發(fā)布時(shí)間：2023-03-14 15:10:52
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)；安全威脅；數(shù)據(jù)安全；同態(tài)加密技術(shù)
中圖分類號(hào)：TP309
近年來，云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)、智慧地球等概念備受關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算已成為我國非常重視的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的應(yīng)用領(lǐng)域，而在其推進(jìn)過程中，通過傳感器收集信息已不是難題，感知信息在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸也不是問題，實(shí)質(zhì)的難點(diǎn)在于如何對(duì)海量信息進(jìn)行分析和處理，并對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。要解決這個(gè)問題，就必須建立一個(gè)功能強(qiáng)大的智能處理平臺(tái)，而云計(jì)算正是這樣一個(gè)具備海量信息存儲(chǔ)和處理的平臺(tái)，因此，二者的結(jié)合將是未來的趨勢。本文在研究物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算結(jié)合的基礎(chǔ)上，著重對(duì)基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)安全進(jìn)行研究。
1 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)概述
1.1 云計(jì)算
云計(jì)算是由分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、虛擬化技術(shù)等諸多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而來的新興技術(shù)，自2006年首次提出這個(gè)概念以來，云計(jì)算已成為IT行業(yè)研究的熱點(diǎn)，但長期以來沒有標(biāo)準(zhǔn)定義，目前業(yè)界高度認(rèn)可的云計(jì)算定義如下：云計(jì)算是一種服務(wù)或資源的交付和使用模式，通過這種模式可以減少管理資源的工作量，降低用戶和服務(wù)提供商之間的交互。云計(jì)算所提供的服務(wù)既可以是基礎(chǔ)設(shè)施和軟件、平臺(tái)，也可以是其他服務(wù)，這說明計(jì)算能力也可像日常的商品一樣通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通使用。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)屬于新一代的信息技術(shù)，指通過傳感等設(shè)備，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)依照約定的協(xié)議連接起來，并進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交換和通信，最終實(shí)現(xiàn)智能化控制和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、物-物相連的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括RFID技術(shù)、傳感技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬機(jī)技術(shù)、云計(jì)算平臺(tái)。其中云計(jì)算平臺(tái)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)支撐，可以為物聯(lián)網(wǎng)提供海量信息的存儲(chǔ)、計(jì)算能力。
1.3 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合
目前云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合主要采用以下幾種模式：單中心、多終端模式；多中心、大量終端模式；信息、應(yīng)用分層處理、海量終端模式。實(shí)質(zhì)上，從物聯(lián)網(wǎng)的角度來看，云計(jì)算平臺(tái)為物聯(lián)網(wǎng)提供海量信息存儲(chǔ)和智能處理的功能；而從云計(jì)算平臺(tái)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)是云計(jì)算平臺(tái)所提供的一種云應(yīng)用。
2 基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息的感知、傳輸和處理的過程，將其劃分為3層結(jié)構(gòu)，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層是利用感知設(shè)備在任何時(shí)間、對(duì)任何地點(diǎn)的物體實(shí)現(xiàn)識(shí)別，完成信息的采集；網(wǎng)絡(luò)層是通過現(xiàn)有的通信和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，將感知到的物體信息可靠地傳遞給用戶，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸；應(yīng)用層是利用云計(jì)算平臺(tái)對(duì)用戶的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行智能處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的控制，完成物與物、人與物之間的信息交換。
3 基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)安全威脅
3.1 感知層安全威脅
在感知層，由于節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力較弱，傳統(tǒng)的保密技術(shù)難以在節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)，因此，容易受到各種攻擊。這些攻擊包括節(jié)點(diǎn)控制、節(jié)點(diǎn)捕獲、拒絕服務(wù)攻擊及認(rèn)證攻擊。
3.2 網(wǎng)絡(luò)層安全威脅
在網(wǎng)絡(luò)層，由于網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)，可能導(dǎo)致跨網(wǎng)認(rèn)證攻擊、認(rèn)證攻擊（如中間人攻擊等），同時(shí)隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大以及對(duì)于分布式信息的處理，容易受到拒絕服務(wù)攻擊、路由攻擊等威脅。
3.3 應(yīng)用層安全威脅
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層除了終端用戶的認(rèn)證外，重點(diǎn)是來自云計(jì)算平臺(tái)的安全威脅。
（1）針對(duì)云計(jì)算平臺(tái)的安全威脅。云計(jì)算平臺(tái)提供的服務(wù)應(yīng)是無處不在、無時(shí)不在的，要保證云計(jì)算平臺(tái)具備高可靠性，即保證云計(jì)算平臺(tái)提供的服務(wù)不中斷，在面臨惡意攻擊時(shí)避免系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)，因此，云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)具備抵抗外來攻擊的能力。
（2）“云”中的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全。終端用戶的數(shù)據(jù)上傳到“云”中之后，隨機(jī)地存儲(chǔ)在云計(jì)算平臺(tái)的服務(wù)器上，而這些服務(wù)器可能分布在世界各地，終端用戶無法知道自己的數(shù)據(jù)具體被存儲(chǔ)在什么位置，因此，云計(jì)算平臺(tái)要保證終端用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全性。同時(shí)，目前云計(jì)算平臺(tái)主要通過虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)多租戶共享資源，多個(gè)虛擬機(jī)可能被綁定到同一個(gè)物理資源上，如果云計(jì)算平臺(tái)無法實(shí)現(xiàn)用戶之間數(shù)據(jù)的有效隔離，那么用戶的數(shù)據(jù)就可能被其他用戶非法訪問，云計(jì)算平臺(tái)就無法使用戶相信自己的數(shù)據(jù)是安全的。
4 基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)安全研究
4.1 安全體系結(jié)構(gòu)
針對(duì)上述物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中每一層所面臨的安全威脅，給出相應(yīng)的解決方案和關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)研究，其中感知層和網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)目前已有大量研究并取得較快的進(jìn)展，本文著重分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層，即云計(jì)算平臺(tái)的安全方案，從以下幾個(gè)方面考慮。
（1）構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)可信環(huán)境。云計(jì)算平臺(tái)要為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、超強(qiáng)的計(jì)算能力，必須保證云計(jì)算平臺(tái)本身的可靠，即構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的可信環(huán)境。一方面云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)與傳統(tǒng)計(jì)算平臺(tái)一樣采取嚴(yán)密的安全措施，從物理安全、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)庫安全等方面做好安全防范工作，保證云計(jì)算平臺(tái)本身具備抗攻擊能力；另一方面，云計(jì)算平臺(tái)要向物聯(lián)網(wǎng)用戶證明自己具備數(shù)據(jù)隱私保護(hù)能力。
（2）基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)安全防護(hù)。用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在世界各地的服務(wù)器，要保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性，除在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)可信環(huán)境的基礎(chǔ)上，還要采取數(shù)據(jù)備份的方法保護(hù)數(shù)據(jù)。為了保護(hù)數(shù)據(jù)隱私，物聯(lián)網(wǎng)用戶要采取加密手段，使得敏感數(shù)據(jù)以密文的形式存儲(chǔ)在服務(wù)器上。用戶的數(shù)據(jù)從被感知開始，到進(jìn)入云計(jì)算平臺(tái)，從傳輸?shù)绞褂玫倪^程，都存在泄漏用戶隱私的風(fēng)險(xiǎn)。在虛擬化條件下，存儲(chǔ)在同一物理服務(wù)器上的不同虛擬機(jī)之間可能存在非法訪問，云計(jì)算平臺(tái)要使用戶相信數(shù)據(jù)是安全的，必須對(duì)用戶的數(shù)據(jù)提供有效隔離，防止同一物理設(shè)備上的其他用戶非法訪問，更加有效地保護(hù)數(shù)據(jù)安全。
4.2 技術(shù)難點(diǎn)及研究現(xiàn)狀
在使用加密技術(shù)保護(hù)用戶數(shù)據(jù)隱私的同時(shí)，云端存儲(chǔ)的是敏感信息的密文，因此，如何高效地對(duì)密文進(jìn)行處理和使用則成為關(guān)鍵。同態(tài)加密技術(shù)將是解決這一問題的首選方案。同態(tài)加密技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)證與訪問控制、云計(jì)算等方面的應(yīng)用，將是今后研究的重點(diǎn)。在物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)階段都涉及數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)，目前研究較多的隱私保護(hù)技術(shù)有k-匿名算法、圖匿名、空間加密等。有關(guān)保護(hù)用戶隱私方面的安全技術(shù)還有很大的研究空間。
5 結(jié)語
云計(jì)算平臺(tái)是物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展的有力支撐，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為云計(jì)算平臺(tái)的廣泛應(yīng)用提供大量的用戶，因此，二者的結(jié)合勢在必行，而基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)安全研究將為二者的發(fā)展提供最可靠的保障，也是二者能夠大規(guī)模應(yīng)用的必要條件。在分析了二者結(jié)合的必然性之后，給出了基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，針對(duì)其面臨的安全威脅，對(duì)數(shù)據(jù)安全做了重點(diǎn)研究。
參考文獻(xiàn)：
[1]馮登國，張敏，張妍，徐震.云計(jì)算安全研究[J].軟件學(xué)報(bào)，2011，1.
[2]鄭湃，崔立真，王海洋，徐猛.云計(jì)算環(huán)境下面向數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的數(shù)據(jù)布局策略與方法[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2010，8.
[3]朱超.基于虛擬化技術(shù)構(gòu)建高校分布式云計(jì)算數(shù)據(jù)中心[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，4.
[4]李剛健.基于虛擬化技術(shù)的云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)研究[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，1.
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；云計(jì)算；信息化；發(fā)展
中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）04-0164-01
1 云計(jì)算資源調(diào)度問題描述
與傳統(tǒng)的計(jì)算平臺(tái)相比，云計(jì)算運(yùn)用先進(jìn)的虛擬化技術(shù)進(jìn)行資源管理和分配。在網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算的管理系統(tǒng)中，信息資源被制作成網(wǎng)絡(luò)虛擬信息，但是網(wǎng)絡(luò)用戶的信息需求不同，物理信息資源之間的差別又很大，導(dǎo)致虛擬資源不能夠完全的應(yīng)用到物理資源的調(diào)度上，使云計(jì)算的應(yīng)用遇到很大的阻礙。將虛擬化的信息資源調(diào)動(dòng)應(yīng)用到物理資源上需要有一定有效的調(diào)動(dòng)策略，這樣才能使虛擬資源合理的在物理資源上體現(xiàn)，使云計(jì)算得到完美的應(yīng)用。
1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息化中的運(yùn)用
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的研究中，能否將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息化相結(jié)合，使得嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到良好的融合和拓展，一直使技術(shù)者們的研究話題?，F(xiàn)代社會(huì)人們應(yīng)用的信息化工具大多數(shù)都只擁有單一的功能，沒有很好的應(yīng)用智能化信息和網(wǎng)絡(luò)化的管理手段，缺少網(wǎng)絡(luò)信息智能化處理。隨著社會(huì)物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)等的加速發(fā)展和充分運(yùn)用，我們有必要將物聯(lián)網(wǎng)的概念與技術(shù)充分應(yīng)用到信息化的時(shí)代當(dāng)中，使得信息化時(shí)代的發(fā)展追上互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
1.2 信息化
隨著現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代教學(xué)理論和技術(shù)也在不斷的改革，人們對(duì)現(xiàn)代教學(xué)的方法也有了很大的創(chuàng)新。傳統(tǒng)式的教學(xué)方法偏好概念性的教學(xué)，運(yùn)用填鴨式、注入式教學(xué)方法使學(xué)生獲取知識(shí)，以教師為主要教學(xué)力量，根據(jù)老師的思路進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生沒有學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，在整個(gè)教學(xué)過程中處于被動(dòng)的位置。因此傳統(tǒng)式教學(xué)的質(zhì)量和效果在逐漸的下降，為了改變這種現(xiàn)狀，現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)更改傳統(tǒng)的教學(xué)模式，利用高端的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)不同的學(xué)生制造有效的教學(xué)策略，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
2 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中的應(yīng)用
云計(jì)算作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)，是現(xiàn)代物理計(jì)算的分布處理和并行處理在相互促進(jìn)與發(fā)展過程中產(chǎn)生的一種附加產(chǎn)物，是一種高效的網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的渠道。云計(jì)算中發(fā)揮主要力量的就是網(wǎng)絡(luò)信息傳遞高效化的傳遞渠道，能夠?qū)⒋罅康木W(wǎng)絡(luò)終端用戶上傳的信息加工、分類、上傳給服務(wù)器，在總服務(wù)器里對(duì)信息進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)處理和歸類任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算平臺(tái)是由大量的簡單PC注冊用戶、總終端數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)和運(yùn)輸渠道、節(jié)點(diǎn)組成，組成的這一龐大的信息處理系統(tǒng)需要專門的維護(hù)、運(yùn)行和升級(jí)人員進(jìn)行管理和保護(hù)，并且在總終端數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)種還要擁有完整的計(jì)算機(jī)構(gòu)系統(tǒng)和維護(hù)能力。
現(xiàn)代云計(jì)算的迅速發(fā)展使得云計(jì)算已經(jīng)變成整個(gè)IT行業(yè)中的熱門詞匯，在國內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)搜索技術(shù)中都大量的研究和運(yùn)用云計(jì)算的相關(guān)技術(shù)，并且運(yùn)用云計(jì)算的服務(wù)能力夠使大量的資源有效的整合并且充分的應(yīng)用，整體的計(jì)算效果也能使計(jì)算的結(jié)果更加的精確，超過了普通的物理計(jì)算的效果。
云是一種范圍廣的運(yùn)動(dòng)快的物質(zhì)，所以把網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)稱為云計(jì)算是再合理不過的，不僅是因?yàn)槠浞植紡V泛的結(jié)構(gòu)還是以為其具有整體遮蓋的效果，并非是實(shí)際的物理性質(zhì)的物質(zhì)，阻礙大大減少。
云計(jì)算運(yùn)營模式：
云計(jì)算的工作主要是最終效果的計(jì)算、軟件運(yùn)營服務(wù)、API服務(wù)、整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的營銷模式等，下面將對(duì)軟件運(yùn)行服務(wù)進(jìn)行介紹。
軟件運(yùn)行服務(wù)（Software-as-a-service），是一種通過網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)提供服務(wù)的機(jī)構(gòu)。一般的軟件經(jīng)銷商都是在平臺(tái)上展示自己的服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)過程對(duì)客戶進(jìn)行吸引，使得客戶對(duì)該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生購買行為，并在網(wǎng)絡(luò)支付寶平臺(tái)購買其產(chǎn)品，并且通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)得到最終的售后服務(wù)保障。
在ASSA模式下，用戶不一定要購買其產(chǎn)品，也可在網(wǎng)站中對(duì)其進(jìn)行租用，提高了服務(wù)的水平，減少了服務(wù)商的維護(hù)售后次數(shù)和費(fèi)用，大大的提高了工作效率。
3 信息化發(fā)展方法及新技術(shù)的應(yīng)用
3.1 開導(dǎo)灌輸前置應(yīng)用技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是是繼計(jì)算機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)之后，新信息時(shí)代的重要組成，是在世界上快速興起的信息技術(shù)革命的又一技術(shù)浪潮。2009年我國提出“感知中國”的口號(hào)，并在傳感網(wǎng)。射頻識(shí)別等方面逐步建立起許多研究中心和生產(chǎn)基地。隨著國家一系列課題的深入研究，大力推進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。其作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心要素、物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算環(huán)境的“神經(jīng)中樞”，是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重要組成，同時(shí)更是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；瘧?yīng)用得以實(shí)現(xiàn)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)支撐。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)
“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品和物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要特征是能夠全面的了解信息的變化、能夠可靠的傳遞多重用戶之間的信息、能夠智能的篩選出需要的結(jié)果。
物聯(lián)網(wǎng)信息的隨時(shí)更變導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)信息的信譽(yù)度有所降低，所以物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算使要實(shí)際的考慮到網(wǎng)絡(luò)置信度的標(biāo)準(zhǔn)和信息不斷變化的問題。除此之外，不同的網(wǎng)絡(luò)來源的信息的信譽(yù)度都不同，其所包含的信息內(nèi)容也有很大的區(qū)別，所以只能在最后的綜合評(píng)估計(jì)算中才能看出信息的準(zhǔn)確性。
3.3 機(jī)器人決策技術(shù)
機(jī)器人決策技術(shù)就是運(yùn)用智能化的機(jī)器設(shè)備對(duì)事件進(jìn)行有效的分析和決策，通過構(gòu)建有效的系統(tǒng)使機(jī)器人有能力進(jìn)行自主的決策和判斷，使機(jī)器人達(dá)到人類辦事的效果。當(dāng)今世界最復(fù)雜的智能機(jī)器人是IBM的深藍(lán)計(jì)算機(jī)，能夠和國際上的象棋大師進(jìn)行比拼，并獲得勝利，這就運(yùn)用了一套復(fù)雜的計(jì)算和決策系統(tǒng)對(duì)棋數(shù)進(jìn)行計(jì)算和判斷。
4 結(jié)論
作為新興技術(shù)的云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)，在人們的日常生活中占具著越來越重要的地位，本文是以信息化的發(fā)展作為起點(diǎn)，有效的分析物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的應(yīng)用，加強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了信息技術(shù)在校園通信等各個(gè)方面的管理和有效應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；研究
從當(dāng)前我國社會(huì)發(fā)展情況來看，隨著近些年我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢的轉(zhuǎn)變以及信息化發(fā)展速度的提升，各行業(yè)領(lǐng)域的信息化發(fā)展程度已經(jīng)逐漸成為影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。這一情況的存在，使得物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算這兩大技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的重要性也不斷提升。因此，為了可以進(jìn)一步推動(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，為我國行業(yè)產(chǎn)業(yè)信息化建設(shè)提供一定的推動(dòng)力，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算這兩大信息技術(shù)融合發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的種類
1.1射頻識(shí)別
在物聯(lián)網(wǎng)這一信息系統(tǒng)中，處于最前端的就是感知層，這一網(wǎng)絡(luò)層面主要負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容就是感知現(xiàn)實(shí)和虛擬世界中存在的相關(guān)信息。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要感知現(xiàn)實(shí)社會(huì)中存在的具體物體時(shí)，就需要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中存在的每一物體進(jìn)行識(shí)別以標(biāo)識(shí)，以便有效區(qū)分不同的物體。無線射頻識(shí)別作為現(xiàn)代社會(huì)一種可以借助射頻信號(hào)來自動(dòng)識(shí)別不同的物體并獲取到同該物體相關(guān)信息的重要技術(shù)，其在使用期間不僅可以完全依靠自動(dòng)和智能的性能完成全部工作，還可以適應(yīng)多種感知場景。因此，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，該項(xiàng)技術(shù)屬于一種高效的感知手段，是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建立感知層的重要支撐技術(shù)。
1.2傳感器與傳感網(wǎng)
所謂傳感器，主要指的是一種擁有檢測和感受相關(guān)信息數(shù)據(jù)功能的設(shè)備，該設(shè)備在運(yùn)行過程中可以通過自身具有的一定規(guī)律將檢測到的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為一種可以被使用的信號(hào)原件或者是裝置，其主要的作用就是可以將檢測到的各種信號(hào)轉(zhuǎn)變成與之相應(yīng)的電信號(hào)，使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)自主控制和測試功能可以有效實(shí)現(xiàn)。傳感網(wǎng)指的是一種將各種類型的信息傳感設(shè)備同互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合到一起后形成的一種大型的網(wǎng)絡(luò)體系，該網(wǎng)絡(luò)體系能夠讓各類型的物品都可以被有效地控制和感知，使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)容可以形成一個(gè)相對(duì)完整的信息數(shù)據(jù)服務(wù)體系。
1.3嵌入式系統(tǒng)
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)本身來講，要想促使物物相連的服務(wù)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，不僅需要具有獲取每個(gè)事物相關(guān)信息的能力，還需要擁有操作和控制不同事物的能力。物聯(lián)網(wǎng)的這一目標(biāo)要想順利實(shí)現(xiàn)，就需要在其內(nèi)部相連的各個(gè)物體中嵌入智能化的系統(tǒng)構(gòu)建。因此，以嵌入式技術(shù)構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)便成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中各種具體功能可以被真正實(shí)現(xiàn)的主要支撐技術(shù)。所謂的嵌入式系統(tǒng)，其本身屬于一種用來監(jiān)視和控制相關(guān)機(jī)器設(shè)備的重要裝置，從本質(zhì)上來看，該裝置屬于硬件和軟件的結(jié)合體。
2物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)融合云計(jì)算技術(shù)的原因
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展之所以需要依靠云計(jì)算技術(shù)的支撐主要是受幾方面因素的影響：第一，應(yīng)用了云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)可以擁有極高的成本優(yōu)勢。一直以來，IT基礎(chǔ)設(shè)備成本都是影響物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展的重要因素，而云計(jì)算具有的高效的資源利用率不僅可以有效地節(jié)約物聯(lián)網(wǎng)在此方面的開銷，還可以提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的管理成本，從而使其在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天擁有極高的市場競爭優(yōu)勢。第二，云計(jì)算技術(shù)的融合可以提升物聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)和計(jì)算等核心技術(shù)優(yōu)勢。由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)本身的功能性相對(duì)較大，所以其對(duì)于技術(shù)手段的要求也相對(duì)較高，并且，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中擁有著眾多的使用對(duì)象和信息數(shù)據(jù)，這使得其在運(yùn)行的過程中需要巨大、高效的信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算技術(shù)作為發(fā)展的依托，而云計(jì)算技術(shù)在這2方面具有的巨大優(yōu)勢可以很好地滿足物聯(lián)網(wǎng)在此方面的發(fā)展需求。
3以云技術(shù)算為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展情況
3.1物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的分階段融合
就這兩大技術(shù)實(shí)際融合情況來看，其主要可以分為3個(gè)階段：第一階段，結(jié)合云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不僅可以獲取到更多以前無法獲得或者是獲得難度較高的隱形信息數(shù)據(jù)，還可以依靠云計(jì)算技術(shù)自身具備的巨大、高效的存儲(chǔ)和計(jì)算能力對(duì)各類型生產(chǎn)流程的狀態(tài)做出更好的反映，以便及時(shí)滿足不同終端用戶的各類型需求。并且，結(jié)合云計(jì)算后，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的集中化管理，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息詳細(xì)的分析，以及總結(jié)相關(guān)的研究結(jié)論，使得自身相關(guān)體制可以得到不斷的調(diào)整和優(yōu)化。第二階段，該階段物聯(lián)網(wǎng)是以管理和使用信息作為重點(diǎn)工作內(nèi)容，以優(yōu)化生產(chǎn)方式作為主要工作目標(biāo)的。融入了云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能性得到了極大的提升，這使得其自動(dòng)監(jiān)控各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及對(duì)生產(chǎn)工作進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度的目標(biāo)得以有效實(shí)現(xiàn)，從而促進(jìn)了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、集中化的生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。此外，通過利用云計(jì)算具有的高效的計(jì)算功能，還可以有效減少人為控制的誤差，提升生產(chǎn)控制管理工作的精確度。第三階段，該階段屬于兩大技術(shù)的完全融合，這一融合目標(biāo)的完成，使得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)新服務(wù)模式和應(yīng)用領(lǐng)域的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，新產(chǎn)生的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅為應(yīng)用該系統(tǒng)企業(yè)重構(gòu)和升級(jí)企業(yè)產(chǎn)業(yè)體系提供了極大的推動(dòng)力，還推動(dòng)了新技術(shù)的產(chǎn)生，使得企業(yè)的生產(chǎn)模式得到了有效的更新。
3.2物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)的創(chuàng)新
通過對(duì)云計(jì)算技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的分析和研究可以發(fā)現(xiàn)，融合了云計(jì)算技術(shù)后的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)擁有了更多的控制和管理技術(shù)。其主要分為幾類：第一，云計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施。該設(shè)施主要包括了大型的集群設(shè)備、傳感網(wǎng)以及分布式的信息數(shù)據(jù)存系統(tǒng)，這些云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的融合，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)提供了新的控制基礎(chǔ)。第二，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的存儲(chǔ)平臺(tái)。該平臺(tái)在日常工作過程中主要存儲(chǔ)的是存在于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的信息數(shù)據(jù)，使得用戶共享虛擬信息存儲(chǔ)池的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。第三，物聯(lián)網(wǎng)的云應(yīng)用平臺(tái)。該平臺(tái)主要進(jìn)行的是交換數(shù)據(jù)的相關(guān)操作，相關(guān)人員可以通過控制該平臺(tái)來完成計(jì)算和處理數(shù)據(jù)等相關(guān)工作，從而使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用得以充分發(fā)揮出來。第四，物聯(lián)網(wǎng)的管理平臺(tái)。該平臺(tái)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)信息的運(yùn)行情況，保證物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中所有的信息數(shù)據(jù)都可以順利完成交換工作，為該系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)行的安全和可靠性提供更大的保障。此外，該平臺(tái)融合云計(jì)算技術(shù)之后，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)營造出良好的信息數(shù)據(jù)交換環(huán)境。
3.3新物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的模式分類
無論是云計(jì)算還是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其自身在信息數(shù)據(jù)的處理和管理方面都具有極大的優(yōu)勢，將二者結(jié)合更是可以將這種優(yōu)勢擴(kuò)大，如果對(duì)結(jié)合了云計(jì)算技術(shù)的新物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層面進(jìn)行劃分的話，其主要可以被分為2種模式：第一，一個(gè)控制中心、多個(gè)終端模式。該模式分布的范圍相對(duì)較小，模式內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的所有終端都是以云中心作為處理信息數(shù)據(jù)的中心系統(tǒng)，所有終端獲得的信息數(shù)據(jù)都由云中心進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)與處理后，再由云中心提供的統(tǒng)一的信息界面供用戶查看和操作。該類型的云中心具有海量存儲(chǔ)、分級(jí)管理以及統(tǒng)一界面等功能，可以為人們的日常生活提供一定的便利，所以可以應(yīng)用在家庭、小區(qū)和一些公共設(shè)施的監(jiān)控工作中。第二，多個(gè)中心、多個(gè)終端模式。此模式處理信息的安全性相對(duì)較高，所以，適用于大型的企業(yè)事業(yè)單位。并且，一些需要將所獲得的信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享給終端用戶的企業(yè)單位使用的也是此種物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式。從該模式的結(jié)構(gòu)類型來看，保證其能夠正常運(yùn)行最重要的一點(diǎn)就是云中心必須包含私有云和公共云2個(gè)類型的云形式，且這2個(gè)云形式之間網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)不會(huì)存在任何類型的障礙。這樣一來，就可以使得部分終端用戶對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)提出的高安全性的要求得以滿足。
（唐山學(xué)院計(jì)算系科學(xué)與技術(shù)系，河北 唐山 063000）
【摘要】目前很多的高等院校甚至中小學(xué)都在進(jìn)行智慧校園的建設(shè)，智慧校園是多媒體數(shù)字校園的新模式。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷完善，為智慧校園建設(shè)提供了技術(shù)支持。本文分析了智慧校園的概念，提出了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的智慧校園模式。該智慧校園可為師生提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和綜合服務(wù)的平臺(tái)。
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；云計(jì)算；智慧校園；智能感知
作者簡介：王永強(qiáng)，男，碩士，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)教育。
1智慧校園的現(xiàn)狀
智慧校園是在多媒體數(shù)字校園之后提出的高校信息化全新概念，也是隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算，大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷完善的產(chǎn)物。并且越來越多的高校開始進(jìn)行智慧校園的建設(shè)工作。
智慧校園的概念來源于IBM提出的“智慧地球”。所謂“智慧校園”指的是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境，這個(gè)一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合。該概念最早由浙江大學(xué)正式提出。2010年，在信息化“十二五“規(guī)劃中，浙大描繪了這樣一個(gè)智慧校園的藍(lán)圖：無處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。[1]現(xiàn)在建設(shè)比較成熟的院校有清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、北京郵電大學(xué)、南京郵電大學(xué)、江南大學(xué)等。
2智慧校園支撐技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)[2]（IOT），是指通過射頻技術(shù)、傳感器技術(shù)，按照相應(yīng)協(xié)議，將物品與物品之間通過互聯(lián)網(wǎng)相連，從而實(shí)現(xiàn)物品的智能化識(shí)別、定位跟蹤、視頻監(jiān)控，流媒體共享和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
智慧校園中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，最明顯的是使用智能感知技術(shù)，可以對(duì)校園環(huán)境、各種教學(xué)和輔助設(shè)備、多媒體教學(xué)資源、學(xué)校相關(guān)工作等進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)一管理。比如說基于RFID的校園交通管理、校園一卡通的管理、宿舍管理，教工管理；基于ZigBee的校園監(jiān)控管理，基于WIFI的移動(dòng)教學(xué)；基于二維碼的圖書管理等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧校園提供了一個(gè)更為高效、綠色、環(huán)保，智能的校園環(huán)境。
云計(jì)算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云計(jì)算將會(huì)改變整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)，影響到互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)格局，被視為信息技術(shù)的第三次浪潮[3]。
對(duì)于硬件層，目前，各高校硬件環(huán)境有了十足發(fā)展，但存在利用低，管理復(fù)雜等缺點(diǎn)。使用云計(jì)算技術(shù)，可以通過云計(jì)算架構(gòu)，整合學(xué)校的各種硬件資源，形成公共資源池，應(yīng)用虛擬化操作，自動(dòng)為各種任務(wù)分配資源。對(duì)于系統(tǒng)層，各高校使用著諸如學(xué)生管理、教工管理、圖書館管理等大量系統(tǒng)，由于沒有統(tǒng)一規(guī)劃，各系統(tǒng)間通信困難，很難實(shí)現(xiàn)智慧校園。但可以使用云計(jì)算技術(shù)，將各管理系統(tǒng)整合成“云”，科學(xué)的為用戶服務(wù)。所以云計(jì)算是智慧校園實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)支持。
3智慧校園總體設(shè)計(jì)
在智慧校園環(huán)境下，用戶可以通過綜合信息服務(wù)平臺(tái)， 依照確定的角色權(quán)限， 個(gè)性化地定制信息服務(wù)；各類應(yīng)用系統(tǒng)通過綜合信息服務(wù)平臺(tái)融合服務(wù)， 以支持單點(diǎn)接入的、安全的服務(wù)方式。[4]用戶可以使用傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，也可以使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行登錄，登錄后由云計(jì)算框架技術(shù)統(tǒng)一分配用戶權(quán)限，來使用由云計(jì)算技術(shù)整合的系統(tǒng)。
3.1物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園的框架結(jié)構(gòu)
基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)后的框架結(jié)構(gòu)可以分為自頂向下模式的四層，包括綜合云管理平臺(tái)層，管理子系統(tǒng)層，云計(jì)算數(shù)據(jù)整合層，網(wǎng)絡(luò)層。其中綜合云管理平臺(tái)層，是由云計(jì)算技術(shù)將各管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，提供登錄入口；云計(jì)算數(shù)據(jù)整合層，是由云計(jì)算技術(shù)將各類數(shù)據(jù)通過虛擬池形式科學(xué)存儲(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)層，包含了傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也引入了基于射頻技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
3.2物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園的智慧表現(xiàn)
智慧校園的“智慧”主要表現(xiàn)[5]在智慧環(huán)境感知、智慧管理、智慧教學(xué)過程、智慧生活、智慧就業(yè)推薦等方面。
智慧環(huán)境感知，是對(duì)教室、圖書館、辦公室進(jìn)行溫濕度檢測和智能調(diào)節(jié)，對(duì)校園的空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測并預(yù)警。智慧管理，是通過物聯(lián)網(wǎng)對(duì)攝像頭節(jié)點(diǎn)、紅外節(jié)點(diǎn)、煙霧節(jié)點(diǎn)進(jìn)行智能監(jiān)控；通過云計(jì)算技術(shù)對(duì)各管理子系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理。智慧教學(xué)過程，教師可以根據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握情況，進(jìn)行因材施教，智能組織教學(xué)資料，以及即教學(xué)方法、教學(xué)模式的智能推薦。學(xué)生可以對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行智能分析，隨時(shí)隨地的個(gè)性化學(xué)習(xí)等。智慧生活，使用者各項(xiàng)身體體征的監(jiān)測，購物、旅游的推薦，基于愛好興趣等的智慧交友，社團(tuán)活動(dòng)的智慧組織等。智慧就業(yè)推薦，是根據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握情況和用人單位所需人才情況，通過云計(jì)算技術(shù)，進(jìn)行智能分析推薦。
3.3物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園的數(shù)據(jù)安全
使用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園里，對(duì)于終端用戶，只需將銀行卡、校園一卡通，手機(jī)卡集成到手機(jī)中。即使用射頻識(shí)別卡，也俗稱為“黑卡”，可以進(jìn)行移動(dòng)支付，比如食堂、開水房、超市等；也可以涉及門禁、圖書借閱，考勤等。
由于物聯(lián)網(wǎng)集成到智慧校園的各個(gè)方面，而且物聯(lián)網(wǎng)由于分布發(fā)散、終端設(shè)備量大、通過無線射頻技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)忍厥庠?，所以智慧校園數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)安全也是智慧校園亟待解決問題?？梢酝ㄟ^，采用較為成熟和可靠地系統(tǒng)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及終端設(shè)備監(jiān)管，提升防御策略等保障智慧校園的數(shù)據(jù)安全。
4結(jié)束語
校園是學(xué)生學(xué)習(xí)生活的主要場所，校園環(huán)境建設(shè)的優(yōu)劣直接影響著整個(gè)學(xué)校的運(yùn)轉(zhuǎn)效率?；谖锫?lián)網(wǎng)和云計(jì)算的智慧校園的應(yīng)用，是時(shí)代的必然趨勢。盡管對(duì)智慧校園的研究實(shí)踐探索剛剛起步，智慧校園也存在著較多問題，但智慧校園是建設(shè)校園的目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等新興技術(shù)，會(huì)給我們生活帶來質(zhì)的變化，像智慧社區(qū)、智慧醫(yī)院、智慧城市的建設(shè)也會(huì)迎來蓬勃發(fā)展的契機(jī)。
參考文獻(xiàn)
［1］黃小卉,黃宇星.基于云計(jì)算的智慧校園探究[J].中小學(xué)電教,2011(11):38-39.
［2］International Telecommunication Union U IT. ITU Internet Reports2005: The Internet of Things[R]. 2005: 1-28.
［3］張文川.云計(jì)算與智慧校園的建設(shè)[J].電子商務(wù),2012(5):11-14.
［4］宗平,朱洪波,黃剛,許建真.智慧校園設(shè)計(jì)方法的研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010(4):15-19.
關(guān)鍵詞：云計(jì)算；高職；物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)；教學(xué)資源平臺(tái)
中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1673—8454（2012）17—0033—03
根據(jù)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，物聯(lián)網(wǎng)將成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。據(jù)Forrester Research 預(yù)測：2015年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的整體產(chǎn)值將超過1萬億元，到2020年，將達(dá)到5萬億規(guī)模。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)高技能人才的要求，為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)，提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)水平，高職院校需要依托正在形成并迅速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，整合各種資源，建設(shè)高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫。
一、高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)存在問題
目前教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)取得了一定的成果，但由于建設(shè)速度快，而建設(shè)水平?jīng)]有隨之進(jìn)步，重?cái)?shù)量輕質(zhì)量，因此在建設(shè)過程中，出現(xiàn)了一些共同的問題，主要表現(xiàn)為以下幾方面：
（1）入庫資源種類繁多，沒有統(tǒng)一的具體的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。由于教學(xué)資源的結(jié)構(gòu)、類型和屬性等方面的不同，在教學(xué)資源的建設(shè)中，教育部已制定了一系列統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系。[1]高校按照這些統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來建設(shè)教學(xué)資源，但許多學(xué)校在資源建設(shè)過程中對(duì)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行缺乏力度。在資源的建設(shè)中，建立資源的開發(fā)、管理和應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)無法解決資源存儲(chǔ)容量大、類型多、可擴(kuò)展以及不斷更新等問題。
（2）資源利用率較低，平臺(tái)安全性差，沒有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系。多數(shù)學(xué)校在建設(shè)教學(xué)資源平臺(tái)時(shí)輕視學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，出現(xiàn)了“以教師為中心”，學(xué)生與平臺(tái)的互動(dòng)性不夠的現(xiàn)象。大部分高校把對(duì)平臺(tái)的建設(shè)視為數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，把資料放進(jìn)去以后就不管了。造成資源利用率低、安全性差等問題。
（3）“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重，資源“透明度”低，重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重。各個(gè)高校教學(xué)資源建設(shè)大多系單獨(dú)建設(shè)，獨(dú)自使用，相互之間缺乏交流，即各高校教學(xué)資源的共享性和可用性差，造成資源的重復(fù)建設(shè)以及資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
二、高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)思想
在進(jìn)行教學(xué)資源平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，以“個(gè)性化服務(wù)、資源共享”為目標(biāo)，突出強(qiáng)調(diào)個(gè)人體驗(yàn)，提供的功能包括：資源垂直智能搜索、相關(guān)課程自動(dòng)推薦、開放信息推廣展示、全媒體瀏覽支持、核心資源訪問控制等。為教學(xué)者用戶提供在線備課、網(wǎng)絡(luò)課程、技能測評(píng)和資源管理等教學(xué)應(yīng)用服務(wù)模塊；為學(xué)習(xí)者提供網(wǎng)絡(luò)課堂、技能測評(píng)等課堂教學(xué)模塊以及職業(yè)規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、職業(yè)提升、網(wǎng)上求職等職業(yè)服務(wù)模塊；為企業(yè)提供網(wǎng)絡(luò)招聘、技能認(rèn)證和實(shí)訓(xùn)管理等服務(wù)模塊；為院校提供專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)以及校企合作等服務(wù)模塊。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。
三、基于云計(jì)算的高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為構(gòu)建長效反饋驅(qū)動(dòng)機(jī)制，打造優(yōu)質(zhì)專業(yè)教學(xué)資源庫，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源整合、共享與共評(píng)，我們?nèi)谌肓嗽朴?jì)算模式來搭建高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)。
1.融入云計(jì)算模式的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)設(shè)計(jì)
依據(jù)高標(biāo)準(zhǔn)、國際化的建設(shè)原則，在系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)上融入云計(jì)算模型，依托學(xué)院新校園先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，采用集中式服務(wù)、分布式布局的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，搭建技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)。
高校校園網(wǎng)采用IPv4和IPv6雙棧設(shè)計(jì)，核心設(shè)備均采用冗余熱備；4出口、萬兆骨干、千兆到桌面；服務(wù)器負(fù)載均衡，部署高性能防火墻和入侵檢測設(shè)備。硬件基礎(chǔ)平臺(tái)分別由服務(wù)器、存儲(chǔ)陣列、光纖存儲(chǔ)交換機(jī)、磁帶庫等設(shè)備組成，通過虛擬化技術(shù)將這些設(shè)備整合為各種統(tǒng)一的資源池，提供計(jì)算、存儲(chǔ)、在線備份等互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)，其硬件基礎(chǔ)平臺(tái)如圖2所示。滿足院內(nèi)、院外各種用戶安全、穩(wěn)定、快速訪問，文件上下載、高清視頻點(diǎn)播等多種應(yīng)用，支持10萬在線用戶、100萬日訪問量。
2.實(shí)施架構(gòu)設(shè)計(jì)
我們根據(jù)面向用戶，強(qiáng)化應(yīng)用；以學(xué)生為中心，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和認(rèn)證服務(wù)；向各高職院校推進(jìn)“優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享”；開展“遠(yuǎn)程課堂”，推進(jìn)教育公平的原則，采用“三層三部”架構(gòu)來構(gòu)建高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)，其實(shí)施架構(gòu)如圖3所示。
四、基于云計(jì)算的高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
教學(xué)資源平臺(tái)采用了基于云計(jì)算的瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，簡稱B/S）模式。使用JSP+Oracle+Linux開發(fā)模式。采用這種架構(gòu)既保證了平臺(tái)的穩(wěn)定性、靈活性和安全性，又提供了良好的兼容性、可移植性和可擴(kuò)展性，有效地實(shí)現(xiàn)了海量資源和分布式資源的整合。
我們采用B/S模式的三層體系結(jié)構(gòu)B/S/S（Browser/Web Server/Cloud Server）來開發(fā)設(shè)計(jì)模型，即前臺(tái)客戶端直接采用瀏覽器，中間服務(wù)器是Web服務(wù)器，后臺(tái)為云服務(wù)器，如圖4所示。由客戶端在Web頁面發(fā)出請(qǐng)求至系統(tǒng)管理、服務(wù)目錄等進(jìn)行一系列的分類處理后，發(fā)送至Web服務(wù)器，然后再由中間服務(wù)器對(duì)云服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，客戶端與云服務(wù)器不直接聯(lián)系，保證了數(shù)據(jù)的安全性，具有跨平臺(tái)、可移植、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。
五、基于云計(jì)算的高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)分析
1.云存儲(chǔ)技術(shù)
教學(xué)資源庫是一個(gè)存儲(chǔ)資源、管理資源、共享資源的平臺(tái)，具有資源的媒體類型多、存儲(chǔ)容量大、動(dòng)態(tài)性和異構(gòu)性等特點(diǎn)。同時(shí)仍然存在著數(shù)據(jù)擴(kuò)展性不高、異構(gòu)性和兼容性較差、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)速率無法滿足大數(shù)據(jù)量、大并發(fā)訪問的要求等問題。在云計(jì)算環(huán)境下，我們采用了云存儲(chǔ)技術(shù)來解決教學(xué)資源的存儲(chǔ)問題。
我們結(jié)合云存儲(chǔ)的特點(diǎn)，融合虛擬化等技術(shù)，利用高職院校存放服務(wù)的磁盤陣列、硬件服務(wù)器等存儲(chǔ)設(shè)備，將其空間劃分成一定大小的可靈活擴(kuò)展的云，把類型復(fù)雜、種類繁多的教學(xué)資源按需分配，存放至這些云上，形成內(nèi)部架構(gòu)透明的教學(xué)資源存儲(chǔ)云。我們只需提供接口，各高職院校即可通過此接口直接訪問到存儲(chǔ)云上的各類教學(xué)資源并與平臺(tái)進(jìn)行交互。根據(jù)提供教學(xué)資源的方式不同，把教學(xué)資源存儲(chǔ)云劃分成公有存儲(chǔ)云、私有存儲(chǔ)云和混合存儲(chǔ)云三種。在公有存儲(chǔ)云上主要存放一些包括課程標(biāo)準(zhǔn)、課程設(shè)計(jì)、電子教案、教學(xué)課件、教學(xué)錄像視頻、項(xiàng)目案例資料和試題庫等開放式的或可在一定范圍內(nèi)共享協(xié)議的教學(xué)資源。由于涉及版權(quán)或的原因，在私有存儲(chǔ)云上主要存放為某些單位內(nèi)部的師生服務(wù)的資源。例如教師通過教學(xué)資源庫積累的私有的教學(xué)資料及統(tǒng)計(jì)信息，包括完整的備課筆記、教學(xué)日志、教學(xué)反思、練習(xí)與測試成績和師生交流等資源。在混合存儲(chǔ)云上主要存放商業(yè)化的如文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫、課件、視頻等教學(xué)資源，用戶可通過一定的付費(fèi)方式來使用其資源。
2.安全防范技術(shù)
在教學(xué)資源庫建設(shè)中，我們不必再花費(fèi)大量的時(shí)間來管理數(shù)據(jù)。因?yàn)樵谠贫?，有?qiáng)大的技術(shù)管理團(tuán)隊(duì)來管理存放的數(shù)據(jù)資源，同時(shí)也有先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來保護(hù)這些教學(xué)資源，因此我們可以把更多的精力投入到資源庫的建設(shè)中。[2]數(shù)據(jù)安全對(duì)教學(xué)資源庫至關(guān)重要。任何數(shù)據(jù)的丟失對(duì)資源庫都是很大的損失。要選擇有效的安全策略和安全保護(hù)機(jī)制，解決數(shù)據(jù)安全復(fù)制問題。我們采用了云備份策略，云備份是一個(gè)新技術(shù)，針對(duì)云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的丟失、破壞等的安全防范技術(shù)，能保護(hù)相關(guān)的教學(xué)資源。
3.虛擬化技術(shù)
虛擬化是云計(jì)算的最主要的特征之一。在教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)過程中，為了解決有的服務(wù)器超載，而有的服務(wù)器閑置等問題，我們利用了資源虛擬化技術(shù)，來解決高職院校用戶需求快速變化的難題，實(shí)現(xiàn)了軟硬件的分離。用戶只需在虛擬層運(yùn)行自己的軟件，而不必關(guān)心后臺(tái)硬件的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器忙碌時(shí)，任務(wù)會(huì)自動(dòng)尋找到其他空閑的服務(wù)器上運(yùn)行，從而進(jìn)一步提高了教學(xué)資源的最大化利用率。
六、結(jié)束語
本文采用云計(jì)算的技術(shù)與理念構(gòu)建高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源平臺(tái)，有效地解決了教學(xué)資源建設(shè)重復(fù)、分布不均和“孤島”現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了軟硬件資源、教學(xué)資源等的共享，增加了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高了教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了教師好用、學(xué)生樂用、資源不斷更新的教學(xué)資源庫建設(shè)目的。
參考文獻(xiàn)：
[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng)； 云計(jì)算平臺(tái)； 水環(huán)境； 監(jiān)測； 白龜山水庫
水環(huán)境監(jiān)測是水資源管理和安全供水的重要前提。目前，我國各主要湖泊水庫的水環(huán)境監(jiān)測尚未實(shí)現(xiàn)無人值守和動(dòng)態(tài)監(jiān)測，多采取監(jiān)測人員留駐湖泊水庫現(xiàn)場以人工方式采集水質(zhì)數(shù)據(jù)，采集點(diǎn)和采樣頻次受到限制，獲取的信息量較小，且耗費(fèi)大量人力物力，另外很多水質(zhì)指標(biāo)還需要帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測定，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息無法及時(shí)進(jìn)行時(shí)空對(duì)比分析。即使部分湖泊水庫采用較為先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)，但由于獲得的時(shí)空數(shù)據(jù)量龐大，處理過程復(fù)雜度高，籌建所需的大量高性能計(jì)算服務(wù)器資金消耗巨大，很難實(shí)現(xiàn)水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)、有效處理及合理快捷共享[1-3]。
自2009年以來，“物聯(lián)網(wǎng)”概念頻頻出現(xiàn)在人們的視野中。物聯(lián)網(wǎng)是指把所有物品通過射頻識(shí)別、傳感器等信息采集和識(shí)別設(shè)備與通信網(wǎng)絡(luò)（如Internet、GPRS、3G網(wǎng)絡(luò)等）連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化管理和應(yīng)用。日本、韓國、美國、歐洲一些國家基于物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)有效運(yùn)用在生產(chǎn)生活中，通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物質(zhì)世界的整合，從而提高了資源利用率和生產(chǎn)力水平[4-9]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也為水環(huán)境的監(jiān)測提供了一個(gè)全新的方法和有效途徑，但同時(shí)物物相連的必然產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，若將這些信息有機(jī)的聯(lián)合起來，就需要建立一個(gè)性能穩(wěn)定的云計(jì)算平臺(tái)，以解決物聯(lián)網(wǎng)海量水環(huán)境監(jiān)測信息的存儲(chǔ)和處理問題。因此，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)結(jié)合，構(gòu)建水環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)，搭建相應(yīng)的云計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測和監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)有效處理及數(shù)據(jù)共享，為實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和確保用水安全提供重要依據(jù)[10-14]。
1 系統(tǒng)工程構(gòu)建
1.1 系統(tǒng)體系架構(gòu)
整個(gè)系統(tǒng)主要由水質(zhì)監(jiān)測傳感子系統(tǒng)、多層次通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、云計(jì)算平臺(tái)和太陽能供電子系統(tǒng)構(gòu)成，其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
水質(zhì)監(jiān)測傳感子系統(tǒng)的下位機(jī)軟件采用中心對(duì)多點(diǎn)通訊方式，波特率為9600，采用心跳包實(shí)現(xiàn)?；顧C(jī)制，通訊信令采用ASCII碼信令。上位機(jī)軟件與數(shù)據(jù)中心之間擬通過TCP/IP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；通過對(duì)系統(tǒng)層Socket的封裝，以及從數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層到應(yīng)用層的集成融合通信方式，來實(shí)現(xiàn)用戶編程接口的統(tǒng)一。云計(jì)算平臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心基于Oracle數(shù)據(jù)庫來構(gòu)建，事務(wù)處理采用并發(fā)機(jī)制和觸發(fā)器機(jī)制，最后通過作業(yè)調(diào)度來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（On-Line Transaction Processing， OLTP）。利用Oracle DWB來建立數(shù)據(jù)倉庫，提供分析型環(huán)境。所有的分析產(chǎn)品和用戶接口（User interface， UI）均采用B/S架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)擬采用目前比較流行的開源框架SSH（Spring、Struts、Hibernate）來搭建。
1.2 各子系統(tǒng)架構(gòu)
① 數(shù)據(jù)中心及采集系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心體系結(jié)構(gòu)如圖2所示，數(shù)據(jù)流處理包括接收處理數(shù)據(jù)流和發(fā)送數(shù)據(jù)流。
接受及處理數(shù)據(jù)流
a） 通過由水質(zhì)參數(shù)傳感器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)化器組成的采集系統(tǒng)，獲得現(xiàn)場實(shí)時(shí)水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)按照采樣頻率傳送至數(shù)據(jù)中心；
b） 數(shù)據(jù)中心接收到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行邏輯分析，剔除臟數(shù)據(jù)，將正確的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到瞬時(shí)數(shù)據(jù)庫；
c） 利用ETL（extract， transform and load）工具，結(jié)合企業(yè)數(shù)據(jù)庫的作業(yè)/調(diào)度以及觸發(fā)器等功能，利用瞬時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)生成適合分析、統(tǒng)計(jì)的水質(zhì)分析型數(shù)據(jù)庫或者數(shù)據(jù)倉庫；
d） 利用數(shù)據(jù)倉庫分析產(chǎn)品或者BI（business intelligence）報(bào)表引擎，對(duì)分析數(shù)據(jù)庫或者數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，生成用戶需要的各種分析產(chǎn)品。
發(fā)送數(shù)據(jù)流
a） 用戶可通過移動(dòng)終端設(shè)備（比如手機(jī)、PDA等）或固定終端的水質(zhì)數(shù)據(jù)查看器登錄到數(shù)據(jù)中心，通過數(shù)據(jù)中心發(fā)送信令給采集系統(tǒng)，設(shè)定采集系統(tǒng)的采樣周期等參數(shù)信息；
b） 用戶還可以通過數(shù)據(jù)中心向供電系統(tǒng)發(fā)送控制信息，開啟或者關(guān)閉供電系統(tǒng)，或者對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控。
② 多層次通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)
多層次通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示，采取分層混合網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，分為業(yè)務(wù)層、核心層、接入層、終端層四個(gè)層次。
③ 供電系統(tǒng)
太陽能供電系統(tǒng)由太陽能電池組件、太陽能控制器和蓄電池（組）構(gòu)成。其中，太陽能電池板是將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作，是該系統(tǒng)的核心組件。
太陽能控制器控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并起到對(duì)蓄電池過充電保護(hù)和過放電保護(hù)的作用。蓄電池作用是在有光照時(shí)將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，當(dāng)遇到陰雨天氣的時(shí)候或者光照不夠充足的條件下，特別是采集系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)，需要大功率高負(fù)荷的實(shí)時(shí)手動(dòng)采集時(shí)，通過蓄電池來釋放能量。
1.3 相關(guān)算法
① 數(shù)據(jù)ETL算法
傳感器水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)通過以下五個(gè)流程過程，實(shí)現(xiàn)提取、轉(zhuǎn)化和裝載，最終建立WSDW數(shù)據(jù)倉庫，算法實(shí)現(xiàn)流程圖如圖4所示。
② 分類預(yù)測算法
基于LSM模型的聚類算法，是一種無教師自動(dòng)分類算法，針對(duì)待聚類的目標(biāo)數(shù)據(jù)，隨機(jī)選取任意一個(gè)數(shù)據(jù)作為標(biāo)兵數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)作為候選數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類。該算法具有敏感度低，數(shù)據(jù)選取次序無關(guān)等良好特性，非常適合傳感器數(shù)據(jù)的分析處理，本工程采用基于LSM模型的聚類算法進(jìn)行水質(zhì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析。
2 系統(tǒng)在白龜山水庫應(yīng)用
白龜山水庫位于淮河流域沙河干流上， 大壩位于河南省平頂山市西南郊，東經(jīng)112°50′至113°15′及北緯33°40′至33°50′之間。東西長15. 5 km，南北寬4. 2 km，占地近70 km2。水庫控制流域面積2 740 km2，水庫多年平均降雨量900 mm， 多年平均徑流量4. 23 億m3，總庫容達(dá)9. 22 億m3，是一座以防洪為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和城市供水的大型綜合水庫[10]。同時(shí)白龜山水庫也是南水北調(diào)飲水工程的重要調(diào)節(jié)庫。
以白龜山水庫作為實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)，建立基于物聯(lián)網(wǎng)（無線傳感網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)的水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測與分析系統(tǒng)，解決白龜山水庫當(dāng)前人工水質(zhì)參數(shù)采集存在的諸多問題，構(gòu)建白龜山水庫水環(huán)境監(jiān)測云計(jì)算中心，實(shí)現(xiàn)水資源持續(xù)有效利用和確保用水安全。
2.1 云計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集
① 水環(huán)境系統(tǒng)主控因子數(shù)據(jù)采集
湖泊水庫水環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)包括諸多主控因子。白龜山水庫主要選取水溫、PH、濁度、ORP、溶解氧、總磷、總氮等主控因子。各主控因子數(shù)據(jù)采集通過搭建無線傳感器自動(dòng)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)來完成。
自動(dòng)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括6個(gè)無線傳感器自動(dòng)采集站。利用各類在線水質(zhì)傳感器，在白龜山水庫入水口、1號(hào)監(jiān)測點(diǎn)、2號(hào)區(qū)監(jiān)測點(diǎn)以及白龜山水庫出水口等地設(shè)立6個(gè)實(shí)驗(yàn)示范性無線傳感器自動(dòng)監(jiān)測站。自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按照業(yè)務(wù)需要來設(shè)定數(shù)據(jù)采集頻率，對(duì)監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)進(jìn)行無人值守實(shí)時(shí)采集。利用數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行濾波、A/D轉(zhuǎn)化，最終為無線傳輸系統(tǒng)提供可靠的原始信號(hào)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)獲得的信號(hào)數(shù)據(jù)為4-20mA的電流信號(hào)，將通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送至數(shù)據(jù)中心，然后轉(zhuǎn)化為實(shí)際的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，不同參數(shù)轉(zhuǎn)化算法不同。轉(zhuǎn)化后的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，為準(zhǔn)確地掌握水質(zhì)狀況和動(dòng)態(tài)變化趨勢提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將持久存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心。
② 視頻數(shù)據(jù)采集
為現(xiàn)場設(shè)備、水域環(huán)境及生物活動(dòng)提供視頻采集功能，并通過無線方式按照定頻和手動(dòng)采集方式發(fā)回?cái)?shù)據(jù)中心。依此實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)非法入侵、設(shè)備破壞、特種保護(hù)動(dòng)物活動(dòng)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控。
2.2 云計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸
數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)用于將獲得的實(shí)時(shí)信號(hào)數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)中心以便對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化、分析、處理和存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)包括傳輸控制節(jié)點(diǎn)、通信網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心。
傳輸控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)采集器獲得原數(shù)據(jù)，并通過RS485網(wǎng)絡(luò)，將獲得的實(shí)時(shí)水質(zhì)參數(shù)信號(hào)數(shù)據(jù)傳送到GPRS無線混合通訊系統(tǒng)，經(jīng)由GPRS以及3G無線網(wǎng)絡(luò)傳送到有固定IP地址的數(shù)據(jù)中心。通訊傳輸采用“中心對(duì)多點(diǎn)”的TCP模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠透明傳輸。各傳輸控制節(jié)點(diǎn)間也可相互通信，與有固定IP的數(shù)據(jù)中心超級(jí)節(jié)點(diǎn)之間形成多層重疊混合網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心對(duì)整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的管理。各用戶終端設(shè)備通過該子系統(tǒng)完成登入、退出及異常處理，建立穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，為傳輸信號(hào)數(shù)據(jù)和控制信令建立雙向數(shù)據(jù)傳輸通道和通訊鏈路。
2.3 云計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理中心
數(shù)據(jù)中心是整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)體系的核心，其主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算和存儲(chǔ)。通過數(shù)據(jù)中心，一方面，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)數(shù)字信號(hào)信息的接受、分析處理、預(yù)警及存儲(chǔ)，另一方面，還可以通過遠(yuǎn)程無線控制進(jìn)行隨機(jī)監(jiān)控和采樣周期設(shè)定及視頻監(jiān)控等工作。
2.4 云計(jì)算平臺(tái)的實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警
實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警子系統(tǒng)提供監(jiān)控和預(yù)警兩項(xiàng)功能。監(jiān)控模塊主要完成兩個(gè)方面的工作：一方面，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查看，在線分析和報(bào)表下載功能；另一方面，對(duì)無線視頻采集系統(tǒng)獲得的現(xiàn)場圖像進(jìn)行分析、比對(duì)，對(duì)異?，F(xiàn)場狀況采取措施；預(yù)警模塊也主要完成兩方面工作：一方面，當(dāng)數(shù)據(jù)中心發(fā)現(xiàn)異常數(shù)字信號(hào)后，傳送異常類別給實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警子系統(tǒng)，該系統(tǒng)完成對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)的預(yù)警處理任務(wù)；另一方，為授權(quán)用戶和決策人員提供自動(dòng)預(yù)警處理結(jié)果。
2.5 野外太陽能供電系統(tǒng)
由于無法通過交流電對(duì)白龜山水庫水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)供電，因此必須選擇適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的可靠的供電方案來解決此問題。根據(jù)白龜山水庫的氣候特點(diǎn)，本著綠色、節(jié)能、環(huán)保和低碳的原則，采用太陽能供電系統(tǒng)作為供電方案。
3 結(jié)語
應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了白龜山水庫水環(huán)境指標(biāo)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，云計(jì)算平臺(tái)對(duì)監(jiān)測信息進(jìn)行及時(shí)快捷有效地處理并能實(shí)現(xiàn)信息共享，為加強(qiáng)水資源管理和提高用水安全提供了有力保障。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 中國計(jì)量網(wǎng).國內(nèi)首臺(tái)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測儀問世[EB/OL]. .cn.
[2] 上海雷磁.便攜式多參數(shù)水質(zhì)檢測儀[EB/OL]. http：//.
[3] 鄭巨雙.智能水質(zhì)在線監(jiān)測方法及系統(tǒng)的研究[D].湖南大學(xué)，2008.
[4] 方煒.田間伺服器與無線感測網(wǎng)路的國內(nèi)外發(fā)展[M].臺(tái)灣大學(xué)，2005.
[5] 寧波中科集成電路設(shè)計(jì)中心有限公司.Gains節(jié)點(diǎn)技術(shù)白皮書[S]. http：//.cn.
[6] Pradeep K， Mohanty. Application of Wireless Sensor Network Technology for Miner Tracking and Monitoring Hazardous Conditions in Underground Mines[R]. A RFI Response（MSHA RIN 1219-AB44）：MSHA，2006.
[7] 王鵬.問道云計(jì)算[M].北京：人民郵電出版社，2011.
[8] 彭力.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論[M].成都：無線龍通訊公司，2011.
[9] Buyu Wang， Meian Li. A clustering Algorihm Based on Latent Semantic Model[C]. IEEE ICACIAP2009， 2009， Oct 23-25：44-48.
[10] 成剛，張遠(yuǎn)，高宏，田自強(qiáng)，萬峻.白龜山水庫規(guī)劃區(qū)污染特征及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].人民黃河，2010，23（4）：452-458.
[11 黃河流域水資源保護(hù)局. 黃河納污能力及限制排污總量意見[R].鄭州：黃河流域水資源保護(hù)局， 2008.
[12] 張寶森，朱太順.黃河治河工程現(xiàn)代搶險(xiǎn)技術(shù)研究[M].鄭州：黃河水利出版社，2004.
關(guān)鍵詞：云計(jì)算平臺(tái)；物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)挖掘
物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前智能化社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要顯示，近幾年隨著科研事業(yè)的快速進(jìn)展下，物聯(lián)網(wǎng)以及從一個(gè)概念存在逐漸融入到現(xiàn)實(shí)生活中。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了人們生活與工作的智能化，極大的改變的了生活與工作方式，提升了辦事效率。而物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)依靠中的技術(shù)的支持，其中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)便是其中一個(gè)重要支撐條件，數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)了海量信息的獲取與挖掘，而這種信息能夠支撐物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際操作中的智能化實(shí)現(xiàn)。文中在云計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)上分析物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)研究，其中包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘所面臨的挑戰(zhàn)、在云計(jì)算平臺(tái)中物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)技術(shù)以及實(shí)際應(yīng)用。
1云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)理論基礎(chǔ)
1）云計(jì)算理論云計(jì)算是一種依賴于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)為用戶提供依據(jù)需求而明確服務(wù)的計(jì)算方式。而云計(jì)算命名的由來是由于整個(gè)服務(wù)資源的選自源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，且互聯(lián)網(wǎng)多會(huì)應(yīng)用云狀圖案對(duì)資源進(jìn)行顯示，因此被稱之為與計(jì)算。云計(jì)算基于其應(yīng)用技術(shù)的先進(jìn)性具備了以下幾大特征：第一，規(guī)模大。云計(jì)算中的云所顯示的便是差大的規(guī)模，當(dāng)前就谷歌云計(jì)算來看已經(jīng)擁有了100多萬臺(tái)服務(wù)器，而其他較大型的搜索引擎也具備了數(shù)十萬臺(tái)服務(wù)器。第二，虛擬化。云計(jì)算能夠支持用戶在任意位置或任意終端進(jìn)行服務(wù)器的登錄，所有操作在云空間進(jìn)行運(yùn)行，由此也便形成了虛擬性特征。第三，可靠性。云計(jì)算應(yīng)用數(shù)據(jù)多副本絨促以及計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來確保服務(wù)的可靠性。第四，通用性。云計(jì)算不會(huì)針對(duì)特定的應(yīng)用，在云支持下能夠創(chuàng)造出海量的應(yīng)用。第五，可延伸性。云計(jì)算的超大規(guī)模能夠支持其進(jìn)行動(dòng)態(tài)的伸縮，由此滿足各類應(yīng)用與用戶規(guī)模的增長需求［1］。2）物聯(lián)網(wǎng)理論物聯(lián)網(wǎng)屬于全新信息技術(shù)的主要構(gòu)成部分，同時(shí)也是信息化時(shí)展的重要階段。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上所指的是經(jīng)由多種技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)物與物之間的連接，而這種連接形成了一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程與集中操控。物聯(lián)網(wǎng)雛形的出現(xiàn)可追溯到1990年，后期隨著各項(xiàng)理論與技術(shù)的不斷研發(fā)下，在近幾年已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中，且被廣泛的應(yīng)用。其實(shí)際意義在于，經(jīng)由各項(xiàng)技術(shù)將多種物品與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)信息交換與通信，由此實(shí)現(xiàn)了物品的智能化，用戶可經(jīng)由遠(yuǎn)程終端進(jìn)行操控，便捷了人們的生活，同時(shí)也提升了各物品應(yīng)用的安全性。與互聯(lián)網(wǎng)對(duì)比物聯(lián)網(wǎng)具備了以下幾大特征：一方面表現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到多種感知技術(shù)；第二方面表現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)屬于建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的泛在網(wǎng)絡(luò)；第三方面表現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的核心價(jià)值是提供不限定任何場合與時(shí)間的應(yīng)用場景與用戶的自由互換［2］。3）物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用過程中需要多個(gè)行業(yè)的參與，且需要政府方面所提供的支持，物聯(lián)網(wǎng)具備多種優(yōu)勢，可廣泛地應(yīng)用在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中技術(shù)建設(shè)始終是一大難題。就常規(guī)上來講，物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要經(jīng)由以下幾個(gè)步驟：第一，對(duì)需要建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的物體屬性進(jìn)行識(shí)別，包括靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的屬性，其中靜態(tài)屬性可直接進(jìn)行存儲(chǔ)，而動(dòng)態(tài)屬性則需要應(yīng)用傳感器進(jìn)行探測；第二，對(duì)識(shí)別完成后的物體屬性進(jìn)行讀取，將讀取信息轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)識(shí)別數(shù)據(jù)；第三，將物體的信息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸至信息處理中心，由處理中心實(shí)現(xiàn)物體與互聯(lián)網(wǎng)之間的通信［3］。
2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)界定與特征分析
2．1數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)概念
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)出現(xiàn)在二十世紀(jì)后期，雖然其出現(xiàn)時(shí)間不長，但是對(duì)社會(huì)中各領(lǐng)域的發(fā)展形成了巨大的影響，也引起自有優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘從廣泛意義上來講所指的是從大量數(shù)據(jù)中經(jīng)由可靠的算法搜索隱藏其中信息的整個(gè)過程。數(shù)據(jù)挖掘與計(jì)算機(jī)科學(xué)存在著緊密的聯(lián)系，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)經(jīng)由統(tǒng)計(jì)、分析、情報(bào)檢索、機(jī)器學(xué)習(xí)等多種手段實(shí)現(xiàn)其實(shí)際價(jià)值。當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘在應(yīng)用到不同領(lǐng)域后，也被賦予了不同的概念。但就其應(yīng)用價(jià)值可從三個(gè)方面進(jìn)行概述，第一個(gè)方面為提供海量可靠信息；第二個(gè)方面為經(jīng)由數(shù)據(jù)挖掘所獲取的信息對(duì)人們具有較高的應(yīng)用價(jià)值；第三個(gè)方面為所獲取的信息能夠被人們理解與分析，并以此為根據(jù)做出決策［4］。
2．2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)特征
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)具備了分布廣、規(guī)模大、節(jié)點(diǎn)資源有限、安全性復(fù)雜等特征。其中分布廣主要是數(shù)據(jù)挖掘是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的一個(gè)構(gòu)成部分，而物聯(lián)網(wǎng)本身就具備的分布廣泛的特點(diǎn)，由此數(shù)據(jù)挖掘基于需要將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的地方，也便具備了分布廣的特點(diǎn)；規(guī)模大方面主要是物聯(lián)網(wǎng)中具有海量數(shù)據(jù)的傳輸與應(yīng)用，而數(shù)據(jù)挖掘作為數(shù)據(jù)分析與處理環(huán)節(jié)自然具備了規(guī)模大特點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)資源有限方面是給予物聯(lián)網(wǎng)較為龐大的數(shù)據(jù)鏈，需要設(shè)置多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，因此需要有能夠快速解決處理數(shù)據(jù)的中央節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)資源并非無限，中央節(jié)點(diǎn)通常不需要所有的數(shù)據(jù)，但需要數(shù)據(jù)參數(shù)，由此對(duì)需求數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出［5］。
3物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘面臨的挑戰(zhàn)
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自身所具備的特征，在數(shù)據(jù)挖掘中也具備了一定的優(yōu)勢，但是新技術(shù)在數(shù)據(jù)挖掘中應(yīng)用較多，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)據(jù)挖掘中也面臨著一定的挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。第一，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有一定的規(guī)則，但是由于其規(guī)則過多也相對(duì)較為繁雜，經(jīng)由中央模式對(duì)分布式數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘的方式效果并不理想。第二，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)規(guī)模較大，需要及時(shí)給予可靠的處理，而當(dāng)前處理模式對(duì)硬件要求較高，若硬件不能夠符合要求則可能無法實(shí)現(xiàn)。第三，數(shù)據(jù)需求的節(jié)點(diǎn)不斷增加，需求與供給之間存在著一定的矛盾。第四，給予物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存在著諸多外在影響因素，包括數(shù)據(jù)傳輸安全性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾[私性、法律約束等因素。將所有數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在相同的數(shù)據(jù)倉庫中這一渠道顯然不具備可靠性?；谏鲜鰩c(diǎn)問題充分顯示出，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘過程中，當(dāng)前所具備的以及應(yīng)用的多種技術(shù)與手段存在著一定的弊端，針對(duì)此需要不斷地進(jìn)行更為深入的研究，以尋找到更為有效的解決方案。
4基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析
4．1物聯(lián)網(wǎng)感知層
物聯(lián)網(wǎng)感知層也就是實(shí)現(xiàn)感知作用，具體是依賴于目標(biāo)區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置大量數(shù)據(jù)采集點(diǎn)予以實(shí)現(xiàn)。也就是說節(jié)點(diǎn)是經(jīng)由傳感器與攝像頭以及其他相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，所采集到的數(shù)據(jù)需要依賴于物聯(lián)網(wǎng)感知層所具備的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備進(jìn)行集中處理，將所需要的數(shù)據(jù)傳遞至各節(jié)點(diǎn)，再經(jīng)由集中儲(chǔ)存后再次通過傳輸層傳遞至云計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)整個(gè)感知層的職能。
4．2物聯(lián)網(wǎng)傳輸層
物聯(lián)網(wǎng)傳輸層是所有數(shù)據(jù)傳遞的中間環(huán)節(jié)，其中涵蓋著傳感器、無限網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備與技術(shù)，經(jīng)由多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接，形成高效率無縫數(shù)據(jù)的傳輸系統(tǒng)，能夠更為有效地將物聯(lián)網(wǎng)感知層所收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，由此實(shí)現(xiàn)全方位的互通互聯(lián)目標(biāo)。就其實(shí)際工作內(nèi)容來分析，所指向的是將多種屬性的監(jiān)測處理設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)傳輸功效，對(duì)各設(shè)備與節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳播。
4．3數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)層是物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算平臺(tái)中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的核心環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)自身具有一定的異構(gòu)性與海量性特點(diǎn)，由此在數(shù)據(jù)層內(nèi)將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所收集到的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)項(xiàng)儲(chǔ)存處理與分析的能力是基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)的重點(diǎn)。數(shù)據(jù)層內(nèi)部涵蓋了數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)兩個(gè)主要部分，其中數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)化所指的是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)性的數(shù)據(jù)化進(jìn)行轉(zhuǎn)化，存儲(chǔ)方面所指向的是應(yīng)用Hadoop所構(gòu)建的平臺(tái)中HDFS系統(tǒng)進(jìn)行分布式存儲(chǔ)，由此將物聯(lián)網(wǎng)中大量的數(shù)據(jù)能夠可靠的存儲(chǔ)在各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中。在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)內(nèi)部，針對(duì)不同的目標(biāo)需要收集不同的數(shù)據(jù)類型對(duì)其進(jìn)行顯示，在特定環(huán)境下，同一種目標(biāo)同樣會(huì)選擇不同的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行表現(xiàn)，基于此數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)化的作用主要為表現(xiàn)保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，同時(shí)避免異構(gòu)性的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)化中基于其他不確定因素有所損壞，由此實(shí)現(xiàn)確保數(shù)據(jù)挖掘可靠性的目的。數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)化在整個(gè)系統(tǒng)中的價(jià)值主要是作為數(shù)據(jù)層與感知層之間的連接線角色存在，經(jīng)由數(shù)據(jù)包的解碼與轉(zhuǎn)換將不同屬性的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需要的數(shù)據(jù)類型，同時(shí)將其以分布式手段存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)處理中心。
4．4數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)層
數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)層內(nèi)部涵蓋數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模塊、數(shù)據(jù)挖掘引擎模塊、用戶模塊幾個(gè)部分。其中數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模塊中涵蓋著對(duì)數(shù)據(jù)的情況、轉(zhuǎn)變、數(shù)據(jù)規(guī)等環(huán)節(jié)；數(shù)據(jù)挖掘引擎模塊中涵蓋著數(shù)據(jù)挖掘算法集、模式評(píng)估等環(huán)節(jié)；用戶模塊中涵蓋著數(shù)據(jù)挖掘知識(shí)的可視化展現(xiàn)技術(shù)。基于知識(shí)挖掘類型的差異性，數(shù)據(jù)挖掘引擎模塊具備了區(qū)分、關(guān)聯(lián)、聚類、趨勢分析、偏差分析、類似性分析等特征。而提供以上所述的功能核心環(huán)節(jié)為數(shù)據(jù)挖掘模塊中的算法集所具備的多種功能算法，在Hadoop平臺(tái)中數(shù)據(jù)挖掘算法需要對(duì)傳統(tǒng)所應(yīng)用的數(shù)據(jù)挖掘算法進(jìn)行一定程度的調(diào)整，也就是實(shí)現(xiàn)算法并行化的處理。用戶模塊是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)用戶的直接接觸端，基于其擔(dān)負(fù)著將系統(tǒng)顯示轉(zhuǎn)化為用戶可識(shí)別顯示的重要責(zé)任，需要具備一定的友好性，也就是一定的人性化，使用戶能夠便捷的應(yīng)用用戶界面進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘的目的，同時(shí)也能夠獲取到能夠理解的知識(shí)。為提升數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)的可移植性，在用戶服務(wù)底層模塊加入了一個(gè)開放接口模塊，由此能夠使得第三方調(diào)用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)的功能，使物聯(lián)網(wǎng)具備更為豐富的應(yīng)用，同時(shí)提升其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
5結(jié)論
云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)均屬于信息化社會(huì)的先進(jìn)產(chǎn)物，是社會(huì)發(fā)展的一大表現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)引起自身的多種優(yōu)勢被廣泛地應(yīng)用在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中。但是，當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)在我國發(fā)展進(jìn)程較為緩慢，主要是由于物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要應(yīng)用到多種技術(shù)，而技術(shù)建設(shè)始終是一個(gè)難題，為此，在本文中對(duì)基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)效果進(jìn)行了全面分析，為進(jìn)一步推動(dòng)基于云計(jì)算基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供理論參考。
作者:湯勇峰 單位:江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校
參考文獻(xiàn)：
［1］張虎．基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式的構(gòu)建［J］．無線互聯(lián)科技，2016，2（20）：50－51．
［2］陳達(dá)峰．基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù)研究［J］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，5（23）：20．
［3］李立，張玉州，江克勤．一種改進(jìn)的基于云平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘算法［J］．安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，7（2）：37－40．
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算——1+1>2
首先，作為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端的手持移動(dòng)設(shè)備，某種意義上來說是存在客觀限制的，雖然其具有“便攜+移動(dòng)”的天然優(yōu)勢，但在CPU計(jì)算能力、存儲(chǔ)待機(jī)以及寬帶速率等方面，短期內(nèi)仍難以和PC相媲美。而云計(jì)算通過“云端”服務(wù)器則能提供強(qiáng)大的存儲(chǔ)和計(jì)算能力，同時(shí)大型服務(wù)器的優(yōu)化和組合，通過對(duì)“云端”的優(yōu)化，減少手持設(shè)備與“云端”數(shù)據(jù)交換的頻率與數(shù)據(jù)量，也可以有效的降低電池與流量的消耗，而這恰好可以彌補(bǔ)手持設(shè)備的不足之處，也使得基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的諸多應(yīng)用都成為可能。毫無疑問，云計(jì)算可以為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供更強(qiáng)勁的“燃料”。
其次，有了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，給了云計(jì)算施展全部潛能的契機(jī)。云計(jì)算的概念最初提出是基于桌面PC的應(yīng)用，但就眼下趨勢看來，移動(dòng)手持終端取代桌面PC的趨勢也越來越強(qiáng)，如果云計(jì)算把視線只集中在桌面PC端，未免眼界過于狹窄，其發(fā)展前景也相對(duì)有限；因此云計(jì)算所要做的除了關(guān)注桌面PC以外，還要將其移植到移動(dòng)終端上來，服務(wù)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。業(yè)界已經(jīng)普遍認(rèn)同移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展空間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)意義的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，因此在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的舞臺(tái)上，云計(jì)算才能迎來更大的施展舞臺(tái)，也只有在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上，云計(jì)算的優(yōu)勢才能夠充分發(fā)揮出來。
所以，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算是相輔相成、相互促進(jìn)的兩大體系，兩者相互結(jié)合，將產(chǎn)生良好的正向“化學(xué)反應(yīng)”，最終形成1+1>2的結(jié)果。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)則推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展
從傳統(tǒng)定義上來說，所謂物聯(lián)網(wǎng)，是指將射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來從而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。我們可以看到其中一個(gè)重要的因素是“與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合”，而編織這樣一個(gè)巨大的“網(wǎng)絡(luò)”，依靠傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)形成的互聯(lián)網(wǎng)，顯然不切實(shí)際，也不符合物聯(lián)網(wǎng)的核心思想——各種物與物連接的智能傳感設(shè)備，能且只能通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(無線網(wǎng)絡(luò))以實(shí)現(xiàn)連接。因此物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，從基礎(chǔ)上就離不開移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，只有移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)得到了充分發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)概念下的各種設(shè)想和期望，才能有機(jī)會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)然，從另一個(gè)角度來說，物聯(lián)網(wǎng)的形成，也將是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展全面爆發(fā)的重要標(biāo)志，屆時(shí)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將不止停留在移動(dòng)手持終端的虛擬應(yīng)用方面——未來的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將不僅僅限于移動(dòng)手持終端的應(yīng)用本身，而將隨著通信業(yè)的轉(zhuǎn)型，向更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展，向行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域延伸，這種物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的有效連接，將形成一個(gè)全新的實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)業(yè)鏈，而在這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的所有終端應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用以及行業(yè)應(yīng)用等，都將集中在以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)手持終端為中心的控制終端內(nèi)，屆時(shí)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將真正成為信息技術(shù)時(shí)代連接虛擬應(yīng)用和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的終極渠道和載體，而也只有在此情況下，才可以說移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)取得了全面的發(fā)展。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)必將走向“融合”的終極目標(biāo)
