移动计算技术解析:从定义到未来趋势

本文深入探讨移动计算的定义、工作原理、类型、优势与局限性,涵盖硬件、软件及基础设施技术,并分析人工智能与未来发展趋势,为读者提供全面的技术视角。

什么是移动计算?| TechTarget 定义

移动计算是指一系列 IT 技术、产品、服务及操作策略和流程,使最终用户能够在移动状态下访问计算、信息及相关资源和能力。“移动"通常指在运动中的访问,用户不受特定地理位置的限制。移动也可能指在固定位置使用可重新定位但操作时静止的设备进行访问,这种操作模式通常称为游牧计算。

如今,移动计算技术无处不在,应用于商业和消费者市场、工业和娱乐行业,以及许多专业垂直市场。桌面计算机提供更多硬件配置能力和计算性能,但大多数最终用户更喜欢移动设备。移动计算的关键优势是便利性,用户可以随时随地访问信息和计算资源。

移动计算如何工作?

通常,移动计算系统涉及移动设备(如笔记本电脑、平板电脑或智能手机)和基于 Wi-Fi 或蜂窝无线技术(如 5G)的无线网络连接。移动设备通常可以本地存储数据,访问这些数据不需要网络连接。

移动计算机通常支持无线和有线技术访问。鉴于当今工作的协作性质,访问共享网络资源(包括移动云资源)至关重要。集成可充电电池为移动设备供电,大多数在固定位置使用时可以通过交流(AC)电源运行。

除了笔记本电脑、平板电脑和智能手机,还有许多用于垂直和专门应用的移动计算设备,包括医疗、监控、安全、遥测和控制用途的设备。设备选择基于应用和所需流程。例如,笔记本电脑更适合内容创建,平板电脑通常更受内容消费的青睐。智能手机充当口袋大小的计算机和通信设备,但屏幕尺寸小且基于屏幕的键盘。软件应用程序可用于满足许多用户需求。

为什么使用移动计算?

移动计算用于生活和商业的多个方面,使用户能够在一段时间内脱离电源。这对于希望在外出时保持工作连接的旅行工作者很有优势,对于可能没有办公室所有连接和电源选项的远程工作者也很有用。

消费者以多种方式使用移动计算,包括:

  • 互联网访问。
  • 移动通信。
  • 网页浏览。
  • 移动应用程序。
  • 娱乐流媒体。

移动设备和应用程序可以在各种环境和上下文中收集用户数据。Fitbits 和智能手表是可穿戴技术的例子,在新颖的上下文中(包括健身和健康设置)收集用户数据。移动计算还使物联网(IoT)成为可能。构成 IoT 的非传统计算机、传感器和其他设备可以在没有直接人类干预的情况下连接和通信。

移动计算的类型有哪些?

移动计算是基础设施、硬件和软件技术的组合。移动计算的各个部分如下:

  • 移动基础设施:基础设施指允许设备通信的技术部分,包括无线网络、无线协议和数据格式。
  • 移动硬件:用户与之交互的物理移动设备和支持硬件构成移动硬件,可能包括手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴计算机及配套充电器和配件。
  • 移动软件:指在移动设备上运行的应用程序,包括移动操作系统和面向用户的应用程序,如移动浏览器和电子商务平台。

低代码移动应用程序使企业能够快速配置移动应用程序以满足企业需求,提供推送通知等有用功能。

一些不同类型的移动计算包括以下示例:

  • 消费者使用:消费者可以使用笔记本电脑、智能手机、可穿戴设备和平板电脑进行一系列活动,包括通信、娱乐、银行、账单支付和健康健身跟踪。
  • 远程工作:员工使用笔记本电脑或平板电脑工作和协作。送货人员使用移动设备获取物流和管理信息,并验证交付是否正确。现场服务技术人员使用移动设备进行现场服务管理、跟踪和支持功能。
  • 物联网:消费者和企业 IoT 设备用于在没有人类干预的情况下与其他设备通信。例如,自动驾驶汽车使用传感器、车载计算机和其他连接设备与 GPS、天气和其他系统连接,以安全导航道路。智能传感器也用于供应链管理系统以跟踪运输中的货物进度。

移动技术

大多数微处理器供应商提供其产品的移动版本。这些产品功耗更低,物理尺寸比桌面对应产品小。因此,它们通常性能不如桌面产品,但对于大多数移动应用来说这不是问题,因为各种价格点的产品可用,满足大多数应用需求。

今天的 Wi-Fi 和 5G 网络提供超低延迟吞吐量,支持大多数移动应用。无限蜂窝数据计划使数据成本可控,提供良好的可用性、可靠性、吞吐量和带宽。

彩色图形显示器在移动设备上普遍使用,触摸是主要用户界面。这些显示器消耗大量电池电量,因此产品工程师不断改进 LCD 屏幕和 OLED 显示器的背光。

今天的移动设备使用混合云和本地存储。它们通常使用基于闪存技术的固态存储设计,而不是物理上更重和更脆弱的硬盘驱动器。

移动计算的优势是什么?

移动、无处不在计算的优势包括:

  • 便携性:移动设备比传统计算机更小、更便携,易于在各种上下文中携带和使用。它们可以在脱离电源和物理网络连接的情况下工作,并在断开网络时运行。
  • ** affordability**:随着时间的推移,移动设备变得更便宜、更容易获得。越来越多的人选择智能手机和平板电脑作为在线连接的主要手段。购买智能手机通常比桌面 PC 更便宜。
  • 无线通信:移动设备让用户参与电话、视频和各种文本及即时消息应用程序。
  • 数据:移动设备和应用程序使公司能够收集比传统计算更多的消费者数据。例如,移动设备可以记录设备及其用户的地理位置。营销公司可以使用行为分析应用程序将设备位置与用户在设备上的行为匹配,然后在给定时刻向用户投放广告。这是神经营销中的常见做法。一些移动应用程序还收集生物识别数据,如心率读数,可以帮助用户跟踪健康。

移动计算的局限性是什么?

  • 电源:尽管电池寿命增加,功耗仍然是一个问题,移动设备必须定期充电。
  • 连接性:虽然移动基础设施不断改进,但有些区域信号强度差或不存在。
  • 数据安全:移动计算带来显著的数据安全漏洞,因为商业用户特别是在旅行或远程工作时可能在设备上拥有敏感数据。公司必须实施安全措施和政策以保持企业数据安全。
  • 依赖性:移动设备便利性的另一面是消费者可能过度依赖它们,导致强迫或不健康的行为,如智能手机成瘾。
  • 分心:移动设备可能分散注意力,在需要员工注意的危险工作环境(如建筑工地)中可能危险。如果在驾驶时不适当使用,它们构成危险。

移动安全是移动计算的挑战之一。了解移动设备可能被 compromised 的一些方式。

移动计算的演变

在 1970 年代早期,大型机计算有时使用基于调制解调器的拨号连接提供远程访问,通常为 300 到 1,200 比特每秒(bps)。用户使用电传或阴极射线管(CRT)终端。移动终端也出现在这个时代。这些便携设备比今天的移动计算机更大、更重、更昂贵,网络速度慢。

1970 年代晚期第一台移动计算机的发展是在缝纫机大小的 PC 上,如 Osborne 1 和 Compaq Portable。这些基于早期操作系统,如 CP/M 和 MS-DOS。它们使用软盘、小型单色 CRT 显示器,以及可用时插件(RJ-11)调制解调器,最高达 2,400 bps。这些游牧设备仍然需要交流电源,但它们实现了便携计算。

早期笔记本电脑,如 GRiD Systems Compass Computer 1101,也需要交流电源,并且大、重、昂贵。随着技术改进和设计变得更便携,笔记本电脑在 1990 年代变得流行,特别是随着较小的笔记本外形因素演变。附加和内部 Wi-Fi 链接、可靠电池电源和当代操作系统,如 Microsoft Windows、MacOS 和 Linux,改进了显示器并降低了价格。

个人数字助理(PDA)首先出现在 1990 年代早期,是个人组织设备的产物。这些设计用于存储和检索个人生产力所需的信息,如日历和电话目录。

第一台商业移动电话出现在 1983 年。随着手机变得更便携和网络更无处不在,手机变得流行。蜂窝语音、数据和 Wi-Fi 的添加导致了智能手机。BlackBerry 在 2002 年推出了第一台智能手机,Apple iPhone 在 2007 年的发布打开了用户需求的闸门。硬件组件的改进导致了移动操作系统的发展;Apple iOS 在 2007 年推出,Android 在 2008 年推出。

平板 PC,具有触摸屏和笔接口,根植于 1980 年代流行的工业和商业应用。Apple 在 2010 年发布了第一台 iPad。它向许多消费者介绍了这种外形因素,iOS 和 Android 模型今天仍然流行。当代平板本质上是大型外形因素的智能手机,提供更大的显示器。许多平板型号不包括蜂窝通信,但连接到 Wi-Fi。

人工智能对移动计算的影响

AI 以几种重要方式增强移动计算,包括用户体验(例如,更好的接口和数据分析)、安全(例如,生物识别认证)、免提操作(例如,更好的语音识别)、语言(例如,实时翻译)以及设备性能和可靠性(例如,更好的电池管理)。

移动设备上的医疗应用特别重要,具有如智能手表可以显示健康数据,以及应用程序可以分析广泛条件并提供建议和/或与医疗提供者连接的进步。

移动计算的未来

今天,移动计算架构日益以云为中心,Web 和基于云的访问对于许多应用至关重要。关键云计算服务包括软件分发、设备管理、数据存储和共享,以及访问共享应用程序。

随着边缘计算、IoT 和 5G 技术的使用扩展,移动计算预计将在人们的生活中扮演越来越重要的角色。移动计算和分布式计算互补,信息系统将日益依赖两者。AI 的添加意味着移动计算技术开发的几乎每个方面都将得到增强。

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