徐之欣 張皖哲 鄭書朋 哈爾濱東北農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣與信息學(xué)院 150030

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物聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)處理

徐之欣 張皖哲 鄭書朋 哈爾濱東北農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣與信息學(xué)院 150030

【文章摘要】

物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)管理是一個(gè)重要的方面，考慮到一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的對象是不斷進(jìn)行各種信息交流的世界，是產(chǎn)生數(shù)據(jù)量和參與的過程，這就使數(shù)據(jù)管理成為關(guān)鍵的問題。我們打算驗(yàn)證和評估物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)與大型數(shù)據(jù)庫，根據(jù)大數(shù)據(jù)的概念我們將實(shí)現(xiàn)一個(gè)估計(jì)算法集成的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。此外，我們意愿在物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中提出并驗(yàn)證跨層通信的可能性。

【關(guān)鍵詞】

物聯(lián)網(wǎng)；K-means算法；大數(shù)據(jù)；體系結(jié)構(gòu)

1　物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（IOT）是一種新的溝通模式，是虛擬擴(kuò)展世界與物理世界的物體相互連接。運(yùn)行大量的應(yīng)用程序和服務(wù)，然后進(jìn)行開發(fā)的同時(shí)必須克服極大的挑戰(zhàn)使物聯(lián)網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)涉及不同的知識領(lǐng)域例如普適計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信、目標(biāo)識別和特殊的數(shù)據(jù)處理。在這樣的背景下，我們引入模式識別機(jī)制，本文的重點(diǎn)是一個(gè)算法，利用大數(shù)據(jù)處理檢測的離群點(diǎn)，以便選擇和實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)全球性的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，通過自動識別連接物理和虛擬的物體，具有數(shù)據(jù)采集和通信的能力。這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施包括現(xiàn)有的和不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)。它將提供特定對象的識別、傳感器的設(shè)置和自動的連接能力，是獨(dú)立的聯(lián)邦服務(wù)和應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)。這將實(shí)現(xiàn)高度自治的數(shù)據(jù)采集、事件傳遞，網(wǎng)絡(luò)的連通性和互操作性，驅(qū)動與控制。

一方面，物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的物理對象與嵌入式技術(shù)用于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的相互作用以及物與環(huán)境的相互作用。例子包括各種內(nèi)置傳感器，智能家居技術(shù)和尖端的通訊工具，如重量控制管理計(jì)劃，攝影和視頻設(shè)備，警報(bào)，掃描儀，游戲等

這里物聯(lián)網(wǎng)的概念只是一個(gè)方面，它反映的是事物的性質(zhì)與材料的組成。一個(gè)對象可以是物質(zhì)（一個(gè)物質(zhì)或一類事物）或者擬想（例如，權(quán)力的形象）。因此，

物聯(lián)網(wǎng)可以被視為一種資源，用來創(chuàng)建一個(gè)象征性的資本，作為一個(gè)非物質(zhì)的虛擬對象或者作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)存在的互聯(lián)網(wǎng)空間。

2　K-means算法

K-means算法，是由MacQueen 提出的，是一個(gè)基于對象之間的相似度的聚類算法。它的工作原理如下：算法中簇的數(shù)目為k，選取每一個(gè)質(zhì)心為代表，1≤i≤K；它接收N個(gè)隨機(jī)對象觀察對比。在每一次迭代中，每個(gè)對象都被分配到一個(gè)最短距離的集群。在每次迭代算法之后，算法重新定位質(zhì)心通過減少聚類中所有目標(biāo)點(diǎn)的距離，當(dāng)質(zhì)心位置穩(wěn)定了算法收斂。

3　大數(shù)據(jù)

3.1簡述

Sun and Heller提出大數(shù)據(jù)是指難以存儲、搜索、查看的大型數(shù)據(jù)集。Smith指出，大數(shù)據(jù)是指按常規(guī)工具不能被處理或分析的非常大的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)需要大的計(jì)算能力，在合理時(shí)間內(nèi)有效地處理這樣大的數(shù)據(jù)集。這項(xiàng)技術(shù)涉及大規(guī)模并行處理（MPP）數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)挖掘網(wǎng)格，分布式文件系統(tǒng)，云計(jì)算，互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展存儲系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)的終極核心價(jià)值在于資源優(yōu)化配置，具體來說，要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的核心價(jià)值，有兩個(gè)重要的步驟：一是通過“眾包”的形式收集海量數(shù)據(jù)，二是通過大數(shù)據(jù)的技術(shù)途徑進(jìn)行“全量數(shù)據(jù)挖掘”，最后利用分析結(jié)果進(jìn)行資源優(yōu)化配置。下面具體解釋一下大數(shù)據(jù)的工作流程：首先，只靠單一的部門進(jìn)行數(shù)據(jù)采集更新是緩慢的，并且數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)變化總是進(jìn)行修改浪費(fèi)人力物力，因此將任務(wù)以自由自愿的形式承包給大型網(wǎng)絡(luò)，從而形成海量數(shù)據(jù)。第二步通過海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析結(jié)果，更準(zhǔn)確全面。第三步資源優(yōu)化配置，舉例子來說，隨著DMP（Data Management Platform）技術(shù)的不斷成熟，我們就可以積累用戶行為從而判斷出性別，所以資源化配置最終目的是分步挖掘和深度學(xué)習(xí)。

3.2在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)與服務(wù)業(yè)緊密相連，致使物體與網(wǎng)絡(luò)的連接更加高效，農(nóng)業(yè)上推出決策服務(wù)，用智能終端檢測園地作物的數(shù)據(jù)解放雙手；信息化工業(yè)化產(chǎn)業(yè)，利用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)建筑的低碳、綠色、智能，信息化的分布式查詢；交通運(yùn)輸業(yè)做到緩解交通壓力，實(shí)時(shí)避免擁堵，加快運(yùn)輸速率；醫(yī)藥方面，增強(qiáng)儀器的魯棒性，儀器聯(lián)網(wǎng)后會加入更多等復(fù)雜的病例，增加可靠性。

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