張婷婷

（山東青年政治學(xué)院，山東濟(jì)南,250103）

物聯(lián)網(wǎng)中云計(jì)算的創(chuàng)新應(yīng)用分析

張婷婷

（山東青年政治學(xué)院，山東濟(jì)南,250103）

進(jìn)入21世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展勢態(tài)。而云計(jì)算作為互聯(lián)網(wǎng)在迅猛發(fā)展過程中所催生的概念，如今能夠在物聯(lián)網(wǎng)中擁有極其廣泛的應(yīng)用。本課題主要針對物聯(lián)網(wǎng)中云計(jì)算的創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

物聯(lián)網(wǎng)；云計(jì)算；創(chuàng)新應(yīng)用

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，便催生了云計(jì)算這一概念。云計(jì)算將原本互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)得到了改善，使得終端得到弱化，進(jìn)而讓技術(shù)資源的整體利用率得到空前提升。而物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間有著本質(zhì)上的區(qū)別，在處理方面互聯(lián)網(wǎng)是對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，但物聯(lián)網(wǎng)還可對機(jī)器所生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且通過機(jī)器生成的數(shù)據(jù)是海量的。在物聯(lián)網(wǎng)逐步發(fā)展之下，將其與云技術(shù)充分融合有著尤為重要的作用。鑒于此，本課題對“物聯(lián)網(wǎng)中云計(jì)算的創(chuàng)新應(yīng)用”進(jìn)行分析與探究具有尤為深遠(yuǎn)的重要意義。

1 云計(jì)算的概念與服務(wù)層次分析

1.1 云計(jì)算的概念

雖然云計(jì)算不是一個(gè)全新的概念，但是它是一項(xiàng)極其重要的技術(shù)，并且對未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展有著極其重要的輔助作用。云計(jì)算的主要功能是應(yīng)用，通過互聯(lián)網(wǎng)中的軟硬件，以一定的結(jié)構(gòu)體系相連接，進(jìn)而通過在應(yīng)用過程中不同的需求，對其結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行逐步調(diào)整，進(jìn)而使技術(shù)資源的整體利用率得到空前提升。可以說，將云計(jì)算運(yùn)用在計(jì)算機(jī)中，在很大程度上保證了計(jì)算機(jī)的流暢性，使得互聯(lián)網(wǎng)傳輸更簡、更方便。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，將云計(jì)算應(yīng)用其中也能夠起到顯效作用，這是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)具有全面互聯(lián)、全面感知以及智能處理等特點(diǎn)，并且物聯(lián)網(wǎng)對大量的傳感器進(jìn)行了連接，在這一過程中還對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集。云計(jì)算不但能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還能夠?yàn)橛脩籼峁┰跀?shù)據(jù)分析領(lǐng)域里的系統(tǒng)服務(wù)。鑒于此，也可以充分說明云計(jì)算應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中有著必然的趨勢。

1.2 云計(jì)算的服務(wù)層次

基于云計(jì)算，將服務(wù)節(jié)所供給的不同服務(wù)類型，進(jìn)而規(guī)劃為不同的服務(wù)層次。主要體現(xiàn)為三個(gè)服務(wù)層次，分別為IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)）、PaaS(平臺(tái)服務(wù))、SaaS(軟件服務(wù))。

（1）IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)）。該層次為計(jì)算機(jī)的最底層服務(wù)，目的是進(jìn)行基本的計(jì)算以及提供基本的存儲(chǔ)能力等。例如：云計(jì)算為計(jì)算機(jī)所提供最基本的資源便是服務(wù)器，像CPU、內(nèi)存以及操作系統(tǒng)等。另外，IaaS在收費(fèi)上是以消耗資源成本的多少進(jìn)行計(jì)算的。

（2）PaaS(平臺(tái)服務(wù))。此層也叫“云計(jì)算操作系統(tǒng)”，它可以為終端用戶提供以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。而且，對其應(yīng)用有著廣泛的支持，例如：在應(yīng)用全過程，需要采用到許多軟、硬件資源，對于這些資源都給予充分支持。在收費(fèi)上，是以用戶登錄狀況為依據(jù)，然后再進(jìn)行收費(fèi)。

（3）SaaS(軟件服務(wù))。該層所提供的服務(wù)普遍上是我們最常見到的服務(wù)，例如：電子郵件服務(wù)。用戶以Web瀏覽器為途徑，進(jìn)而對網(wǎng)絡(luò)中的軟件進(jìn)行使用。而提供服務(wù)的商戶便對這些軟件進(jìn)行維護(hù)與管理，服務(wù)的方式大致上分為兩種，其一是免費(fèi)，其二是租賃。因?yàn)镾aaS模式對傳統(tǒng)的軟件授權(quán)費(fèi)用大大減少，并且使應(yīng)用軟件的安全性得到了充分有效的保障。所以在未來管理軟件的領(lǐng)域里，SaaS模式是主要的發(fā)展方向。

2 物聯(lián)網(wǎng)中云計(jì)算的創(chuàng)新應(yīng)用分析

基于云計(jì)算的IaaS模式、PaaS模式以及SaaS模式，在物聯(lián)網(wǎng)中均有著非常廣泛的應(yīng)用。下面筆者便從云計(jì)算中這三種模式對其在物聯(lián)網(wǎng)中的創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行分析與探究。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)中基于云計(jì)算的IaaS模式的創(chuàng)新應(yīng)用分析

隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)模的擴(kuò)大，使其與物理資源層、云計(jì)算相結(jié)合也是非常有必要的。例如智能電網(wǎng)在運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)，終端數(shù)量的規(guī)?；銓ξ锢碣Y源層提出了相當(dāng)高的要求。主要原因有二：其一是接入終端的數(shù)量極有可能是海量的；其二是對于采集的數(shù)據(jù)也可能是海量的。

在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用平臺(tái)中，能夠以IaaS技術(shù)虛擬化為有效途徑，進(jìn)而對物理資源的共享進(jìn)行有效實(shí)現(xiàn)。這樣便使得業(yè)務(wù)處理能力得到很大程度上的提升，并且展現(xiàn)出強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)彈性擴(kuò)展。對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所存在的海量終端介入以及數(shù)據(jù)處理等方面的問題，利用IaaS技術(shù)能夠?qū)⑵涑浞钟行У亟鉀Q。另外，IaaS技術(shù)還為各種物理資源環(huán)境提供了統(tǒng)一化的服務(wù)界面。也使得物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用中的軟、硬件系統(tǒng)得到有機(jī)結(jié)合?，F(xiàn)狀之下，我國所構(gòu)建的與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的云計(jì)算平臺(tái)，首先所考慮的就是IaaS技術(shù)在其中的應(yīng)用。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)中基于云計(jì)算的PaaS模式的創(chuàng)新應(yīng)用分析

2018年1—8月，全國國有及國有控股企業(yè)（本月報(bào)所稱全國國有及國有控股企業(yè)，包括中央管理企業(yè)、中央部門和單位所屬企業(yè)以及36個(gè)省、自治區(qū)、直轄市、計(jì)劃單列市的地方國有及國有控股企業(yè)，不含國有金融類企業(yè)。以下簡稱國有企業(yè)）經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢良好。償債能力和盈利能力比上年同期均有所提升，利潤增幅高于收入10.4個(gè)百分點(diǎn)，鋼鐵等行業(yè)利潤增幅較高。

Gartner可將PaaS歸分為兩類，分別是APaaS、IPaaS。APaaS主要功能有二，其一是給應(yīng)用提供運(yùn)行環(huán)境，其二是給應(yīng)用提供數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。IPaaS的應(yīng)用主要是集成與構(gòu)建復(fù)合。普遍存在的PaaS平臺(tái)多數(shù)為APaaS平臺(tái)。

圖1 ·Parlay架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)的范圍內(nèi)，因?yàn)闃?gòu)建者有著自身的價(jià)值取向與自身的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，所以PaaS模式的應(yīng)用是沒有固定的模式與方向的。電信運(yùn)營商在“能力開放”的核心思想下，一直將產(chǎn)品研發(fā)集中于電信網(wǎng)絡(luò)與IT應(yīng)用的充分融合。其目標(biāo)是使網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，讓接口得到統(tǒng)一，進(jìn)而以開放的模式供應(yīng)給IT應(yīng)用。上述開放模式便是PaaS應(yīng)用模式當(dāng)中的一種。目前，在物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域內(nèi)，除了傳統(tǒng)的功能以來，例如：短信、彩信以及終端定位等功能。正在努力朝著基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開放終端遠(yuǎn)程管理與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)路由等功能發(fā)展。如圖2，結(jié)合圖1（Parlay架構(gòu)），可實(shí)現(xiàn)任何IT技術(shù)服務(wù)器的應(yīng)用安裝，并且能夠以Parlay的接口標(biāo)準(zhǔn)，對業(yè)務(wù)能力服務(wù)器進(jìn)行調(diào)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)能力的供給。

圖2 ·電信運(yùn)營商能力開放體系案例

2.3 物聯(lián)網(wǎng)中基于云計(jì)算的SaaS模式的創(chuàng)新應(yīng)用分析

SaaS模式能夠?qū)崿F(xiàn)由物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供的服務(wù)供給多個(gè)客戶進(jìn)行使用，以此達(dá)到“信息資源共享”的目的。SaaS模式可實(shí)現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行拓展，可以以信息采集設(shè)備為基礎(chǔ)，進(jìn)而對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，有了這些數(shù)據(jù)，便可實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)分析與關(guān)聯(lián)處理，最終達(dá)到為用戶提供業(yè)務(wù)服務(wù)的目的。例如在USN Weather Information Service中，由多個(gè)傳感網(wǎng)服務(wù)提供商基于不同的地域分布傳感節(jié)點(diǎn)，為各個(gè)地域提供有關(guān)氣象環(huán)境的信息。其余所提供的綜合服務(wù)，可利用USN SP將信息融合在儀器，以此供給客戶開放使用，最終達(dá)到為客戶的出行提供指南服務(wù)的目的。此外，這部分信息能夠傳輸?shù)较嚓P(guān)政府的監(jiān)控中心，如果發(fā)生氣象事件，與政府相關(guān)的服務(wù)機(jī)構(gòu)便可以采用有效的解決措施。

3 物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算相結(jié)合的未來發(fā)展趨勢分析

通過許多學(xué)者研究表明：在物聯(lián)網(wǎng)中，將其與云計(jì)算充分融合是具有很大程度上的可行性的。下面筆者主要針對基于云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可行性進(jìn)行分析，并且對基于云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)組成進(jìn)行了設(shè)想。

3.1 基于云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可行性分析

（1）物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算基礎(chǔ)。在未來發(fā)展中，物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)需要通過許多傳感器網(wǎng)絡(luò)，在不同的時(shí)間里，采集到海量信息。通過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對所采集到的海量信息進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)以及備份，最終實(shí)現(xiàn)提供給終端服務(wù)的能力。因?yàn)槟壳百Y源負(fù)載在不相同的時(shí)間段中，會(huì)呈現(xiàn)相對應(yīng)的起伏狀況，因此在未來發(fā)展領(lǐng)域中，所構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)應(yīng)該具備良好的自適應(yīng)能力。將理論是技術(shù)相結(jié)合，既能夠使得技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，又能夠滿足客戶的基本需求。

3.2 基于云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)組成

基于云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)的組成包括了云基礎(chǔ)設(shè)施、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用以及物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。這也是未來發(fā)展領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算相結(jié)合的必然構(gòu)造部分。

（1）云基礎(chǔ)設(shè)施。云基礎(chǔ)設(shè)施主要有物理資源、傳感器網(wǎng)絡(luò)和虛擬存儲(chǔ)池。其中，虛擬存儲(chǔ)池是為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)客戶共享，在物理存儲(chǔ)設(shè)備的基礎(chǔ)上而建立的。云基礎(chǔ)的這些主要設(shè)施可以為客戶提供真實(shí)可靠的信息資源，并實(shí)現(xiàn)資源需求的彈性伸縮以及集群服務(wù)。

（2）物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，是在云計(jì)算的基礎(chǔ)上構(gòu)建的。也是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營系統(tǒng)的核心部分。能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)功能，例如：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的配置與控制、信息的采集等。

（3）物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用是基于物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營系統(tǒng)的拓展部分，可以為第三方行業(yè)提供應(yīng)用服務(wù)?？稍谔摂M化技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)所有的用戶資源共享以及技術(shù)能力共享等。

（4）物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)具有非常重要的作用。通過物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)的運(yùn)行狀況、資源彈性伸縮情況進(jìn)行實(shí)效性地判斷，進(jìn)而為用戶提供可靠性強(qiáng)、安全性高的信息資源管理功能服務(wù)。

上述四大點(diǎn)是基于云計(jì)算有關(guān)的概念得到啟發(fā)后，對物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了初步的設(shè)想，但是在一些方面，其建構(gòu)與架構(gòu)仍舊存在一些問題。因此，在未來發(fā)展過程中，無論是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還是云計(jì)算技術(shù)，在被廣泛的運(yùn)用之下，必定能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的改進(jìn)，以此讓基于云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營平臺(tái)能夠充分展現(xiàn)在大眾面前，使得物聯(lián)網(wǎng)中云計(jì)算創(chuàng)新應(yīng)用更具時(shí)代感。

4 結(jié)語

通過本課題的分析與探究，充分認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算之間核心價(jià)值的差異性。對于物聯(lián)網(wǎng)而言，建立智能中樞至各種神經(jīng)未梢的信息傳輸通道便是核心價(jià)值之所在。而云計(jì)算，對大量信息的智能處理基礎(chǔ)設(shè)施以及強(qiáng)大的智能中樞基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建，便是核心價(jià)值之所在。鑒于此，在大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)中充分應(yīng)用云計(jì)算是未來發(fā)展的必然趨勢。并且，物聯(lián)網(wǎng)與基于云計(jì)算中的IaaS模式、PaaS模式以及SaaS模式進(jìn)行充分融合，能夠使物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更具實(shí)效性與科學(xué)性。

[1] 王藝.云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用模式淺析[J].電信科學(xué),2011,12,15.

[2] 張捷.云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].辦公自動(dòng)化.2012,05,15.

[3] 趙惠怡.試論云計(jì)算在智慧物聯(lián)網(wǎng)中的滲透[J].科技致富向?qū)?2011,02,15.

[4] 王藝.云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].通信企業(yè)管理,2012,01,05.

[5] 朱百合.云計(jì)算的特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電子制作,2013,05,15.

[6] 紀(jì)浩哲.韓冬濤.云計(jì)算的服務(wù)模式及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].電子世界,2013，01，30.

Analysis of the innovative application of IOT cloud computing

Zhang Tingting
(Shandong Youth Political College,Shandong Ji'nan,250103)

Since the 21st century,the development of the Internet presented by leaps and bounds.And the cloud as the concept of the Internet in the process of rapid development has brought,can now have extremely extensive application in the Internet of things.This topic mainly aimed at the Internet of things in the innovative application of cloud computing are analyzed and explored.

The Internet of things;Cloud computing;Innovative applications

張婷婷（1981-），女，山東省濟(jì)南人，漢族，大學(xué)碩士學(xué)歷，講師，物聯(lián)網(wǎng)