環(huán)保大數(shù)據(jù)信息共享管理平臺(tái)方案研究

閆甜

【摘要】 借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)構(gòu)建環(huán)保大數(shù)據(jù)信息共享管理平臺(tái)，并提出一套信息共享管理平臺(tái)體系架構(gòu)，對(duì)于集中整合環(huán)保系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源、提升環(huán)保系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享水平具有重要實(shí)踐意義。

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) 云計(jì)算 大數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)共享 云桌面

一、引言

隨著環(huán)境信息化建設(shè)的逐步深入，各級(jí)環(huán)保部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量急劇增加。數(shù)據(jù)產(chǎn)生的范圍也逐步擴(kuò)大，涵蓋環(huán)保科學(xué)研究、環(huán)保行政執(zhí)法、環(huán)境監(jiān)測(cè)分析、環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生態(tài)保護(hù)以及其它環(huán)保行政主管部門。大多數(shù)數(shù)據(jù)都以最原始的形態(tài)存在，不利于數(shù)據(jù)信息互通和共享，造成大大小小的信息“孤島”。而大數(shù)據(jù)是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力，洞察發(fā)展力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理，并轉(zhuǎn)化為具有決策功能的信息。本文研究的重點(diǎn)是利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效融合，搭建環(huán)保大數(shù)據(jù)信息共享管理平臺(tái)，為環(huán)境管理提供決策支持。

二、平臺(tái)的定位

針對(duì)環(huán)保系統(tǒng)各業(yè)務(wù)之間缺乏聯(lián)系，系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)管理及信息共享困難等問(wèn)題，環(huán)保大數(shù)據(jù)信息共享管理平臺(tái)作為一個(gè)科學(xué)、完整、統(tǒng)一的信息共享平臺(tái)，打破環(huán)保行業(yè)各系統(tǒng)之間的信息孤島，促進(jìn)信息的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)環(huán)保信息與業(yè)務(wù)的共享，從而提高環(huán)境保護(hù)行業(yè)的綜合決策能力和公共服務(wù)能力。

該平臺(tái)綜合應(yīng)用“物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)管理”等先進(jìn)技術(shù)，為環(huán)保行業(yè)用戶提供新型數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，為大數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)提供新的合作模式，主要實(shí)現(xiàn)功能如下：

（1）多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)采集。通過(guò)RFID技術(shù)、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)底層傳感技術(shù)，實(shí)時(shí)采集污染源、生態(tài)等信息；

（2）海量數(shù)據(jù)處理。包括海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析及環(huán)保數(shù)據(jù)挖掘等；

（3）云桌面安全管理。引入云桌面從根本上保障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全，作為數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。

三、平臺(tái)設(shè)計(jì)理念

環(huán)保大數(shù)據(jù)信息共享管理平臺(tái)擁有行業(yè)領(lǐng)先的設(shè)計(jì)理念，圍繞環(huán)保行業(yè)大數(shù)據(jù)的“感知、管理、存儲(chǔ)、展現(xiàn)、應(yīng)用”等五個(gè)層面的需求，提出了針對(duì)性的整體創(chuàng)新技術(shù)方案。

四、平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

環(huán)保大數(shù)據(jù)信息共享管理平臺(tái)架構(gòu)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、應(yīng)用展示三大系統(tǒng)模塊構(gòu)成如圖1。

（1）分布式采集系統(tǒng)：基于“桌面云”技術(shù)，統(tǒng)一各類數(shù)據(jù)的邏輯模型，建立統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

（2）環(huán)境數(shù)據(jù)中心匯聚存儲(chǔ)管理平臺(tái)：通過(guò)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，統(tǒng)一建模，構(gòu)建異構(gòu)信息的集中存儲(chǔ)管理平臺(tái)；

（3）環(huán)境數(shù)據(jù)應(yīng)用展示平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備及環(huán)境監(jiān)測(cè)信息的統(tǒng)一展現(xiàn)、發(fā)布以及運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)；

（4）云計(jì)算和存儲(chǔ)中心：基于IaaS虛擬化技術(shù)，為環(huán)保數(shù)據(jù)信息共享管理平臺(tái)提供彈性服務(wù)承載系統(tǒng)。

五、平臺(tái)核心功能架構(gòu)

圍繞環(huán)保行業(yè)大數(shù)據(jù)的“感知、管理、存儲(chǔ)、展現(xiàn)、應(yīng)用”，提出了整體創(chuàng)新技術(shù)方案如圖2。

5.1數(shù)據(jù)感知層

為解決當(dāng)前儀器設(shè)備分散、品牌各異的難題，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境數(shù)據(jù)采集體系，統(tǒng)一采集規(guī)范，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，針對(duì)各類型設(shè)備開(kāi)發(fā)接口，管理接入各類型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)時(shí)異構(gòu)信息的統(tǒng)一采集；

5.2數(shù)據(jù)管理層

考慮到傳統(tǒng)利用PC服務(wù)器連接儀器設(shè)備采集數(shù)據(jù)的方式易發(fā)生數(shù)據(jù)外泄的狀況，基于桌面云的環(huán)境數(shù)據(jù)安全管理，采用桌面云主機(jī)連接儀器，保證采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在服務(wù)器上、無(wú)法拷貝，從最根本上解決數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，保證數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值；

5.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

環(huán)保數(shù)據(jù)具有復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，涉及多部門/地區(qū)/領(lǐng)域，需要處理大量的數(shù)據(jù)，基于環(huán)境專題數(shù)據(jù)建設(shè)“IaaS-PaaSSaaS”三種層次的多元化云服務(wù)，彈性架構(gòu)設(shè)計(jì)，為應(yīng)用數(shù)據(jù)平臺(tái)提供彈性服務(wù)承載體系；

5.4數(shù)據(jù)展現(xiàn)層

當(dāng)前不同品牌、型號(hào)的儀器設(shè)備所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能集中管理、集中查詢且人工收集管理耗時(shí)耗力，對(duì)多源異構(gòu)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、主題建模、分析展現(xiàn)，可保證所有監(jiān)測(cè)站的環(huán)境數(shù)據(jù)可以統(tǒng)一匯聚、處理和展現(xiàn)；

5.5數(shù)據(jù)應(yīng)用層

傳統(tǒng)環(huán)評(píng)業(yè)務(wù)采用人工報(bào)送檢測(cè)形式，由各站點(diǎn)自行負(fù)責(zé)，管理松散，沒(méi)有運(yùn)營(yíng)機(jī)制，空置率相當(dāng)高，導(dǎo)致豐富數(shù)據(jù)資源無(wú)法產(chǎn)生經(jīng)營(yíng)效益。為強(qiáng)化環(huán)境數(shù)據(jù)、儀器設(shè)備運(yùn)營(yíng)共享管理，在運(yùn)營(yíng)管理模塊加入了數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)和計(jì)費(fèi)功能，讓環(huán)境檢測(cè)工作流程化，將原有手動(dòng)化的檢測(cè)流程改造為業(yè)務(wù)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)流程，數(shù)據(jù)不僅可以流轉(zhuǎn)起來(lái)，還可作為資產(chǎn)參與運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)閑散設(shè)備的自我造血，自我運(yùn)轉(zhuǎn)。

六、結(jié)束語(yǔ)

本方案適用于環(huán)保行業(yè)IT支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合，無(wú)論是為了降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本，提高數(shù)據(jù)共享效率，還是為了探索大數(shù)據(jù)技術(shù)引入，或是實(shí)現(xiàn)支撐系統(tǒng)各域的數(shù)據(jù)融合，都可參考本方案架構(gòu)進(jìn)行搭建。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 彭慶. 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)方案研究[J]. 電信技術(shù)，2014（10）：22-25.

[2] 吳勇，張紅劍. 基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的智慧環(huán)保解決方案[J]. 信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2013（11）：38-41.

[3] 朱麗. 大數(shù)據(jù)技術(shù)在環(huán)保數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 信息系統(tǒng)工程，2015（5）95-96.