張本靈

（三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 三明 365000）

云計(jì)算下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用分析

張本靈

（三明職業(yè)技術(shù)學(xué)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(huì)的信息技術(shù)得以長(zhǎng)足發(fā)展，并廣泛應(yīng)用，也帶動(dòng)了人們對(duì)最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入認(rèn)知.物聯(lián)網(wǎng)就是目前最新出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)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(gè)網(wǎng)絡(luò)集合，極大提升計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)等能力，當(dāng)然前提是高效能計(jì)算機(jī)的存在.云計(jì)算作為綜合性較強(qiáng)的計(jì)算方式，可以極大促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展[1].本文基于云計(jì)算背景，闡述對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究.

云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化及信息化技術(shù)最新出現(xiàn)的情形，各行各業(yè)對(duì)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(yīng)用中都取得長(zhǎng)足進(jìn)步，云計(jì)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(shì)無疑可以助推各行業(yè)各產(chǎn)業(yè)的信息化建設(shè)，進(jìn)一步推動(dòng)基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛躍發(fā)展.

1 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

云計(jì)算作為物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)核，推動(dòng)著物聯(lián)網(wǎng)在更大范圍的應(yīng)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(jì)算并強(qiáng)烈依賴.不管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如何發(fā)展，避免不了云計(jì)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(dòng)態(tài)管理.而且隨著物聯(lián)網(wǎng)未來大規(guī)模發(fā)展，云計(jì)算也在相應(yīng)發(fā)展，二者的依存關(guān)系也來越緊密.2.云計(jì)算連接互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的過渡.云計(jì)算技術(shù)支撐著新的服務(wù)支付模式，以及新商業(yè)模式的不斷迭代，一步步簡(jiǎn)化服務(wù)支付方式的同時(shí)，還能打通互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)并強(qiáng)化內(nèi)部關(guān)系.3.云計(jì)算可以將有效計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)等技術(shù)結(jié)合，更強(qiáng)更好地實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析處理與存儲(chǔ)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(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及問題

云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)很多，比如分布式存儲(chǔ)與計(jì)算、虛擬化技術(shù)、負(fù)載均衡技術(shù)，作為不斷發(fā)展的新計(jì)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(wù)軟件技術(shù)、物體標(biāo)識(shí)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(shí)別等

智能化物聯(lián)網(wǎng)解決了事物單獨(dú)應(yīng)對(duì)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(jī)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(jìn)行規(guī)劃，給出應(yīng)對(duì)辦法[4].以射頻識(shí)別為例，作為物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)的前端，它擔(dān)負(fù)著感知層的作用，主要是體現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)和虛擬環(huán)境中數(shù)據(jù)信息的感知.也即是通過識(shí)別現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的事物并標(biāo)識(shí)，有效區(qū)分事物之間的不同，從而達(dá)到感知現(xiàn)實(shí)社會(huì)的具體事物.無線射頻識(shí)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(hào)完成對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不同事物的識(shí)別，而且完成全部工作的該過程可實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化和智能化，及甄別感知不同的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景.所以，類似于射頻識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)作為高級(jí)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(cè)、感受有關(guān)數(shù)據(jù)信息，并且依靠自身的功能把檢測(cè)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(duì)應(yīng)的信息，兼具實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的自動(dòng)策劃師和控制技能.一點(diǎn)帶面，通過對(duì)多種類的信號(hào)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(jì)算，從而有效統(tǒng)籌對(duì)整體中各個(gè)事物的感控，這樣就進(jìn)一步構(gòu)建起一個(gè)完整的數(shù)據(jù)信息服務(wù)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(yuǎn)端交換模塊，如根據(jù)維護(hù)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(yuǎn)端交換模塊）和用戶進(jìn)行聯(lián)通的部分，其作用在于交叉連接、復(fù)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(cè)基礎(chǔ)上，進(jìn)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(dòng)獲取各個(gè)事物信息的能力之外，完成事物、人等相互連接的服務(wù)目標(biāo).因此要順暢實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，就必須借助各個(gè)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(shí)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(jī)器設(shè)備的關(guān)鍵裝備.

2.2 基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)要解決的問題

基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯，主要體現(xiàn)在兩大方面因素.首先基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具備存儲(chǔ)與計(jì)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(qiáng)大的需要，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)一旦面對(duì)大量用戶對(duì)象和數(shù)據(jù)信息，必須有更高的技術(shù)手段確保運(yùn)行過程中快速高效的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)計(jì)算.其次基于云計(jì)算的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具備極佳的成本優(yōu)勢(shì).云計(jì)算的介入將有效彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)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(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力同時(shí)又滿足了時(shí)代發(fā)展趨勢(shì).

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要目的是實(shí)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(shí)時(shí)性.不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)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(shí)際物理環(huán)境密切相關(guān)，根據(jù)對(duì)時(shí)鐘同步實(shí)時(shí)要求的這一點(diǎn)，則需要同步的物理時(shí)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(gè)具體事物都要有具體地址來表示，尤其當(dāng)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(dǎo)致時(shí)間漫長(zhǎng)，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(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)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(chǔ)決策等，對(duì)于用戶使用而言，數(shù)據(jù)安全性越來越重要.當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)針對(duì)現(xiàn)實(shí)需要，同時(shí)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(huì)提前搭建無線網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)平臺(tái)來推動(dòng)市場(chǎng)化商業(yè)化，市場(chǎng)接受度和商業(yè)回報(bào)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(shí)際現(xiàn)實(shí)需要中，基于云計(jì)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(fù)載變化較大的問題.這是針對(duì)經(jīng)濟(jì)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(yīng)用的同時(shí)，還要面臨行業(yè)階段性峰值的變化（閑時(shí)忙時(shí)負(fù)載不同），通過動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算資源配置，解決該問題，以減少資源負(fù)載不同造成的浪費(fèi).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(duì)采集的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì)分析，然后即可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的并行分布式計(jì)算.

3 基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

3.1 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的階段性相融

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

（1）基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的初期階段，主要是實(shí)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?yàn)榧夹g(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(jìn)的存儲(chǔ)計(jì)算能力實(shí)施對(duì)各種過程和狀態(tài)進(jìn)行更為詳細(xì)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(shí)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(jì)算智能技術(shù)，其工作重點(diǎn)和主要目標(biāo)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(jì)算能力，在社會(huì)生產(chǎn)中自動(dòng)監(jiān)控各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地降低人控的差錯(cuò)，輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控生產(chǎn)工作的進(jìn)度流程，并增強(qiáng)精準(zhǔn)管控生產(chǎn)的能力，大大提升產(chǎn)業(yè)的及集中化與自動(dòng)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(wù)模式和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值方面實(shí)現(xiàn)突破.該階段的融合云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全新出現(xiàn)，推動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)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(tái)技術(shù)

經(jīng)由云計(jì)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(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系無疑將具備更高更快更強(qiáng)的管控能力.細(xì)分物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，依托的平臺(tái)主要有1.基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái).該平臺(tái)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(chǔ)裝置和嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的裝置等，這個(gè)由基礎(chǔ)設(shè)施裝備的平臺(tái)，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管控奠定基礎(chǔ).2.基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)平臺(tái).作用主要集中在存儲(chǔ)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，供終端用戶使用.3.基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用平臺(tái).主要提供給有關(guān)人員管控該平臺(tái)，操作并完成計(jì)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(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái).該平臺(tái)主要是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)從而安全可靠地進(jìn)行交換與計(jì)算，保障內(nèi)部信息順利穩(wěn)定運(yùn)行，打造良好的數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)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(yùn)行管理，基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來優(yōu)勢(shì)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(duì)而言應(yīng)用面較小，主要用于家庭小區(qū)及公共場(chǎng)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(gè)云中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)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(duì)實(shí)時(shí)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(jìn)行監(jiān)控和跟蹤，以達(dá)到滿足不同信息安全要求的需要.3.信息處理與應(yīng)用分層分級(jí)與海量終端.隨著經(jīng)濟(jì)日趨發(fā)展，用戶的需求各種各樣，面對(duì)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(jì)算的結(jié)合適應(yīng)了當(dāng)下發(fā)展需要，高效快速實(shí)現(xiàn)事物、人與互聯(lián)網(wǎng)的智能化連接、識(shí)別與管理，作為全新的技術(shù)廣泛應(yīng)用到各行業(yè)領(lǐng)域，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)更大的發(fā)展.

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1673-260X（2017）07-0013-02

2017-04-11