前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇物聯(lián)網(wǎng)與云計算范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
云存儲市場只現(xiàn)冰山一角
云存儲說到底是一個服務(wù)的概念。存儲最初只是主機的周邊附件,之后慢慢演變成開放的網(wǎng)絡(luò)存儲,最終發(fā)展成一種服務(wù)。從存儲設(shè)備到存儲服務(wù),在這一演變過程中,存儲硬件只是基礎(chǔ)之一,更重要的是存儲軟件的開發(fā)。
早在2000年,隨著第一代互聯(lián)網(wǎng)的興起,云存儲服務(wù)就已經(jīng)誕生,但是并沒有持續(xù)太久的時間。早期云存儲服務(wù)的大起大落與當時的社會經(jīng)濟環(huán)境有關(guān),也與當時的服務(wù)模式不成熟有關(guān)。之后,以亞馬遜的崛起為標志,第二代云存儲服務(wù)的浪潮席卷而來。亞馬遜的云存儲服務(wù)對于公有云服務(wù)的發(fā)展起到了推動作用。
如今,云存儲的應(yīng)用已經(jīng)相當廣泛。盡管如此,我們看到的只是冰山一角,云存儲市場蘊藏著非常大的商機。過去,大量數(shù)據(jù)按照傳統(tǒng)的計算模式和存儲模式、使用。隨著物聯(lián)網(wǎng)以及下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,人們不僅要求把數(shù)據(jù)存儲起來并出去,而且希望進行數(shù)據(jù)交換和融合。只有經(jīng)過這一過程,數(shù)據(jù)的潛在價值才能被充分挖掘出來。如果你只孤立地看待某一類數(shù)據(jù),可能發(fā)現(xiàn)不了它有多大價值,但是如果把這些數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)放在一起,你就會發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的價值是多么可觀。
把應(yīng)用移到云中去
今天,智能環(huán)保、智能交通等應(yīng)用都是相互割裂的。其實,這些應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是相互關(guān)聯(lián)的。如果人們能把不同應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)整合在一起,那么就可以在更高的層面上掌控整個應(yīng)用的大局。
物聯(lián)網(wǎng)一般包括三層,即感知層、接入層和應(yīng)用層。感知層和接入層可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心。應(yīng)用層負責處理和管理數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)真正使用起來。處理如此大量的數(shù)據(jù),如果仍舊采用傳統(tǒng)的存儲模式,其成本是非常高的,而云存儲能以更低的成本實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲。數(shù)據(jù)量越大,云存儲的成本和效率優(yōu)勢就越明顯。
從數(shù)據(jù)服務(wù)的角度劃分,云服務(wù)可以分成SaaS、PaaS和IaaS。在SaaS層面,云存儲通常體現(xiàn)為應(yīng)用服務(wù)。以谷歌地圖為例,用戶的數(shù)據(jù)被采集并顯示在地圖上。用戶數(shù)據(jù)被采集后直接進入系統(tǒng)的底層,這就需要有基礎(chǔ)架構(gòu)層的支撐。如果每一個應(yīng)用都自己做數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)檢索和優(yōu)化工作,以滿足高帶寬、低延時的要求,那么應(yīng)用開發(fā)的工作量是非常巨大的。如果用一個平臺級的服務(wù)去支撐這些應(yīng)用,那么用戶在應(yīng)用層面的開發(fā)工作量就會大大減輕。
無線物聯(lián)網(wǎng)、移動客戶端會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。不同客戶端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都有自己的特性。用戶需要把這些不同類型的數(shù)據(jù)按其本身的特性存儲下來,然后再進行交換、融合。這一處理方式與傳統(tǒng)的計算和存儲模式大不相同。這也直接導致了云存儲服務(wù)的興起。
在搜索引擎方面,谷歌做得比較成功。搜索引擎本身就是一種服務(wù)。谷歌的搜索引擎除了可以被谷歌使用之外,其他用戶是不是也能使用它的一部分,并與自己的應(yīng)用相結(jié)合呢?云計算架構(gòu)擁有自己的數(shù)據(jù)庫。用戶如何才能把數(shù)據(jù)庫服務(wù)、緩存服務(wù)、安全服務(wù)等全都變成云上的服務(wù)呢?上述問題都值得深入思考。如果把所有的應(yīng)用服務(wù)都變成云上的服務(wù),那么這些應(yīng)用服務(wù)就很容易被串聯(lián)起來,人們在應(yīng)用開發(fā)方面的工作量也會大大減輕。
數(shù)據(jù)交換與融合
云存儲服務(wù)的最終目標是,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模效應(yīng),而且能夠支撐各種類型的數(shù)據(jù)。在這個基礎(chǔ)上,如果能夠進一步實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合,那么原始數(shù)據(jù)又會產(chǎn)生出新的數(shù)據(jù)。云存儲服務(wù)還要能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲與管理,并且可以在用戶需要時提供數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)。
云計算實際上是對現(xiàn)有計算資源的一次再分配,其核心是將計算能力或計算服務(wù),作為一種商品,出售給需要它的企業(yè),從而為企業(yè)降低硬件采購成本,動態(tài)調(diào)節(jié)計算資源以應(yīng)對起伏的數(shù)據(jù)服務(wù)需求,繼而降低企業(yè)信息環(huán)節(jié)運營成本。云計算是未來信息服務(wù)的發(fā)展趨勢之一,并且已經(jīng)在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生了廣泛應(yīng)用,有著很大的發(fā)展前景。
在2011全國“兩會”期間,浪潮集團董事長兼CEO孫丕恕接受媒體采訪時表示,現(xiàn)在可以把信息產(chǎn)業(yè)規(guī)劃為四個時代:第一個是大型機時代;第二是個人電腦時代,這個時代硬件制造業(yè)達到了其發(fā)展的頂峰;第三個是互聯(lián)網(wǎng)時代,信息技術(shù)也于此時變得家喻戶曉;現(xiàn)在,則是以云計算為核心的第四代。因此,除了技術(shù)上的跨越外,由互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)向云計算或者說物聯(lián)網(wǎng)時代轉(zhuǎn)變,將會徹底改變IT業(yè)的生存環(huán)境,催生更多創(chuàng)新的商業(yè)形式。
孫丕恕從總體上分析認為,在云計算領(lǐng)域,中國和國外的差距還沒有那么大,大家基本處于同步,只是有條件好一點或者條件差一點的標準,但是沒有實質(zhì)上的差別。
與孫丕恕的觀點相似,全國政協(xié)委員、中央財經(jīng)大學證券期貨研究所所長賀強更加看好云計算的實用性。賀強在接受媒體采訪時表示:“今后一切復雜的計算、收集數(shù)據(jù)、計算過程都靠云計算中心完成了,你需要什么數(shù)據(jù)找它給你提供服務(wù)就可以,這可以節(jié)約大量資源,降低整個社會的信息流通成本。”并且,他將在此次全國“兩會”上提議把云計算產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
當然,面對誘惑如此之大的新興技術(shù)領(lǐng)域,我國目前依然面臨不少困難。首當其沖的是網(wǎng)絡(luò)帶寬。雖然經(jīng)過了多年基礎(chǔ)建設(shè),我國寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋面已經(jīng)有了很大改善,網(wǎng)速也有了明顯提升,但相對于發(fā)達國家,我國網(wǎng)絡(luò)整體帶寬以及使用費用方面依然遠未達到云計算的需求水平,很難承擔超大規(guī)模的云計算數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。兩會期間,就有多名人大代表提出國內(nèi)通信費用過高,通信速度較慢的問題。但從我國現(xiàn)狀來看,這個矛盾在短時間內(nèi)應(yīng)該難以解決。
具有企業(yè)家、科學家雙重身份的鄧中翰院士在接受媒體采訪時表示自己比較看好云計算。他認為,過去十年全球計算架構(gòu)發(fā)生了重大變化,正在從分散走向云計算,這種變化也同時為新的芯片和半導體產(chǎn)業(yè)帶來巨大的發(fā)展機遇。因為,每一次國際大的變革都會誕生出一些新企業(yè),這些新企業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品大都起到了填補新需求的需要。同時,鄧中翰還透露,國家工程院正在制訂到2030年在半導體高端芯片領(lǐng)域里面的規(guī)劃和路線圖,希望國家能夠抓住“大的、全球性的、分散式的計算逐漸走向云計算”這樣一個技術(shù)變革過程的機會。
在2011年全國兩會期間,鄧中翰拿出兩個提案:提議制訂中華人民共和國自主創(chuàng)新法,以及提議國家加大對半導體、集成電路等薄弱環(huán)節(jié)的支持力度。顯然,鄧中翰更加注重對于物聯(lián)網(wǎng)的研究。
鄧中翰對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)做了一個估計,他認為,中國物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)今年可以達到千億級別。物聯(lián)網(wǎng)會把信息化滲透到日常工作和生活的每一個角落,具有廣泛的應(yīng)用前景,物聯(lián)網(wǎng)距離人們的生活比之其他高新技術(shù)顯然更加接近。從行業(yè)應(yīng)用角度來說,涉及到自動控制、信息化、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等,類似于國家級大型的電網(wǎng)、交通樞紐方面的控制、以及高鐵領(lǐng)域,都可以歸結(jié)到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,可以說,物聯(lián)網(wǎng)無處不在。
當然,和其他專家一樣,鄧院士對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)本身的規(guī)范化發(fā)展,也有一些擔憂。物聯(lián)網(wǎng)所包含的核心技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展了許多年,相對比較成熟,但同時也造成了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)門檻低,市場混亂等境況。相對于資本市場的追逐及政府的重視,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化,應(yīng)用化步伐還相對滯后,未來還有很多政策、法規(guī)、產(chǎn)業(yè)孵化環(huán)境需要進一步完善。
物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的領(lǐng)軍人物之一,全國政協(xié)委員、中國工程院院士鄔賀銓對于國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展表達了類似的擔憂。鄔賀銓說,目前國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)“虛火”很大,一度出現(xiàn)國內(nèi)比國外熱、媒體比市場熱、政府比企業(yè)熱、股市比投資熱、教育比科研熱、包裝比創(chuàng)新熱等現(xiàn)象。相關(guān)資料顯示,僅2009年,全國就有28個省市將物聯(lián)網(wǎng)作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點,80%以上城市將物聯(lián)網(wǎng)列為主導產(chǎn)業(yè),福州、深圳、昆山、杭州、成都、西安等城市也都加快了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的布局。鄔賀銓指出,他在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),越來越多的地方政府爭相發(fā)展物聯(lián)網(wǎng),但一些地方政府還沒有真正弄清物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義。
鄔賀銓認為,物聯(lián)網(wǎng)剛剛起步,從技術(shù)上和體制上都還沒做好準備,各界對物聯(lián)網(wǎng)蛋糕的制造過程要耐心一點。鄔賀銓進一步指出:諸多核心技術(shù)還沒有完全掌握在中國手中。中國自主知識產(chǎn)權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不夠多,傳感器甚至80%依賴進口,無錫應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)視太湖藍藻,其中進口的傳感器價格更高達40萬元,如此之高的成本嚴重限制了物聯(lián)網(wǎng)的推廣和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);云計算;智能處理
中圖分類號:TP39
1云計算與物聯(lián)網(wǎng)
1.1云計算的含義
云計算是一種滿足資源使用和交付的形式的新奇的商業(yè)的計算模型,用戶在這個網(wǎng)絡(luò)里能獲取他們所需要的平臺或是軟硬件等資源。云計算將來有可能軟件產(chǎn)業(yè),其應(yīng)用能被隨意的收買,許可也能被隨時生效,然后應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)上,來進行資源共享。云計算所運用的關(guān)鍵技術(shù)包括:分布式的計算技術(shù)能夠把龐大的任務(wù)分割成很多個子任務(wù),同時把它們分別放在不同的計算節(jié)點上,然后再來運用與計算,這樣大大加強了平臺對大量數(shù)據(jù)的處理能力;彈性規(guī)模擴展技術(shù)能提供給各類應(yīng)用框架以相應(yīng)的集群類型,然后按照所需的擴展方式,增加一些資源;虛擬化技術(shù)能進行虛擬資源更換物理資源;分布式的存儲技術(shù)能使用網(wǎng)絡(luò)里的多臺服務(wù)器里所存儲的各種資源,來解決一臺服務(wù)器無法滿足存儲要求的現(xiàn)狀,同時統(tǒng)一的管理這些存儲資源,確保數(shù)據(jù)使用時的可靠、安全;多租戶技術(shù)滿足很多個用戶要同時使用相同的軟硬件資源的需求,還能給相應(yīng)的客戶軟件服務(wù)提供數(shù)據(jù)隔離、性能定制、架構(gòu)擴展、客戶化配置等功能。
1.2物聯(lián)網(wǎng)的含義
物聯(lián)網(wǎng)是一種新型的網(wǎng)絡(luò),它利用全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、射頻識別器等傳感設(shè)備,依照規(guī)定的協(xié)議,將事物與網(wǎng)絡(luò)連接起來,以此來交換信息和通信,從而達到識別、跟蹤、定位、管理和監(jiān)控事物的目的。物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)對象不斷擴大,從人擴大到物,它是借助目前網(wǎng)絡(luò),把全新的IT技術(shù)應(yīng)用到各個行業(yè)中去,仔細研究,就是在電網(wǎng)、橋梁、鐵路、供水系統(tǒng)等各類社會設(shè)施中安裝傳感設(shè)備,然后通過RFID和無線數(shù)據(jù)通訊等技術(shù)手段,將人類社會環(huán)境和物理系統(tǒng)融合到一起,使信息資源得到充分利用,從而大大提高了生產(chǎn)力。現(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成了相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈和固定的商業(yè)模式:在政府的引導下,運營商供應(yīng)服務(wù)的,把運用解決方式當作主要任務(wù),保障傳輸通信和計算能力以及基本的傳感感知能力。有了政府的大力支持,很大程度地加快了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度。如今,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到應(yīng)用。
2基于云計算物的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺
2.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對電信運營商的影響
物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)由感知層、傳輸層、存儲層和控制層四部分構(gòu)成的。感知層是利用“鍵盤”、“鼠標”等器件來探索力、熱、電、光、位移等信息;傳輸層是用來給無線傳感網(wǎng)和電信網(wǎng)傳輸信息的總線;存儲層是用來將獲取的濕度、溫度以及電子標簽編碼等信息裝備到傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的存儲設(shè)備;控制層是用來大規(guī)模快速處理信息的CPU。
傳統(tǒng)的電信運營商就相當于物聯(lián)網(wǎng)里面的傳輸層,它利用無線傳輸技術(shù),給采集信息和接收信息牽線搭橋。但目前的運營商不僅能夠提供信息通道,運營商還希望借助現(xiàn)有的技術(shù)、資源,把業(yè)務(wù)擴展到網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)里最核心部分控制層,把網(wǎng)絡(luò)的運營能力最大程度地釋放,然后供應(yīng)給應(yīng)用集成,為用戶提供更為方便的服務(wù)。運營商通過銷售信息所獲得的利潤遠遠大于傳統(tǒng)的通信費和流量費。
電信運營商要想更好的迎合物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向,就得好好發(fā)揮潛能,利用自己所擁有的網(wǎng)絡(luò)客戶,連接互聯(lián)網(wǎng)和無線傳網(wǎng)絡(luò),搭建物聯(lián)網(wǎng)的運營平臺,集合所有的產(chǎn)業(yè)鏈,為客戶提供統(tǒng)一的電信級的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。但要想做到這一點,必須要求物聯(lián)網(wǎng)有這些功能:(1)業(yè)務(wù)開通、受理、計費功能。作為客戶物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)全面服務(wù)的供應(yīng)商,必須制定針對廠商、客戶和第三方應(yīng)用提供商的完善的運營服務(wù)體系,對所有包含的服務(wù)采用開通、受理、計費等功能。(2)信息采集、計算、存儲、顯示功能。與互聯(lián)網(wǎng)有所不同,物聯(lián)網(wǎng)會包含很多巨型的動態(tài)數(shù)據(jù),對采集來的事物的信息來進行處理和運算。例如我們現(xiàn)在運用的GPS導航、Google地球模式等設(shè)備,它們需要提供實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和物理地址,并及時作出反饋的服務(wù),而類似這種應(yīng)用生成的大量數(shù)據(jù),都決定了物聯(lián)網(wǎng)平臺必須具有信息采集、計算、存儲能力。(3)節(jié)點配置與控制功能。未來物聯(lián)網(wǎng)需要物與物的相連,世間每一樣東西都可能擁有獨立的IP地址被接入到電信運營商的網(wǎng)絡(luò)中,于是便建設(shè)了無數(shù)個傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,如果要對它們進行管理和監(jiān)測,這時物聯(lián)網(wǎng)就必須具備節(jié)點狀態(tài)檢測、合理參數(shù)配置、節(jié)點升級和節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲等功能。
2.2云計算對物聯(lián)網(wǎng)運營平臺上的重要性
通過對物聯(lián)網(wǎng)運營平臺的特點和需求的分析,我們能看出物聯(lián)網(wǎng)需要有大規(guī)模的資源和很強的計算能力,而對這樣大數(shù)量數(shù)據(jù)的計算就需要運用到云計算技術(shù)。基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)的運營平臺包括下面幾個部分:
2.2.1物聯(lián)網(wǎng)和云計算的基礎(chǔ)設(shè)備與服務(wù)。云計算所運用的基礎(chǔ)設(shè)備包括服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和帶寬等出售的設(shè)備。采用虛擬化技術(shù)處理物理資源,讓物聯(lián)網(wǎng)運營平臺的行業(yè)間或是同一行業(yè)間各類客戶能共享資源,而且不受地點和設(shè)備的約束,這樣能夠更加合理的利用資源,避免資源的浪費,大大地降低了成本,并且在一定程度上提高了使用質(zhì)量。
2.2.2物聯(lián)網(wǎng)和云計算的軟件與服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)和云計算利用虛擬的物理資源供應(yīng)客戶所需要的具體服務(wù),也可以專門被第三方使用。第三方提供軟件,然后云平臺利用虛擬化技術(shù)分租給多個商戶,同時讓這些租戶共享資源,按照所需來計費,大大降低了成本,提高了資源使用率。
2.2.3物聯(lián)網(wǎng)和云計算的平臺與服務(wù)。云平臺是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容,具有配置與控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,采集與計算信息的功能,它利用分布式的計算技術(shù)、分布式的存儲技術(shù)來分析大量的數(shù)據(jù),提供大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)實時處理服務(wù)。云平臺能處理多項任務(wù)和多項業(yè)務(wù),還能根據(jù)不同行業(yè)的特性,分離計算功能,制定最合理的計算模型,然后供云調(diào)用利用。
2.3物聯(lián)網(wǎng)和云計算促進新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的表現(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)的前進依賴云計算的海量數(shù)據(jù)處理能力,而云計算的前進離不開于物聯(lián)網(wǎng)的拓展,它們二者密不可分。物聯(lián)網(wǎng)提供人和物、物和物的信息交換與無縫接入,從而滿足實時管理、控制世間萬物的需求;而云計算是依附在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用虛擬化技術(shù)來進行信息資源共享,是一種花費少、可靠性高、擴展性高的服務(wù)模式。
物聯(lián)網(wǎng)與云計算使人們的生活和生產(chǎn)方式煥然一新,讓生產(chǎn)步驟變得更簡單,讓生產(chǎn)效益變得更高,促進了新材料、新能源、新信息等很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動:物聯(lián)網(wǎng)和云計算的硅材料產(chǎn)業(yè);物聯(lián)網(wǎng)納米集成電路技術(shù)。新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動:物聯(lián)網(wǎng)和云計算掌控風能和太陽能;物聯(lián)網(wǎng)與云計算的海洋能發(fā)電存儲技術(shù)。新信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動:物聯(lián)網(wǎng)和云計算的升天和落地模式;云安全技術(shù)引發(fā)的可信安全的知識產(chǎn)業(yè)萌發(fā);促進智能交通、家居等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;促進增值服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3小結(jié)
架構(gòu)基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺,不僅讓物聯(lián)網(wǎng)滿足了目前電信運營商發(fā)展的需求,同時促進了其他新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,完全證明了建立這個平臺是正確的。隨著科技的發(fā)展,云平臺不斷的優(yōu)化,云計算能力不斷的提升,我們確信基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺的發(fā)展前景是很可觀的。
參考文獻:
[1]李新苗.物聯(lián)網(wǎng)牽手云計算的“兩大關(guān)鍵”[J].通信世界,2010,7.
[2]聶曉.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)安全研究[J].工礦自動化,2013,4.
[3]梅海濤.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺淺析[J].電信技術(shù),2011,5.
[4]楊珂,郭曉軍.云技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的影響探討[J].現(xiàn)代物業(yè)(中旬刊),2012,6.
作為一種新型計算模式,云計算的應(yīng)用對于改善物聯(lián)網(wǎng)運營平臺的信息處理與計算能力具有重要作用。本文首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)運營平臺的總體結(jié)構(gòu)構(gòu)建,然后具體探討了物聯(lián)網(wǎng)運營平臺構(gòu)建中采用的關(guān)鍵云計算技術(shù),以期為相關(guān)技術(shù)與設(shè)計人員提供參考。
【關(guān)鍵詞】云計算 物聯(lián)網(wǎng)運行平臺 構(gòu)建
物聯(lián)網(wǎng)的智能處理過程需在信息技術(shù)的支持下才能完成,而IT技術(shù)與通信技術(shù)未來發(fā)展的結(jié)合點便為云計算技術(shù)。云計算具備信息數(shù)據(jù)快速處理的性能,若要將其迅速普及到各行各業(yè)和社會中,則必須依靠高速及寬大的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。因此,加強有關(guān)基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺構(gòu)建分析,對于改善物聯(lián)網(wǎng)運營平臺的設(shè)計質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。
1 物聯(lián)網(wǎng)運營平臺的總體結(jié)構(gòu)構(gòu)建
在綜合分析物聯(lián)網(wǎng)運營平臺需求與特點的基礎(chǔ)上可以發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)需具備大規(guī)模的資源與數(shù)據(jù)處理能力,而對于大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理與計算則必須使用云計算技術(shù)。基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺通常包含以下內(nèi)容:
1.1 平臺服務(wù)
作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,云平臺具備控制與配置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、信息計算與采集的功能,其通過分布式計算技術(shù)和分布式存儲技術(shù)對海量數(shù)據(jù)信息進行分析,并給出大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)動態(tài)處理服務(wù)。云平臺能同時對多項業(yè)務(wù)及任務(wù)進行處理,且能依據(jù)不同業(yè)務(wù)特點對計算功能進行分離,以構(gòu)建優(yōu)化計算模型供云調(diào)用利用。
1.2 軟件服務(wù)
物聯(lián)網(wǎng)與云計算可通過虛擬物力資源向客戶提供基本的業(yè)務(wù)服務(wù),也可專門供第三方使用。第三方提供軟件,云平臺通過虛擬化過程分別租賃給不同的商戶,且讓不同租戶間進行資源共享,依據(jù)租戶需求實施計費,此種方式不僅能大幅度降低運行成本,還可改善資源利用率。
1.3 基礎(chǔ)設(shè)備服務(wù)
云計算應(yīng)用過程中所需的基礎(chǔ)設(shè)備有網(wǎng)路設(shè)備、服務(wù)器、帶寬、存儲設(shè)備等出售設(shè)備。利用虛擬化模型對物理資源進行有效處理,可促進物聯(lián)網(wǎng)平臺不同行業(yè)間或同行業(yè)間不同客戶間的資源共享,且不會受到設(shè)備與地點的限制,由此便能加大資源的有效配置,減少資源浪費,且可大幅度降低成本,提高使用質(zhì)量。
2 物聯(lián)網(wǎng)運營平臺構(gòu)建采用的關(guān)鍵云計算技術(shù)
2.1 用戶個性化推薦與用戶聚類的分布式應(yīng)用構(gòu)建
在應(yīng)用構(gòu)建前應(yīng)先開展應(yīng)用業(yè)務(wù)分析,在組織和評估內(nèi)外部資源的基礎(chǔ)上界定不同類的業(yè)務(wù)問題;依據(jù)應(yīng)用種類的差異進行數(shù)據(jù)采集與處理,并按照應(yīng)用需要采用網(wǎng)頁解析、爬蟲、分詞等技術(shù)對數(shù)據(jù)實施獲取與辨認。對于已采集到的數(shù)據(jù)進行處理方法通常有數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)格式化、數(shù)據(jù)量化處理與數(shù)據(jù)整合等。在選用獨立性變量時要構(gòu)建分類模型,采用不同的數(shù)據(jù)挖掘算法以實現(xiàn)用戶分群功能。依據(jù)聚類結(jié)果開展業(yè)務(wù)解析,并依據(jù)不同用戶群的特質(zhì)建立個性化方案。
2.2 數(shù)據(jù)挖掘算法
以云計算為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)挖掘算法的分布式文件系統(tǒng)HDFS是分布式計算平臺的重要組成部分。在平臺構(gòu)建時要先全面分析了解分布式文件系統(tǒng)的write-one-read-many訪問模型及其對于并行計算、分布式文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及其Namespace、分布式文件系統(tǒng)的Datanode與Namenode劃分機制及Master/Slave架構(gòu);然后研究分析Hadoop中的并行計算算法,其主要包括并行計算算法的應(yīng)用程序接口、通訊過程與其RPC實現(xiàn)機制、應(yīng)用程序處理流程與基本組成、解決死鎖問題的錯誤處理機制等。在此類研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)建基于Hadoop的包括SSH安裝配置、硬件環(huán)境配置、Hadoop服務(wù)、環(huán)境變量設(shè)置、分布式文件系統(tǒng)的目錄文件結(jié)構(gòu)設(shè)置、Data Node與Name Node配置、配置文件參數(shù)等部分的云計算集群平臺。
2.3 數(shù)據(jù)挖掘算法的并行算法實現(xiàn)
數(shù)據(jù)娃聚算法的并行算法實現(xiàn)主要通過以下流程:對類數(shù)據(jù)挖掘算法實施對應(yīng)的MapReduce改造;對算法中的各MapReduce過程進行具體定義;在Hadoop平臺上開展編碼;測試已完成的數(shù)據(jù)挖掘并行算法。解析效果評測數(shù)據(jù)主要為SougouT 1TB或天王200G網(wǎng)頁數(shù)據(jù),任意抽取不同網(wǎng)頁開展人工測評,正文提取的準確率應(yīng)保證高于90%。
采用MapReduce對定義輸入輸出格式化OutFormat與InputFormat類、Reducer與Mapper類等過程進行處理,利用對MapReduce的參數(shù)和過程函數(shù)定義調(diào)整來改善算法的并行度,由此完成具有高度并行的分布式數(shù)據(jù)挖掘算法,集群中的機器數(shù)量與算法數(shù)據(jù)處理能力接近線性分布。
3 結(jié)束語
云計算技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量將直接關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)運營平臺的構(gòu)建水平與功能使用,因此,相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強有關(guān)基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺構(gòu)建研究,總結(jié)平臺構(gòu)建的基本要點及關(guān)鍵云計算處理措施,以逐步改善平臺構(gòu)建中的云計算應(yīng)用水平。
參考文獻
[1]梅海濤.基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺淺析[J].電信技術(shù),2011,13(14):74-75.
[2]于洋.構(gòu)建基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺分析與研究[J].電腦知識與技術(shù),2013,06(10):61-62.
[3]王昆昆.論基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺建設(shè)[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用,2013,05(35):57-58.
作者簡介
劉倩(1981-),女,滿族,碩士研究生學歷。現(xiàn)為寧夏大學數(shù)學計算機學院講師。主要研究方向為圖形圖像處理與多媒體技術(shù)。
隨著城市規(guī)模的發(fā)展,傳統(tǒng)的交通流參數(shù)計算方式已經(jīng)無法滿足大量視頻數(shù)據(jù)的處理。云計算的出現(xiàn)使圖像處理技術(shù)能夠得到更好發(fā)展。本文首先介紹了云技術(shù),建立了基于云計算的數(shù)字圖像處理平臺。同時提出一種具有一定自適應(yīng)功能的基于Kalman濾波理論的背景預測與更新方法,從而提出云模式與交通流參數(shù)監(jiān)測融合的數(shù)據(jù)處理技術(shù),并對該架構(gòu)下的交通流參數(shù)進行實驗驗證。
【關(guān)鍵詞】云計算 云架構(gòu) 圖像處理 交通流
1 引言
隨著我國交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展,給人們生活帶來了巨大便捷的同時,由于汽車數(shù)量的增多,造成了交通的日益惡化,交通堵塞現(xiàn)象十分嚴重。為了有效緩解這種局面,在現(xiàn)有交通資源下,挖掘已布設(shè)在各道路環(huán)境中的監(jiān)控攝像機資源,主動利用其提供的視頻圖像數(shù)據(jù)來感知道路交通流參數(shù),實現(xiàn)交通檢測的目的。
交通流監(jiān)測系統(tǒng)是依據(jù)交通流流體理論的空間和時間離散化數(shù)學模型,將交通線路上的攝像頭獲取的車流圖像建立相對應(yīng)的二維模型。同時隨著城市規(guī)模的發(fā)展,傳統(tǒng)的交通流參數(shù)計算方式已經(jīng)無法滿足大量視頻數(shù)據(jù)的處理。對于這一問題,我們提出將云計算的技術(shù)運用到交通流監(jiān)測中,作為一種新的計算模式和共享云計算的架構(gòu)方法,云計算在高性能計算和海量數(shù)據(jù)存儲方面具有明顯優(yōu)勢,云計算平臺能將資源虛擬化,同時進行有效且動態(tài)的資源劃分和分配。
2 基于視頻的交通流參數(shù)檢測
2.1 交通流參數(shù)的提取
圖2為現(xiàn)有交通流分布圖,車輛檢測是視頻交通監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ),其中交通流目標提取算法分為背景建模、幀差和目標跟蹤等計算。背景建模方法避免了幀差法前景區(qū)域提取不完整的問題,采用高斯混合模型相較于其他算法(Kalman濾波算法、平均法、選擇更新法)能利用高斯模型更好地給出像素點分布,多模型防止前景點對背景點的建模干擾,消除背景規(guī)律性晃動。
運用數(shù)字圖像處理的技術(shù),對圖像進行數(shù)字化、編碼、圖像增強、恢復、重建、分析,獲取道路的坐標映射以及車流量信息。
2.2 基于Kalman濾波理論的自適應(yīng)背景預測與更新建模法
基于視頻的車輛交通流檢測,目前提出的車流量檢測算法都存在一定的缺陷,不能解決影響檢測精度和實時性等所有間題。因此我們提出了一種改進的具有一定自適應(yīng)功能的基于Kalman濾波的背景預測與更新法,可實現(xiàn)建模函數(shù)的自適應(yīng)修正和不同階段的背景匹配更新。
實驗表明:隨著時間的推移,以上背景建模法將與場景匹配的權(quán)值逐漸增大,而不匹配的高斯函數(shù)的權(quán)值將日益縮小。
3 實驗結(jié)果分析
系統(tǒng)在PC機上運行,在VS2010平臺下,輸入自拍的復雜城區(qū)道路上的視頻流,利用以上自己研究的算法,自己設(shè)計開發(fā)了相應(yīng)的軟件,通過實驗驗證,效果較好。
當系統(tǒng)正常工作時,終端能夠從服務(wù)器獲取周邊節(jié)點的路況信息,同時利用云計算的快速圖像處理。按照等級將對應(yīng)的路段按照不同的路段加以區(qū)分,在GIS系統(tǒng)中將不同的路段按照對應(yīng)的交通等級進行顏色區(qū)分顯示,當鼠標指向具體的路段時,也能夠顯示具體的數(shù)值,是個節(jié)點的交通信息能夠非常直觀的進行顯示。
通過視頻圖像采集、視頻圖像預處理、背景建模等過程。在單位時間內(nèi),根據(jù)車輛計數(shù)就可以求出車流量。
經(jīng)測量得到,車模的速度在1m/s左右,按照1:24的比例換算成實際速度在80km/h左右,寬度測量誤差為4.25%,長度測量誤差為2.28%,車型匹配準確率為100%。
4 結(jié)論
本文從交通流現(xiàn)狀出發(fā),介紹了云計算基礎(chǔ)知識,并建立了私有云計算平臺。然后針對道路環(huán)境實際應(yīng)用需求,在現(xiàn)有的解決方法下,提出一種改進的具有一定自適應(yīng)功能的Kalman濾波建模法;同時,解決了車輛的長度、寬度、車輛速度等參數(shù)測量,通過構(gòu)建的私有云平臺,能夠快速精確的計算道路占有率、及交通運輸能力分析,為交管部門提供了可靠的基礎(chǔ)參數(shù)信息。
參考文獻
[1]黃振宇.基于云計算的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D].上海:上海交通大學,2011.
[2]楊文志.云計算技術(shù)指南:應(yīng)用、平臺與架構(gòu)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2010.
[3]王鵬.云計算的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用實例[M].北京:人民郵電出版社,2010.
[4]張良將.Hadoop云平臺下的并行化圖像處理實現(xiàn)[D].上海:上海交通大學,2012.
[5]李新法.基于視頻圖像處理的交通流檢測方法[J].城市建設(shè)理論研究,2013.
[7] 李剛.基于背景差法和幀間差法的運動目標檢測方法[J].儀器儀表學報,2006(27) 962-964.
[8]高建平.基于圖像處理的交通信息采集[D].上海:同濟大學,2006.
[9]王圣男.智能交通系統(tǒng)中基于視頻圖像處理的車輛檢測與跟蹤方法綜述[D].浙江:寧波大學,2005.