云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用探析

【摘要】隨著科技的進(jìn)步和互聯(lián)網(wǎng)的興起，人們對(duì)于設(shè)備智能化的要求也變得越來(lái)越高，文章從技術(shù)層面出發(fā)，分析物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的關(guān)系和作用，讓用戶(hù)對(duì)云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)有個(gè)直觀、充分的了解，能夠讓云計(jì)算更好的運(yùn)用于物聯(lián)網(wǎng)，希望能讓普通用戶(hù)更快的用上物聯(lián)網(wǎng)，改善生活方式。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算;物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用技術(shù);智能生活

1. 云計(jì)算

云計(jì)算是一種資源利用模式，它能以簡(jiǎn)便的途徑和以按需使用的方式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)可配置的計(jì)算資源（網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用、服務(wù)等），這些資源可快速部署，并能以最小的管理代價(jià)或只需服務(wù)提供商開(kāi)展少量的工作就可實(shí)現(xiàn)資源發(fā)布。對(duì)于用戶(hù)，云計(jì)算是“IT 即服務(wù)”（IT as a Service），即通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)從中央式數(shù)據(jù)中心向用戶(hù)提供計(jì)算、存儲(chǔ)和應(yīng)用服務(wù)。

云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)分5類(lèi)13個(gè)，5類(lèi)技術(shù)為：設(shè)備架設(shè)、服務(wù)改善、資源管理、任務(wù)管理、穩(wěn)定性和效率相關(guān)技術(shù);13個(gè)技術(shù)具體為：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、節(jié)點(diǎn)互聯(lián)技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、數(shù)據(jù)切分技術(shù)、數(shù)據(jù)中心節(jié)能、任務(wù)調(diào)度技術(shù)、編程模型、容錯(cuò)性技術(shù)、負(fù)載均衡技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)、虛擬化技術(shù)、可用性技術(shù)、系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)。

云計(jì)算的層次有3層：SaaS（Software as a Service）、PaaS（Platform as a Service）和IaaS（Infrastructure as a Service）。

2. 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）根據(jù)ITU（International Telecommunication Union，ITU）的定義，是利用RFID和互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)造一個(gè)覆蓋萬(wàn)物的網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)物品信息的互聯(lián)和共享。

物聯(lián)網(wǎng)可以分為5層：

應(yīng)用層：完成基于傳感器的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)呈現(xiàn)。

支撐層：對(duì)于底層數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理，為上層協(xié)議提供接口和虛擬化支持，對(duì)下需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行認(rèn)知，提供自適應(yīng)的傳輸。

網(wǎng)絡(luò)層：能夠?yàn)榈讓訑?shù)據(jù)信息的遠(yuǎn)距離傳輸提供支持。

接入層：該層實(shí)現(xiàn)各種接入方式：有線WAN，WLAN，3G/4G網(wǎng)絡(luò)等。

感知層：完成信息的收集和簡(jiǎn)單處理，由各類(lèi)傳感器和RFID組成。

主要技術(shù)有：統(tǒng)一標(biāo)識(shí)技術(shù)、通信技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、軟件服務(wù)與算法、能量技術(shù)、安全和隱私技術(shù)等

3. 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

1）以數(shù)據(jù)為中心，解決了海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、獲取和管理和搜索的問(wèn)題。

2）以服務(wù)為中心，可以讓網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)資源得到整合，按需求為成千上萬(wàn)的用戶(hù)同時(shí)服務(wù)。

3）以用戶(hù)為中心，由成千上萬(wàn)臺(tái)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器組成的數(shù)據(jù)中心作為云計(jì)算的載體，所以網(wǎng)絡(luò)將成為云計(jì)算得以運(yùn)轉(zhuǎn)的“管道”，讓數(shù)據(jù)圍繞著人的需求轉(zhuǎn)，只需讓用戶(hù)告訴計(jì)算機(jī)怎么去做，無(wú)需關(guān)心具體怎么去做。

4）用戶(hù)端成本低，因云計(jì)算模式的大部分資源都由云端提供，用戶(hù)端可以用很少的資源去實(shí)現(xiàn)大量的功能。

5）強(qiáng)大的計(jì)算能力，云計(jì)算可以為用戶(hù)提供每秒十萬(wàn)萬(wàn)億次的運(yùn)算能力，對(duì)于普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這種級(jí)別的運(yùn)算能力很難達(dá)到的。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于物理傳感器和RFID的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)便在于其能夠接觸并采集環(huán)境數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)的傳感器可以遍及生活中的各個(gè)角落，組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，獲得大量的底層數(shù)據(jù)。劣勢(shì)在于，物聯(lián)網(wǎng)的傳感層本身不具備存儲(chǔ)和處理大量數(shù)據(jù)的能力，必須將數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器并存儲(chǔ)分析，才能獲得有價(jià)值的信息。

4. 云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)是基于傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的新型網(wǎng)絡(luò)，既有基于傳感器硬件的傳感網(wǎng)，也具備高度抽象的應(yīng)用。云計(jì)算則基于因特網(wǎng)，是建立在因特網(wǎng)基礎(chǔ)上的高度抽象的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的關(guān)系屬于交叉關(guān)系，即物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層部分和云計(jì)算是有交集的。物聯(lián)網(wǎng)豐富云計(jì)算內(nèi)容，云計(jì)算支撐物聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)云計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)可以提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力。因此，我們可以將云計(jì)算當(dāng)作是物聯(lián)網(wǎng)的大腦，物聯(lián)網(wǎng)的底層傳感網(wǎng)絡(luò)當(dāng)作是神經(jīng)，傳感器則是皮膚，一個(gè)具備實(shí)際應(yīng)用意義的物聯(lián)網(wǎng)必須具備信息的處理能力，而云計(jì)算則可以很好的處理這方面的需求。

5. 云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的三種模式

5.1 SaaS在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

當(dāng)SaaS和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合后，物聯(lián)網(wǎng)也將具備云計(jì)算的分享特性，其本質(zhì)是將物聯(lián)網(wǎng)所收集的信息進(jìn)行存儲(chǔ)、管理，并對(duì)其進(jìn)行處理，將其作為軟件服務(wù)的一部分提供給用戶(hù)，使云計(jì)算在物理的感知層面得以延伸。

例如：智能商場(chǎng)、智能圖書(shū)館、智能溫度控制等。

5.2 PaaS在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

在云計(jì)算中云服務(wù)是通過(guò)云服務(wù)商來(lái)使用者提供一個(gè)通用的服務(wù)平臺(tái)，而在物聯(lián)網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供的服務(wù)被多個(gè)客戶(hù)共享使用，從而為不同的行業(yè)應(yīng)用和信息共享提供了可靠的有效途徑。

5.3 IaaS在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

IaaS是通過(guò)把基礎(chǔ)設(shè)施提供給使用者，由使用者自己搭建平臺(tái)和應(yīng)用的服務(wù)。而在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用是通過(guò)借助云計(jì)算的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力來(lái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中海量信息處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物理資源的共享。

6. 發(fā)展展望

6.1 云計(jì)算發(fā)展展望

云計(jì)算能夠充分的利用軟硬件資源和信息資源，無(wú)論對(duì)于服務(wù)提供者還是內(nèi)容消費(fèi)者，云計(jì)算都能提供合適的途徑進(jìn)行服務(wù)，當(dāng)前，隨著以Windows Azure和Amazon Web Service為代表的公有云計(jì)算提供商進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng)，隨著Android@Home等智能家居操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和普及，云計(jì)算的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，信息的共享和大數(shù)據(jù)的挖掘也將伴隨著云計(jì)算的發(fā)展而蓬勃發(fā)展。云計(jì)算目前的技術(shù)還并非很成熟，仍存在很多的問(wèn)題需要解決，影響大型公有云發(fā)展的最大障礙是安全性，如何解決公有云的安全性問(wèn)題，將是一個(gè)很重要的問(wèn)題。如果安全性問(wèn)題解決，對(duì)于云計(jì)算的推進(jìn)作用是非常明顯的，大量用戶(hù)的涌入將會(huì)帶來(lái)更多的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的挖掘?qū)⑹窃朴?jì)算的一大優(yōu)勢(shì)，比如：災(zāi)害預(yù)測(cè)、生物科學(xué)計(jì)算、疾病預(yù)測(cè)和治療、主動(dòng)的營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)等等，都將是云計(jì)算的應(yīng)用。對(duì)于云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，通過(guò)大數(shù)據(jù)的支持，能夠提高生活的便捷性，讓人們更快的步入智能家居時(shí)代。

6.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展展望

物聯(lián)網(wǎng)作為新興的新一代技術(shù)，其將來(lái)的應(yīng)用范圍比較廣，涉及智慧農(nóng)業(yè)，智能交通運(yùn)輸，智能安保、家居、醫(yī)療、物流等領(lǐng)域，幾乎涵蓋了我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的方方面面。但是物聯(lián)網(wǎng)目前仍然面臨諸多問(wèn)題，不統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和不明朗的商業(yè)模式阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，依據(jù)目前的企業(yè)應(yīng)用模式難以使得普通人用上物聯(lián)網(wǎng)，由此可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不能一蹴而就，需要循序漸進(jìn)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在的應(yīng)用范圍還比較窄，要想盡快進(jìn)入人們的普通生活，還需要慢慢的經(jīng)歷從低級(jí)應(yīng)用到高級(jí)應(yīng)用的發(fā)展過(guò)程。必須從基礎(chǔ)解決制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的因素，并予以相應(yīng)政策的配合，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及。同時(shí)在合適的地方部署物聯(lián)網(wǎng)，比如高科技園區(qū)或者高檔住宅區(qū)，讓人們接受物聯(lián)網(wǎng)的存在，與此同時(shí)，加大研發(fā)力度，降低成本，加快普及速度。

在當(dāng)前的科技潮流和需求的推動(dòng)下，云計(jì)算的發(fā)展勢(shì)不可擋，而物聯(lián)網(wǎng)在智能化領(lǐng)域的發(fā)展也必定能夠大放異彩，隨著技術(shù)的融合和邊界的模糊，云計(jì)算也必定要與物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合。

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作者簡(jiǎn)介：賈樹(shù)文（1981.4～），男，漢族，山東東營(yíng)人，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向：多媒體技術(shù)在教育中的應(yīng)用。