夏王霞 孟偉波

（1.三亞學(xué)院，海南 三亞 572022；2.91959 部隊(duì)170 艦，海南 三亞 572022）

0 前言

互聯(lián)網(wǎng)在短短幾年內(nèi)已經(jīng)呈現(xiàn)出了爆炸式的發(fā)展趨勢(shì)， 人們可以通過計(jì)算機(jī)等相互連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速傳遞與共享， 各類網(wǎng)絡(luò)通訊手段層出不窮。 在尋求應(yīng)用多方面發(fā)展的同時(shí)， 人們也開始要求互聯(lián)網(wǎng)必須要更加的貼近我們的日常生活， 由此， 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，從當(dāng)初的概念提出到現(xiàn)如今的各種應(yīng)用紛 紛呈現(xiàn)， 反映出了人們迫切的想要將新生的物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)資源整合起來， 從而實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，以便于物聯(lián)網(wǎng)可以將新一代的IT 技術(shù)充分運(yùn)用到各行各業(yè)當(dāng)中。

云計(jì)算具有超大的規(guī)模、高擴(kuò)展性、按需服務(wù)、虛擬化、 廉價(jià)以及方便等特點(diǎn)， 所以逐漸成為了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新方向。 而在物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的整合過程中，需要一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)有力的計(jì)算中心， 可以對(duì)整合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的員工、 機(jī)器設(shè)備以及基礎(chǔ)設(shè)施等實(shí)施實(shí)時(shí)有效的管理和控制。 云計(jì)算的出現(xiàn)恰逢其時(shí)。 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的相互結(jié)合，勢(shì)必將是一種趨勢(shì)。

1 云計(jì)算的概述

云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式， 這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件，服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。

云是互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法， 在計(jì)算機(jī)的流程圖中往往使用云狀的圖案來表示互聯(lián)網(wǎng)， 后來也常常用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。

1.1 云計(jì)算服務(wù)形式

云計(jì)算的服務(wù)形式主要分為以下幾個(gè)層次： 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。

IaaS (Infrastructure-as-a- Service)： 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 即 服務(wù)。 用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)從完善的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施那里獲得相關(guān)的服務(wù)。 例如：硬件服務(wù)器租用。

PaaS(Platform-as-a- Service)：平臺(tái)即服務(wù)，是指將軟件研發(fā)的平臺(tái)作為一種服務(wù)方式，按照SaaS 的模式提供給用戶。因此，PaaS 也是SaaS 模式的一種應(yīng)用。但是，PaaS 的出現(xiàn)同樣可以加快開發(fā)SaaS 應(yīng)用的速度。例如：軟件的個(gè)性化定制開發(fā)。

SaaS(Software-as-a- Service)：軟件即服務(wù)，是一種通過網(wǎng)絡(luò)提供軟件的模式， 用戶不需要購(gòu)買完整的軟件， 而是向提供商租用軟件， 來管理企業(yè)經(jīng)營(yíng)各種活動(dòng)。 例如：陽(yáng)光云服務(wù)器。

2 物聯(lián)網(wǎng)的概述

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分， 也是“ 信息化” 時(shí)代的重要發(fā)展階段。 其英文名稱是：“Internet of things（IoT）”。 顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。 這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)， 是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)； 其二， 其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。 物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、 識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)， 廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中， 也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、 互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展， 與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

與網(wǎng)絡(luò)OSI 參考模型類似， 物聯(lián)網(wǎng)也有一個(gè)參考模型，分3 層.即應(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)。網(wǎng)絡(luò)層：即原有的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，為底層信息的遠(yuǎn)距離傳輸提供支持。

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

2.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際用途可以劃分為兩種應(yīng)用模式，即：

對(duì)象的智能標(biāo)簽。 通過NFC、二維碼、RFID 等技術(shù)對(duì)特定的對(duì)象進(jìn)行標(biāo)識(shí)， 主要用于對(duì)對(duì)象個(gè)體的區(qū)分， 例如進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)需要的磁卡以及超市中商品的二維碼等， 條碼標(biāo)簽的基本用途就是用來獲得對(duì)象的識(shí)別信息； 而且通過使用智能標(biāo)簽， 還能獲得對(duì)象物品中所存儲(chǔ)的擴(kuò)展信息， 例如銀行卡上的金額和余額，二維碼中所包含的網(wǎng)址鏈接等。

對(duì)象的智能控制。 物聯(lián)網(wǎng)可以以云計(jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)， 根據(jù)使用傳感器網(wǎng)絡(luò)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，或者改變對(duì)象的行為從而進(jìn)行控制和反饋

3 云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用

云計(jì)算的服務(wù)模式主要是SaaS、IaaS、PaaS 三種。那么， 在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用的服務(wù)模式也將會(huì)是這三種模式的延伸。

3.1 SaaS 在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用

SaaS(軟件即服務(wù))在云計(jì)算的服務(wù)方式主要是為用戶提供軟件的服務(wù)， 能夠讓多個(gè)用戶共享云端所有的軟件和數(shù)據(jù)信息資源。

3.2 PaaS 在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用

PaaS(平臺(tái)即服務(wù))，在云服務(wù)中的應(yīng)用則是由云服務(wù)提供商為用戶提供一個(gè)通用的平臺(tái)的服務(wù)。 在物聯(lián)網(wǎng)中， 將物聯(lián)網(wǎng)的所形成的通用資源網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供給用戶將是PaaS 在物聯(lián)網(wǎng)的的服務(wù)模式。 將物聯(lián)網(wǎng)的能力進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和通用化， 形成統(tǒng)一的接口和平臺(tái)，通過云計(jì)算的方式提供給用戶，也就是云計(jì)算PaaS 模式在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

3.3 IaaS 在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用

IaaS （基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）， 是將基礎(chǔ)設(shè)施提供給用戶， 可以讓用戶自己搭建平臺(tái)和設(shè)計(jì)應(yīng)用的服務(wù)。 在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用是運(yùn)用云計(jì)算的海量數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)能力和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力， 用于處理物聯(lián)網(wǎng)中的海量數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)物理資源的共享。IaaS 的基礎(chǔ)設(shè)施是虛擬化的、底層無(wú)關(guān)的，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來說，無(wú)需考慮內(nèi)部的結(jié)構(gòu)， 為降低應(yīng)用成本提供了支持。 為智能化的物聯(lián)網(wǎng)提供了支持。

4 云計(jì)算在校園物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用

隨著校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展， 物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校管理工作中的應(yīng)用越來越廣泛，例如，學(xué)校的教學(xué)管理、人事管理， 學(xué)生管理、 圖書館管理等都可以應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)。 在教學(xué)管理上，我們可以利用物聯(lián)網(wǎng)，創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)安全， 共享資源的實(shí)踐設(shè)施智能化管理教學(xué)系統(tǒng)， 從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)教學(xué)環(huán)境與虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的對(duì)接。在人事和學(xué)生管理上，我們可以將RFID 標(biāo)簽嵌入到教職工和學(xué)生的校園卡中， 以此來確定教職工和學(xué)生所處的具體位置， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)教工及學(xué)生的實(shí)時(shí)考勤和管理。 在圖書館的管理工作上， 我們同樣可以利用物聯(lián)網(wǎng)，將RFID 標(biāo)簽嵌入到相應(yīng)的圖書中，從而實(shí)現(xiàn)圖書的自主借閱工作。

校園物聯(lián)網(wǎng)的云平臺(tái)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖所示，總的云計(jì)算架構(gòu)可分為應(yīng)用層、 網(wǎng)絡(luò)層和感知層。 應(yīng)用層是云計(jì)算最高層， 主要完成基于傳感器的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)呈現(xiàn)， 根據(jù)不同用戶在校園物聯(lián)網(wǎng)中的不同需求， 把一些相關(guān)的服務(wù)， 組成可以滿足用戶需求的應(yīng)用子系統(tǒng)。 例如，學(xué)校的教學(xué)管理、人事管理，學(xué)生管理、 圖書館管理等子系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)層即原有的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施， 主要作用為底層信息的遠(yuǎn)距離傳輸提供支持，即完成物聯(lián)網(wǎng)里面信息的傳輸、交互和匯聚，并支撐應(yīng)用層的運(yùn)行，如管理控制，信息服務(wù)，數(shù)據(jù)交換，應(yīng)用程序， 虛擬服務(wù)器等； 感知層是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的末稍部分， 主要是完成各種信息的收集和簡(jiǎn)單處理，例如，校園一卡通、圖書等。

圖校園物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)

5 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算的相互結(jié)合， 必將對(duì)各自所擁有的資源進(jìn)行共享 （包括計(jì)算資源、 網(wǎng)絡(luò)資源、 存儲(chǔ)資源、平臺(tái)資源等）、業(yè)務(wù)快速部署、人物交互新業(yè)務(wù)擴(kuò)展、 信息價(jià)值深度挖掘等多方面的促進(jìn)帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的升級(jí)與躍進(jìn)。 物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)物物相連，即設(shè)備終端與設(shè)備終端相互連接， 云計(jì)算則能夠?yàn)檫B接到自身的設(shè)備終端提供極其強(qiáng)大的運(yùn)算和處理能力，可以降低終端本身的復(fù)雜性。 云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)都是為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求而誕生的， 都是為了更好的為人們的便捷生活提供服務(wù)。