鄧斌

（四川工業(yè)科技學院，四川 德陽618500）

1 基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

1.1 射頻識別技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)應用及發(fā)展過程中，射頻識別技術(shù)占據(jù)了重要地位。射頻識別是一項簡單的無線電系統(tǒng)，主要由詢問裝置及應答裝置組成。物體上的標簽有唯一電子編碼，可以通過識別編碼內(nèi)容，獲取到設備的具體信息，及時獲取到物體位置以及其周邊環(huán)境情況。

1.2 傳感網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感網(wǎng)絡主要有微傳感裝置、微執(zhí)行裝置，信號處理及控制電路等部件組成，需要全面獲取信息，對信息進行統(tǒng)一處理及執(zhí)行，從根本上提升系統(tǒng)運行期間的智能化及智慧化水平[1]。

1.3 M2M系統(tǒng)框架。M2M系統(tǒng)框架是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，可以為機器終端提供更加智能的網(wǎng)絡化服務，使對象能夠受到智能化控制。 M2M系統(tǒng)框架主要應用云計算平臺及智能網(wǎng)絡系統(tǒng)，借助傳感器網(wǎng)絡，對收集到的數(shù)據(jù)進行全面分析決策，用以改變對象行為及控制方式[2]。

1.4 云計算。云計算技術(shù)主要就是將多個成本降低的計算系統(tǒng)整合成一個具有強大計算功能的整體運行系統(tǒng)，可以為網(wǎng)絡終端用戶提供強大計算服務能力，降低用戶數(shù)據(jù)處理負擔，為用戶提供更加可靠的信息。

2 云計算與物聯(lián)網(wǎng)連接方式

現(xiàn)階段將云計算應用在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，對完善物聯(lián)網(wǎng)功能，保障物流網(wǎng)數(shù)據(jù)高效利用意義重大。云計算技術(shù)可以有效解決物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部信息不可靠問題，避免服務器經(jīng)常出錯，對數(shù)據(jù)造成嚴重不利影響[3]；同時，云計算技術(shù)可以有效控制物聯(lián)網(wǎng)成本，幫助相關(guān)行業(yè)供需最大化經(jīng)濟效益，突破服務器訪問次數(shù)限制?，F(xiàn)階段我國云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日漸成熟，實際應用范圍不斷擴大，云計算與物聯(lián)網(wǎng)的連接形式增多[4]。為從根本上提升云計算技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應用期間的積極作用，需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)運行特征，選擇適宜的云計算與互聯(lián)網(wǎng)連接方式。具體來說，云計算與物聯(lián)網(wǎng)連接形式主要分為以下幾種類型：第一，單中心、多終端連接形式。此種連接形式的原中心大多為私有云構(gòu)成，可以為用戶提供同一界面，增強系統(tǒng)的存儲能力及分級管控能力。下圖為單中心、多終端連接形式結(jié)構(gòu)圖。

第二，多中心、大量終端連接。該種連接方式的云中心主要由共有云及私有云共同組成，二者可以實現(xiàn)相互管控，使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠得到更加充分的連接；第三，信息應用分層、海量終端。此種云中心由共有云及私有云共同組成，其在實際運行過程中，具有實用性的用戶廣、信息種類多、安全性能高等優(yōu)勢。

3 打造云計算下的物聯(lián)網(wǎng)可信環(huán)境

云計算技術(shù)能夠充分應用分布式處理、運行處理與網(wǎng)格計算功能，將存儲于分布式計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)與處理器資源有機整合在一起，從根本上提升分布式計算水平[5]。同時，云計算技術(shù)還具備較強的計算功能，可以應用協(xié)調(diào)調(diào)度對策，為終端用戶及相關(guān)分布式計算機提供更加強大的計算服務。在建立起云計算下物聯(lián)網(wǎng)可信環(huán)境過程中，需要運用聚類算法對移動互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)進行聚類處理，獲得不同用戶群體。對此些數(shù)據(jù)進行加速比分析，描述濱并行算法運行時間減少而獲得的性能，驗證物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行過程中的算法性能。加速比公式為S=Ts/Tp。其中，Ts主要就是單個節(jié)點上求解問題花費的時間、Tp主要就是P 個相同點并行算法求解問題是花費的時間。本文分別選擇2 個、4 個、6 個、8 個節(jié)點作為計算資源節(jié)點，觀察其對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)最終數(shù)據(jù)處理結(jié)果造成的影響，實驗結(jié)果如下表及曲線圖所示。

從圖表中A、B、C、D四個數(shù)據(jù)及試驗結(jié)果表示，在增加集群節(jié)點個數(shù)的情況下，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)處理時間相應減少，說明增加集群節(jié)點個數(shù)是提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力，構(gòu)建可信系統(tǒng)運行環(huán)境的重要保障。為使構(gòu)建起的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境更加可信，需要增強物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的可擴展能力。運用并行算法的可擴展性，計算出加速比喻子節(jié)點數(shù)值的比值，所用公式為E=S/P。其中，S指加速比、P 為節(jié)點數(shù)。在節(jié)點數(shù)增加的情況下，曲線圖的穩(wěn)定值稍微下降，則可認定為物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點處具有良好的可擴展行能。如并行曲線下降過快，則說明節(jié)點可擴展性能較差。通過可擴展性試驗方式，獲得以下曲線圖。說明為保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行環(huán)境可信度高，需要增強節(jié)點的數(shù)量以及可擴展性能。

4 基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)安全管控

將云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合在一起已然成為當前信息行業(yè)重點研究課題。通過加強物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息安全管控力度，能夠為各領域信息服務廠商提供更大的發(fā)展空間，使云計算技術(shù)可被高效應用在聚合信息化安全投資中。經(jīng)過實際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不同結(jié)構(gòu)所遭受的外界干擾情況不同。物聯(lián)網(wǎng)感知層在運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)擁擠、物理破壞、碰撞攻擊等問題；網(wǎng)絡層會遭受方向誤導攻擊、黑洞攻擊以及失步供給[6]；應用層會在外部運行設施出現(xiàn)故障問題的情況下，運行狀態(tài)異常，隱私數(shù)據(jù)容易被不法分子竊取。

4.1 建立數(shù)據(jù)在線備份服務系統(tǒng)

為增強云計算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全管理水平，可建立起數(shù)據(jù)在線備份服務系統(tǒng)，確保該系統(tǒng)能夠兼容感知層的各類異構(gòu)平臺，滿足云計算存儲設備的擴展性及存儲性功能。在備份服務系統(tǒng)設計過程中，還需要細致分析網(wǎng)絡傳輸效率，切實保障數(shù)據(jù)內(nèi)部安全。

4.2 數(shù)據(jù)動態(tài)加密研究

數(shù)據(jù)動態(tài)加密研究的思想起源于私密動態(tài)，主要就是在不知道解密函數(shù)前提下，對數(shù)據(jù)進行加密處理及計算。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，通過整數(shù)環(huán)上加法、乘法同態(tài)加密機制，可以使加法、乘法通態(tài)保障兩個變量加密后的計算結(jié)果相同。當前國外IBM研究人員已經(jīng)研發(fā)出了一種完全同態(tài)加密方案，使得云計算商業(yè)模式安全度進一步提升，用戶可以在自己的客戶端進行數(shù)據(jù)執(zhí)行權(quán)限，且不會暴露原有數(shù)據(jù)。注重建立起Linux環(huán)境下的云計算平臺，使云計算數(shù)據(jù)挖掘算法能夠在保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全運行中發(fā)揮出重要作用。下圖為Linux環(huán)境下的云計算平臺結(jié)構(gòu)。

4.3 物聯(lián)網(wǎng)終端編碼與尋址

為使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全性能夠得到全面管控，還應當利用云計算計算，做好物聯(lián)網(wǎng)終端的編碼與尋址工作。下圖為三種尋址方式的對比分析。

IPV6 是當前云計算下的物聯(lián)網(wǎng)必然發(fā)展趨勢，但由于我國在此方面的研究經(jīng)驗較少，因此使用IPV4 具有更高的經(jīng)濟效益與使用價值。在物聯(lián)網(wǎng)選址過程中，為有效解決IPV4 地質(zhì)受限問題，可以利用NATTTT將物聯(lián)網(wǎng)的私有IP 更改為公有IP 的網(wǎng)絡映射。借助域名方式對物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部海量的終端設備進行標識與辨認，防止出現(xiàn)因IP 地址過長導致終端用戶應用難度較大問題出現(xiàn)。

結(jié)束語

總而言之，與其他發(fā)達國家相比，我國云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的連接工作尚且處于起步階段，取得的研究成果較少。為確保云計算技術(shù)能夠在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展及完善過程中發(fā)揮出重要作用，還需要注重分析物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行期間的數(shù)據(jù)孤島問題癥結(jié)所在，避免建立起過于理想化、龐大化的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系，認真做好信息基礎設施的優(yōu)化及完善工作，切實增強物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運行安全性，增強各類信息資源實際利用率。