Computación en la nube móvil

La computación en la nube móvil (MCC, por sus siglas en inglés) es la combinación de computación en la nube y computación móvil para brindar recursos computacionales enriquecidos a usuarios móviles, operadores de red y proveedores de computación en la nube. ^{[1] [2] [3]} El objetivo final de MCC es permitir la ejecución de aplicaciones móviles enriquecidas en una gran cantidad de dispositivos móviles, con una experiencia de usuario enriquecida. ^[4] MCC brinda oportunidades comerciales para operadores de redes móviles y proveedores de servicios en la nube. ^{[5] [6]} De manera más integral, MCC se puede definir como "una tecnología de computación móvil enriquecida que aprovecha recursos elásticos unificados de diversas nubes y tecnologías de red para lograr funcionalidad, almacenamiento y movilidad sin restricciones para servir a una multitud de dispositivos móviles en cualquier lugar y en cualquier momento a través del canal de Ethernet o Internet, independientemente de entornos y plataformas heterogéneos basados ​​en el principio de pago por uso". ^[7]

Arquitectura

Arquitectura de nube móvil

MCC utiliza enfoques de aumento computacional (los cálculos se ejecutan de forma remota en lugar de en el dispositivo) mediante los cuales los dispositivos móviles con limitaciones de recursos pueden utilizar recursos computacionales de diversos recursos basados ​​en la nube. ^[2] En MCC, hay cuatro tipos de recursos basados ​​en la nube, a saber, nubes inmóviles distantes, entidades de computación inmóviles próximas, entidades de computación móvil próximas e híbridos (combinación de los otros tres modelos). ^{[2] [5]} Las nubes gigantes como Amazon EC2 se encuentran en los grupos inmóviles distantes, mientras que las nubes pequeñas o los sustitutos son miembros de las entidades de computación inmóvil próximas. Los teléfonos inteligentes, tabletas, dispositivos portátiles y dispositivos informáticos ponibles son parte del tercer grupo de recursos basados ​​en la nube, que son las entidades de computación móvil próximas. ^{[5] [8]}

Vodafone , ^[9] Orange y Verizon han comenzado a ofrecer servicios de computación en la nube para empresas.

Desafíos

En el panorama de MCC, una amalgama de computación móvil, computación en la nube y redes de comunicación (para complementar los teléfonos inteligentes) crea varios desafíos complejos, como la descarga de computación móvil, la conectividad sin inconvenientes, la latencia prolongada de la WAN, la gestión de la movilidad, el procesamiento del contexto, la restricción de energía, el bloqueo de proveedores/datos, la seguridad y la privacidad, ^[10] elasticidad que obstaculizan el éxito y la adopción de MCC. ^{[5] [7]}

Cuestiones de investigación abiertas

Aunque en la literatura se dispone de una importante investigación y desarrollo sobre MCC, aún faltan esfuerzos en los siguientes dominios: ^{[3] [7]}

• Cuestiones arquitectónicas: Una arquitectura de referencia para un entorno MCC heterogéneo es un requisito crucial para liberar el poder de la computación móvil hacia una computación ubicua sin restricciones.
• Transmisión energéticamente eficiente: MCC requiere transmisiones frecuentes entre la plataforma en la nube y los dispositivos móviles, debido a la naturaleza estocástica de las redes inalámbricas, el protocolo de transmisión debe diseñarse cuidadosamente. ^{[11] [12]}
• Cuestiones de conciencia del contexto : la informática consciente del contexto y de las redes sociales son características inseparables de los ordenadores portátiles contemporáneos. Para hacer realidad la visión de la informática móvil entre redes convergentes heterogéneas y dispositivos informáticos, es esencial diseñar aplicaciones conscientes del entorno y que utilicen los recursos de forma eficiente.
• Problemas de migración de VM en vivo: la ejecución de aplicaciones móviles que consumen muchos recursos a través de la descarga de aplicaciones basada en migración de máquinas virtuales (VM) implica la encapsulación de la aplicación en una instancia de VM y su migración a la nube, lo que es una tarea desafiante debido a la sobrecarga adicional de implementar y administrar VM en dispositivos móviles.
• Problemas de congestión en las comunicaciones móviles: el tráfico de datos móviles está aumentando enormemente debido a las demandas cada vez mayores de los usuarios móviles para explotar los recursos de la nube, lo que impacta en los operadores de redes móviles y exige esfuerzos futuros para permitir una comunicación fluida entre los puntos finales móviles y de la nube.
• Cuestiones de confianza, seguridad y privacidad: la confianza es un factor esencial para el éxito del floreciente paradigma MCC. Esto se debe a que los datos, junto con el código, el componente, la aplicación y la máquina virtual completa, se descargan en la nube para su ejecución. Además, al igual que la piratería de software y aplicaciones móviles, los modelos de desarrollo de aplicaciones MCC también se ven afectados por el problema de la piratería. ^[10] Se sabe que Pirax ^[10] es el primer marco especializado para controlar la piratería de aplicaciones en los requisitos de MCC.

Grupos de investigación y actividades del MCC

En los últimos años han surgido varios grupos de investigación académicos e industriales en el MCC. Algunos de los grupos de investigación del MCC en el ámbito académico con un gran número de investigadores y publicaciones son:

• El grupo de investigación de Computación Móvil y Distribuida (MDC, ^{por sus siglas en inglés) [13]} se encuentra en la Facultad de Ciencias Informáticas y de la Información de la Universidad Rey Saud. El grupo de investigación de MDC se centra en arquitecturas, plataformas y protocolos para la computación móvil y distribuida. El grupo ha desarrollado algoritmos, herramientas y tecnologías que ofrecen computación escalable, segura, tolerante a fallas, eficiente en el uso de la energía y de alto rendimiento en dispositivos móviles.
• Laboratorio MobCC, ^[13] Facultad de Ciencias Informáticas y Tecnología de la Información, Universidad de Malasia. El laboratorio se estableció en 2010 en el marco de la Beca de Investigación de Alto Impacto del Ministerio de Educación Superior de Malasia. Cuenta con 17 investigadores y lleva un registro de 22 artículos publicados en conferencias internacionales y revistas de informática revisadas por pares.
• ICCLAB, ^[14] La Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich tiene un segmento que trabaja en MCC. El InIT Cloud Computing Lab es un laboratorio de investigación dentro del Instituto de Tecnología de la Información Aplicada (InIT) de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (ZHAW). Abarca áreas temáticas de toda la pila de tecnología de computación en la nube.
• Laboratorio de computación móvil y en la nube, ^[15] Instituto de Ciencias Informáticas, Universidad de Tartu. El Laboratorio de computación móvil y en la nube realiza investigaciones y enseñanza en los dominios de la computación móvil y la computación en la nube. Los temas de investigación del grupo incluyen la computación en la nube, el desarrollo de aplicaciones móviles, la nube móvil, los servicios web móviles y la migración de aplicaciones empresariales y de computación científica a la nube.
• SmartLab, ^[16] Laboratorio de sistemas de gestión de datos, Departamento de Ciencias de la Computación, Universidad de Chipre. SmartLab es una nube abierta de teléfonos inteligentes única en su tipo que permite una nueva línea de investigación en computación móvil orientada a sistemas.
• Redes móviles en la nube: ^[17] Las redes móviles en la nube (MCN) fueron un proyecto de integración a gran escala del 7.º Programa Marco de la UE (IP, 15 millones de euros) financiado por la Comisión Europea. El proyecto MCN se puso en marcha en noviembre de 2012 por un período de 36 meses. El proyecto fue coordinado por SAP Research y el ICCLab ^[18] en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich. ^[19] En total, 19 socios de la industria y el mundo académico establecieron la primera visión de la computación móvil en la nube. El proyecto estuvo motivado principalmente por una transformación en curso que impulsa la convergencia entre la industria de las comunicaciones móviles y la computación en la nube posibilitada por Internet y se considera el primer pionero en el área de la virtualización de funciones de red.

Véase también

• Nube pequeña
• Computación en la nube
• Colaboración en la nube
• Colaboración móvil
• Computación colectiva

Referencias

1. Khan, A. u R.; Othman, M.; Madani, SA; Khan, SU (1 de enero de 2014). "Un estudio de los modelos de aplicación de computación en la nube móvil". IEEE Communications Surveys and Tutorials . 16 (1): 393–413. CiteSeerX  10.1.1.402.1725 . doi :10.1109/SURV.2013.062613.00160. ISSN  1553-877X. S2CID  3042864.
2. Abolfazli, Saeid; Sanaei, Zohreh; Ahmed, Ejaz; Gani, Abdullah; Buyya, Rajkumar (1 de julio de 2013). "Aumento basado en la nube para dispositivos móviles: motivación, taxonomías y desafíos abiertos". Encuestas y tutoriales de comunicaciones IEEE . 99 (págs): 337–368. arXiv : 1306.4956 . Código Bib : 2013arXiv1306.4956A. doi :10.1109/SURV.2013.070813.00285. S2CID  5322364.
3. Fangming Liu, Peng Shu, Hai Jin, Linjie Ding, Jie Yu, Di Niu, Bo Li, "Cómo equipar dispositivos móviles con pocos recursos con nubes potentes: arquitectura, desafíos y aplicaciones Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine ", IEEE Wireless Communications Magazine , número especial sobre computación en la nube móvil, vol. 20, n.º 3, págs. 14-22, junio de 2013.
4. Abolfazli, Saeid; Sanaei, Zohreh; Gani, Abdullah; Xia, Feng; Yang, Laurence T. (1 de septiembre de 2013). "Aplicaciones móviles enriquecidas: génesis, taxonomía y cuestiones abiertas". Revista de aplicaciones informáticas y de redes . 40 : 345–362. doi :10.1016/j.jnca.2013.09.009.
5. Khan, A. u R.; Othman, M.; Xia, F.; Khan, AN (1 de mayo de 2015). "Computación en la nube móvil sensible al contexto y sus desafíos". IEEE Cloud Computing . 2 (3): 42–49. doi :10.1109/MCC.2015.62. ISSN  2325-6095. S2CID  16019778.
6. Dinh, Hoang T. (2013). "Un estudio de la computación en la nube móvil: arquitectura, aplicaciones y enfoques". Comunicaciones inalámbricas y computación móvil . 13 (18): 1587–1611. doi : 10.1002/wcm.1203 .
7. Sanaei, Zohreh; Abolfazli, Saeid; Gani, Abdullah; Buyya, Rajkumar (1 de enero de 2013). "Heterogeneidad en la computación en la nube móvil: taxonomía y desafíos abiertos" (PDF) . Encuestas y tutoriales de comunicaciones IEEE . 16 (99): 369–392. doi :10.1109/SURV.2013.050113.00090. S2CID  8751555.
8. Fernando, Niroshinie; Seng W. Loke; Wenny Rahayu (2013). "Computación en la nube móvil: una encuesta". Future Generation Computer Systems . 29 : 84–106. doi :10.1016/j.future.2012.05.023.
9. "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 26 de junio de 2011. Consultado el 29 de julio de 2011 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
10. Khan, Atta ur Rehman; Othman, Mazliza; Ali, Mazhar; Khan, Abdul Nasir; Madani, Sajjad Ahmad (1 de diciembre de 2013). "Pirax: marco para el control de la piratería de aplicaciones en el entorno de la nube móvil". The Journal of Supercomputing . 68 (2): 753–776. doi :10.1007/s11227-013-1061-1. ISSN  0920-8542. S2CID  14880069.
11. Peng Shu, Fangming Liu, Hai Jin, Min Chen, Feng Wen, Yupeng Qu, Bo Li, "eTime: transmisión energéticamente eficiente entre la nube y los dispositivos móviles", en Proc. de IEEE INFOCOM (miniconferencia), Italia, abril de 2013.
12. Fangming Liu, Peng Shu, "eTime: Computación en la nube móvil energéticamente eficiente para aplicaciones multimedia", IEEE COMSOC MMTC E-Letter (IEEE Communications Society, Multimedia Communications Technical Committee), vol. 8, n.º 1, enero de 2013.
13. "MDCRG". Universidad Rey Saud.
14. "ICCLAB". Archivado desde el original el 17 de agosto de 2013. Consultado el 17 de agosto de 2013 .
15. "Laboratorio de computación móvil y en la nube (Mobile & Cloud Lab)". Universidad de Tartu.
16. "SmartLab Smartphone Programming Cloud Testbed". Universidad de Chipre.
17. "MCN". www.mobile-cloud-networking.eu . Consultado el 6 de septiembre de 2017 .
18. "Inicio". Ingeniería de servicios (ICCLab y SPLab) . Consultado el 6 de septiembre de 2017 .
19. "Willkommen an der ZHAW | ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften". ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (en alemán) . Consultado el 6 de septiembre de 2017 .