移動終端管理
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移動設備管理(Mobile Device Management,MDM)
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什麼是移動終端管理[1]
移動終端管理是指對手機的管理，隨著手機的數量品種日益增多，管理內容日趨複雜，移動運營商逐漸建立起新的MDM體系，國際OMA(開放移動聯盟)也已制訂了MDM的標準。主要是提供的是以FOTA(固件更新)技術的功能。
移動終端管理系統分析[2]
1．固件更新
通過空中數據鏈路對固件版本進行升級。主要用於終端軟體BUG修複和終端軟體版本升級。如今OTA技術的用途被不斷擴展，如近年來出現的FOTA技術就是通過空中介面遠程管理、更新手機固件的措施。通過FOTA，不僅可以下載升級應用軟體，而且可以更新手機的操作系統。
2．配置管理
配置更新是為了讓用戶更好地使用各種應用。目前，最終用戶要激活WAP、電子郵件和MMS等移動數據服務，這是一項複雜的任務，許多最終用戶不願通過複雜的過程配置手機，因此導致新的數據服務不被接受或者乾脆被忽略了。
如果用戶從一個運營商轉到另一個運營商，兩家的配置參數肯定不相同，更改參數只有專業技術人員才能做到。以往的解決方式是，要麼用戶去營業廳修改，要麼就放棄使用。使用配置更新後，運營商可以用無線網路檢測並修改手機配置參數，而這一切用戶都不必知道，只是手機的使用變得沒有障礙。這些工作都可以通過OTA技術來遠程解決。
3．故障診斷
隨著OTA技術被應用到監測、診斷、手機修複，客戶服務將得到大大改善。客服人員可以通過OTA實時瞭解用戶手機的狀態，迅速反映並通過OTA遠程將更新包或修複插件下載到客戶端。
4．終端鎖定
通過空中數據鏈路可以對指定終端進行遠程鎖定，提高服務效率和用戶滿意度，創造新型的客戶服務模式。
5．信息採集
通過信息採集功能可以對指定的終端信息、數據或參數進行採集。通過收集並組織靜態和動態的終端信息，圍繞終端信息進行各種統計分析，可以為決策支持、目標營銷、網路優化提供支持。通過統一發佈的終端能力數據，可以支持終端和其他業務平臺的業務適配。
1．FOTA伺服器
FOTA伺服器是一個抽象功能實體，主要功能包括升級包的上傳、存儲、緩存和分發機制，還有位元組差分文件的產生和管理，下載併發訪問控制等。FOTA伺服器在實現時可以分為下載伺服器、升級包管理伺服器、升級服務包存儲幾部分。
2．FOTA客戶端
FOTA客戶端由以下3個主要功能實體組成。
a)設備管理客戶端。負責對終端內部資源進行管理，如對終端對象樹進行管理等。設備管理客戶端與下載客戶端、更新客戶端之間通過消息介面進行狀態轉換。
b)下載客戶端。按照一定的下載協議負責更新包的下載過程管理工作，目前主要是遵循基於0-MA—DM v1．1．2“Replace”命令的下載或是OMA DLV1．0下載機制。
c)更新客戶端。包括切換代理和更新代理，負責升級包的安裝及安裝過程中涉及的存儲管理、安裝失敗的恢復、容錯等。
1．系統實現
在眾多的設備製造商、運營商環境下部署FOTA系統，實現客戶端和伺服器端介面的標準化將顯得至關重要。同時，運營商還要考慮到實際運營管理的需求，用戶管理、任務管理等功能非常必要。
2．業務流程
可採用如圖2所示的參考架構，實現的流程如下。
a)終端發現。包括伺服器觸發終端初始化一個客戶端／JIE務器端(C／S)會話和讀取終端的輪廓信息(包括製造商、終端及固件版本信息等)。觸發方式包括：伺服器側發起，終端管理系統操作員通過門戶系統，客戶服務人員通過客戶服務專用門戶從伺服器側發起；客戶端側發起，終端用戶通過自服務門戶系統發起，對於CDMA 1X終端，終端用戶通過終端菜單發起；自動觸發，對於GPRS終端，通過檢測到的網路事件(如該用戶第一次使用WAP業務等)，自動對終端進行配置。
b)更新包的下載。包括終端安裝所需的更新包下載的具體細節。OMA標準允許2種下載方式：基於OMA—DM v1．1．2“Replace”命令的下載和外部下載協議(如OMA的一般內容下載機制)。
c)更新包的安裝。更新包下載完畢，由終端內部的更新代理執行安裝過程，安裝完畢後返回給伺服器端更新結果狀態碼。
在目前領先技術服務商所提供的FOTA商業產品中，都一致性地遵循OMA相關標準，主要包括OMA SyncML Common Specifaications V I．I．2，OMA—DM V1．1．2、OMA DL V1．0等協議。這種基於標準化的產品設計能夠支持任何具有0MA—DM功能的設備互通，從而大大加快無線工業產品的商業化進程。
1． OMA SyncML Common Specifications V1．1．2
OMA SyncML Common Specifications V 1．1．2對實現移動數據同步語言SyncML及數據交換方法進行了約束，包括對傳輸協議的綁定要求，對HTTP、OBEX、WSP三種協議的綁定，以及支持廣域網、藍牙、WAP三種傳輸協議；SyncML表示法以及其DTD、SyncML元數據信息以及其DTD，包括用於SyncML表示法中，提供元數據信息，比如數據的格式、類型、大小、版本等信息；SyncML伺服器端通知協議，包括在DS和DM中，伺服器端有些情況下需要向客戶端發送通知消息，這個規範定義了這種通知消息的消息頭和消息體的基本欄位。
2．OMA—DM v1．1．2
OMA—DM v1．1．2是OMA組織發佈的一個基於SyncML協議的設備管理規範集，SyneML DM的規範確定了SyncML DM協議的相關語法和語義，但是如果終端中的管理實體需要不同的數據格式或顯示方式，那麼SyncML DM協議就會存在一定的問題。為此，該協議針對終端的種種應用又定義了許多的強制管理對象。其中包括OMA SyncML自舉規範、OMA SyncML一致性規範、SyncML DM設備描述框架和文檔類型定義、OMA SyncML伺服器端通知規範、OMA DM管理協議、SyncML表示協議設備管理消息格式，SyncML設備管理安全規範、SyncML設備管理標準對象及SyneML設備樹和描述。
在每一個遵循SyncML DM規範的終端設備內部都會存在一個管理對象樹，終端中被管理對象群按一定的標準生成相應等級結構的樹，並可動態改變，這對應著某種終端應用的卸載或載入行為。對象樹的每一個節點都被惟一的一個URI所標識，這樣每一個節點(即被管理對象)都可以由伺服器端來管理。
從圖3可以看出，PKgName是更新包的名稱，PKgVersion是更新包的版本信息，Download的子節點PKgURL存放更新包的地址信息，Update的子節點PKgData存放更新包的數據內容等。對於一些附加的擴展信息存放在EXT的分支中。
3．OMA DL規範
0MA DL下載機制來源於已存在的2個成功的下載方式，即HTFP和MIDlet。0MA下載的主要原理類似於MIDlet，二者主要的不同在於0MA並不是專門為JAVATM MIDlet下載或另外特別的媒體類型設計的，OMA下載是一般性的下載框架。但對於用戶下載的媒體對象和內容提供商發佈媒體對象的機制，OMA下載與MIDlet下載非常類似。0MA下載的數字內容包括圖片、音頻、視頻、游戲及商業應用數據等所有數字形式的信息，應用非常廣泛。
4．位元組差分演算法
FOTA管理伺服器的一個主要功能是生成極小的差分位元組升級包，該更新包僅包括不同版本軟體的位元組間差異值，因此升級包非常小，甚至只有幾千位元組大小。可升級軟體包括操作系統、通信協議棧、驅動程式、核心程式和應用程式等。通過高效的位元組差分演算法實現快速的軟體更新，大大提高了移動遠程管理的可靠性和安全性。採用差分文件來精確表達新、舊文件間的不同長度，而且它的長度往往比原文件小得多，使得更新文件包的傳送效率大大提高。更新文件包的內容應該設計為能高效率描述新舊文件的位元組水平差異，至少包括插入、刪除、修改等元數據描述信息，相對地址改變信息，數據內容信息，還有操作信息等。
移動終端管理協議分析[3]
移動終端和移動終端管理系統使用OMA設備管理協議彼此通信。該協議源於數據同步使用的SyncML規範，通過一系列的子協議，詳細定義了該協議的編碼格式、下層承載、數據包結構、通信會話流程及安全特性等內容。
設備管理協議是基於XML編碼的文本協議，具備可讀性強等優點。當協議承載於移動通信網路時，為了節省帶寬資源，協議規定通過WBXML對XML的標簽、屬性等結構進行二次編碼，均縮減為只占一個位元組的標記。
設備管理協議可以通過HTTP、WSP或OBEX承載。HTTP和WSP用於移動通信網路，OBEX用於紅外或者藍牙。目前的移動終端通常支持WAP2.0協議棧，從而支持通過HTTP承載設備管理協議。當使用HTTP承載設備管理協議時，只要將HTTP頭中的Content-Type和Accept的MIME類型寫為application/vnd.syncml.dm+wbxml即表明瞭該HTTP報文承載的是經過WBXML編碼的設備管理消息包。
設備管理協議採用管理對象(management object)作為基本的操作單元，一個管理對象描述並映射了一系列配置參數或者存儲了待升級的軟體包。管理對象以樹狀結構存儲並通過統一資源標識符(URI)定址。
設備管理協議被實現為兩個角色：伺服器和客戶端。這裡的移動終端管理系統就是基於伺服器實現；客戶端被植於移動終端中，執行伺服器的管理命令。管理命令包括GET/ADD/REPLACE等，伺服器通過這些命令讀取終端上現存的管理對象內容、增加新的管理對象到終端上或更新已有的管理對象，從而實現對移動終端的參數配置、固件升級等功能。這些管理命令通過終端與伺服器之間的通信會話傳遞。
終端與伺服器之間的通信會話過程，包括會話建立階段(setup phase)和管理階段(management phase)，這兩個階段各由兩個消息包組成。首先由伺服器下發會話通知(消息包#0)，啟動會話建立，也可由終端主動發起消息包 #1從而直接建立會話。終端與伺服器在會話建立階段完成鑒權等初始化交互，並由伺服器向終端發送管理命令。終端在管理階段上報管理命令結果，如果有進一步管理命令，則以協議迭代的方式完成管理行為，否則會話結束。具體過程見圖4。
為了保證協議的安全性，終端和伺服器之間使用Basic和MD5兩種鑒權機制相互鑒權並可使用HMAC-MD5提供消息包的完整性保護；設備管理協議本身並不提供加密機制，而是採用承載層加密(如SSL)或管理對象內部加密。
移動終端管理存在的問題[2]
目前全球範圍內的主流FOTA方案解決商主要是Bitfone、Innopath、Red Bend及SmartTmst這4家公司，通過無線方式診斷並修正問題、發送軟體升級包和配置設定參數，從而改善移動設備的可用性。現已向很多移動廠商提供了客戶端軟體，但要做好終端管理，還需要解決好以下幾個問題。
a)客戶端與伺服器之間的交互問題。從技術上講，對終端信息的探知有網路側觸發和終端側觸發兩種方式。網路側的觸發必須由核心網系統相配合，目前主流核心網系統廠家雖然都可提供終端狀態信息的採集，可是一般都採取專有技術，這樣使得FOTA的部署在多廠商環境下存在很大的操作難度。
b)嵌入式底層軟體、手機操作系統的開放問題。製造手機嵌入式系統的核心技術掌握在各大主流終端製造商手裡，對於終端廠家來講，希望自己在產品里開發類似的FOTA終端軟體，所以即使在收費的情況下也不願將核心專利技術向FOTA服務商開放，這存在一個商業模式的障礙。需要運營商的介入來制定統一的終端、伺服器側規範。
