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云计算在物联网中的应用研讨

发布时间:2018-12-31 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    云计算在物联网中的应用研讨作者:未知   摘要:云计算这一新兴名词已经逐渐进入了我们大众的视野,作为一种新的服务模式已然成为计算机科学领域的一个研讨热点。本文在介绍与计算观念、事务原理以及与物联网关系的基础上,探讨云计算在物联网中的应用及展望。运营管理系统借助云计算和物联网技能将企业的生产过程、调度监控、工作处理、决策等业务过程进行数字化,通过各种信息系统网络加工生成新的信息资源,提供给各层次的人们洞悉、观察各类动态业务中的一切信息。展示云计算和物联网的无限潜力,以及在现实中应用的辽阔前景。
  【关键词】云计算;物联网; 云计算与物联网的关系;问题与挑战
  中图分类号:C35 文献标识码: A
  引言
  在信息爆炸的当今时代,信息的传播早已是最关键也是最基础的步骤。而相较于从前来说当今需要存储和计算的数据呈指数型增长。传统的硬件架构服务器与运算器面对如此强大的数据量只可望洋兴叹。所以需要一个超级计算机协助用户来处理数据,而对于个人来说这样的运算能力是无法迅速处理海量数据的,有人提出如果将互联网当做一台主机的话,所有的这些问题都会迎刃而解,于是云技能应运而生。 云计算一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式,发展前景相当辽阔。
  一、云计算的观念
  狭义云计算指厂商通过分布式计算和IT基础设施的使用模式,以免费或者按需租用方式向企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务。广义云计算是指厂商利用互联网闲散计算和存储资源,为企业用户提供按需即取的高效的服务方式。
  云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学观念的商业实现。它是一种服务的交付和使用模式,通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。 通俗的理解是,云计算的“云”便是存在于互联网上的服务器集群上的资源,它包括硬件 资源(服务器、存储器、CPU 等)和软件资源(应用软件、集成开发环境等),本地计算机只需要 通过互联网发送一个需求信息,远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返 回到本地计算机,最大的特点便是建立在虚幻的基础长进行事务的。用一种比喻说法,云便是网络、互联网的上的你一个人的活 N个人帮你干。
  二、物联网的观念
  物联网现已成为当前生界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。目前,我国物联网发展与全球同处于起步阶段,初步具备了一定的技能、家当和应用基础,呈现出良好的发展态势。
  物联网:是指在现实世界中,那些具有一定的感知能力,识别能力或者具有其他智能化特点的传感设备。除了我们刚才提到的传感器,RFID以外,像二维码,小范围的无线传输技能,或者一些移动通讯的模块等等,都能够算在其中的范围内。总的来说,物联网技能基本便是通过网络设施实现信息的传输和管理的技能,从而让人们能够打破空间距离的限制,更好的实现隔空交流或者是设备的抑制。
  物联网的核心和基础仍然是互联网,是对互联网的延伸和扩展;其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信。物联网观念的问世,打破了之前的传统思想。过去的思绪一直是将物理基础设施和 IT 基 础设施分开,一方面是机场、公路、建筑物等,另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球。
  三、云计算与物联网之间的关系
  1、物联网的发展离不开云计算,物联网对云计算有着很强的依赖性。
  最初,云计算从两方面促进物联网的实现。一方面,它是物联网技能中的核心局部。由于云计算通俗的说便是一个用于处理数据的计算平台,通过强大的云计算技能能够使物联网中各类物品的实时动态管理和智能分析变得可能。另一方面,随着物联网规模的迅速扩大,其发展自然和云计算联合起来。当物联网中涉及的物品不多时,可能不需要云计算便能够进行数据的处理、分析,但当整个行业都整合起来变成一个行业物联网时,就不能不在云计算的基础上才能运行起来。
  其次,云计算将互联网与物联网智能联合在一同。云计算的创新型服务交付模式,简化服务的交付,加强物联网和互联网之间及其内部的互联互通,能够实现新商业模式的快速创新,促进物联网和互联网的智能融合。
  最终,云计算(Cloud Computing)是效用计算,网络存储等网络技能发展相联合的产物。通过在云计算的技能支持下,物联网能够更好的增强自身数据储存、分析、处理的能力,完善了在技能方面的某些缺陷。所以物联网对云计算有着很强的依赖性和应用共享性。也是的使物联网的出现及发展成为可能。
  2、云计算与物联网的融合
  它们互不隶属,但它们之间却有着千丝万缕的联系。 物联网与云计算都是基于互联网的,能够说互联网便是它们相互连接的一个纽带。人类是从对信息积累搜索的互联网方式逐渐的向对信息智能判断的物联网方式前进。而且这样的信息智能是联合不同的信息载体进行的。互联网教会人们怎么看信息,物联网则教会人们怎么用信息,更具智慧是物联网的特点。由于把信息的载体扩充到“物”,因此,物联网必然是一个大 规模的信息计算系统。 通过前面的分析可知,物联网便是互联网通过传感网络向物理世界的延伸,它的最后指标 便是对物理世界进行智能化管理。物联网的这一使命,也决定了它必然要由一个大规模的计算 平台作为支撑。 由于云计算从性子上来说便是一个用于海量数据处理的计算平台,因此,云计算技能是物 联网涵盖的技能范畴之一。随着物联网的发展,未来物联网将势必产生海量数据,而传统的硬件架构服务器将很难满足数据管理和处理要求。如果将云计算运用到物联网的传输层与应用 层,选取云计算的物联网,将会在很大程度上提高运行效率。能够说,如果把物联网当作一台主机的话,云计算便是它的 CPU。   3、云计算的实用技能是物联网实现条件
  要实现云计算对物联网的服务支撑,云计算的关键技能有着很大程度的影响。具体来说, 云计算的超大规模、虚拟化、多用户、高可靠性、高可扩展性等特点恰是物联网规模化、智能 化发展所需的技能。
  ①虚拟化技能,也是云计算的基础。只管云计算和虚拟化并非捆绑技能,二者同时使用仍可正常运行并实现优势互补。云计算和虚拟化二者交互事务,云计算解决方案依靠并利用虚拟 化提供服务。为了提供“按需使用,按使用付费”的服务模式,云计算供应商必须利用虚拟化 技能。因为惟有利用虚拟化,他们才能获得灵活的基础设施以提供终端用户所需的灵活性。实现了 IT 虚拟化,能真正实现资源共享和 IT 服务能力的按需提供,这其中关键技能就涉及到服 务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化,当然如果可以将服务器、网络和存储进行融合,让服 务器与网络之间,网络与存储之间也可以达到资源共享的虚拟化,这将会在计算能力的有效利 用,服务能力的错峰处理等方面更具有吸引力。
  ②高可靠性,高可扩展性。在未来物联网中,每个连网物体都会有一个标识,分配一个IP 地址,进而接入网络。数十亿甚至数百亿的传感网络节点需要进行配置、管理和监控,这 就需要物联网运营平台具备节点参数配置、节点状态监测、节点远程唤醒/激活/抑制、节点故 障告警、节点按需接入、节点软件升级、节点网络拓扑展现等功能。要实现这些功能,要求计 算平台必须高度可靠,又要易于扩展。而云计算使用了数据多副本容错、计算节点同构可调换 等措施来保障服务的高可靠性,使用云计算比使用本地计算机更加可靠;另外,云计算的规模 能够动态伸缩,满足应用和用户规模增长的需要。这使得云计算为物联网提供支撑服务进一步成为可能。
  四、存在的问题与挑战
  1、建设物联网所面临的主要挑战
  (1)标准问题。由于当今世界各国在物联网方面制定的技能标准互不相同,因此很难兼容。如果技能标准得不到统一,物联网将很难在世界范围内互联互通,或者实现世界范围内的 跨越性发展。
  (2)平安问题。由于物联网中万物互联,必然有大量的数据用于物物之间的通讯,各类物体行为模式的数据存储、分析、处理等等,这可能会引起一系列的数据平安问题。尤其是随着 物联网的快速发展与应用,保障数据的平安性就愈加重要。
  (3)协议问题。从根本上讲,物联网是互联网在物质世界的延伸。因此,物联网的核心层面仍然是基于 TCP/IP 协议的。但是,在接入层面上,物联网协议种类繁多,出现了协议不同 意的情况。因此,物联网需要有统一的协议支持。
  (4)IP地址问题。与互联网类似,在物联网中,每一个接入网络的物体都要有一个惟一标识,分配一个 IP 地址。互联网中 IP 的需求问题似乎没那么突出,但物联网中涉及几十亿、甚 至几百亿的的物体。而 IPv4 地址即将耗尽,因此加快 IPv6 技能的研发,并解决与 IPv4 的兼 容问题,将直接影响着物联网的发展规模。
  2、云计算平台所面临的主要挑战
  (1)数据平安性问题:用户数据的平安问题是云计算平台不得不考虑的问题。这里面包含 两层意思:一要在技能上、管理上确保数据平安;二要让用户确信服务商可以保证数据平安。 另外,也需要对数据的容错性、连续数据保护等方面加以关注。
  (2)个人隐私的保护问题:在云计算平台中,每个用户都处在开放的环境中。在该平台中 无论是提供或者接受服务,都有可能将个人隐私不经意间暴露出来。长此以往,将可能引起一 系列意想不到的问题。因此,如何加强对个人隐私的保护对云计算来讲是一个重要的问题,也 是云计算必然要面对的挑战。
  (3)服务互操作性问题:云计算互操作性是指抽出各云端之间程序设计差异的能力,这是云计算使用普及化的关键。当前,云计算平台对服务的互操作性支持不够。因此,对于用户进 行跨平台的服务,或者是同平台不同服务之间,均存在一定程度的服务障碍,这也是将来云计 算面临的挑战之一。
  结束语
  如果物联网运营平台可以架构在云计算之上,让云计算为其服务,既可以降低初期成本, 又解决了未来物联网规模化发展过程中对海量数据的存储和计算问题。 现实中亦是如此: 一方面“云计算”需要从观念走向应用,另一方面,物联网也需要更大的支撑平台来满足其规模的需求。云计算与物联网的联合,不但存在着必要性,而且存在着可能性。另外,考虑到当前有一系列相关问题还没有完全解决,因此能够说,“云计算”对物联网来说,既是机遇,又是挑战。云计算将超级计算能力推向了大众,实现云计算在物联网系统中的完美利用,将会是一个更加诱人的前景。虽然当前还存在着一系列的问题,但随着研讨的深入,相信在未几的将来,云计算与物联网将共同为人们的生活提供无限的便利。
  参考文献
  [1] 李金朋,程城,杨国强.高校信息化建设现状与对策分析[J].光盘技能,2009,(7):11-13.
  [2]王亮,吴福朝.基于一维标定物的多摄像机标定[J].自动化学报,2007,33(3):225-231
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