基于5G通信技术在线运行云端系统的研究

黄可欣 李雨霄 李霖 张晨昕

摘 要：随着中国经济与科技的快速发展，5G网络、物联网等新兴技术的研发推进，给予无数新产品研发的土壤，昭示出未来新生活的无数可能。同时，原有的电子产品形制过于同质化的痛点也逐渐暴露，难以继续满足人民群众需求。对此，如可推出一款在线运行云端系统，凭借5G网络进行远程传输，提供云端处理为一体化综合服务，大幅减轻终端更换频率。既可以让人民群众更好享受科技红利，又能为未来生活提供一种全新的可能性。

关键词：小云盒;云端系统;在线运行;5G

一、研究背景

（一）社会环境现状

随着进入数字化时代，数据量正在呈几何级增长，人们生活与工作中需要接触大量的数据，用户的数据存储需求持续增加。基于此，传统的存储模式受到冲击，云存储越来越成为一种日常选择。根据市调单位《iiMedia Research》统计，2019年中国个人网盘用户规模已超3.74亿人，预计2020年将达到4.04亿人。面对如此庞大的受众用户群体，网盘是否能真正满足用户需求，便成为一个崭新的问题。

在这个数据成为公民宝贵的私人财富的时代，如何妥善存储自身重要信息、增进数据的安全性，已成为云盘行业面对的重要课题。尽管云盘公司定期会对系统进行维护，但用户信息均存储在公司总服务器内，不可避免地存在运维风险及管理风险;信息泄露事件仍有发生，导致用户不敢将重要信息存储至云端。除此之外，网络服务质量差也成为一个广泛的痛点。部分网盘为了促使用户缴纳费用，在免费版使用时刻意压慢网速，造成用户体验感跳水。

（二）行业现状

近年来，国内互联网企业纷纷盯上云存储这块“蛋糕”，360、百度、腾讯等大企业都加入其中，云盘业务遍地开花。在行业发展过程中，虽然市场广泛，但在一阶段的云盘竞争中，多数企业以容量为亮点吸引用户，造成同质类产品缺乏新意。大部分用户只是偶尔下载，其他绝大部分时间只是用于存储;较为单一的功能使得网盘产品之间差异不大，极大地降低了用户黏性。

随着信息日渐成为企业及个人隐形资产，阿里网盘逆流进入了网盘这片红海之中，昭示着第二阶段以个人云、私有云为主的赛道开启。云盘行业开始主打私密性、安全性，但却并未给予消费者们变革化的功能，仍未脱离之前的模式。

（三）国家政策现状

2020年，随着5G基站、物联网等领域加快建设完善，一系列新兴科技的发展将变化渗透进各个行业，助力推动了社会生活未来更多的可能性。中国信息通信研究院副院长王志勤解读说，当前处于5G网络集中建设初期，应以网络建设为基础，以赋能行业为方向，以技术创新为主线，以信息安全为保障，系统推进，积极构建“5G+”新经济形态。

不少专家学者相较于生活场景，都对5G在工业及军事方面的前景更持积极态度。如何充分利用5G网络具备高速度、高清晰度、低延时等优势，让人民在生活化场景中也享受到技术红利，成为了未来发展的重中之重。

综上，现如今的部分云盘产品模式在近十年的演变过程中虽有技术升级，但并未有过多除开性能及硬件外的变革，原有的产品逐渐无法将技术红利最大化普惠民众。故而，一种基于5G通信技术，支持在线运行、远程传输的家庭云盒成为了未来生活趋势新的可能。

二、研究内容

（一）研究方法

通过对各大企业产品的调研分析，小云盒结合各大云盘产品优势，同时完善缺点，并且结合当代前沿发展技术，做出高效、高速、大容量的云盒服务系统。

（二）解决方向

1.网络服务质量优化

由于高速带宽会产生高额的运营成本，目前绝大多数网盘采用会员付费模式，对普通用户实行限速措施，这导致大部分免费用户访问自己保存在网盘的内容时，需要很长的加载时间，造成使用体验感极差;即使是付费用户，网盘服务商也无法保证会员们能够享受极速下载，在使用高峰期，网络拥堵时常出现。用户的付费与企业提供的服务处于不对等的状态。差劲的使用体验，让许多用户都放弃使用网盘，仍在坚持的用户的活跃度较低。小云盒则采用个人或者家庭云盒的组成模式。将用户与其自有小云盒进行绑定，从而避免服务器负荷过载，有效改善用户体验。同时小云盒使用5G网络，速度相比普通网络更高速，让每个用户能够享受超高效的服务。

2.打破功能同质化

在网盘推出之初，个人存储的方式多为本地，云端存储的方式十分新颖。但随着越来越多的企业开始提供自己的网盘服务，用户发现几乎市场上所有的网盘服务都千篇一律，同质化程度非常高。同时，企业也受限存储和宽带的高额成本，无法在服务质量上拉开同行间的差距。相同的功能、相同的服务，使得网盘行业的竞争异常胶着。

小云盒采用线上线下结合存储模式，不僅实现一般网盘拥有的基本功能，还能满足用户云端查看、云端修改、云端储存等多种云端操作。用户保存在云端的内容，可以直接通过云端服务器打开，并进行相应的操作，而尚未保存的内容，同样可以通过网络上传到服务器运行。云端服务器为用户开辟独立的运行环境，用户可以享受到专属物理性能，并体验卓越的计算性能，完成超出个人电脑处理能力的工作。云端服务器同时还提供手机、游戏机、不同操作系统的仿真环境，任何文件都可以在云端服务器找到相适应的操作环境。

3.升华安全性

目前市场上几乎所有网盘公司都将用户数据存储于各自公司内部服务器中，在用户登录调用后从服务器发送网盘文件、其中存在许多系统漏洞和人为漏洞。小云盒将用户数据服务器直接放置在用户自己的小云盒中，总公司服务器只起到备份作用、从而避免因总服务器出现意外而导致的安全性问题。其次，小云盒用户与服务器采取绑定关系，即第一次登录小云盒的用户需要与自己的小云盒进行绑定和双向认证、之后用户访问小云盒只会访问至该小云盒，若需更换云盒可以解绑并认证。通过严密的认证检查程序有效防止云盒账号被盗而导致的安全性问题。另外，在信息传输途中，小云盒使用非对称加密算法/椭圆矩阵加密算法进行多重加密保证数据安全性和隐私性。