云知所需

陳宇

【摘 ?要】本文討論了一個基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)平臺，它包括設備訪問、數(shù)據(jù)存儲、設備監(jiān)控、可視化編程和智能服務五大功能。它旨在為開發(fā)者提供一個良好的環(huán)境來訪問和管理物聯(lián)網(wǎng)設備。使所有連接更加方便快捷。

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);云計算;云平臺;傳感器;單片機

引言

早在2000年，美國就提出了傳感器網(wǎng)絡的概念。物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上蓬勃發(fā)展，以RFID、傳感技術和應用、定位系統(tǒng)為核心技術。自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”概念以來，中國將物聯(lián)網(wǎng)作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來，以智能城市、智能農(nóng)業(yè)、智能產(chǎn)業(yè)、智能家居等為核心的許多應用領域發(fā)展迅速，取得了顯著成效。與此同時，云計算的概念已經(jīng)進入公眾視野，并迅速發(fā)展成為信息技術領域不可或缺的一部分。物聯(lián)網(wǎng)與云計算相結合，具有按需服務、價格低廉、規(guī)模大等特點，使得物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取的海流量數(shù)據(jù)處理更加方便、高效。通過云計算的使用，應用提供商在一定程度上非常龐大，節(jié)省了數(shù)據(jù)處理硬件建設所產(chǎn)生的資源。云計算與物聯(lián)網(wǎng)結合的結果是產(chǎn)生大量的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺，旨在為物聯(lián)網(wǎng)應用提供數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、軟件開發(fā)等快速服務。

1.云計算技術特征體現(xiàn)分析

云計算技術是近十年來迅速發(fā)展起來的一項新技術。它主要是在Internet上開發(fā)和應用，以實現(xiàn)資源型應用的目標。云計算技術可以通過網(wǎng)絡連接到一些低成本的計算系統(tǒng)中。同時，云計算的特點相當鮮明，技術的可靠性非常強，特別是在實際應用中能夠有效地對數(shù)據(jù)進行處理和優(yōu)化，從而能夠有效地保證數(shù)據(jù)的可靠性。此外，云計算技術建設的成本也相對較低，具有較高的性價比，通過最小的投資將獲得最大的回報。在實際應用中，云計算技術也可以實現(xiàn)多樣化的服務和目標。用戶可以選擇大量的服務項目和空間，并且可以獲得不同級別和類型的服務。此外，云計算技術的編程便利性也十分突出。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息處理效率相比，在云計算技術的應用下，數(shù)據(jù)處理效率非常高。不僅如此，云計算技術具有強大的信息數(shù)據(jù)處理能力，并可以通過這種方式自動管理相關節(jié)點的實現(xiàn)，有效保證系統(tǒng)的安全運行。

2.云計算技術結構分析

結構分析在云計算技術的發(fā)展中起著非常重要的作用，在云計算技術的應用中也起著非常重要的作用。分析云計算技術結構的目的是使大量的計算機能夠分布到大量的服務器上，以便它們能夠通過互聯(lián)網(wǎng)相互訪問。云計算技術的主要組成部分是用戶端，我們稱之為云用戶。云用戶主要為用戶提供一個接口來請求對方的操作。此界面也是用戶進入系統(tǒng)的入口。他們可以通過瀏覽器注冊和登錄。登錄后，他們可以根據(jù)目錄中的信息找到相關信息。當然，他們在查找相關信息的同時，還需要獲得相應的權限。云用戶在獲得相關權限后，可以獲取所需的信息。這樣操作很方便。它還可以提供方便的操作和訪問。云計算技術管理系統(tǒng)及相關工具可以為用戶提供至高無上的服務，也可以對云用戶進行管理。更為重要的是計算資源的服務和管理方便，還可以根據(jù)云用戶的需求轉發(fā)相關程序。

3.系統(tǒng)總體解決方案

云智所需的物聯(lián)網(wǎng)云平臺服務于所有物聯(lián)網(wǎng)設備開發(fā)者，為接收平臺終端提供無線通信、數(shù)據(jù)封裝與處理、控制接口和數(shù)據(jù)可視化顯示解決方案。

3.1云數(shù)據(jù)管理技術作用分析

目前，在計算機技術的推動下，云數(shù)據(jù)管理技術發(fā)展迅速。由于云數(shù)據(jù)管理技術的廣泛應用，有效地提高了數(shù)據(jù)的存儲和管理水平。這主要是因為在云數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中廣泛集成了分布式存儲管理，可以提高數(shù)據(jù)存儲和管理的可靠性，保證數(shù)據(jù)的安全性。此外，大量應用云數(shù)據(jù)管理技術也可以并行分析管理中的錯誤，并有效解決這些錯誤。

3.2無線通信

（1） 用戶在云平臺網(wǎng)站上申請使用許可，并提供平臺所需的信息。平臺推薦的單片機作為物聯(lián)網(wǎng)終端，接入esp8266無線通信模塊，編寫相應的at命令，將工作模式設置為串行口傳輸，連接到無線路由器并接入互聯(lián)網(wǎng)，并通過云平臺服務器的IP地址和開放端口CP連接與平臺建立t。

（2） 云平臺提供soket服務器，支持終端的TCP連接進行數(shù)據(jù)傳輸。當服務器接收到TCP連接請求時，會打開一個線程來處理連接，保證實際應用中多終端同步訪問的設計要求。

（3） 由于接入云的終端可能在一些復雜的環(huán)境中運行，可能出現(xiàn)異常停電、設備損壞、用戶操作不當?shù)惹闆r，從而導致異常連接中斷。但是，服務器仍然在連接操作中分配線程，導致服務器資源的浪費。因此，服務器具有離線監(jiān)控機制?？蛻舳吮仨毝ㄆ谙蚍掌靼l(fā)送心跳數(shù)據(jù)包，以便服務器能夠感知終端的生存狀態(tài)和設備連接的有效性，及時監(jiān)控異常連接的終端，關閉無效連接。

（4） 終端接入云后，服務器根據(jù)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)報文分析終端的唯一標識號和對應的密鑰進行認證，并關閉非法連接，確保合法設備和服務器的安全。

3.3數(shù)據(jù)封裝及處理

（1） 云平臺提供了一個數(shù)據(jù)協(xié)議。終端與服務器建立連接后，根據(jù)協(xié)議，將傳感層生成的數(shù)據(jù)（如物聯(lián)網(wǎng)應用設備的傳感器模塊）添加相應的控制信息，并封裝成消息發(fā)送給服務器。服務器對采集到的數(shù)據(jù)報進行解析，得到終端的身份、微控制器的類型、傳感器的類型以及傳感層的具體有效數(shù)據(jù)。

（2） 服務器根據(jù)數(shù)據(jù)協(xié)議獲取終端封裝的消息后，分析用戶身份，獲取數(shù)據(jù)類型，分析有效數(shù)據(jù)。最后，根據(jù)用戶身份、數(shù)據(jù)時間和采集時間對數(shù)據(jù)庫進行操作并存儲在相應的數(shù)據(jù)庫中。

3.4控制接口

（1）云平臺為用戶提供了兩種遠程控制解決方案：在線指令集和Android編程接口。用戶可以使用云平臺的網(wǎng)站遠程控制與云連接的物聯(lián)網(wǎng)終端，也可以根據(jù)Android程序界面白線編寫遠程監(jiān)控應用程序。

（2） 云平臺將Android設備作為連接的專用終端，將采集到的數(shù)據(jù)作為專用數(shù)據(jù)，根據(jù)相應的設備終端進行分析轉發(fā)。

（3） 訪問網(wǎng)站的控制指令類似于（2）中的Android設備。后端將從前端獲得的數(shù)據(jù)轉發(fā)給soket服務器，soket服務器根據(jù)相應的設備終端轉發(fā)數(shù)據(jù)。

4.數(shù)據(jù)可視化顯示

（1） 用戶最終獲得的數(shù)據(jù)需要具有直觀、易于分析和呈現(xiàn)的形式。云平臺將數(shù)據(jù)可視化，并將監(jiān)測到的環(huán)境條件和感知到的目標狀態(tài)數(shù)據(jù)轉換為直觀或反應靈敏的圖表顯示給用戶。

（2） 該功能的實現(xiàn)依賴于豐富的前端繪圖技術和與后端的數(shù)據(jù)交互，以及實時動態(tài)生成圖表，保證用戶數(shù)據(jù)的實時性。

（3） 用戶登錄云平臺并連接到個人聯(lián)網(wǎng)設備，使用平臺提供的weh頁面查看和監(jiān)控數(shù)據(jù)。

5.結束語

云需求——基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)平臺是連接物聯(lián)網(wǎng)設備的開放平臺，旨在為所有物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者服務。用戶使用云平臺進行物聯(lián)網(wǎng)設備接入、數(shù)據(jù)處理和查看、遠程控制等操作簡單方便，實時性高。開發(fā)人員可以使用產(chǎn)品和系統(tǒng)快速開發(fā)滿足其需求的物聯(lián)網(wǎng)。

參考文獻

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[3]劉倩斕.探析云計算和云數(shù)據(jù)管理技術[J].中國新通信，2018，20（23）：51.