(chuàng)建了一個新的MobileBean，基于此，將返回新的bean的id或null。如果這些新的bean可用，信息將被自動同步并通知給用戶。
　　    public String[ ] scanForNew(Device device, Date lastScanTimestamp)
　　    {
        return new String[]{"push:1", "push:2"};
　    }
　    (4)聲明相關的MobileServiceBean,實現(xiàn)其invoke方法：
    List<EmailBean> mockBeans = EmailBean.generateMockBeans();
　    List<String> subjects = new ArrayList<String>();
　    for(EmailBean local:mockBeans)
　    {
　    subjects.add("id="+local.getOid()+":subject="+local.getSubject());
    } response.setListAttribute("subjects", subjects);
　    (5)在openmobster-config.xml 中注冊該頻道。
　　<bean name="demobean" class="com.demo.sync.DemoBeanChannel">
3.3 Android手機終端的開發(fā)
    (1)編寫HomeScreen。HomeScreen組件代表了Android
app啟動時的屏幕主界面。其postRender()方法的實現(xiàn)如下：。
    if(MobileBean.isBooted("demobean"))
    {
    MobileBean[]demobeans=MobileBean.readAll("demobean");
　    String[] ui = new String[demobeans.length];
　    for(int i=0,size=ui.length;i<size;i++)
　　    {
　　    ui[i] = demobeans [i].getValue("message");
　　    }
    listApp.setListAdapter(new ArrayAdapter(listApp,
　　android.R.layout.simple_list_item_1, ui));
　　}
        (2)在moblet-app.xml 進行配置。
    <screen>com.demo.app.HomeScreen</screen>
3.4 系統(tǒng)的總體設計流程
    整個系統(tǒng)的總體設計流程如圖4所示。具體設計步驟如下：

    (1)用戶通過瀏覽器打開自己設計的網(wǎng)頁,選取需要下發(fā)的控制命令，然后輸入已經(jīng)在服務器上配置好的賬號和密碼，點擊&ldquo;確定&rdquo;后調(diào)用JSP代碼：
    <form action="action.jsp" method="post" name="form1" id="form1">
    (2)JSP執(zhí)行過程為將網(wǎng)頁請求request封裝的各功能選項字段取出并封裝。
    (3)CloudServer中定義的DemoChannel會定期調(diào)用scanForNew并對上面的字段進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有新數(shù)據(jù),即通過read()接口取出該數(shù)據(jù)，將其封裝到DemoBean對象中，并通過OpenMobster下發(fā)推送通知到終端。
    (4)終端的后臺服務Service同樣建立了對應云端
DemoChannel的接口，一旦收到頻道的下發(fā)通知，即通過發(fā)送Intent的方式啟動一個Activity，在啟動過程中可以通過MobileBean.read(channelUri，userName)接口讀出對應賬號名和通道下發(fā)MobileBean，通過MobileBean.getValue接口獲得下發(fā)通知中的各功能命令字段。
    (5)通過對上述各命令字段的含義解析，獲取字段的值，并進入等待隊列。如果手機上的客戶端已經(jīng)被用戶登錄并激活，將調(diào)用Android平臺提供的各個功能接口，完成下發(fā)的控制命令操作[3]。
　(6)如果下發(fā)的命令字段中要求將手機中的數(shù)據(jù)上傳到服務器時，通過類似下發(fā)的逆過程，相應地建立上傳的通道，將數(shù)據(jù)上傳到服務器側(cè)。如果用戶有需要，還可以將這些數(shù)據(jù)展示在網(wǎng)頁界面上。
4 實現(xiàn)結(jié)果
    系統(tǒng)采用了C/S模式的架構進行實現(xiàn)，服務器與客戶端通過Socket 進行網(wǎng)絡通信。在PC 端Openmobster的實現(xiàn)中，采用了基于HTTP長連接的&ldquo;服務器推送&rdquo;技術，通過長連接，服務器隨時發(fā)送Push通知；服務器采用移動App框架結(jié)構，手機的客戶端做成一個可開機自啟動的apk，該手機只要接入網(wǎng)絡而且被激活,會在后臺一直運行等待用戶發(fā)送命令。該系統(tǒng)可實現(xiàn)遠程追蹤、遠程擦除、遠程鎖定、遠程同步、遠程推送、遠程過程調(diào)用等功能[4]，實現(xiàn)環(huán)境為Eclipse。Android 手機端的激活與遠程下發(fā)和鎖定過程如圖5所示。

    經(jīng)過在Android高通平臺手機上反復測試,手機連接Server 的時間小于3 s,遠端Server對手機控制命令的響應時間小于5 s,基本完成了云服務器對智能手機終端的訪問和控制功能。但是在測試過程中發(fā)現(xiàn)Openmobster平臺設計的數(shù)據(jù)同步算法還不完善，如在本地進行的新增、修改、刪除記錄的操作時，如果沒來得及同步到服務器側(cè)，會因為重新同步數(shù)據(jù)操作而丟失，造成用戶使用不便，有待于今后深入研究和探討。
參考文獻
[1] 王鵬，董靜宜.一種云計算架構的實現(xiàn)方法研究[J].計算機工程與科學，2009，31（1）：11-13.
[2] ABI Research. Mobile cloud applications[EB/OL].(2010-03-09)[2011-02-20].http：//www.abiresearch.com/research/1003385-Mobile+Cloud+Applications.
[3] 楊文志.Google Android程序設計指南[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.
[4] 韓超，梁泉.Android系統(tǒng)原理及開發(fā)要點詳解[M].北京:電子工業(yè)出版社，2010.