云計算下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用分析

張本靈

（三明職業(yè)技術(shù)學院，福建 三明 365000）

云計算下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用分析

張本靈

（三明職業(yè)技術(shù)學院，福建 三明 365000）

由于人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的需要，現(xiàn)代社會的信息技術(shù)得以長足發(fā)展，并廣泛應用，也帶動了人們對最新的計算機技術(shù)的深入認知.物聯(lián)網(wǎng)就是目前最新出現(xiàn)的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它能經(jīng)過在網(wǎng)絡(luò)建立各種事物的連接這樣一個網(wǎng)絡(luò)集合，極大提升計算機的存儲等能力，當然前提是高效能計算機的存在.云計算作為綜合性較強的計算方式，可以極大促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展[1].本文基于云計算背景，闡述對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究.

云計算；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著社會的不斷發(fā)展、經(jīng)濟形勢的變化及信息化技術(shù)最新出現(xiàn)的情形，各行各業(yè)對信息技術(shù)的專業(yè)化把握越來越重要，并成為影響發(fā)展的關(guān)鍵因素.近年來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不管在理論研究或?qū)嶋H應用中都取得長足進步，云計算與物聯(lián)網(wǎng)兩大技術(shù)持續(xù)提升，它們的結(jié)合也變得愈發(fā)重要[2].這一最新的發(fā)展趨勢無疑可以助推各行業(yè)各產(chǎn)業(yè)的信息化建設(shè)，進一步推動基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，帶動經(jīng)濟社會飛躍發(fā)展.

1 云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

云計算作為物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)核，推動著物聯(lián)網(wǎng)在更大范圍的應用和成熟，二者關(guān)系緊密相連.1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展需要云計算并強烈依賴.不管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如何發(fā)展，避免不了云計算這一技術(shù)核心，它可以確保大量數(shù)據(jù)的處理，變現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中事物或人之間的智能化動態(tài)管理.而且隨著物聯(lián)網(wǎng)未來大規(guī)模發(fā)展，云計算也在相應發(fā)展，二者的依存關(guān)系也來越緊密.2.云計算連接互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的過渡.云計算技術(shù)支撐著新的服務支付模式，以及新商業(yè)模式的不斷迭代，一步步簡化服務支付方式的同時，還能打通互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)并強化內(nèi)部關(guān)系.3.云計算可以將有效計算與網(wǎng)絡(luò)存儲等技術(shù)結(jié)合，更強更好地實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析處理與存儲的能力，不斷糾正物聯(lián)網(wǎng)缺陷，保障物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟發(fā)展.

2 基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及問題

云計算的關(guān)鍵技術(shù)很多，比如分布式存儲與計算、虛擬化技術(shù)、負載均衡技術(shù)，作為不斷發(fā)展的新計算模型，潛在提升著物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理能力，支撐物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù).

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)種類較多，其關(guān)鍵技術(shù)比如PAI技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、公關(guān)服務軟件技術(shù)、物體標識技術(shù)、納米技術(shù)、尋址技術(shù)、搜索技術(shù)等.

2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)如射頻識別等

智能化物聯(lián)網(wǎng)解決了事物單獨應對和處理相關(guān)需求的能力，加快并方便了數(shù)據(jù)的分析過程，可以說事物自帶了解決機制.那么物聯(lián)網(wǎng)中商品事物即可如同人感知所處的環(huán)境，模仿人的行為采取措施，進行規(guī)劃，給出應對辦法[4].以射頻識別為例，作為物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)的前端，它擔負著感知層的作用，主要是體現(xiàn)對現(xiàn)實和虛擬環(huán)境中數(shù)據(jù)信息的感知.也即是通過識別現(xiàn)實環(huán)境中的事物并標識，有效區(qū)分事物之間的不同，從而達到感知現(xiàn)實社會的具體事物.無線射頻識別是物聯(lián)網(wǎng)中可以獲得該事物相關(guān)信息的關(guān)鍵技術(shù)，它通過射頻信號完成對現(xiàn)實環(huán)境中不同事物的識別，而且完成全部工作的該過程可實現(xiàn)完全自動化和智能化，及甄別感知不同的現(xiàn)實場景.所以，類似于射頻識別的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)作為高級感知方式，支撐著必須建立感知層的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系.

2.1.2 傳感器與傳感網(wǎng)

傳感器作為一種設(shè)備，可檢測、感受有關(guān)數(shù)據(jù)信息，并且依靠自身的功能把檢測并感知到的數(shù)據(jù)信息變成可供使用的裝置或信息源.所以，這種技術(shù)類似于中介翻譯，將前述感知到的信息變換成相對應的信息，兼具實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的自動策劃師和控制技能.一點帶面，通過對多種類的信號傳感器與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合后，就能組成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，再經(jīng)過計算，從而有效統(tǒng)籌對整體中各個事物的感控，這樣就進一步構(gòu)建起一個完整的數(shù)據(jù)信息服務的物聯(lián)網(wǎng)體系.

2.1.3 接入網(wǎng)技術(shù)

這是市話端局（或遠端交換模塊，如根據(jù)維護層面出發(fā)，可直接將市話端局到用戶的部分看做接入網(wǎng)，可不再考慮有無包括遠端交換模塊）和用戶進行聯(lián)通的部分，其作用在于交叉連接、復用傳輸?shù)?

2.1.4 嵌入式系統(tǒng)

該技術(shù)的作用是在前段感知和檢測基礎(chǔ)上，進一步是物聯(lián)網(wǎng)具備操控各種各樣事物的能力，才能在主動獲取各個事物信息的能力之外，完成事物、人等相互連接的服務目標.因此要順暢實現(xiàn)該目標，就必須借助各個相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部事物，植入智能化的嵌入式系統(tǒng).所以這是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系中最為主要的真正實現(xiàn)其功能的關(guān)鍵技術(shù).該技術(shù)的物理裝置是軟硬件結(jié)合并可監(jiān)控重要機器設(shè)備的關(guān)鍵裝備.

2.2 基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)要解決的問題

基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢非常明顯，主要體現(xiàn)在兩大方面因素.首先基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具備存儲與計算等的核心技術(shù)，可以極大滿足物聯(lián)網(wǎng)本身發(fā)展迅速和功能強大的需要，因為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一旦面對大量用戶對象和數(shù)據(jù)信息，必須有更高的技術(shù)手段確保運行過程中快速高效的數(shù)據(jù)信息存儲計算.其次基于云計算的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具備極佳的成本優(yōu)勢.云計算的介入將有效彌補計算機與網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施成本的缺陷，利用其高效的資源整合能力，大大降低了相關(guān)方面的成本，包括基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)管理等方面的成本，具有極強的市場競爭力同時又滿足了時代發(fā)展趨勢.

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要目的是實現(xiàn)事物、人等相互之間順暢聯(lián)通.圍繞該核心，其技術(shù)主要解決的問題如：1.同步與實時性.不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)的簡單的邏輯始終，由于物聯(lián)網(wǎng)中事物、人等的聯(lián)通反饋信息與實際物理環(huán)境密切相關(guān)，根據(jù)對時鐘同步實時要求的這一點，則需要同步的物理時鐘.2.尋址與兼容問題.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求其中出現(xiàn)的每個具體事物都要有具體地址來表示，尤其當物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，就需要超出過去的大量IP地址.緊接著就需要IPv6逐步代替IPv4，但規(guī)模浩大導致時間漫長，關(guān)鍵是還要解決其中的尋址與兼容問題.3.數(shù)據(jù)安全問題.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)是龐大數(shù)據(jù)的流通，該過程將不斷產(chǎn)生數(shù)據(jù)跟蹤判斷與存儲決策等，對于用戶使用而言，數(shù)據(jù)安全性越來越重要.當然，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)針對現(xiàn)實需要，同時還具備商業(yè)屬性.作為不斷發(fā)展的新生技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要大量資金來投入，而且若無政府社會提前搭建無線網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)平臺來推動市場化商業(yè)化，市場接受度和商業(yè)回報都很難說，因此商業(yè)可行性也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所需要考慮和解決的問題.

在目前的實際現(xiàn)實需要中，基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以解決的問題還有很多，如資源負載變化較大的問題.這是針對經(jīng)濟發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)在電力、交通、農(nóng)業(yè)、建筑、商業(yè)在廣泛應用的同時，還要面臨行業(yè)階段性峰值的變化（閑時忙時負載不同），通過動態(tài)調(diào)整計算資源配置，解決該問題，以減少資源負載不同造成的浪費.再比如大規(guī)模信息處理的問題[5].經(jīng)過大量分布在前端的感知和傳感裝置，對采集的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計分析，然后即可實現(xiàn)大規(guī)模的并行分布式計算.

3 基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

3.1 云計算與物聯(lián)網(wǎng)的階段性相融

縱觀云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，從互相融合的趨勢看，可分三個階段：

（1）基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的初期階段，主要是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息集中化管理，匯集原先因為技術(shù)短板無法收集的信息或者高難度數(shù)據(jù)，然后依靠先進的存儲計算能力實施對各種過程和狀態(tài)進行更為詳細地分析數(shù)據(jù)信息，根據(jù)結(jié)論反饋持續(xù)調(diào)整改善自身相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)體系，最終及時滿足終端更多用戶的不同要求

（2）該階段由于較好融入更多的云計算智能技術(shù)，其工作重點和主要目標分別是管控信息、優(yōu)化生產(chǎn).利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高效的監(jiān)控和計算能力，在社會生產(chǎn)中自動監(jiān)控各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有針對性地降低人控的差錯，輕松實現(xiàn)遠程調(diào)控生產(chǎn)工作的進度流程，并增強精準管控生產(chǎn)的能力，大大提升產(chǎn)業(yè)的及集中化與自動化水平.

（3）第三階段兩大技術(shù)更加完美地融合，確保物聯(lián)網(wǎng)體系在創(chuàng)新服務模式和實際應用價值方面實現(xiàn)突破.該階段的融合云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全新出現(xiàn)，推動企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級，促進技術(shù)創(chuàng)新，全面革新企業(yè)生產(chǎn)戰(zhàn)略模型.

3.2 創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)

經(jīng)由云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系及互相融合的闡述，未來基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系無疑將具備更高更快更強的管控能力.細分物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，依托的平臺主要有1.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施平臺.該平臺由眾多的設(shè)備集合而成，如傳感器傳感網(wǎng)、分布式數(shù)據(jù)信息存儲裝置和嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的裝置等，這個由基礎(chǔ)設(shè)施裝備的平臺，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管控奠定基礎(chǔ).2.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)存儲平臺.作用主要集中在存儲整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號，供終端用戶使用.3.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)云應用平臺.主要提供給有關(guān)人員管控該平臺，操作并完成計算和數(shù)據(jù)交換，全面發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用.4.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺.該平臺主要是監(jiān)控數(shù)據(jù)從而安全可靠地進行交換與計算，保障內(nèi)部信息順利穩(wěn)定運行，打造良好的數(shù)據(jù)運營環(huán)境.

3.3 新物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的模式分類

無論數(shù)據(jù)處理還是運行管理，基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來優(yōu)勢眾多，其結(jié)合方式大致有三種：1.單控制中心與多終端.相對而言應用面較小，主要用于家庭小區(qū)及公共場合的監(jiān)控，有利于便捷的日常生活.所有終端提交數(shù)據(jù)信息到中心系統(tǒng)的云中心，均圍繞一個云中心對數(shù)據(jù)進行存儲和處理，然后給用戶以統(tǒng)一的信息界面，供其操作查看.2.多控制中心與多終端.該模式針對實時共享等不同需要的用戶或者包含多子公司的企業(yè)，分別進行監(jiān)控和跟蹤，以達到滿足不同信息安全要求的需要.3.信息處理與應用分層分級與海量終端.隨著經(jīng)濟日趨發(fā)展，用戶的需求各種各樣，面對數(shù)據(jù)處理的種類之多、安全性要求高等，均可采用該模式.

總之，物聯(lián)網(wǎng)與云計算的結(jié)合適應了當下發(fā)展需要，高效快速實現(xiàn)事物、人與互聯(lián)網(wǎng)的智能化連接、識別與管理，作為全新的技術(shù)廣泛應用到各行業(yè)領(lǐng)域，推動經(jīng)濟社會更大的發(fā)展.

〔1〕龔琴.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的研究[J].電腦知識與技術(shù),2015,11(25):13-14.

〔2〕聶君,方之洋.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)融合開放技術(shù)架構(gòu)研究[J].郵電設(shè)計技術(shù),2014(1):72-75.

〔3〕林寶玉.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)安全研究[J].移動信息,2015 (7):44-44.

〔4〕張桂寧.云計算環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究[J].信息通信,2014 (2):148-148.

〔5〕張毅,崔曉燕.基于云計算平臺的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘研究[J].軟件,2014(1):108-111.

TP393

A

1673-260X（2017）07-0013-02

2017-04-11