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当学术邂逅浪漫 – 记MobiCom 2015大会

作者:微软亚洲研究院主管研究员 刘云新

今年的MobiCom大会在著名的浪漫之都巴黎举行。通常于欧洲举办的会议的参会人数会相对少一些,但今年的MobiCom大会吸引了近400人参加,绝不少于往年。浪漫之都的魅力可见一斑。而大会的组织者为了鼓励更多人参会也费尽心机,特意把欢迎酒会安排在了世界闻名的埃菲尔铁塔上进行,给大家留下了非常深刻的印象。

MobiCom是ACM SIGMOBILE (the ACM Special Interest Group on Mobility of Systems, Users, Data, and Computing) 的旗舰会议,也是网络通信和移动计算的顶级会议,已有21年的历史。和其它ACM的顶级会议一样,MobiCom有着非常严格的审稿过程,通常一年只录用30篇左右的论文。每一篇被录用的论文都要经过技术程序委员会(Technical Program Committee)成员的讨论通过,并安排专人对论文最终版本的修改进行指导,以保证审稿意见的采纳和所有被录用论文的质量。近年来,论文的录用数量和录用率都有所上升,但历史平均论文录用率仍然只有13%。

越来越像MobiSysMobiCom

传统上,MobiCom重点关注的是无线通信,大会收录论文中有很多与无线网络相关的文章,也包括不少理论分析的文章。但随着各种移动设备的不断涌现,移动计算的研究得到了快速的发展,而这一变化也充分地表现在MobiCom所录用的文章类型上。最近几年的MobiCom越来越偏向于移动计算而不是网络通信,且更加关注实际系统和应用。不仅已经基本上看不到理论分析的文章,而且纯粹的网络通信文章也屈指可数。更多的则是系统(比如系统安全和功耗等)和应用(比如感知和定位等)方面的文章。今年的最佳论文也与系统方面的工作相关。这使得MobiCom的风格越来越像SIGMOBILE的另外一个顶级会议MobiSys。相比MobiSys,MobiCom的历史更悠久(因而在中国的知名度也更高),但MobiSys在系统和应用方面的积累更多。观察这两个会议如何进一步发展将会是一件很有意思的事情。

越来越多的中国面孔

近年来中国高校的学术研究水平快速提升,在移动计算和网络领域当然也不例外。今年MobiCom共有6篇论文的第一作者来自国内高校,其中清华大学3篇,中国科学技术大学1篇,南京大学1篇,浙江大学1篇,该数据创造了MobiCom历史上的新纪录,并充分反映了中国高校在移动计算方面的学术水平已经成为世界一流。

另外,今年MobiCom所有论文中有超过70%的第一作者是华人作者,处于绝对垄断地位。这也是近些年来中国不断输出大量学生和越来越多的华人在世界各高校获得教职的结果,充分显示了华人在学术研究上的天分和潜力。其中值得一提的是,中国科学技术大学的论文的第一作者贺松涛是我的实习生,该工作由他在本科期间完成,且该工作的演示还获得了MobiCom 2015的最佳演示奖(Best Demo Award)。贺松涛也是2014级微软创新人才学院的成员,作为一名本科生能够在MobiCom上发表第一作者的论文并获得最佳演示奖,实属罕见。

最佳演示奖的获得者在大会晚宴上的合影,从左到右分别是微软亚洲研究院周虎成研究员,贺松涛,以及本文作者。

各种奖项

和其它国际会议一样,MobiCom也设立了多种奖项来表彰和鼓励大家进行相关领域的研究工作。除了常见的最佳论文奖和最佳演示奖以外,今年的MobiCom还设立了另外两个奖项:最佳社区贡献奖(Best Community Paper Award)和最佳视频短片奖(Best Video Award)。前者用于奖励在公开数据或者开放源代码和硬件设计方面做出最大贡献的文章。后者是今年大会组织者要求每一篇被录用的论文都提交一个不超过一分钟的视频短片来介绍论文的内容,最终选取一个视频短片授予最佳视频短片奖。这些奖项分别颁发给了以下的论文和作者。

最佳论文奖和最佳社区贡献奖:

CAreDroid: Adaptation Framework for Android Context-Aware Applications

Salma Elmalaki (University of California,Los Angeles)

Lucas Wanner (University of California,Los Angeles)

ManiSrivastava (University of California, Los Angele)

最佳演示奖:

Optimizing Smartphone Power Consumption through Dynamic Resolution Scaling

Songtao He (Microsoft Research and University of Science and Technology of China)

Yunxin Liu (Microsoft Research)

HuchengZhou (Microsoft Research)

最佳视频短片奖:

Human Sensing Using Visible Light Communication

Tianxing Li (Dartmouth College)

Chuankai An (Dartmouth College)

Zhao Tian (Dartmouth College)

Andrew T. Campbell (Dartmouth College)

XiaZhou (Dartmouth College)

同时,SIGMOBILE的最高荣誉,SIGMOBILE终身成就奖(Lifetime Achievement Award)——也被称为杰出贡献奖(Outstanding Contribution Award)也在MobiCom大会上颁布。该奖用于表彰在移动计算和通信以及无线网络方面做出重大和持久贡献的杰出学者,从1996年至今共颁发给了16位学者,个个大名鼎鼎。今年的SIGMOBILE终身成就奖颁发给了美国UCLA大学的Mario Geria教授,用以褒奖他在Medium access, Routing, Mobile ad hoc networks, Congestion control等多个领域的杰出贡献。MarioGeria教授在大会晚宴上做了题为“Cars and Mobile Networks: a 50 year love affair”的特别报告,讲述了车联网的历史和发展趋势。下图为Mario Geria教授。

Mario Geria教授

此外,为了鼓励年轻学者,从2013年起SIGMOBILE新设立了新星奖(RockStar Award),用于嘉勉在学术生涯初期就做出卓越成果的杰出年轻学者。除了学术影响力以外,该奖项对获得者还有两个要求:1.在被提名时年龄要小于40岁;2. 获得最高学位的时间要在10年以内。获奖者可以选择在MobiCom或者MobiSys上领奖。今年的RockStar奖颁发给了美国UIUC大学的Romit Roy Choudhury副教授,用以感谢他在Cross layer wireless protocols, Mobile sensing and localization等领域的贡献。大会上,Romit做了题为“Backstage Stories of Accepts, Rejects, Deliberations and Inspirations”的报告,与大家分享了他做研究的体会和心路历程。有意思的是,Romit小时候曾是一位优秀的乒乓球运动员,因为被另外一位更优秀的乒乓球运动员打败了才选择了继续读书深造。下图为Romit教授。值得一提的是,去年的RockStar Award获得者是美国Rice大学的华人教授钟林副教授。

Romit Roy Choudhury教授

研究方向和技术热点

MobiCom的论文涵盖了移动计算和通信方面的各个研究方向,从传统的Wi-Fi无线通信、功耗管理、系统安全和室内定位等,到新出现的60GHz无线技术、无线感知、可见光通信以及各种新型应用等。其中,无线感知可以说是最近的研究热点之一,今年有一个专题,共5篇文章研究如何利用Wi-Fi信号或者60GHz频段信号来感知物体的移动和人的行为,以及人的肢体甚至手指的运动。虽然目前的技术离实用还有不小的距离,而且实验结果也大都是在理想环境下取得的,但为将来基于感知的应用开辟了新的思路。

微软亚洲研究院今年有两篇论文被录用,都是关于功耗优化方面的。其中一篇是优化超高分辨率屏幕的功耗。随着智能手机产业中越来越激烈的竞争,手机的屏幕分辨率变得越来越高,比如2K(2560x1440像素)甚至4K (3840x2160像素)。由于手机的屏幕尺寸小,这些超高分辨率的屏幕无法给用户带来更好的体验,但是却导致很高的功耗,特别是GPU的功耗。这篇文章提出手机的分辨率应该随用户的视距(即用户眼睛到屏幕的距离)而变化,设计实现了一种基于超声波的方法来测量用户的视距,并根据测量的视距自动调整所需要的屏幕分辨率,从而可以在保证用户体验的情况下(比如保证视网膜分辨率)降低手机的功耗,延长电池的使用时间。

我们的另外一篇文章是优化手机浏览器的功耗。手机浏览器通常是从桌面浏览器移植而来,主要是为性能而优化,并没有特别为功耗进行优化。在这篇文章中, 我们重新考量浏览器性能和功耗之间的平衡,力求在不影响用户体验的情况下降低浏览器在网页加载时的功耗。通过仔细分析浏览器的代码和研究浏览器的行为,我们提出并实现了三项新技术。一是减少网页获取和处理中的系统开销,二是避免不必要的显示更新,三是更好地利用异构处理器(ARMbig.LITTLE架构)。实验结果表明在不增加网页加载时间的情况下,我们的技术可以降低约20%的系统功耗。这三种技术看似简单,但如何在庞大复杂的浏览器代码中找到问题并解决问题非常不容易。这份工作经过了无数次的讨论,数千次实验,前后历时约1年半才完成。而我们的努力和成果也收到了很好的回报,这篇文章不仅得到了评审人的充分认可,而且是少数没有经过TPC会议现场讨论就直接录用的文章之一。

移动设备的电池管理一直是人们密切关注的问题。对于电池供电的移动设备来说,功耗管理将继续是一个值得进一步研究的方向。除了优化系统和应用的功耗之外,如何改进充电方法,特别是无线充电,也是解决功耗问题的一个重要手段。今年MIT的一篇文章就是研究如何用一台无线充电器同时为多台移动设备进行充电,从而大大改善充电的用户体验。

而关于下一个研究热点,一个可能就是IoT(Internet of Things)。今年的主题演讲者都重点关注了IoT,且今年的专家讨论主题也是IoT。作为一个快速发展的新兴产业,IoT面临着在性能、安全、应用、隐私保护等方面的诸多挑战,值得行业技术研究人员深入探索。

注:部分图片来自网络,版权归原作者所有。​

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