云计算与物联网的融合
薛正元
(郑州大学信息工程学院, 河南郑州450001)
摘要:“云计算”和“物联网”都是近几年的流行词汇,但它们给人的感觉似乎是:云计算还
只停留在概念层次,似乎在现实世界中并没有太多具体的用武之地;另一方面,物联网前景诱人,但由于其网络规模的日趋庞大,越来越迫切的需要一个计算能力强大的支撑平台,面对这种背景,本文对“云计算”与“物联网”之间的关系进行分析,并对它们的融合前景进行展望。指出
“云计算”对“物联网”来说,既是机遇,又是挑战。
关键词: 云计算; 物联网; 支撑平台; 机遇; 挑战
The Integration between Cloud Computing and the Internet Of Things
Xue Zhengyuan
(Information Engineering of Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan, 450001)
Abstract:“Cloud computing” and “Internet Of Things” both are popular words these years, but what people feel seemed to be this: “Cloud computing” is still rest on it's concept, and it seemed to has not many important applications in the real world; on the other hand, “Internet Of Things” has a attracted prospect, but because of it's network size, it needs a support platform with great computing abilities
for development. In face of this background, this article analysed the relat ion of “cloud computing” and networking, and look into the distance of there prospect. And pointed out that “to networking, cloud computing is both opportunity and challenge.”
Key words: Cloud computing, Internet of things, support platform, opportunity, challenge
0引言
2005年，国际电信联盟(ITU)首次提出“物联网”的概念，到现在物联网已经取得了一定范围内的成功；2006年，“云计算”的概念由谷歌首次提出以来，在业界引起了很大反响。
无论承认与否，它们的出现都将极大地改变我们的生活。
物联网这个概念产生的背景，至少有两个因素，一是世界的计算机及通讯科技已经发生了巨大颠覆性的改变，尤其是互联网这样的通信技术基本发展成熟；二是物质生产科技发生了巨大的变化，使物质之间的产生相互联系的条件成熟，没有瓶颈。
云计算这个概念产生的背景，也至少有两个因素，一是存在用户对大规模计算能力的需求，比如随着社交类、视频类访问量的激速增长，如何有效地为如此巨大的用户群体服务，让他们参与时能够享受方便、快捷的服务，成为这些网站不得不解决的一个问题；二是Google
之类的大公司搭建有强大计算能力的服务器集群，正是因为一方对计算能力的需求，而另一方能够提供这样的计算能力，于是云计算就应运而生。
2010年3月5日在第十一届全国人民代表大会第三次会议上温家宝总理提出要“加快物
联网的研发应用”。
在这样的背景下，结合物联网与云计算的现实状况，有学者提出“将云计算与物联网结合起来”的想法。本文拟对“云计算”与物联网之间的关系进行分析，并对它们的融合前景进行展望。指出“云计算”对物联网来说，既是机遇，又是挑战。
1物联网
1.1物联网的概念
“物联网”是指各类传感器和现有的“互联网”相互衔接的一种新技术。具体来说，它是一种通过信息传感设备，并按约定的协议，把任何物品通过互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化管理的一种网络。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。
由此概念可以看出，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讯。
物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路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。
1.2物联网基本原理
物联网中利用的主要技术就是射频自动识别(RFID)技术，以该技术为支撑，并通过计算机互联网的传输作用，实现物品的自动化识别，达到信息的互联与共享的目的。
如果从层次上分析物联网，则物联网的结构可以划分为以下三个层次:
①信息感知层网络。信息感知层是一个包括RFID、条形码、传感器等设备在内的传感网，主要用于物品信息的识别和数据的采集；
②信息传输层网络。信息传输层网络主要用于远距离无缝传输由传感网所采集的海量数据信息，将信息安全传输至下一个层次——信息应用层；
③信息应用层网络。信息应用层网络主要通过数据处理平台及解决方案等来提供人们所需要的信息服务以及具体的应用。
如果从工作步骤上分析物联网，则物联网各个层次相应的工作步骤如下:
①信息感知层负责对物体属性进行标识，由于物体属性可划分为静态属性及动态属性两种，其中的静态属性直接存储在标签中，动态属性则需要由传感器实时探测；
②感知层完成对物体属性的读取之后，应将获取的信息转换为适合网络传输的数据格式(严格来说，这属于信息传输前的预处理，暂且将其归为感知层的工作)；
③将物体的信息通过传输层网络传输到信息处理中心(即应用层)，由信息处理中心完成物体通信的相关计算，必要时产生输出结果或反馈相关信息。
1.3物联网的应用
物联网具有广泛的应用，涉及到智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
应用其实不仅仅是一个概念而已，它已经在很多领域有运用，只是并没有形成大规模运用。下面是物联网应用的部分成功案例:
(1)物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。
系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。
(2)ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。
ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。
(3)智能交通系统(ITS)
智能交通系统是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。
2云计算
2.1云计算的概念
云计算并没有统一的规范定义。通常可以认为，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概念的商业实现。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”就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，这样，本地计算机几乎不需要做什么，所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。特别是用户有海量数据需要处理，而自身的硬件设备或软件资源又无法胜任时，云计算便展现出它独有的魅力。
2.2云计算基本原理
通过前面对云计算概念的介绍，不难发现云计算有如下的基本原理: 通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
在云计算系统中运用了许多技术，包括: 编程模型MapReduce、数据存储HDFS、数据管理技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术等。其中最主要的是编程模型MapReduce及数据存储模型HDFS。可以说MapReduce及HDFS是云计算的核心技术。下面简要介绍MapReduce及HDFS 的基本技术。
(1)编程模型——MapReduce
MapReduce是由Google公司研发的一种编程模型，主要用于海量数据集(例如，T级的数据)的分析处理。MapReduce的基本思想是: 将要执行的作业分解成若干Map和Reduce任务的方式执行。首先通过Map程序将需要处理的数据Map(映射)成键/值对的形式，调度给大量计算机处理，再通过Reduce(化简)程序将结果汇整输出。简单来说，MapReduce编程模型就是任务的分解与结果的汇总。由于引进了MapReduce编程模型，编程人员可以在没有多少编程经验的同时，方便地编写出复杂的并行程序，并在云计算平台上高效率执行。
(2)数据存储——HDFS
HDFS，全称为Hadoop Distributed File System，是一个分布式文件系统。它存储云计算Hadoop集群中所有存储节点上的文件。HDFS有着高容错性的特点，并且可以设计用来部署在低廉的硬件设备上。它提供高传输率来访问应用程序的数据，适合那些有着超大数据集的应用程序。并且HDFS放宽了POSIX的要求，这样可以实现流的形式访问文件系统中的数据。
基于该模型的云计算具有如下特点:
①可扩展性：这包括存储的可扩展、计算的可扩展两个方面。云计算的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要；
②经济性：系统对硬件配置要求低，框架可以运行在任何普通的PC上，有效地节约了系统的经济成本；
③可靠性：HDFS的数据备份恢复机制以及MapReduce的任务监控机制保证了系统具有较高的可靠性；
④高效：HDFS的高效数据交互的实现以及MapReduce高效的数据处理模式，共同为高效处理海量的信息作了基础准备。
2.3云计算的应用
在我们日常生活中，我们与Internet接触的同时，就已经感受到云计算的魅力。其实，云计算就在我们身边:
在线影视、即时通讯、在线查询系统、SaaS软件即时服务、在线交易、邮件服务、搜索引擎等等，这些都是我们身边的云计算。
当然，云计算的应用范围远不止这些。云计算在多个领域都具有广泛的应用，特别是在需要海量数据处理的应用领域，更是发挥着不可替代的重要作用:
①科研领域: 地震监测、海洋信息监控、天文信息计算处理；
②医学领域: DNA信息分析、海量病历存储分析、医疗影像处理；
③网络安全领域: 病毒库存储、垃圾邮件屏蔽、动画素材存储分析；
④图形和图像处理: 高仿真动画制作、海量图片检索；
⑤互联网领域: Email服务、在线实时翻译、网络检索服务。
3云计算与物联网的融合
3.1二者的关系
物联网与云计算是近年来兴起的两个不同的概念。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，可以说互联网就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步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结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，物联网就是互联网通过传感网络向物理世界的延伸，它的最终目标就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。
由于云计算从本质上来说就是一个用于海量数据处理的计算平台，因此，云计算技术是物联网涵盖的技术范畴之一。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，采用云计算的物联网，将会在很大程度上提高运行效率。可以说，如果把物联网当作一台主机的话，云计算就是它的CPU。
3.2可行性分析
3.2.1物联网的日趋规模化是其结合基础
物联网与云计算的结合存在着很多可能性，随着当今世界物联网的规模化发展，使云计算服务物联网更加成为可能。
物联网运营平台需要支持通过无线或有线网络采集传感网络节点上的物品感知信息，进行格式转换、保存和分析计算。相比互联网相对静态的数据，在物联网环境下，将更多地涉及基于时间和空间特征、动态的超大规模数据计算。
如果物联网的规模达到足够大，就有必要和云计算结合起来，比如行业应用：智能电网、地震台网监测、物流管理、动植物研究、智能交通、电力管理等方面就非常适合通过云计算的服务平台，通过物联网的技术支撑，从而让其更好地为人类服务。而对一般性的、局域的、家庭网的物联网应用，则没有必要结合云计算。
云计算中心对接入网络的终端的普适性，最终解决了物联网的M2M应用的广泛性，而物联网所能体现的优势阶段，在其所具备有相当的规模之后。
3.2.2云计算的实用技术是其实现条件
要实现云计算对物联网的服务支撑，云计算的关键技术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、高可扩展性等特点正是物联网规模化、智能化发展所需的技术。下面简要介绍。
①虚拟化技术，也是云计算的基础。尽管云计算和虚拟化并非捆绑技术，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工作，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术。因为只有利用虚拟化，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，这其中关键技术就涉及到服务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化，当然如果能够将服务器、网络和存储进行融合，让服务器与网络之间，网络与存储之间也能够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/控制、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、计算节点同构可互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，云计算的规模可以动态伸缩，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。
3.3存在的问题
通过以上的分析，我们可以认为云计算的确给物联网带来了不可多得的机遇。但这并不是说我们所面临的情况都是有利的。事实是，实现云计算在物联网系统中的完美利用，目前还面
临着诸多挑战。这其中不仅有建设物联网需要解决的问题，同样也有建设云计算需要解决的问题。这些问题也是需要进一步研究的问题。
3.3.1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术标准互不相同，因此很难兼容。如果技术标准得不到统一，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)安全问题。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信，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安全问题。尤其是随着物联网的快速发展与应用，保障数据的安全性就愈加重要。
(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。然而，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技术的研发，并解决与IPv4的兼容问题，将直接影响着物联网的发展规模。
3.3.2云计算平台所面临的主要挑战
(1)数据安全性问题：用户数据的安全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:一要在技术上、管理上确保数据安全；二要让用户确信服务商能够保证数据安全。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。
以上所说的只是物联网与云计算发展过程中所遇到的一部分主要问题，不可能面面俱到。在实践过程中我们仍可能遇到这样或那样的问题。有些问题我们可能无法预料，但可以肯定是，只有把来自物联网及来自云计算两个方面的问题都解决之后，实现云计算在物联网系统中的完美利用才可能取得突破性进展。
4结论与展望
4.1结论
如果物联网运营平台能够架构在云计算之上，让云计算为其服务，既能够降低初期成本，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”需要从概念走向应用，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。通过本文分析发现，云计算与物联网的结合，不仅存在着必要性，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，因此可以说，“云计算”对物联网来说，既是机遇，又是挑战。
4.2展望
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，但随着研究的深入，相信在不久的将来，云计算就如天空中的朵朵白云一样，它无所不在，同时又让人无法察觉，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
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节点可用行 节点性能 数据类型 用户类型 01T N A ≥> 高端性能 元数据、Editlog 、“短存储作业”等 VIP
10T N T A ≥> 中端性能 本地副本1、异地副本3、“长作业”等 付费用户 01≥>A N T 低端性能 本地副本2等 普通用户
【最新资料,Word版，可自由编辑！】 大数据与云计算和物联网的关系 大数据时代的到来，是全球知名咨询公司麦肯锡最早提出的，麦肯锡称：“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。” 《互联网进化论》一书中提出“互联网的未来功能和结构将于人类大脑高度相似，也将具备互联网虚拟感觉，虚拟运动，虚拟中枢，虚拟记忆神经系统”，并绘制了一幅互联网虚拟大脑结构图。 根据这一观点，我们尝试分析目前互联网最流行的四个概念————-大数据，云计算，物联网和移动互联网与传统互联网之间的关系。 从这幅图中我们可以看出： 物联网对应了互联网的感觉和运动神经系统。 云计算是互联网的核心硬件层和核心软件层的集合，也是互联网中枢神经系统萌芽。 大数据代表了互联网的信息层(数据海洋)，是互联网智慧和意识产生的基础。
包括物联网，传统互联网，移动互联网在源源不断的向互联网大数据层汇聚数据和接受数据。 大数据时代的到来，是全球知名咨询公司麦肯锡最早提出的，麦肯锡称：“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。”近几年大数据一词的持续升温也带来了大数据泡沫的疑虑，大数据的前景与目前云计算、物联网、移动互联网等是分不开的，下面就来了解一下大数据与这些热点的关系。 大数据市场格局 从严格意义上来说，早在20世纪90年代“数据仓库之父”的BillInmon便提出了“大数据”的概念。大数据之所以在最近走红，主要归结于互联网、移动设备、物联网和云计算等快速崛起，全球数据量大大提升。可以说，移动互联网、物联网以及云计算等热点崛起在很大程度上是大数据产生的原因。 我们可以通过这样一张图片，形象的知道大数据与移动互联网、物联网以及传统互联网的关系。物联网，移动互联网再加上传统互联网，每天都在产生海量数据，而大数据又通过云计算的形式，将这些数据筛选处理分析，提前出有用的信息，这就是大数据分析。 大数据与移动互联网、物联网以及传统互联网
由工业和信息化部支持、赛迪集团与浙江省经济和信息化委员会联合主办的“中国城市云计算系列现场会”（杭州站）7月13日在浙江省人民大会堂隆重举行。本次会议的主题为“云经济助推中小企业创新发展”。杭州东部网络科技有限公司副总经理宋述东在会上发表《智慧园区云搭建创业创新环境》主题演讲。 宋述东指出，物联网是向互联网向物理世界的延伸，云计算是基于物联网的IT资源的使用和交互的模式。他认为物联网和云计算的关系是一个优势互补的关系，物联网所面临的问题正好是云计算的特点，如低成本、大规模、海量实时数据，而大数据的交互处理等问题都是云计算要解决的问题。 以下是杭州东部网络科技副总经理宋述东演讲实录： 宋述东：各位好，我今天介绍的主题是智慧园区云搭建创业创新环境。我们是东部软件园发展科技产业的载体，下面我会结合东部软件园在智慧园区实践方面的经验谈一下这方面的认识和体会，主要分为两个方面。 东部软件园建立于2001年，我们在建园之初就提出了“培育创新创业环境，加速中小企业成长，带动区域经济提升”的宗旨，经过了十几年的建设发展，目前已经成为浙江省一家有代表性品牌的科技园区，我们也相应的获得了包括浙江省科技企业孵化器，国家级科技企业孵化器等一系列的荣誉。我们园区坚持以客户为中心，以科技产业、科技投资、科技孵化为内涵，搭建中小企业科技创新综合服务平台，通过企业集聚形成了五大特色产业集群，这里包括了电子商务、服务外包、集成电路、物联网、地理位置信息这些产业，每一个产业里都有品牌性的企业，还有大量中小型的科技企业。 今年成立的中国软件园区发展联盟大会上，我们经过工信部和软件园区一致推选，我们和国内十大园区一起成为中国软件园区发展联盟的副理事长单位，也是对我们在园区行业工作成绩的一种认可。在我们东部软件园发展过程中，我们确立了中国科技创新产业园这么一个总目标，不断在探索一条可持续发展的科技园区成功发展模式。从这个战略目标的角度也提出了新的要求，归纳起来主要是两个方面，一是园区的转型升级，也就是解决科技园区如何实现低碳、高效、可持续的发展问题。第二，中小企业的成长问题。这是围绕着科技创新服务体系的建设，加快科技产业的发展。 针对这两方面的需求，我们结合在园区的实践经验，并运用物联网和云计算相关的技术，我们制订了智慧园区的系统解决方案，这个系统解决方案的意义，一方面是实施园区信息化提升工程，在提高园区基础设施和客户关系信息化水平基础上，全面深度开发园区信息资源，目的是为园区产业培育和企业发展提供增值服务，解决了科技园区的可持续发展问题，实现了社会、经济、和环境效益的统一。 另一方面意义，带动新兴产业带动作用，刚刚也提到了我们的智慧园区主要是应用了物联网和云计算这两大新兴战略产业，物联网是向互联网向物理世界的延伸，云计算是基于物联网的IT资源的使用和交互的模式。我们认为物联网和云计算的关系是一个优势互补的关系，物联网所面临的问题正好是云计算的特点，比如低成本、大规模、海量实时数据，大数据的交互处理这些问题都是云计算要解决的问题。
物联网与云计算的结合[1] 人的生活越来越离不开互联网，而人更离不开的是赖以生存的客观事物，物物相连的物联网概念深入人心，应用潜力巨大。深入浅出物联网和云计算的发展现状，探索将物联网与云计算结合起来的具体思路：即相关物理设备的对应方式，单个云计算中心对多个业务终端，多个云计算中心终端积等方式；挖掘其中的意义，提出对结合的应用的前瞻；简要分析当前面临的待解决的主要问题。 互联网在短短近几年内已经呈现出爆炸式发展，人们通过计算机等终端互相连接实现了数据信息的快速传递，各种网络通信层出不穷，万维网多姿多彩。在后在追求多方面应用的同时，人们要求互联网更加适用于生活的细节，物联网(The Internet of things)应运而生，从他概念的提出到如今各种应用实例的出现，表明了人们迫切需要她与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。计算机设备行业的迅猛发展为互联网高速化，智能化发展注入了强大动力。“云计算”以其超大的规模，虚拟化，高可靠性，通用性，高可扩展性，按需服务，廉价以及方便等特点，成为了互联网发展的新主题。在物联网与互联网的整合需要一个或多个强有力的计算中心，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。云计算的出现恰逢其时。物联网与云计算的结合，势必是一种趋势，他们之间的关系，可以举个例子来说，而物联网则是人的五官和四肢。那么云计算就是人的大脑。 物联网与云计算是什么关系[2]？ 云计算是实现物联网的核心。运用云计算模式，使物联网中数以兆计的各类物品的实时动态管理，智能分析变得可能。物联网通过将射频识别技术、传感器技术、纳米技术等新技术充分运用在各行各业之中，将各种物体充分连接，并通过无线等网络将采集到的各种实时动态信息送达计算处理中心，进行汇总、分析和处理。 从物联网的结构看，云计算将成为物联网的重要环节。物联网常见的层次结构包含：感知层，将物品信息进行识别、采集；传输层，通过现有的2G、3G以及未来4G通信网络将信息进行可靠传输；信息处理层，通过后台的云计算系统来进行智能分析和管理。物联网与云计算的结合必将通过对各种能力资源共享（包括计算资源、网络资源、存储资源、平台资源等）、业务快速部署、人物交互新业务扩展、信息价值深度挖掘等多方面的促进带动整个产业链和价值链的升级与跃进。物联网强调物物相连，设备终端与设备终端相连，云计算能为连接到云上设备终端提供强大的运算处理能力，以降低终端本身的复杂性。二者都是为满足人们日益增长的需求而诞生的。 物联网与云计算的结合思路： 物联网与云计算各自具备很多优势，结合方式我们可以分为以下几种。 第一，一对多方式。即单一云计算中心，多业务终端。此类模式中，分布范围的较小各物联网终端（传感器、摄像头或3G手机等），把云中心或部分云中心做为数据/处理中心，终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储，云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。 这类应用非常多，如小区及家庭的监控、对某一高速路段的监测、公共设施的保护等都可以用此类信息。这类主要应用的云计算中心，可提供海量存储和统一界面、分级管理等功能，对日常生活提供较好的帮助。一般此类云中心为私有云中心居多。 第二，多对多，即多个云计算中心，大量业务终端。对于很多区域跨度加大的企业、单位而言，多中心、大量终端的模式较适合。譬如，一个跨多地区或者多国家的企业，因其分公司或分厂较多，要对其各公司或工厂的生产流程进行监控、对相关的产品进行质量跟踪等
浅谈云计算和物联网的关系 一、云计算概念 是由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT 和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。特别是用户有海量数据需要处理，而自身的硬件设备或软件资源又无法胜任时，云计算便展现出它独有的魅力。 二、云计算的应用 在我们日常生活中，我们与Internet接触的同时，就已经感受到云计算的魅力。其实，云计算就在我们身边: 在线影视、即时通讯、在线查询系统、在线交易、邮件服务、搜索引擎等等，这些都是我们身边的云计算。 当然，云计算的应用范围远不止这些。云计算在多个领域都具有广泛的应用，特别是在需要海量数据处理的应用领域，更是发挥着不可替代的重要作用: ①科研领域: 地震监测、海洋信息监控、天文信息计算处理；
②医学领域: DNA信息分析、海量病历存储分析、医疗影像处理； ③网络安全领域: 病毒库存储、垃圾邮件屏蔽、动画素材存储分析； ④图形和图像处理: 高仿真动画制作、海量图片检索； ⑤互联网领域: Email服务、在线实时翻译、网络检索服务。 三、物联网概念 定义：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。 “物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。物联网(Internet of Things)这个词，国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。 四、物联网应用 物联网具有广泛的应用，涉及到智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。应用其实不仅仅是一个概念而已，它已经在很多领域有运用，只是并没有形成大规模运用。
大数据与云计算和物联网的关系 大数据时代的到来，是全球知名咨询公司麦肯锡最早提出的，麦肯锡称：“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。” 《互联网进化论》一书中提出“互联网的未来功能和结构将于人类大脑高度相似，也将具备互联网虚拟感觉，虚拟运动，虚拟中枢，虚拟记忆神经系统” ，并绘制了一幅互联网虚拟大脑结构图。 根据这一观点，我们尝试分析目前互联网最流行的四个概念————-大数据，云计算，物联网和移动互联网与传统互联网之间
的关系。 从这幅图中我们可以看出： 物联网对应了互联网的感觉和运动神经系统。 云计算是互联网的核心硬件层和核心软件层的集合，也是互联网中枢神经系统萌芽。 大数据代表了互联网的信息层(数据海洋)，是互联网智慧和意识产生的基础。 包括物联网，传统互联网，移动互联网在源源不断的向互联网大数据层汇聚数据和接受数据。 大数据时代的到来，是全球知名咨询公司麦肯锡最早提出的，麦肯锡称：“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。” 近几年大数据一词的持续升温也带来了大数据泡沫的疑虑，大数据的前景与目前云计算、物联网、移动互联网等是分不开的，下面就来了解一下大数据与这些热点的关系。 大数据市场格局 从严格意义上来说，早在20世纪90年代“数据仓库之父”的Bill Inmon便提出了“大数据”的概念。大数据之所以在最近走红，主要归结于互联网、移动设备、物联网和云计算等快速崛起，全球数据量大大提升。可以说，移动互联网、物联网以及云计算等热点崛起在很大程度上是大数据产生的原因。
物联网与云计算的关系 云计算和物联网两个词经常一起出现，又同时出现在十二五规划中；解读《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》还可以看出，云计算和物联网是新一代信息技术产业的核心，物联网与云计算助力加快培育和发展战略性新兴产业（见《物联网与云计算：助力战略性新兴产业的推进》，人民邮电出版社2011年8月1日出版）。然而，尽管人们知道云计算和物联网之间有着紧密的关系，但却总是弄不清楚究竟是什么关系；为此说明如下： （1）物联网和云计算是国家非常重视的战略性新兴产业，是国家重点推动跨越发展的新一代信息技术产业。物联网产业有很大的市场容量，有巨大的发展潜力，是重大的应用领域。 （2）物联网的形成和发展会产生分布在各处的大量的数据需要协调和处理，云计算对于物联网数据处理起到重要的支持作用。没有云计算，物联网就会成为“物离网”，一个一个的信息孤岛，没有云计算平台支持的物联网价值不大。小范围的传感器数据处理和整合的技术早已就有了，如工控领域，这并不是真正的物联网。 （3）对于云计算来说，物联网是一个应用，一个国家重点推动的巨大的应用领域。但从业务层次来看，物联网与其他应用对于云计算来说没有本质的区别。云计算不关心具体的应用。 物联网产业要真正的蓬勃发展离不开云计算的支撑，物联网项目在上马的时候一定要考虑到后面的支撑平台。 物联网从字面意义讲就是物物相连成网；但通常意义上是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。最早是由美国麻省理工大学Auto-ID实验室在1999年提出的，最初是为了提高基于互联网流通领域信息化水平而设计的。 物联网的产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。从它的产业链来看，无论是RFID技术、智能芯片技术，还是无线传感器网络技术，其实都早已存在，甚至趋于成熟，开发难度应该不大。芯片技术，无线网络技术，传感器技术，全球导航系统技术等技术的一应俱全，物联网可谓万事俱备，只欠东风。东风为何？这个问题的答案实质上就是物联网的价值所在，那物联网的价值到底在什么地方，物还是网呢？ 物联网，有物也有网，物网结合，物离不开网，网也离不开物，物网孰重孰轻？一个“联”字道破天机，答案只有一个，那就是互联网，而不是物。传感是容易的，信息的收集已不难，感知信息的传送也不再是问题，实质上难就难在海量信息如何在整个互联网上分析和处理，并对物体实施智能化的控制。要解决这个问题，就必须建立一个全国性的乃至全
云计算与物联网 “云计算”概念由Google提出，一如其名，这是一 个美丽的网络应用模式。云计算时代，可以抛弃U盘等移动设备，只需要进入Google Docs页面，新建文档，编辑内容，然后，直接将文档的URL分享给你的朋友或者上司，他可以直接打开浏览器访问URL。我 们再也不用担心因PC硬盘的损坏而发生资料丢失事件。 1、狭义云计算 狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。 2、广义云计算
广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。 解释： 这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。 有人打了个比方：这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。 云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的
物联网与云计算的结合 (XX大学通信工程学院电子信息工程系，重庆，400044) 摘要：人的生活越来越离不开互联网，而人更离不开的是赖以生存的客观事物，物物相连的物联网概念深入人心，应用潜力巨大。深入浅出物联网和云计算的发展现状，探索将物联网与云计算结合起来的具体思路：即相关物理设备的对应方式，单个云计算中心对多个业务终端，多个云计算中心终端积等方式；挖掘其中的意义，提出对结合的应用的前瞻；简要分析当前面临的待解决的主要问题。 关键词：物联网；互联网；云计算 正文： 互联网在短短近几年内已经呈现出爆炸式发展，人们通过计算机等终端互相连接实现了数据信息的快速传递，各种网络通信层出不穷，万维网多姿多彩。在后在追求多方面应用的同时，人们要求互联网更加适用于生活的细节，物联网(The Internet of things)应运而生，从他概念的提出到如今各种应用实例的出现，表明了人们迫切需要她与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。计算机设备行业的迅猛发展为互联网高速化，智能化发展注入了强大动力。“云计算”以其超大的规模，虚拟化，高可靠性，通用性，高可扩展性，按需服务，廉价以及方便等特点，成为了互联网发展的新主题。在物联网与互联网的整合需要一个或多个强有力的计算中心，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。云计算的出现恰逢其时。物联网与云计算的结合，势必是一种趋势，他们之间的关系，可以举个例子来说，而物联网则是人的五官和四肢。那么云计算人就是人的大脑。 物联网与云计算的结合思路： 物联网与云计算各自具备很多优势，结合方式我们可以分为以下几种。 第一，一对多方式。即单一云计算中心，多业务终端。此类模式中，分布范围的较小各物联网终端（传感器、摄像头或3G手机等），把云中心或部分云中心做为数据/处理中心，终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储，云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。 这类应用非常多，如小区及家庭的监控、对某一高速路段的监测、公共设施的保护等都可以用此类信息。这类主要应用的云计算中心，可提供海量存储和统一界面、分级管理等功能，对日常生活提供较好的帮助。一般此类云中心为私有云中心居多。
云计算不仅是技术，更是服务模式的创新。云计算之所以能够为用户带来更高的效率、灵活性和可扩展性，是基于对整个IT领域的变革，其技术和应用涉及硬件系统、软件系统、应用系统、运维管理、服务模式等各个方面。 IaaS(基础架构即服务)作为云计算的三大部分之一，将基础架构进行云化，从而更好的为应用系统的上线、部署和运维提供支撑，提升效率，降低TCO。同时，由于IaaS包含各种类型的硬件和软件系统，因此在向云迁移过程中也面临前所未有的复杂性和挑战。那么，云基础架构包含哪些组件?主要面临哪些问题?有哪些主要的解决方法呢? 一、云基础架构 如图1所示，传统的IT部署架构是“烟囱式”的，或者叫做“专机专用”系统。 图1传统IT“烟囱”模式部署架构 在这种架构中，新的应用系统上线的时候需要分析该应用系统的资源需求，确定基础架构所需的计算、存储、网络等设备规格和数量，这种部署模式主要存在的问题有以下两点： l硬件高配低用。考虑到应用系统未来3～5年的业务发展，以及业务突发的需求，为满足应用系统的性能、容量承载需求，往往在选择计算、存储和网络等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后，应用系统在一定时间内的负载并不会太高，使得较高配置的硬件设备利用率不高。 l整合困难。用户在实际使用中也注意到了资源利用率不高的情形，当需要上线新的应用系统时，会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异，更重要的是考虑到可靠性、
稳定性、运维管理问题，将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度非常大，更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。 这种部署模式，造成了每套硬件与所承载应用系统的“专机专用”，多套硬件和应用系统构成了“烟囱式”部署架构，使得整体资源利用率不高，占用过多的机房空间和能源，随着应用系统的增多，IT资源的效率、扩展性、可管理性都面临很大的挑战。 云基础架构的引入有效解决了传统基础架构的问题(如图2所示)。 图2云计算融合模式部署架构 云基础架构在传统基础架构计算、存储、网络硬件层的基础上，增加了虚拟化层、云层： 虚拟化层：大多数云基础架构都广泛采用虚拟化技术，包括计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。通过虚拟化层，屏蔽了硬件层自身的差异和复杂度，向上呈现为标准化、可灵活扩展和收缩、弹性的虚拟化资源池; 云层：对资源池进行调配、组合，根据应用系统的需要自动生成、扩展所需的硬件资源，将更多的应用系统通过流程化、自动化部署和管理，提升IT效率。 相对于传统基础架构，云基础架构通过虚拟化整合与自动化，应用系统共享基础架构资源池，实现高利用率、高可用性、低成本、低能耗，并且通过云平台层的自动化管理，实现快速部署、易于扩展、智能管理，帮助用户构建IaaS(基础架构即服务)云业务模式。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6116322586.html, 云计算与物联网分析 作者：兰广哲过正 来源：《电子技术与软件工程》2015年第04期 随着移动互联网迅速发展，人们的生活发生翻天覆地的变化。为了适应这种发展，云计算和物联网的概念被炒得如火如荼。现在云计算虽然已经开始应用，但还没有从概念完全走向普及，而为了满足物联网巨大规模的需求，也要找到更大的平台去支撑。正是这种需求，营造了两者必须的结合点。我们就从他们的结合方式、应用前景和急需解决的问题来做简单的分析。 【关键词】云计算物联网结合点应用前景 1 云计算与物联网的结合方式 物联网和云计算本身都具备不少优势，但也面临很多需要解决的问题。如果把二者结合起来，那么云计算就相当于一个人的大脑，起到中心枢纽作用；而物联网就是身体各个部分，参与到社会生产，人们的学习生活中。现在我们就简单介绍一下云计算与物联网的几种结合方式。 一是单中心，多终端。此类模式中，分布范围的较小各物联网终端（传感器、摄像头或 3G手机等），把云中心或部分云中心做为数据/处理中心，终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储，云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。 1.1 第一种是一个中心连接多个终端 在这种结合方式中，云计算作为数据处理中心，各物联网终端（3G、4G手机、传感器或摄像头等）获得信息数据统一传输到云中心。这种模式在我们生活中很常见，比如交通道路的监测，工厂里的监管以及小区监控等。在这些应用里，云中心提供海量的存储、统一的界面和分级管理等功能。极大方便了我们的日常生活。 1.2 第二种是多个中心连接大量的终端 这个模式比较适合区域跨度比较大的企业。比如一个大型跨国公司，其各地分公司比较多，每个地方的公司有个云中心对各自的生产销售进行监控。很多时候，我们获取的数据需要实时分享给各个终端使用者。比如某地监测到十分钟后有地震，像这种重要的信息，越及时发布出去，就可以避免很多损失。这种模式的云中心就需要包含互联没有障碍的公共云和私有云。这样既保证了隐私，又不影响信息的传播。 1.3 第三种是信息数据、应用分层处理，连接海量终端
物联网与云计算、海计算的关系 从信息技术角度看，物联网是指具有感知和智能处理能力的可标识的物体，基于标准的可互操作的通信协议，在宽带移动通信、下一代网络和云计算平台等技术的支撑下，获取和处理物体自身或周围环境的状态信息，对事件及其发展及时做出判断，提供对物体进行管理和控制的决策依据，从而形成信息获取、物体管理和控制的全球性信息系统。物体能够在人类直接干预或无需人工干预条件下感知事件、触发动作和生成服务，通过协同的感知和互动来影响甚至控制事件向有利的方向发展。物联网充分体现了物理世界和信息空间的深度融合，使人类可以融入到一体化的智能生态环境中，实现人、机、物的协同统一。 作为崭新的综合性信息系统，物联网并不是单纯的，它包括信息的感知、传输、处理决策、服务等多个方面，呈现出自身显著的特点；首先是对客观物理世界的全面感知，它不仅表现在对单一的现象或目标进行多方面的观察获得综合的感知数据，也表现在对现实世界各种物体现象的普遍感知；其次是物联网实体间的泛在互联，表现在各种物体经由多种接入模式实现异构互联，也突出表现在物联网不仅包括互联网、电信网等公共网络，还包括电网和交通网等专用网络，错综复杂，形成"网中网"的形态；第三是智慧的信息处理和决策，它体现在物联网中从感知到传输到决策应用的信息流，并最终为控制提供支持，也广泛体现出物联网中大量的物体和物体之间的关联和互动。物体互动经过从物理空间到信息空间，再到物理空间的过程，形成感知、传输、决策、控制的开放式的循环。 物联网不同于感知信息收集的传感器网络，也不同于信息传输的互联网。它包含亿万种多样的物体，承载和处理巨海量的感知信息，容纳各种模式的接入和通信模式，实现从感知、处理到控制的循环过程。其系统架构如何构成，采用什么样的体系结构，现已成为物联网研究的核心问题之一。 1．物联网和云计算 工信部电子工业标准化研究所张辉介绍，目前大部分人士都认同将物联网分成三个层次，一个是应用层，还有一个网络层，还有感知层。未来的物联网应该是一个由云+端组成的一个庞大网络，随着传感器网络大规模部署，各种终端就像蓝海一样，分布到各种各样基础设施上收集信息，在通过各种网络将这些信息发送到云端进行计算和处理，经过计算和处理的信息最后到了应用层为不同的领域各种各
云计算与物联网的融合 薛正元 (郑州大学信息工程学院, 河南郑州450001) 摘要:“云计算”和“物联网”都是近几年的流行词汇,但它们给人的感觉似乎是:云计算还 只停留在概念层次,似乎在现实世界中并没有太多具体的用武之地;另一方面,物联网前景诱人,但由于其网络规模的日趋庞大,越来越迫切的需要一个计算能力强大的支撑平台,面对这种背景,本文对“云计算”与“物联网”之间的关系进行分析,并对它们的融合前景进行展望。指出 “云计算”对“物联网”来说,既是机遇,又是挑战。 关键词: 云计算; 物联网; 支撑平台; 机遇; 挑战 The Integration between Cloud Computing and the Internet Of Things Xue Zhengyuan (Information Engineering of Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan, 450001) Abstract:“Cloud computing” and “Internet Of Things” both are popular words these years, but what people feel seemed to be this: “Cloud computing” is still rest on it's concept, and it seemed to has not many important applications in the real world; on the other hand, “Internet Of Things” has a attracted prospect, but because of it's network size, it needs a support platform with great computing abilities for development. In face of this background, this article analysed the relat ion of “cloud computing” and networking, and look into the distance of there prospect. And pointed out that “to networking, cloud computing is both opportunity and challenge.” Key words: Cloud computing, Internet of things, support platform, opportunity, challenge 0引言 2005年，国际电信联盟(ITU)首次提出“物联网”的概念，到现在物联网已经取得了一定范围内的成功；2006年，“云计算”的概念由谷歌首次提出以来，在业界引起了很大反响。 无论承认与否，它们的出现都将极大地改变我们的生活。 物联网这个概念产生的背景，至少有两个因素，一是世界的计算机及通讯科技已经发生了巨大颠覆性的改变，尤其是互联网这样的通信技术基本发展成熟；二是物质生产科技发生了巨大的变化，使物质之间的产生相互联系的条件成熟，没有瓶颈。 云计算这个概念产生的背景，也至少有两个因素，一是存在用户对大规模计算能力的需求，比如随着社交类、视频类访问量的激速增长，如何有效地为如此巨大的用户群体服务，让他们参与时能够享受方便、快捷的服务，成为这些网站不得不解决的一个问题；二是Google 之类的大公司搭建有强大计算能力的服务器集群，正是因为一方对计算能力的需求，而另一方能够提供这样的计算能力，于是云计算就应运而生。 2010年3月5日在第十一届全国人民代表大会第三次会议上温家宝总理提出要“加快物 联网的研发应用”。
工程硕士学位论文 M.E. DISSERTATION 论文题目：物联网、云计算和大数据在电子服务中的 应用 论文作者： 领域：软件工程 指导教师：邵勇 论文提交日期: 2012年12月
北京工业大学硕士专业学位论文 非全日制 题目：物联网、云计算和大数据在电子服务中的应 用 英文题目：The Internet of things, cloud computing and data in the application of electronic services 论文作者： 领域：软件工程 申请学位：工程硕士专业学位
指导教师：邵勇 所在单位：北京工业学院软件学院 答辩日期：2012年12月 授予学位单位：北京工业大学 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 日期：2012年12月 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部
分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵守此规定） 签名：日期：导师签名：日期：
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；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。 云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。 大数据通常用来形容一个公司创造的大量非结构化和半结构化数据，这些数据在下载到关系型数据库用于分析时会花费过多时间和金钱。大数据分析常和云计算联系到一起，因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce 一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。 物联网、云计算和大数据在电子服务领域内有着不小的应用，为我们的生活带来了方便与快捷，让人与人之间的距离更近了。 关键字：物联网云计算大数据电子服务
浅谈云计算与物联网 ----潘多拉星球的生命之树与树林 这个副标题，是我对云计算与物联网的了解和认识的一个形象化的比喻。 在电影《阿凡达》中，美丽而神奇的潘多拉星球是一个令人无限向往的地方。在那里，人们没有电话，也没有现代高科技。但是他们可以自由的通信。因为他们有神奇的生命之树，那里汇聚着树的灵魂。在潘多拉星球上，任何地方都覆盖有树。你在任何一棵树下，都能与圣树交流，所以，经过圣树的转接，你可以和任何人通信。每一棵树都可以感知温度，湿度，和那个地方的很多数据。 这就像是云计算与物联网一样。 《阿凡达》在让人们注意环保的同时，也向世人描述了一个神奇美妙的世界，潘多拉星球，实际上也是我们的云计算和物联网技术发达后的世界。 每一棵树都有思想，每一个终端都能计算。这和云计算与物联网的关系几乎切合了。 云计算是物联网发展的基石，并且从两个方面促进物联网的实现。 首先，云计算是实现物联网的核心，运用云计算模式使物联网中以兆计 算的各类物品的实时动态管理和智能分析变得可能。物联网通过将射频识 别技术、传感技术、纳米技术等新技术充分运用在各行业之中，将各种物 体充分连接，并通过无线网络将采集到的各种实时动态信息送达计算机处 理中心进行汇总、分析和处理。 云计算促进物联网和互联网的智能融合，从而构建智慧地球，构建一个 潘多拉式的美丽星球。物联网和互联网的融合，需要更高层次的整合，需 要“更透彻的感知，更安全的互联互通，更深入的智能化”。 云计算与物联网各自具备很多优势，如果把云计算与物联网结合起来，我们可以看出，云计算其实就相当于一个人的大脑，而物联网就是其眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。云计算与物联网的结合方式我们可以分为以下几种： 一是单中心，多终端。此类模式中，分布范围的较小各物联网终端（传感器、摄像头或3G手机等），把云中心或部分云中心做为数据/处理中心，终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储，云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。 这类应用非常多，如小区及家庭的监控、对某一高速路段的监测、幼儿园小朋友监管以及某些公共设施的保护等都可以用此类信息。这类主要应用的云中心，可提供海量存储和统一界面、分级管理等功能，对日常生活提供较好的帮助。一般此类云中心为私有云居多。 这一点上，与潘多拉星球就太一致了。 二是多中心，大量终端。对于很多区域跨度加大的企业、单位而言，多中心、大量终端的模式较适合。譬如，一个跨多地区或者多国家的企业，因其分公司或分厂较多，要对其各公司或工厂的生产流程进行监控、对相关的产品进行质量跟踪等等。
物联网与云计算的融合———物联网云的构建 “我们的世界正变得可以度量，我们的世界正变得相互关联，一切都正在变得更加智能”。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS ）上，国际电信联盟发布了《ITU 互联网报告2005：物联网》，应用了物联网的概念。报告指出，无所不在的物联网通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网进行信息交换。2006年，谷歌首次提出“云计算”的概念，在业界引起了很大反响。无论承认与否，它们的出现都将极大地改变我们的生活。 事实上，物联网是互联网向物理世界的延伸，它将网络的终端由IT 设备扩展到生活中的任何物品。对于互联网上的IT 设备和资源，云计算技术可以对其进行统一整合和管理。 一、 概述 物联网（The Internet of things ）是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。它是通过射频识别（RFID ）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网由感知层、传输层和应用层组成。感知层用于实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信终端模块将物理实体连接到网络层和应用层。传输层主要实现信息的传递、路由和控制，包括接入网和核心网，可以依托于公共电信网和互联网，或者行业专业通信网络。应用层包括应用基础设施、中间件和各种物联网应用。 物联网产业覆盖了传感感知、 传输通道、运算处理、行业应用等领域， 其应用领域从面向企业的智能交通、电力抄表等扩展到了面向公众的个人医疗、智能家居等遍及各行各业， 但目前还处在创新起步阶段 。云计算概念是由Google 提出的。狭义云计算是指IT 基础设施的交付和使用模式， 指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和 使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT 和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功能。 云计算的基本原理是，通过虚拟化技术使计算分布在大量的分布式计算机上，这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。 虚拟化、弹性规模扩展、分布式存储、分布式计算和多租户是 云计算的关键 技术。 通过以上分析可知， 物联网就是互联网通过传感网络向物理世界的延伸，它的最终目标就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。 由于云计算从本质上来说就是一个用于海量数据处理的计算平台，因此，云计算技术是物联网涵盖的技术范畴之一。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，采用云计算的物联网，将会在很大程度上提高运行效率。可以说，如果把物联网当作一台主机的话，云计算就是它的CPU 。 二、物联网与云计算的融合 云计算与物联网各自具备很多优势，如果把云计算与物联网结合起来构造成物联网云，我们可以看出，云计算其实就相当于一个人的大脑，而物联网就是其眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。云计算与物联网的融合方式我们可以分为以下几种： （1）单中心，多终端。此类模式分布范围的较小，各物联网终端 （传感器、摄像头或3G 手机等）把云中心或部分云中心作为数据/处理中心， 终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储， 云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。这类应用的云中心一般为私有云， 可提供海量存储和统一界面、 分级管理等功能，对日常生活提供较好的帮助。主要应用在小区及家庭的监控、某些公共设施的保护等方面。 新聚焦 ew Focus N 10
一张图破解大数据,云计算,物联网和移动互联网的关系标签: 云计算互联网大脑大数据物联网移动互联网 2013-02-01 12:43 14136人阅读评论(0) 收藏举报版权声明:本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。 我们在《互联网进化论》一书中提出“互联网的未来功能和结构将于人类大脑高度相似，也将具备互联网虚拟感觉，虚拟运动，虚拟中枢，虚拟记忆神经系统” ，并绘制了一幅互联网虚拟大脑结构图。 根据这一观点，我们尝试分析目前互联网最流行的四个概念-------------大数据，云计算，物联网和移动互联网与传统互联网之间的关系。 从这幅图中我们可以看出: 物联网对应了互联网的感觉和运动神经系统。 云计算是互联网的核心硬件层和核心软件层的集合，也是互联网中枢神经系统萌芽。 大数据代表了互联网的信息层(数据海洋)，是互联网智慧和意识产生的基础。
包括物联网，传统互联网，移动互联网在源源不断的向互联网大数据层汇聚数据和接受数据。” ******************************************************************** **** ****************************************** 本研究有最新进展，已作为论文发表 从脑科学的角度分析物联网、云计算、大数据和互联网的关系 1 脑科学与互联网 本世纪初，随着互联网的发展，不断有新的应用和概念诞生，其中物联网，云计算和大数据得到了研究者的重点关注，并引起广泛的研究热潮。 研究者已经从不同方面对物联网，云计算，大数据进行了深入研究并取得诸多成果。但还存在一些问题等待解决，例如，物联网，云计算，大数据与互联网是怎样的关系,它们之间又是如何区分和关联的。本世纪初开始的互联网与脑科学的交叉对比研究，为分析物联网，云计算，大数据与互联网的关系奠定了基础。 如果我们观察近20年来互联网出现的新应用和新功能，可以直观的发现互联网与大脑结构具有越来越多的相似性。这些现象包括:打印机，复印机的远程操控，医生通过远程网络进行手术;中国水利部门在土壤，河流，空气中安放传感器，及时将气温，湿度，风速等数据通过互联网传输到信息处理中心，形成报告供防汛抗旱决策使用; Google推出了“街景“服务，在城市中安装安装多镜头摄像机，互联网用户可以实时观看丹佛、拉斯维加斯、迈阿密、纽约和旧金山等城市的风貌等。 这些新互联网现象分别具备了运动神经系统，躯体感觉神经系统，视觉神经系统的萌芽，基于以上互联网新现象，2008年9月我们发表论文“互联网进化规律的发现与分析”,从神经学的角度分析互联网的成熟结构，将其抽象为一个与人类
浅析大数据与云计算物联网等热点的关系 大数据时代的到来，是全球知名咨询公司麦肯锡最早提出的，麦肯锡称：“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。”近几年大数据一词的持续升温也带来了大数据泡沫的疑虑，大数据的前景与目前云计算、物联网、移动互联网等是分不开的，下面就来了解一下大数据与这些热点的关系。 大数据市场格局 从严格意义上来说，早在20世纪90年代“数据仓库之父”的Bill Inmon便提出了“大数据”的概念。大数据之所以在最近走红，主要归结于互联网、移动设备、物联网和云计算等快速崛起，全球数据量大大提升。可以说，移动互联网、物联网以及云计算等热点崛起在很大程度上是大数据产生的原因。 我们可以通过这样一张图片，形象的知道大数据与移动互联网、物联网以及传统互联网的关系。物联网，移动互联网再加上传统互联网，每天都在产生海量数据，而大数据又通过云计算的形式，将这些数据筛选处理分析，提前出有用的信息，这就是大数据分析。 大数据与移动互联网、物联网以及传统互联网
作为数据存储巨头，EMC的大数据理念是，首先从“大”入手，“大”肯定是指大型数据集，一般在10TB规模左右。很多用户把多个数据集放在一起，形成PB级的数据量。同时从数据源来谈，大数据是指这些数据来自多种数据源，以实时、迭代的方式来实现。 大数据来源 我们看到，各种行业都出现了大数据趋势，有些可能是零售业商户，要对零售业数据进行分析，或者是一些有关全球天气预报模型的数据，还有油气行业一些地理信息数据，比如基因学分析，医学中也有成像类的大数据，甚至电影、娱乐行业还有用于渲染的大型数据存在。 大数据与现实生活 大数据能带来什么变化呢？里克·斯莫兰的“大数据人类面孔”项目讲述了许多故事：海象通过头顶的触角探索海洋；借助卫星击准蚊子；加纳用短信系统防止假药销售；智能手机可以预测谁正在变抑郁；信用卡在使用者离婚前两年就能预测离婚；药片直接将信息从人的身体传给医生。 通过对卫星以及全球数亿传感器、RFID标签、带GPS的相机和智能手机实时收集的数据做可视化处理，人类就可以感知、测量、理解和影响人类的生存方式，实现先辈们遥不可及的梦想。 2012年3月，里克·斯莫兰和JenniferErwitt发动全球各地100