淺談云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合

李宜偉

摘 要：隨著云計算和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的興起，云計算和物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐漸成為研究熱點。文章以中國云計算和物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀引入，分析了云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的必然性。依據(jù)當前的技術(shù)發(fā)展和國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，從不同角度探討了云計算在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用需要重視的問題。

關(guān)鍵詞：云計算；物聯(lián)網(wǎng)；產(chǎn)業(yè)鏈

1 中國的云計算時代

云計算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。狹義的云計算是指基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需服務(wù)。

云計算的基本原理是，通過虛擬化技術(shù)使計算分布在大量的分布式計算機上，企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。虛擬化、彈性規(guī)模擴展、分布式存儲、分布式計算和多租戶是云計算的關(guān)鍵技術(shù)。

云計算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心，用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。因為在“云”的另一端，有全世界最專業(yè)的數(shù)據(jù)中心幫助用戶保存數(shù)據(jù)。云計算對用戶端的設(shè)備要求最低，使用起來也最方便。它避免了更新系統(tǒng)和安裝殺毒防火墻軟件的繁瑣，用戶只需有一臺可以上網(wǎng)的電腦，有一個喜歡的瀏覽器，在瀏覽器中鍵入URL，就可以盡情享受云計算帶來的無限樂趣。在云計算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中，數(shù)據(jù)只有一份，保存在“云”的另一端，用戶所有電子設(shè)備只需連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以同時訪問和使用一份數(shù)據(jù)。云計算提供了個人電腦或其他電子設(shè)備不可能提供的無限量的存儲空間和計算能力。作為一種最能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)精神的計算模型，云計算代表了未來的發(fā)展發(fā)向。

在中國云計算早已是山雨欲來風(fēng)滿樓，如今國內(nèi)到處是一片“云?！?。IT行業(yè)言必稱云，一夜之間突然發(fā)現(xiàn)以前的很多企業(yè)都成為了云計算企業(yè)。用戶在這種氛圍下對云計算充滿了憧憬，云計算已經(jīng)成了未來IT產(chǎn)業(yè)的象征，云計算被認為可以解決現(xiàn)在IT產(chǎn)業(yè)存在的所有問題。然而計算的進步也需要張弛結(jié)合，越是業(yè)內(nèi)一片云山霧罩，越是要保持平靜的心態(tài)，對云計算做更加深入的分析。

在全球范圍內(nèi)，隨著IT技術(shù)的普及，信息系統(tǒng)已經(jīng)成為消耗能源最快、最多的大戶，能耗排放相當驚人。云計算的核心思想是資源的集約化使用，這符合IT綠色應(yīng)用的潮流。云計算使得IT資源能夠精細細化經(jīng)營，不僅資源（服務(wù)器、存儲、機房、帶寬）可以實現(xiàn)最大利用率，而且節(jié)能（電源和冷卻）可以精確到每臺服務(wù)器，同時服務(wù)器定制化采購以及分布式通用服務(wù)器集群替代高成本、高性能服務(wù)器和小型機也成為趨勢。但對于中國的IT產(chǎn)業(yè)，云計算有著另外一層含義。云計算給了中國一次難得的機會，是我們和國際尖端技術(shù)有可能處在同一起跑線上，國際 企業(yè)如今都面臨著從零開始的問題，甚至連Intel這個掌握著計算機核心技術(shù)的企業(yè)在云計算時代也面臨著巨大的危機。

中國云計算產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，有機遇也有挑戰(zhàn)[1]，云計算產(chǎn)業(yè)作為新興的智力密集型產(chǎn)業(yè)具有明顯的市場優(yōu)勢。從企業(yè)的角度考慮，選擇云計算技術(shù)能夠明顯降低企業(yè)IT成本，另外隨著中國IT技術(shù)的普及以及信息消費者的急劇增長，對云計算的市場需求也急劇增長。云計算產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的有一次技術(shù)革命，拓展新的市場需求，挖掘新的經(jīng)濟增長點。但是，云計算發(fā)展過程中面對的問題和挑戰(zhàn)也是顯而易見并亟待解決。

2 云計算和物聯(lián)網(wǎng)的融合

谷歌公司在2006年8月9日的搜索引擎大會上首次提出了“云計算”的概念，并很快風(fēng)靡全球。云計算產(chǎn)業(yè)市場份額逐年提高，正逐步形成規(guī)模。一項新技術(shù)的產(chǎn)生，必然會引起一項新的產(chǎn)業(yè)的調(diào)整，又會取代一個舊的服務(wù)體系，形成一個新的業(yè)務(wù)模式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是如此。

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院物聯(lián)網(wǎng)市場調(diào)研小組最新數(shù)據(jù)顯示，2012年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達到3650億元，比2011年增長38.6%。從智能安防到智能電網(wǎng)，從二維碼普及到智慧城市落地，作為被寄予厚望的新興產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)正四處開花，悄然影響著人們的生活。隨著我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛的態(tài)勢和產(chǎn)業(yè)規(guī)模集群的形成，我國物聯(lián)網(wǎng)時代下的產(chǎn)業(yè)革命也初露端倪。從具體的情況來看，我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)融入到了紡織、冶金、機械、石化、制藥等工業(yè)制造領(lǐng)域。在工業(yè)流程監(jiān)控、生產(chǎn)鏈管理、物資供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控、裝備維修、檢驗檢測、安全生產(chǎn)、用能管理等生產(chǎn)環(huán)節(jié)著重推進了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展，建立了應(yīng)用協(xié)調(diào)機制，提高了工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)了工業(yè)的集約化生產(chǎn)、企業(yè)的智能化管理和節(jié)能降耗。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，預(yù)計2013年中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達4896億元。

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)通過傳感網(wǎng)絡(luò)向物理世界的延伸，它的最終目標就是對物理世界進行智能化管理。物聯(lián)網(wǎng)的這一使命，決定了它必然要由一個大規(guī)模的計算平臺作為支撐。由于云計算從本質(zhì)上來說就是一個用于海量數(shù)據(jù)處理的計算平臺，因此，云計算技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的技術(shù)范疇之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，未來物聯(lián)網(wǎng)將勢必產(chǎn)生海量數(shù)將云計算運用到物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層與應(yīng)用層，采用云計算的物聯(lián)網(wǎng)，將會在很大程度上提高運行效率。

物聯(lián)網(wǎng)運營平臺需要支持通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)采集傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的物品感知信息，進行格式轉(zhuǎn)換、保存和分析計算。相比互聯(lián)網(wǎng)相對靜態(tài)的數(shù)據(jù)，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，將更多地涉及基于時間和空間特征、動態(tài)的超大規(guī)模數(shù)據(jù)計算。如果物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模達到足夠大，與云計算的結(jié)合就是極其必須的，比如行業(yè)應(yīng)用：智能電網(wǎng)、地震臺網(wǎng)監(jiān)測、物流管理、動植物研究、智能交通、電力管理等方面就非常適合通過云計算的服務(wù)平臺，通過物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐，從而讓其更好地為人類服務(wù)。而對一般性的、局域的、家庭網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，則沒有必要結(jié)合云計算。要實現(xiàn)云計算對物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)支撐，云計算的關(guān)鍵技術(shù)有著很大程度的影響。具體來說，云計算的超大規(guī)模、虛擬化、多用戶、高可靠性、高可擴展性等特點正是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；?、智能化發(fā)展所需的技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是物物相連，把物體本身的信息通過傳感器、智能設(shè)備等采樣后，收集至一個云計算平臺進行存儲和分析。在實際應(yīng)用領(lǐng)域，云計算經(jīng)常和物聯(lián)網(wǎng)一起組成一個互通互聯(lián)、提供海量數(shù)據(jù)和完整服務(wù)的大平臺。以城市公共安全智能視頻監(jiān)控服務(wù)平臺為例，城市公共安全智能視頻監(jiān)控服務(wù)平臺就是集安全防范技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻傳輸技術(shù)、訪問控制技術(shù)、云存儲、云計算等高新技術(shù)為一體的龐大系統(tǒng)。公共安全智能監(jiān)控平臺包括傳感器技術(shù)、無線圖傳技術(shù)、中間件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫等核心技術(shù)。在云計算平臺上，建立服務(wù)模式和服務(wù)體系。云計算是為了解決平臺問題而出現(xiàn)的一種全新的、完整的體系架構(gòu)，讓世人看到了物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上延生和發(fā)展的希望。有了云計算也就有了云平臺；有了平臺，物聯(lián)網(wǎng)就有了穩(wěn)定的根基；只有有了穩(wěn)定的根基，物聯(lián)網(wǎng)才能欣欣向榮。甚至可以說，物聯(lián)網(wǎng)雖然不因云計算而生，卻因云計算而存在，它是云計算的一種應(yīng)用。就也可能就是為什么物聯(lián)網(wǎng)只有在云計算日漸成熟的今天，才能重新被激活的主要原因。

3 云計算在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用需要重視的問題

任何技術(shù)從萌芽到成型，再到成熟，都需要經(jīng)歷一個過程。云計算技術(shù)作為一項有著廣泛應(yīng)用前景的新興技術(shù)，尚處于成型階段，自然也面臨著一些問題。

就云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身來看，首先是標準化問題。目前在Google、EMC、Amazon等云平臺上都存在許多許多云技術(shù)打造的應(yīng)用程序，卻無法跨平臺運行，這樣一來，物聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)之間的局限性依舊存在。其次是安全問題。云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展給網(wǎng)絡(luò)安全性帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。在云數(shù)據(jù)中心進行非法的數(shù)據(jù)挖掘?qū)聿豢上胂蟮暮蠊?。最后是信息資源共享中的版權(quán)問題。各個加入云模式的物聯(lián)網(wǎng)之間可能通過相關(guān)的協(xié)議彼此相互共享數(shù)據(jù)信息，而數(shù)據(jù)信息是與利潤直接掛鉤的，利潤的問題必然帶來版權(quán)糾紛問題。

就中國目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，首先我國需要云計算產(chǎn)業(yè)鏈中的技術(shù)龍頭企業(yè)，需要由運營產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)發(fā)揮帶動作用，促進產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展；其次，核心軟硬件的研發(fā)問題亟待解決，云計算和物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)性人才缺口有待彌補；最后，中國需要實現(xiàn)云技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的控制和整合，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

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