序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇物聯(lián)網(wǎng)處理技術(shù)范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；信息處理

物聯(lián)網(wǎng)是目前廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一，適用于各種類(lèi)型的應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)與人們的生活息息相關(guān)。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。RFID技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)感知層技術(shù)，主要用以感知數(shù)據(jù)。該技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用，已然成熟，能夠?qū)Υ罅课锲穼?shí)行唯一標(biāo)識(shí)。因此被廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)信息處理當(dāng)中。

1 信息融合技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)信息融合理論

所謂信息融合，指在不違背部分準(zhǔn)則的前提下，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將多源信息綜合為一體，并對(duì)其進(jìn)行分析，是為了令各類(lèi)型應(yīng)用的分類(lèi)任務(wù)得以實(shí)現(xiàn)所進(jìn)行的處理過(guò)程。依照信息提取水平的不同，可將物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)信息融合技術(shù)下分為四個(gè)層次，具體如下：低等水平融合、中等水平融合、高等水平融合以及多級(jí)融合。該分類(lèi)方法中，多級(jí)融合是由低、中以及高等水平融合綜合而成。因此，也可將信息融合技術(shù)細(xì)分為三個(gè)層級(jí)，即數(shù)據(jù)級(jí)融合、特征級(jí)融合以及決策級(jí)融合。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)而言，數(shù)據(jù)級(jí)融合存在的主要目的是為了將錄入數(shù)據(jù)中的噪聲完全消除。特征級(jí)融合以及決策級(jí)融合存在的目的則是為了獲得同實(shí)際應(yīng)用相關(guān)聯(lián)且具有應(yīng)用價(jià)值的信息。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)信息融合常用算法

第一，數(shù)據(jù)級(jí)融合算法。所謂數(shù)據(jù)級(jí)融合指在原始數(shù)據(jù)采集完成之后，對(duì)數(shù)據(jù)的融合。其融合特點(diǎn)為所有信息必須保證同質(zhì)，若信息不同質(zhì)，則不得于該層級(jí)內(nèi)融合。該階段融合技術(shù)較為常用的融合算法有以下兩種。

（1）加權(quán)平均法。與其他算法相比，該算法最為簡(jiǎn)單，無(wú)需借助其他步驟，便能對(duì)傳感器所獲取的信息實(shí)施線性加權(quán)平均，從而預(yù)估處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡某一定點(diǎn)的坐標(biāo)位置。然而，利用該算法進(jìn)行融合之后，對(duì)比度相對(duì)較低，而且不可使用增大權(quán)重的方法向用戶反映部分信息是否具有突出作用。

（2）特征匹配法。該方法主要是通過(guò)兩種信息特點(diǎn)之間的匹配關(guān)系完成圖像之間配準(zhǔn)映射轉(zhuǎn)換的建立，最為常用的便是ICP算法。可通過(guò)對(duì)真集合的方式進(jìn)行改善，通過(guò)對(duì)無(wú)誤差使用危險(xiǎn)性最優(yōu)化的算法直接完成最小化操作。同傳統(tǒng)ICP方法相比，該方法具有數(shù)據(jù)處理速度快，且精確度高，收斂區(qū)間擴(kuò)大等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

第二，決策級(jí)融合算法。決策級(jí)融合指預(yù)處理不同質(zhì)數(shù)據(jù)、可信度分配以及識(shí)別與提取特征值時(shí)所建立的最佳決策。該級(jí)別融合可有效融合傳感器所收集的數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)融合之后的結(jié)果實(shí)施分析以及判定，建立決策與建議。同之前級(jí)別的融合相比，該級(jí)別融合屬于信息融合的最佳層次，具有良好的容錯(cuò)性、適用范圍較廣。使用較為頻繁的識(shí)別方法為專(zhuān)家系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由推理設(shè)備、知識(shí)庫(kù)以及解釋設(shè)備等共同組成。專(zhuān)家系統(tǒng)分類(lèi)較多，基于的標(biāo)準(zhǔn)也各不相同，如有以規(guī)則為基礎(chǔ)建立的專(zhuān)家系統(tǒng)，以框架為基礎(chǔ)建立的專(zhuān)家系統(tǒng)等。就目前而言，大部分決策級(jí)融合算法所使用的系統(tǒng)為專(zhuān)家系統(tǒng)。

2 云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

2.1 常見(jiàn)數(shù)據(jù)模型及建模思想

RFID數(shù)據(jù)模型的建立，直接影響了基層RFID原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及顯示的方式，同時(shí)也會(huì)對(duì)系統(tǒng)整體形成明顯的影響。因?yàn)镽FID相關(guān)應(yīng)用規(guī)模相對(duì)較大，而且往往容易產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)呈分布式的存儲(chǔ)于各個(gè)組織當(dāng)中。因此需要效率更好的軟件，“云”便是選擇之一。工作人員在設(shè)計(jì)模型過(guò)程中，需將上述因素均納入考慮范圍之內(nèi)。較為常見(jiàn)的RFID數(shù)據(jù)模型有以下兩種。

（1）DRER模型。DRER，又稱(chēng)動(dòng)態(tài)管理ER模型，該模式為西門(mén)子RFID系統(tǒng)中間部分所使用RFID數(shù)據(jù)模型。該模式對(duì)數(shù)據(jù)管控可能使用的實(shí)體轉(zhuǎn)化為靜態(tài)，或是呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的實(shí)體，具體內(nèi)容包括Obcejt、Reader、Location以及Transaction，將實(shí)體之間的交換轉(zhuǎn)變?yōu)橐誀顟B(tài)為基礎(chǔ)形成的動(dòng)態(tài)關(guān)系或是以時(shí)間為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)關(guān)系。DRER不僅能夠完成實(shí)體與實(shí)體之間聯(lián)系的定義，同時(shí)也建立了如何對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施篩選的規(guī)則引擎，使得系統(tǒng)更為智能化。能夠自行對(duì)底層系統(tǒng)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、過(guò)濾以及處理，從而將所有原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)運(yùn)行需要的數(shù)據(jù)，同時(shí)也能為上層應(yīng)用提供追蹤以及追溯功能。

（2）RFID-Cuboid模型。該模型的建立是對(duì)某一獨(dú)立在早期運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)成組進(jìn)行移動(dòng)的物體的觀察，組內(nèi)任意物品的記錄均能組合生成為一條記錄。同DRER對(duì)比，RFID-Cuboid模型屬于成靜態(tài)的模型，用以挖掘數(shù)據(jù)。并非屬于動(dòng)態(tài)的模型。該模型共分為4個(gè)模塊，分別為Fact、Measurement、Map以及Stay。其中，F(xiàn)act模塊同DRER模型當(dāng)中Obcejt與Location表功能基本一致，都記錄了關(guān)于物品完整的初始數(shù)據(jù)信息。然而，該系統(tǒng)使用Stay表以及Map表完成對(duì)數(shù)據(jù)的壓縮。Stay表是因物品呈成組移動(dòng)方才存在，可以將組這一概念引入，把從屬于同一組內(nèi)的物品記錄統(tǒng)一壓縮為一條記錄。Map表則可以實(shí)現(xiàn)組與組之間物品的映射，借此體現(xiàn)組內(nèi)物品的細(xì)化。該系統(tǒng)最為明顯的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)是其支持用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)類(lèi)或是路徑類(lèi)的查詢工作，在引入gid概念以及Map表基礎(chǔ)之上，用戶能夠搜索指定物品當(dāng)前的路徑信息，在Measurement表的支持下，用戶可直接利用搜索獲取有關(guān)類(lèi)型的統(tǒng)計(jì)信息。

通過(guò)對(duì)上述兩種模型進(jìn)行分析，可知RFID數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的思想如下：第一，物品同RFID必須保持對(duì)應(yīng)。但是過(guò)程同RFID閱讀設(shè)備之間并不存在特殊關(guān)系，可以對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)的改變。但通常情況下，兩者關(guān)系較為固定。過(guò)程可利用RFID閱讀設(shè)備標(biāo)記物品流入過(guò)程的實(shí)際時(shí)間以及流出過(guò)程的實(shí)際時(shí)間。第二，該波形不僅有權(quán)利獲取初始RFID數(shù)據(jù)，同時(shí)也擁有權(quán)限取得一定量同上層業(yè)務(wù)邏輯有關(guān)的數(shù)據(jù)，尤其是有關(guān)RFID便簽實(shí)際流向的訂單信息以及物品發(fā)放與收取的有關(guān)信息。第三，應(yīng)用RFID系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，往往某一過(guò)程不會(huì)將打包裝箱以及拆包拆箱的操作一同記錄。故而，相同過(guò)程僅僅記錄某一獨(dú)立物品的打包操作或是拆包操作。第四，系統(tǒng)組織內(nèi)往往包含有數(shù)個(gè)處理過(guò)程，組織能選擇將部分處理過(guò)程對(duì)外暴露，或是把該組織的處理壓縮為一個(gè)過(guò)程。凡是組織選擇對(duì)我暴露的處理過(guò)程中都可以視為獨(dú)立處理的過(guò)程，過(guò)程標(biāo)識(shí)具有唯一性。第五，“云”的使用。“云”是一種能夠完成自我維護(hù)或是便于維護(hù)人員維護(hù)與管理的一種為虛擬狀態(tài)資源，通常需要集合大量服務(wù)器，如計(jì)算服務(wù)器、寬帶資源以及存儲(chǔ)服務(wù)器等，將其統(tǒng)一存儲(chǔ)于某一位置，則該位置便是“數(shù)據(jù)中心”。同時(shí)，用戶通過(guò)專(zhuān)業(yè)的軟件可直接對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行訪問(wèn)與管理。由于管理軟件本身具有一定智能性，加之部分資源能夠?qū)崿F(xiàn)自我維護(hù)，所以維護(hù)工作大大減輕。

云計(jì)算具有以下優(yōu)點(diǎn)：其一，規(guī)模大。“云”集合了大量服務(wù)器，使其具有極強(qiáng)的計(jì)算能運(yùn)算能力。其二，高可靠性。“云”可以運(yùn)用數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)，或是計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)相互轉(zhuǎn)化等措施，使得云計(jì)算所得結(jié)果得到保證。其三，虛擬化。無(wú)論是企業(yè)，還是用戶均能于任何位置通過(guò)任何終端獲取“云”的服務(wù)。應(yīng)用軟件在“云”內(nèi)某一部分運(yùn)行，但用戶無(wú)需確認(rèn)應(yīng)用運(yùn)行的實(shí)際所在位置，僅需借助筆記本或是PDA等終端，便能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自“云”端獲取各類(lèi)型服務(wù)。由于“云”具備上述優(yōu)點(diǎn)，大部分企業(yè)開(kāi)始通過(guò)云計(jì)算進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理，以提高數(shù)據(jù)處理速度，同時(shí)保證數(shù)據(jù)處理的正確性。

2.2 數(shù)據(jù)模型建立思想

所謂數(shù)據(jù)視圖，指從一個(gè)或是多個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)表中按照用戶的實(shí)際需要而建立的虛擬數(shù)據(jù)表格，其設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基本相同，也可以使用E-R圖表用意表示模型。

數(shù)據(jù)模型圖基本如圖1所示，其含有如下實(shí)體：處理過(guò)程、組織以及物品。具體關(guān)系如下：第一，多個(gè)處理過(guò)程從屬于相同組織，關(guān)系表示為1：n。第二，過(guò)程同過(guò)程存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，關(guān)系表示為1：n，其中包含有抽象過(guò)程同實(shí)際過(guò)程中的關(guān)聯(lián)以及前向處理工程同后向處理工程之間的區(qū)別。第三，物品同物品之間存在包含關(guān)系，關(guān)系表示為1：n。針對(duì)物品打包操作以及拆包操作，均需從時(shí)間屬內(nèi)進(jìn)行抽取。第四，處理過(guò)程同物品之間呈觀測(cè)關(guān)系，關(guān)系表示為1：n，包含有四個(gè)屬性：開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、目的過(guò)程以及源過(guò)程。用以表示物品流入就出處理過(guò)程的時(shí)間。

3 物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理。

物聯(lián)網(wǎng)主要通過(guò)建造實(shí)施數(shù)據(jù)感知以及處理系統(tǒng)模型完成對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，數(shù)據(jù)獲取是否及時(shí)取決于能夠及時(shí)獲取有關(guān)數(shù)據(jù)并及時(shí)進(jìn)行處理。RFID技術(shù)主要負(fù)責(zé)獲取數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果及時(shí)上傳至應(yīng)用服務(wù)端內(nèi)。RFID是構(gòu)成RFID數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的重要部件之一，傳感設(shè)備獲取數(shù)據(jù)之后，需通過(guò)中間件的處理以及分析之后，方能傳輸至上層供其所用。大部分中間件結(jié)構(gòu)均需利用數(shù)據(jù)采集接口手機(jī)RFID閱讀設(shè)備讀取成功的數(shù)據(jù)，之后對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行層次化處理，如數(shù)據(jù)清洗、融合以及對(duì)復(fù)雜時(shí)間的檢測(cè)等。若存在不含有任意語(yǔ)義信息的初始RFID數(shù)據(jù)，可對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為上層應(yīng)用程序能夠直接使用的數(shù)據(jù)，供應(yīng)用服務(wù)端內(nèi)進(jìn)行處理。處理數(shù)據(jù)過(guò)程中，在保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的同時(shí)，還需要保證數(shù)據(jù)的完整性。具體可通過(guò)如下方式保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及完整性。

3.1 數(shù)據(jù)完整性的主要類(lèi)

數(shù)據(jù)完整性主要類(lèi)共有以下幾種核心類(lèi)。Integrity Validator類(lèi)和DateQueueManager類(lèi)。該核心類(lèi)主要運(yùn)用于數(shù)據(jù)緩沖隊(duì)列管理當(dāng)中，針對(duì)各個(gè)獲取的墊帶實(shí)施數(shù)據(jù)緩沖。具體類(lèi)圖如圖2所示，利用addDate函數(shù)將所獲取的數(shù)據(jù)添加于對(duì)應(yīng)的隊(duì)列當(dāng)中，而timeCheck函數(shù)則負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)函數(shù)時(shí)效性進(jìn)行檢測(cè)。getDataQueue函數(shù)同addDateQueue函數(shù)則負(fù)責(zé)對(duì)隊(duì)列進(jìn)行操作。

3.2 數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證算法

過(guò)程在對(duì)RFID進(jìn)行處理過(guò)程中，應(yīng)保證在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)過(guò)程中所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)所有約束條件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查驗(yàn)證，以此確認(rèn)過(guò)程內(nèi)物品是否發(fā)生了物品異常問(wèn)題。完整性驗(yàn)證的順序應(yīng)按照約束條件所具有的遞進(jìn)關(guān)系邏輯，即首先進(jìn)行QTVconstraint檢測(cè)，其次實(shí)施UNQconstraint檢測(cè)，最后完成CTMconstraint檢測(cè)。

因?yàn)镽FID數(shù)據(jù)所具有的流特性，所以，數(shù)據(jù)在驗(yàn)證過(guò)程中，RFID所搜集的數(shù)據(jù)需要緩沖時(shí)間。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，物品流動(dòng)于各個(gè)過(guò)程之間。故而，在處理過(guò)程之間，物品需按照訂單的形式發(fā)出，而過(guò)程中針對(duì)各個(gè)接受的訂單建立對(duì)應(yīng)的緩沖隊(duì)列。并于長(zhǎng)度固定的時(shí)間窗口中處理物品，即把已經(jīng)獲取的RFID數(shù)據(jù)劃歸于與之對(duì)應(yīng)的隊(duì)列當(dāng)中，并就目前隊(duì)列內(nèi)的數(shù)據(jù)實(shí)施完整性檢測(cè)。數(shù)據(jù)完整性算法具體如下：

foreach id in idSet do

order getOrder（id， orderList）

queue getQueue（order， queueList）

queue.enQueue（id）

ifqueue.time

if order.num≠queue.size then

handleNumError（）

else if order.idSet≠queue.idSet then

handleUnqError（）

else

boxList order.getBoxes（）

foreach box in boxList do

itemSe getItemSet（box）

if not （box∈queue.idSet and itemSet queue.idSet） then

handleCtmError（）

end if

end for

end if

else if queue.time>order.timeWindow and queue.isFull（） = False then

notifyOrderTimeOut（）

else if queue.time

continueWait（）

end if

end for

該算法當(dāng)中，需輸入RFID數(shù)據(jù)集合idSet，過(guò)程獲取的訂單列表orderList，訂單數(shù)據(jù)所處的緩沖數(shù)列為quequeList。系統(tǒng)可輸出處理結(jié)果，也可能輸出關(guān)于結(jié)果錯(cuò)誤及錯(cuò)誤類(lèi)型的報(bào)告。

篇(2)

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)；智能處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）17-0001-01

隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)“物物相聯(lián)”及“人物相聯(lián)”，數(shù)以億計(jì)的物聯(lián)感知設(shè)備，如RFID、GPS、搜索引擎、瀏覽器等，嵌入到實(shí)體設(shè)備中采集數(shù)據(jù)。由于感知設(shè)備的不斷增加，物聯(lián)網(wǎng)采集的海量數(shù)據(jù)呈井噴式增長(zhǎng)，廣泛采用云計(jì)算等大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析及信息傳遞、交換的不斷優(yōu)化，從而使得物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在智能識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理等領(lǐng)域的應(yīng)用需求從概念化走向商業(yè)實(shí)質(zhì)化。

1 大數(shù)據(jù)及其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的意義

1.1 大數(shù)據(jù)概述

“大數(shù)據(jù)”，是指一個(gè)體量及數(shù)據(jù)類(lèi)別特別大的數(shù)據(jù)集，大數(shù)據(jù)技術(shù)是指從各種各樣類(lèi)型的海量數(shù)據(jù)中，快速獲得有價(jià)值信息的技術(shù)。目前所說(shuō)的“大數(shù)據(jù)”不僅指數(shù)據(jù)本身的規(guī)模，也包括采集數(shù)據(jù)的工具、平臺(tái)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

從實(shí)質(zhì)上來(lái)講，大數(shù)據(jù)并不是簡(jiǎn)單解決數(shù)據(jù)大及復(fù)雜的問(wèn)題，而是對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，只有通過(guò)分析才能獲取更多智能化、深層次、商業(yè)價(jià)值高的信息，才能最終為創(chuàng)業(yè)決策提供有價(jià)值的信息。例如在智能交通領(lǐng)域，新加坡的公共交通部門(mén)近十年來(lái)利用個(gè)人位置數(shù)據(jù)做交通需求的預(yù)測(cè)；荷蘭的交通部門(mén)利用移動(dòng)電話的定位功能預(yù)測(cè)汽車(chē)和行人的擁堵?tīng)顩r。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)背后的大數(shù)據(jù)價(jià)值

物聯(lián)網(wǎng)通常包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層。感知層產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，例如：Facebook每天評(píng)論32億條、新上傳照片近3億張，每周新增數(shù)據(jù)容量超過(guò)60TB。應(yīng)用層則是基于感知層的這些數(shù)據(jù)進(jìn)行再加工，將感知層產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)通過(guò)智能化的處理、分析，挖掘用戶的行為習(xí)慣和喜好，從凌亂紛繁的數(shù)據(jù)背后找到更符合用戶興趣和習(xí)慣的產(chǎn)品和服務(wù)，并對(duì)產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行針對(duì)性地調(diào)整和優(yōu)化，從而提供滿足不同用戶需求的商業(yè)應(yīng)用，而這些應(yīng)用正是物聯(lián)網(wǎng)最核心的商業(yè)價(jià)值所在。簡(jiǎn)而言之，就是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)。從這個(gè)意義上講，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心就是，廣泛運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析手段進(jìn)行智能管理和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。

從商業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)背后的大數(shù)據(jù)可以提供從商業(yè)支撐到商業(yè)決策的各種行業(yè)信息，具備了商業(yè)應(yīng)用實(shí)質(zhì)，可以加快物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)商業(yè)應(yīng)用的進(jìn)程。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要分為4個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集、傳遞、處理、應(yīng)用。其中數(shù)據(jù)采集與傳遞屬于基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，核心是數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用環(huán)節(jié)。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還處在初級(jí)階段，一線廠商還主要以感知層數(shù)據(jù)采集為主，如RFID、傳感器等設(shè)備廠商，以及傳輸層數(shù)據(jù)傳遞，如電信運(yùn)營(yíng)商等。大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測(cè)分析、語(yǔ)義引擎以及數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理等手段，有利于推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在應(yīng)用層方面數(shù)據(jù)智能處理及信息決策的商業(yè)應(yīng)用，主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘、模型預(yù)測(cè)、結(jié)果呈現(xiàn)等技術(shù)。

2.1 數(shù)據(jù)采集

海量數(shù)據(jù)是智能決策的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)采集主要包括獲取、選擇及存儲(chǔ)等過(guò)程。

大數(shù)據(jù)獲取主要包括傳感器、WEB2.0、條形碼、RFID以及移動(dòng)智能終端等技術(shù)。傳感器技術(shù)主要是獲取物理數(shù)據(jù)，WEB2.0是網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)數(shù)據(jù)，條形碼與RFID是物品基本信息，移動(dòng)智能終端則是物理數(shù)據(jù)、社交數(shù)據(jù)、地理位置信息等綜合性數(shù)據(jù)。例如：中國(guó)移動(dòng)推進(jìn)移動(dòng)支付物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)時(shí)，利用RFID-SIM卡替代普通SIM卡，實(shí)現(xiàn)物品交易數(shù)據(jù)的獲取與結(jié)算。

大數(shù)據(jù)選擇主要是指數(shù)據(jù)的去噪及關(guān)鍵信息的提取。與一般的大數(shù)據(jù)相比，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)是異構(gòu)的、多樣性的、非結(jié)構(gòu)和有噪聲的，更大的不同是它的高增長(zhǎng)率。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)有明顯的顆粒性，其數(shù)據(jù)通常帶有時(shí)間、位置、環(huán)境和行為等信息。如何去噪提取有效信息是智能處理的關(guān)鍵。HP公司基于香農(nóng)信息論及貝葉斯概率論提出了Autonomy非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)解決方案，實(shí)現(xiàn)音頻、圖片、電子郵件等異構(gòu)數(shù)據(jù)的智能化信息理解。

2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)背后的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和分類(lèi)匯總，通常采用分布式計(jì)算集群來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)分析，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基本上能滿足應(yīng)用需求，如EMC的GreenPlum、Oracle的Exadata，以及基于MySQL的列式存儲(chǔ)Infobright等。但是，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的海量異構(gòu)數(shù)據(jù)，以谷歌為代表的IT企業(yè)提出了利用大規(guī)模廉價(jià)服務(wù)器以達(dá)到并行處理的非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案，即MapReduce技術(shù)。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的分布式存儲(chǔ)技術(shù)，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)通常采用云存儲(chǔ)、分布式文件系統(tǒng)等大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)，以及基于云計(jì)算的分布式數(shù)據(jù)處理方式。目前，IBM、微軟、谷歌、阿里巴巴、騰訊等企業(yè)，都在推出各自基于分布式計(jì)算的云存儲(chǔ)，解決非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)及基于此的數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)挖掘等問(wèn)題。

2.3 數(shù)據(jù)分析

物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)海量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘、模型預(yù)測(cè)、結(jié)果呈現(xiàn)等都屬于數(shù)據(jù)分析。物聯(lián)網(wǎng)真正的商業(yè)價(jià)值基礎(chǔ)在于數(shù)據(jù)分析，主要是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)上面進(jìn)行基于各種算法的計(jì)算，從而起到預(yù)測(cè)的效果，從而實(shí)現(xiàn)一些高級(jí)別數(shù)據(jù)分析的需求。比較典型算法有用于聚類(lèi)的Kmeans、用于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的SVM和用于分類(lèi)的NaiveBayes，主要使用的工具有Hadoop的Mahout等。例如：在市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)領(lǐng)域，Google通過(guò)免費(fèi)軟件及服務(wù)來(lái)更精確的理解用戶行為和習(xí)慣，通過(guò)對(duì)用戶的更精確理解來(lái)提供精確廣告服務(wù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的不斷應(yīng)用，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必將出現(xiàn)體現(xiàn)不同商業(yè)價(jià)值的細(xì)分產(chǎn)業(yè)，既包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分類(lèi)、數(shù)據(jù)處理的原始數(shù)據(jù)處理企業(yè)，更囊括專(zhuān)門(mén)從事軟件應(yīng)用集成和商業(yè)運(yùn)作的第三方企業(yè)，從而使得整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈更加完善，更具用戶體驗(yàn)性，也更具商業(yè)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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篇(3)

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng) 概述 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

ITU對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義為： 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物到物、人到物和人到人的互連。這里人與物的互連指人使用傳感器等設(shè)備后與物體的互連，而人與人的互連指人使用傳感系統(tǒng)而不是現(xiàn)在的電腦實(shí)現(xiàn)人與人之間的互連。物聯(lián)網(wǎng)的核心是實(shí)現(xiàn)物體之間的互連，從而能夠?qū)崿F(xiàn)物體與物體之間的信息交換和通信。物體信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行暮罂蓪?shí)現(xiàn)各種信息服務(wù)和應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)的主要作用是縮小物理世界和信息系統(tǒng)之間的距離，它可以通過(guò)射頻識(shí)別、傳感器、全球定位系統(tǒng)、移動(dòng)電話等設(shè)備，按約定的協(xié)議，將世界上的所有物體全部連接到信息網(wǎng)絡(luò)中，使得它們?cè)谑录幚碇谐蔀榉e極的參與者，體現(xiàn)了物理空間和信息空間的融合。服務(wù)可以和這些智能物體通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，獲得與這些物體相關(guān)的任何信息。

傳感網(wǎng)可以看作是物聯(lián)網(wǎng)的末端延伸網(wǎng)之一。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量隨意分布的、能耗及資源受限的傳感節(jié)點(diǎn)組成，它具有感知能力、計(jì)算能力和通信能力，通過(guò)自組織方式構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作地實(shí)時(shí)采集和處理物理世界的大量信息，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知的功能。

泛在網(wǎng)是一種無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)，它可以使任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得任何信息，它是一個(gè)大通信的概念，是面向經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、企業(yè)和家庭全面信息化的概括。泛在網(wǎng)不是一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)， 它是充分挖掘已有網(wǎng)絡(luò)的潛能，結(jié)合不斷出現(xiàn)的新技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)觸角不斷延伸，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、認(rèn)知、決策等服務(wù)。泛在網(wǎng)具有比物聯(lián)網(wǎng)更廣泛的內(nèi)涵，而物聯(lián)網(wǎng)是邁向泛在網(wǎng)的第一步。從覆蓋的技術(shù)范圍來(lái)看，泛在網(wǎng)包含了物聯(lián)網(wǎng)，而物聯(lián)網(wǎng)又包含了傳感網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中最重要的理念是融合。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)設(shè)備融合、網(wǎng)絡(luò)融合、平臺(tái)融合實(shí)現(xiàn)服務(wù)融合、業(yè)務(wù)融合和市場(chǎng)融合。設(shè)備融合指研發(fā)出一體化的感知終端。網(wǎng)絡(luò)融合指用戶可使用任意終端通過(guò)任一方式接入網(wǎng)絡(luò)，而且號(hào)碼唯一、帳單唯一。平臺(tái)融合指用戶數(shù)據(jù)集中管理、公用的業(yè)務(wù)平臺(tái)、分類(lèi)的管理平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)，支撐用戶跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互操作，形成統(tǒng)一認(rèn)證系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一賬號(hào)、統(tǒng)一密碼的集中認(rèn)證。服務(wù)融合指在服務(wù)層面實(shí)現(xiàn)融合；業(yè)務(wù)融合指物聯(lián)網(wǎng)同時(shí)提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)；市場(chǎng)融合就是以市場(chǎng)機(jī)制為引導(dǎo)， 把各類(lèi)通信和信息產(chǎn)品和服務(wù)捆綁起來(lái)打包銷(xiāo)售。

二、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

1.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)包含感知延伸層、網(wǎng)絡(luò)層、業(yè)務(wù)和應(yīng)用層三層。第一層負(fù)責(zé)采集物和物相關(guān)的信息；第二層是異構(gòu)融合的泛在通信網(wǎng)絡(luò)，包括現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)以及各種接入網(wǎng)和專(zhuān)用網(wǎng)，通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)采集到的物體信息進(jìn)行傳輸和處理；第三層是應(yīng)用和業(yè)務(wù)，為各種終端設(shè)備提供感知信息的應(yīng)用服務(wù)。

（1）感知延伸層。物聯(lián)網(wǎng)中由于要實(shí)現(xiàn)物與物和人與物的通信，感知延伸層是必須的。感知延伸層主要實(shí)現(xiàn)物體的信息采集、捕獲和識(shí)別。感知延伸層的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器、RFID、GPS、自組織網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、短距離無(wú)線通信等。感知延伸層必須解決低功耗、低成本和小型化的問(wèn)題，并且向靈敏度更高、更全面的感知能力方向發(fā)展。

（2）網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，主要進(jìn)行信息的傳遞，包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)層要根據(jù)感知延伸層的業(yè)務(wù)特征，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)特性，更好地實(shí)現(xiàn)物與物之間的通信、物與人之間的通信以及人與人之間的通信，這就要求必須建立一個(gè)端到端的全局物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)中有很多設(shè)備的接入，是一個(gè)泛在化的接入、異構(gòu)的接入。接入方式多種多樣，接入網(wǎng)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)、固定網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)通信網(wǎng)具有覆蓋廣、建設(shè)成本低、部署方便、具備移動(dòng)性等特點(diǎn)，使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將成為物聯(lián)網(wǎng)主要的接入方式，通信網(wǎng)絡(luò)就要是通過(guò)多種方式提供廣泛的互聯(lián)互通。除此以外，物體是可以移動(dòng)的，而它們的要求是隨時(shí)隨地都可以上網(wǎng)。因此在局部形成一個(gè)自主的網(wǎng)絡(luò)，還要連接大的網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)層次性的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這要借助有線和無(wú)線的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫透明的接入。

隨著物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)種類(lèi)的不斷豐富、應(yīng)用范圍的擴(kuò)大、應(yīng)用要求的提高，對(duì)于通線網(wǎng)絡(luò)也會(huì)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到融合，從多種的接入方式到核心網(wǎng)的融合整體的過(guò)渡。

（3）業(yè)務(wù)和應(yīng)用層。業(yè)務(wù)和應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的信息處理和應(yīng)用， 面向各類(lèi)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的挖掘、應(yīng)用的決策等，涉及海量信息的智能處理、分布式計(jì)算、中間件、信息發(fā)現(xiàn)等多種技術(shù)。

由于網(wǎng)絡(luò)層是由多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組成的，而物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是多種多樣的，因此在網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層之間需要有中間件進(jìn)行承上啟下。中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或者服務(wù)程序，能夠隱藏底層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性，處理網(wǎng)絡(luò)之間的異構(gòu)性，分布式應(yīng)用軟件借助于中間件在不同的技術(shù)之間共享資源，它是分布式計(jì)算和系統(tǒng)集成的關(guān)鍵組件。它具有簡(jiǎn)化新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的作用，并且可以將已有的各種技術(shù)結(jié)合成一個(gè)新的整體，因此是物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的一部分。

云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)智能信息分析的核心要素。云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用， 使數(shù)以億計(jì)的各類(lèi)物品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理變得可能。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展、終端數(shù)量的增長(zhǎng)，可借助云計(jì)算處理海量信息，進(jìn)行輔助決策， 提升物聯(lián)網(wǎng)信息處理能力。因此，云計(jì)算作為一種虛擬化、硬件/軟件運(yùn)營(yíng)化的解決方案，可以為物聯(lián)網(wǎng)提供高效的計(jì)算、存儲(chǔ)能力，為泛在鏈接的物聯(lián)網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)引擎。

從目前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來(lái)看，都是各個(gè)行業(yè)自己建設(shè)系統(tǒng)，不便于多種業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，如果沒(méi)有統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的物聯(lián)網(wǎng)接入、融合的管理平臺(tái)，物聯(lián)網(wǎng)將因?yàn)楦餍袠I(yè)的差異無(wú)法產(chǎn)生規(guī)模化效應(yīng)，增加

了使用復(fù)雜度與成本。

2. 物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)層。任何終端節(jié)點(diǎn)在物聯(lián)網(wǎng)中都應(yīng)能實(shí)現(xiàn)泛在互聯(lián)。由節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)末端網(wǎng)絡(luò)，如傳感器網(wǎng)、RFID、家居網(wǎng)、個(gè)域網(wǎng)、局域網(wǎng)、體域網(wǎng)、車(chē)域網(wǎng)等，連接到物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)上，從而形成一個(gè)廣泛互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)在核心層可以考慮NGN / IMS融合，在接入層面需要考慮多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合和協(xié)同。由于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)獨(dú)立自治，相互間缺乏有效的協(xié)同機(jī)制，造成了系統(tǒng)間干擾、重疊覆蓋、單一網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供能力有限、頻譜資源浪費(fèi)、業(yè)務(wù)的無(wú)縫切換等問(wèn)題無(wú)法解決。面對(duì)日益復(fù)雜的異構(gòu)無(wú)線環(huán)境，為了使用戶能夠便捷地接入網(wǎng)絡(luò)，輕松地享用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，融合已成為信息通信業(yè)的發(fā)展潮流。融合階段是指在各種網(wǎng)絡(luò)連通的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，分布式部署若干信息處理的功能單元，根據(jù)應(yīng)用需求而在網(wǎng)絡(luò)中對(duì)傳遞的信息進(jìn)行收集、融合和處理，從而使基于感知的智能服務(wù)實(shí)現(xiàn)得更為精確。從該階段開(kāi)始，網(wǎng)絡(luò)將從提供信息交互功能擴(kuò)展到提供智能信息處理功能及支撐服務(wù)，并且傳統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向可管、可控、可信的集中智慧參與的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)。

3. 感知節(jié)點(diǎn)及終端。感知節(jié)點(diǎn)既能采集物體本身的有關(guān)信息，也能探測(cè)、存儲(chǔ)、處理乃至融合各種與物體相關(guān)的信息，從而向物聯(lián)網(wǎng)提供各種關(guān)聯(lián)信息。

微電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、近距離通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和智能標(biāo)簽技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展與成熟使得感知節(jié)點(diǎn)能夠智能地感知物體與環(huán)境并對(duì)其進(jìn)行通信、處理和控制。感知節(jié)點(diǎn)方面的關(guān)鍵技術(shù)有：支持感知內(nèi)容的多媒體化的感知節(jié)點(diǎn)技術(shù)、感知節(jié)點(diǎn)組合化的關(guān)鍵技術(shù)、感知節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和低成本制造、感知節(jié)點(diǎn)在組網(wǎng)和協(xié)同方面的軟硬件框架等。物聯(lián)網(wǎng)需要多樣化、小型化、智能化和低成本的終端。

4.泛在傳感網(wǎng)。泛在傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)末端采用的關(guān)鍵技術(shù)之一。泛在傳感網(wǎng)是由多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)組成的分布式無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)感知溫度、濕度、壓力等環(huán)境參數(shù)，一般提供局域或小范圍內(nèi)物與物之間的信息交換。泛在傳感網(wǎng)一般分成三個(gè)部分：應(yīng)用與服務(wù)層，下一代網(wǎng)絡(luò)層，傳感器網(wǎng)絡(luò)層。應(yīng)用與服務(wù)層提供醫(yī)療、軍事、天氣等服務(wù)；下一代網(wǎng)絡(luò)層由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成；最末端的傳感器網(wǎng)絡(luò)層屬于感知/延伸層。將傳感技術(shù)與無(wú)源標(biāo)簽結(jié)合在一起將給物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)許多新的應(yīng)用。隨著各項(xiàng)技術(shù)的成熟和發(fā)展，傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究將會(huì)取得更大的進(jìn)步，將對(duì)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)起到重要作用。

5. 物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)平臺(tái)技術(shù)與安全。物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)信息進(jìn)行綜合分析并提供更智能的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)子集與共性支撐平臺(tái)之間的關(guān)系、共平臺(tái)的開(kāi)放性與規(guī)范性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用部署所要研究的關(guān)鍵問(wèn)題。面向泛在融合的物聯(lián)網(wǎng)的可管可控可信服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)、如何保證業(yè)務(wù)質(zhì)量和體驗(yàn)質(zhì)量、支持泛在異構(gòu)融合多種商業(yè)模式、提供簽約協(xié)商等管理功能和保護(hù)用戶數(shù)據(jù)隱私等是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)方面的關(guān)鍵技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)除了具有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題外，產(chǎn)生了新的安全性和隱私問(wèn)題。在物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的采集、處理和提取的實(shí)現(xiàn)方式與人們現(xiàn)在所熟知的方式是完全不同的，在物聯(lián)網(wǎng)中收集個(gè)人數(shù)據(jù)的場(chǎng)合相當(dāng)多，因此，人類(lèi)無(wú)法親自掌控私人信息的公開(kāi)。此外，信息存儲(chǔ)的成本在不斷降低，因此信息一旦產(chǎn)生，將很有可能被永久保存，這使得數(shù)據(jù)遺忘的現(xiàn)象不復(fù)存在。確保信息數(shù)據(jù)的安全和隱私是物聯(lián)網(wǎng)必須解決的問(wèn)題，如果信息的安全性和隱私得不到保證，人們將不會(huì)將這項(xiàng)新技術(shù)融入他們的環(huán)境和生活中。

三、結(jié)論

總之，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)有待突破，應(yīng)用和市場(chǎng)有待于發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域主要研究?jī)?nèi)容可以從下面幾個(gè)方面著手。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)；包括無(wú)線通信、無(wú)線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)、微型傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、多媒體通信及寬帶通信等。與此相關(guān)的技術(shù)包括傳感技術(shù)、識(shí)別技術(shù)、發(fā)現(xiàn)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、嵌入式智能技術(shù)、軟件技術(shù)等。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)融合；物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合；物聯(lián)網(wǎng)的智能終端；如何將現(xiàn)有的智能終端用到物聯(lián)網(wǎng)中或者開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)需要的智能終端是一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)的信息安全和保密；物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究；物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展必須實(shí)現(xiàn)一些應(yīng)用領(lǐng)域的示范應(yīng)用，因此相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)是推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要途徑。

參考文獻(xiàn)

1.朱洪波-楊龍祥-于全. 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略研究[J ].通信學(xué)報(bào).2010

篇(4)

摘 要：在闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀，最終給出了蔬菜溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)建、主要功能以及在蔬菜生長(zhǎng)各個(gè)階段的應(yīng)用方法。

 

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)；蔬菜大棚；技術(shù)架構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 2095-1302（2013）08-0018-04

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息革命浪潮，被正式列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，提高農(nóng)業(yè)的種植和管理效率，促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，具有重要的意義。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用既是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，也是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的一個(gè)重要標(biāo)志，更是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。然而，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用成本較高，普遍應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尚有一個(gè)過(guò)程，因此，探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)，尤其是溫室大棚中的應(yīng)用符合當(dāng)前農(nóng)業(yè)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、信息化的發(fā)展道路。本文擬通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的分析，探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜溫室大棚的具體應(yīng)用。

 

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）概念最早由美國(guó)Auto-ID研究中心的Ashton教授在物品編碼、RFID 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上于1999年提出，其實(shí)質(zhì)是RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合應(yīng)用。后來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，不再只是指基于RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)。2005年，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》中，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行了擴(kuò)展，認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)除應(yīng)用RFID技術(shù)外，傳感器技術(shù)、模糊識(shí)別技術(shù)、智能終端技術(shù)等將得到更加廣泛的應(yīng)用，人類(lèi)在信息與通信世界里將獲得新的溝通維度，從而形成一個(gè)“泛在”的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)由互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代人與人之間的通信連接擴(kuò)展到人與物、物與物之間的溝通連接。

 

目前，國(guó)際上通用的對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念定義為，信息傳感設(shè)備，如RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念[1]。作為中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)/M2M產(chǎn)業(yè)的先行者和倡導(dǎo)者之一，同方股份有限公司首席軟件專(zhuān)家周洪波，將云計(jì)算技術(shù)和中間件技術(shù)引入物聯(lián)網(wǎng)，提出了中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的概念。即：物聯(lián)網(wǎng)是基于云計(jì)算的SaaS營(yíng)運(yùn)等模式，它將無(wú)處不在的末端設(shè)備和設(shè)施，通過(guò)長(zhǎng)距離或短距離通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M）和應(yīng)用大集成，提供實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)定位、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程診斷、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、安全防范、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、決策支持等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)任何物品的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營(yíng)”一體化的TaaS服務(wù)[2]。

 

由于科學(xué)技術(shù)的日新月異，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵將不斷豐富和完善，但不論物聯(lián)網(wǎng)的定義如何表述，其實(shí)現(xiàn)物物相聯(lián)的三個(gè)要素應(yīng)包括，一是信息傳感設(shè)備，二是通信與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，三是智能處理設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)就是這三種設(shè)備的集合，表現(xiàn)為智能感知、識(shí)別技術(shù)與云計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用。這種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的各種技術(shù)集成和聚合性應(yīng)用，包括將各種感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動(dòng)化技術(shù)的聚合與集成應(yīng)用，通過(guò)物與物的相連來(lái)實(shí)現(xiàn)人與物之間的智慧對(duì)話，從而創(chuàng)造一個(gè)智慧的世界。

 

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的特征

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：①物聯(lián)網(wǎng)的核心是互聯(lián)網(wǎng)功能的延伸和擴(kuò)展。其延伸和擴(kuò)展的表現(xiàn)在于它不僅僅通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)人與人的信息交換，而且能夠?qū)崿F(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的互聯(lián)互通，使得互聯(lián)網(wǎng)的功能進(jìn)一步強(qiáng)大。如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與人信息的交換，那么，物聯(lián)網(wǎng)則是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)信息傳感技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)物與物的信息交換和通信，以及人與物之間的相融和互動(dòng)，對(duì)人的規(guī)范性回復(fù)進(jìn)行識(shí)別，做出方案性的選擇。②物聯(lián)網(wǎng)具有通信與自動(dòng)識(shí)別的特征。其用戶應(yīng)用端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間進(jìn)行信息交換和通信，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信（M2M）的功能，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的感知。③物聯(lián)網(wǎng)具有智能化特征。物聯(lián)網(wǎng)利用云計(jì)算、人工智能、模式識(shí)別等各種智能技術(shù)，從傳感器獲得的海量信息中進(jìn)行分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)物的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)人對(duì)物的管理。所以，物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

 

1.3 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用的技術(shù)在不斷發(fā)展，但物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系、結(jié)構(gòu)基本已得到一致的認(rèn)識(shí)。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系架構(gòu)，可將物聯(lián)網(wǎng)分為信息感知層、信息網(wǎng)絡(luò)層和信息應(yīng)用層[3]等3個(gè)層次。

 

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)達(dá)到的目標(biāo)，包含三個(gè)方面：一是實(shí)現(xiàn)全面感知。即利用RFID、傳感器、二維碼、網(wǎng)關(guān)、攝像頭和實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)等隨時(shí)隨地獲取物體的信息。二是實(shí)現(xiàn)可靠傳輸。通過(guò)各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞到數(shù)據(jù)中心。三是實(shí)現(xiàn)智能處理。利用云計(jì)算技術(shù)、模糊識(shí)別技術(shù)等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)中心的海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。表1所列是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)表。

 

2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)

2.1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和服務(wù)中的具體應(yīng)用。按照物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仍然通過(guò)“感知—傳輸—應(yīng)用”的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用。“感知”就是運(yùn)用各類(lèi)傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器、PH值傳感器、CO2傳感器等設(shè)備，廣泛地采集大田種植、設(shè)施園藝、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)產(chǎn)品物流等環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、PH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù)信息；“傳輸”就是建立數(shù)據(jù)傳輸和格式轉(zhuǎn)換方法，通過(guò)局部的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等各種通信網(wǎng)絡(luò)交互傳遞，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的有效傳輸；“應(yīng)用”就是將獲取的海量農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行融合、處理，使技術(shù)人員對(duì)多個(gè)大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制和智能管理，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全的目標(biāo)。

2.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

按照物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)，綜合已有的技術(shù)研究，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要包含農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息傳輸技術(shù)和農(nóng)業(yè)信息處理技術(shù)[4]。表2所列是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)一覽表。

 

篇(5)

1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念及特征物聯(lián)網(wǎng)作為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的整合部分,是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展.

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要指通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)等信息傳感設(shè)備,按照標(biāo)準(zhǔn)、互通的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,并將所有實(shí)物與虛擬物品代以特定的編碼,通過(guò)智能界面進(jìn)行信息的共享,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控等一系列管理工作.從廣義上來(lái)講,物聯(lián)網(wǎng)是信息化在人類(lèi)社會(huì)綜合應(yīng)用的更高水平,通過(guò)物與人、物與物之間的高效信息交互,實(shí)現(xiàn)物理空間與信息網(wǎng)絡(luò)的融合.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有捕獲、傳輸、處理以及施效等主要功能,其特征在于可以通過(guò)射頻識(shí)別、紅外傳感器等設(shè)備隨時(shí)隨地對(duì)物體進(jìn)行感知與測(cè)量,并將這些信息連接至通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互和共享,并利用各種智能計(jì)算技術(shù),對(duì)海量的感知信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,最終實(shí)現(xiàn)決策與控制的智能化.

1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程與應(yīng)用現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)的基本思想出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代末,在2005年信息社會(huì)世界峰會(huì)上,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)正式提出了"物聯(lián)網(wǎng)"的概念.

ITU指出,無(wú)所不在的"物聯(lián)網(wǎng)"通信時(shí)代,通過(guò)將各種各樣的日常用品中嵌入一種短距離的移動(dòng)收發(fā)器,信息空間的概念將從人與人之間的聯(lián)系拓展到隨時(shí)隨地的人與物、物與物的交流與溝通.近年來(lái),飛速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始被運(yùn)用到全球的各個(gè)領(lǐng)域中,在制造業(yè)、零售業(yè)以及物流等傳統(tǒng)領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)的智能化信息交換提高了生產(chǎn)效率,縮短了工作周期,降低了人工成本;而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟,其傳感手段也逐漸運(yùn)用于市場(chǎng)管理、能源產(chǎn)業(yè)甚至反恐領(lǐng)域中.美國(guó)、歐盟等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)還在廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的同時(shí)開(kāi)展了一系列的創(chuàng)新性工作,開(kāi)放、透明的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始形成,確保了管理機(jī)構(gòu)對(duì)其控管責(zé)任的履行.中國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究起步較早,并將相關(guān)人才的培養(yǎng)工作上升到了國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的高度,在物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)和實(shí)踐上,均具有較高的能力和技術(shù)優(yōu)勢(shì),已成為國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國(guó)之一.

2.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1射頻識(shí)別技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的技術(shù)之一,典型的射頻識(shí)別系統(tǒng)由RFID電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和信息處理系統(tǒng)組成.當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的物品通過(guò)特定的信息讀寫(xiě)器時(shí),無(wú)線電波可將標(biāo)簽中攜帶的信息傳送到讀寫(xiě)器以及信息處理系統(tǒng),完成自動(dòng)采集,實(shí)現(xiàn)物品的高效化管理.每個(gè)射頻識(shí)別標(biāo)簽僅有惟一的識(shí)別碼,而當(dāng)RFID產(chǎn)品使用不同的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),物品的識(shí)別就受到了限制.目前可供射頻卡使用的標(biāo)準(zhǔn)有ISO14443、ISO10536、ISO15693和ISO18000等幾種,其中應(yīng)用最多的當(dāng)屬I(mǎi)SO14443與ISO15693.

2.2傳感技術(shù)傳感技術(shù)依賴于傳感器及傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作感知,對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息進(jìn)行采集和處理.傳感器是指能感知被測(cè)指標(biāo)并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的設(shè)備,其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,包括工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、國(guó)防現(xiàn)代化及能源開(kāi)發(fā)和航空技術(shù)等.傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等,采用系統(tǒng)發(fā)展模式,能通過(guò)各類(lèi)集成化的微型傳感器協(xié)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、采集和處理各種環(huán)境及監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息,并通過(guò)隨機(jī)自組織無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳(multi-hop)中繼方式將信息傳送到用戶終端,具有高效、高穩(wěn)定性等技術(shù)特點(diǎn).

2.3網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)作為為物聯(lián)網(wǎng)提供信息傳遞和服務(wù)支撐的基礎(chǔ)通道,如何通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的專(zhuān)業(yè)性與互聯(lián)功能,適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)低移動(dòng)性、低數(shù)據(jù)率的業(yè)務(wù)需求,實(shí)現(xiàn)信息安全、可靠的傳送,是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)研究的一個(gè)重點(diǎn).傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)主要包括廣域網(wǎng)絡(luò)通信和近距離通信等兩個(gè)方面,廣域方面主要包括IP互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信等技術(shù),而以iIPv6為核心的新互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,更為物聯(lián)網(wǎng)的提供了高效的傳送通道;在近距離方面,目前的主流則是以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術(shù).

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；云計(jì)算；分布式緩存；部署方式；功能架構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）05-0243-01

1 前言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)相繼應(yīng)用之后的又一次通訊產(chǎn)業(yè)的巨大變革，通過(guò)信息傳輸和處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大范圍內(nèi)的物體之間的信息交互。該技術(shù)能夠更好的協(xié)助工作人員和用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)于物理世界的管理。云計(jì)算中的分布式緩存技術(shù)具有處理能力大、系統(tǒng)容量大、擴(kuò)展性好和穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在物聯(lián)網(wǎng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

根據(jù)現(xiàn)在較為通用的定義，物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、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，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，其核心和基礎(chǔ)仍是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間的信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)覆蓋了傳感感知、傳輸通道、運(yùn)算處理、行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域，其中涉及的技術(shù)包括RFID射頻識(shí)別、傳感器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸、高性能計(jì)算、智能控制等。

3 云計(jì)算分布式緩存技術(shù)

3.1 分布式緩存技術(shù)功能架構(gòu)分析

分布式緩存從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)屬于一個(gè)應(yīng)用程序，在該程序中用戶能夠得到多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)募悍?wù)信息，并于數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在用戶提出數(shù)據(jù)存取請(qǐng)求之后，能夠通過(guò)特定算法映射在指定的數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)上。分布式緩存技術(shù)功能架構(gòu)主要有三部分：通信支撐層、數(shù)據(jù)存取層和數(shù)據(jù)處理層。其中通信支撐層的主要功能是實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議，具體來(lái)看是依據(jù)路由連接管理區(qū)域的分布進(jìn)行數(shù)據(jù)建聯(lián)和偵聽(tīng)窗口建立；數(shù)據(jù)處理層的主要功能是訪問(wèn)控制處理、管理鏈路和控制數(shù)據(jù)遷移；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的主要功能是管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，主要有內(nèi)存、SSD和硬盤(pán)三級(jí)管理機(jī)制，其中內(nèi)存管理能夠分配內(nèi)存的分配情況，依據(jù)實(shí)施訪問(wèn)數(shù)據(jù)量進(jìn)行內(nèi)存空間的釋放和關(guān)閉，能夠在一定程度上避免內(nèi)存碎片導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低；SSD和硬盤(pán)管理主要負(fù)責(zé)服務(wù)器訪問(wèn)過(guò)程中產(chǎn)生的永久數(shù)據(jù)的保存。在這樣的三級(jí)管理機(jī)制下，能夠保證系統(tǒng)在重啟或者關(guān)機(jī)的過(guò)程中仍然保持?jǐn)?shù)據(jù)的連續(xù)性，避免數(shù)據(jù)丟失和惡意修改。

3.2 分布式緩存技術(shù)部署方式分析

分布式緩存的服務(wù)器集群主要采用無(wú)主架構(gòu)，由于服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)地位相同，因此，可以利用網(wǎng)狀的全連接方式進(jìn)行連接。為保證系統(tǒng)的使用方便，可以利用API進(jìn)行數(shù)據(jù)透明訪問(wèn)，采取這樣的部署方式能夠降低分析數(shù)據(jù)在后端服務(wù)節(jié)點(diǎn)分布情況的計(jì)算量，能夠極大的提高系統(tǒng)的處理效率。與此同時(shí)，分布式緩存集群的處理能力與集群中數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的規(guī)模相關(guān)，隨著緩存數(shù)據(jù)在集群中各節(jié)點(diǎn)分布量的增加，稻荽理能力也會(huì)隨之提升。采用這樣一種數(shù)據(jù)緩存分布模式的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于用戶可以在任意服務(wù)點(diǎn)登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)提供了一個(gè)靈活性較高的操作控制臺(tái)，在這樣一個(gè)控制臺(tái)中，可以進(jìn)行集群服務(wù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的查閱，也可容易通過(guò)該平臺(tái)進(jìn)行集群軟件的安裝和更新。

3.3 分布式緩存技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算中分布式緩存的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在整體架構(gòu)的擴(kuò)展性能較強(qiáng)，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)性能不足以滿足數(shù)據(jù)處理和訪問(wèn)的需要，只需要增加新的節(jié)點(diǎn)，就能較為簡(jiǎn)便的完成框架性能的提升。分布式緩存的這一優(yōu)勢(shì)使得系統(tǒng)容量能有隨著節(jié)點(diǎn)的增加而增加。與此同時(shí)，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)量高峰時(shí)能夠達(dá)到20萬(wàn)次/秒，分布式緩存為了在單點(diǎn)出現(xiàn)故障的情況下，仍能保證系統(tǒng)的完整性，采用了多副本復(fù)制技術(shù)，同時(shí)考慮到該項(xiàng)技術(shù)中使用的一致性Hash分布算法和無(wú)主結(jié)構(gòu)框架，大大提升了系統(tǒng)的抗干擾能力，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4 云計(jì)算分布式緩存技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)革命性的技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)信息通訊技術(shù)的巨大挑戰(zhàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在日常生活和工作中無(wú)處不在，它在人與人信息交互的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出了物體之間的數(shù)據(jù)傳輸和交流。但是這樣規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸，需要處理和存儲(chǔ)海量的數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)緩存和處理技術(shù)提出了新的要求。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅能夠處理標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議終端之間的信息傳遞需要，同時(shí)滿足非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議終端之間的業(yè)務(wù)授權(quán)操作，這就要求網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)必須要保持非常好的連通性和抗干擾性。結(jié)合上文中對(duì)于云計(jì)算分布式緩存技術(shù)的分析，認(rèn)為該技術(shù)能夠很好的滿足現(xiàn)在即將來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于海量數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)的要求。應(yīng)用該技術(shù)，能夠很好的提升系統(tǒng)在高數(shù)據(jù)吞吐量條件下的處理速度和穩(wěn)定性，提升物聯(lián)網(wǎng)中高水平的并發(fā)處理能力，增強(qiáng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)遷移的需要。更為重要的是，在物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)容的時(shí)候，只需要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的操作，就能夠增加數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，從而提升系統(tǒng)容量和處理速度。在某一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題的情況下，也能維持系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，正在處理的業(yè)務(wù)不會(huì)中斷，數(shù)據(jù)也早已進(jìn)行備份，避免了數(shù)據(jù)的丟失。

5 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和云計(jì)算的興起有著非常緊密的聯(lián)系，物聯(lián)網(wǎng)包含了各類(lèi)物體實(shí)體的信息，如果沒(méi)有高效的存儲(chǔ)方式和快速的處理系統(tǒng)，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的大部分功能。云計(jì)算技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和樹(shù)立提供了技術(shù)支持，將分布式緩存技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中，能夠大幅提升網(wǎng)絡(luò)的效率，提升社會(huì)生產(chǎn)力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李爽. 基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究[D]. 安徽大學(xué)， 2014.

篇(7)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)生活水平的提升具有巨大的推動(dòng)作用，使得物與物之間聯(lián)系更為緊密，同時(shí)也具有更為廣闊的發(fā)展空間。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有的特點(diǎn)，對(duì)其各網(wǎng)絡(luò)層次進(jìn)行分析研究，充分發(fā)揮其所具有的優(yōu)勢(shì)，爭(zhēng)取為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供更大的助力。為消除物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，從前瞻性角度進(jìn)行分析，做好技術(shù)研究，充分挖掘物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)所具有的技術(shù)價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 計(jì)算機(jī)通信 網(wǎng)絡(luò)層次

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域中，并且取得了良好的效果，其中物聯(lián)網(wǎng)作為重要的一部分，可以消除時(shí)間與空間限制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬信號(hào)，使得物與物之間、物與人之間聯(lián)系更為密切。想要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的影響，需要就物聯(lián)網(wǎng)所具有的特點(diǎn)，對(duì)其各網(wǎng)絡(luò)層次存在的缺陷和矛盾進(jìn)行分析優(yōu)化，爭(zhēng)取促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)功能的實(shí)現(xiàn)，需要先通過(guò)傳感器、射頻識(shí)別器等來(lái)對(duì)信息進(jìn)行采集，然后結(jié)合客戶實(shí)際需求，利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，遵循通信協(xié)議，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為載體，全面提高信息數(shù)據(jù)的利用效率，加快信息的傳遞和利用。其中，對(duì)于物理網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，射頻識(shí)別器對(duì)各類(lèi)信息的識(shí)別具有快遞、自動(dòng)特點(diǎn)，無(wú)需人員操作和控制，能夠有效適應(yīng)多種環(huán)境，且對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)接入RFID終端后，還可以在更廣闊范圍內(nèi)對(duì)信息收集傳遞，以及物品的有效跟蹤。無(wú)線傳感器主要用于數(shù)據(jù)的收集和傳輸，鋪設(shè)與組網(wǎng)十分靈活，并且具有低成本、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。傳感器主要負(fù)責(zé)感知各類(lèi)信號(hào)，并完成環(huán)境參數(shù)的采集，可以作為為物聯(lián)網(wǎng)信息收集、處理、反饋等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)支持。

2 物聯(lián)網(wǎng)各層次對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)影響

2.1 感知層影響

感知層為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)部分，對(duì)技術(shù)的實(shí)施效果具有重要影響，在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分析時(shí)，需要提高對(duì)其的重視。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有對(duì)象數(shù)據(jù)均可以通過(guò)感知層進(jìn)行感知和搜索，基于網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)完成相應(yīng)信息數(shù)據(jù)的傳輸。網(wǎng)關(guān)可以對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效連接，有效完成傳感器通訊后，通過(guò)應(yīng)用相應(yīng)算法，來(lái)對(duì)接收到的信息進(jìn)行更為深入的分析處理。為保證所有數(shù)據(jù)處理的高效性，就要求通信網(wǎng)絡(luò)能夠承受較大的壓力。尤其是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，各類(lèi)信息數(shù)量激增，對(duì)所需信息的收集與處理將要面臨更大的壓力，因此要保證物聯(lián)網(wǎng)感知層可以承受較大壓力，可以滿足所需信息的感知要求。現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中的效果更為明顯，可以更好的滿足人們應(yīng)用需求，但是同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)自身業(yè)務(wù)數(shù)量不斷增加，規(guī)模也在持續(xù)擴(kuò)大，必須要對(duì)傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)觀念進(jìn)行更新，提高通信網(wǎng)絡(luò)水平，作為物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化發(fā)展的保障，從根本上來(lái)消除規(guī)模擴(kuò)大和業(yè)務(wù)發(fā)展間的相互干擾，為社會(huì)生產(chǎn)生活提供更好的服務(wù)。

2.2 傳輸層影響

傳輸層功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)為通信網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合寬帶計(jì)算方式，達(dá)到寬帶和窄帶目的，完成通信網(wǎng)和感知網(wǎng)間的有效融合，為傳輸層各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)提供保障。就以往通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，一般是通過(guò)對(duì)分散通信節(jié)點(diǎn)的整理綜合，然后通過(guò)統(tǒng)一管理，來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)功能。基于現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技g水平，很多情況下，相應(yīng)通信節(jié)點(diǎn)必須要具有一定私密性和獨(dú)立性。這樣在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行研究時(shí)，便可以確定除了要進(jìn)行簡(jiǎn)單的信息傳遞外，對(duì)于虛擬信號(hào)的傳輸，需要將互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)，保證人與物、物與物間的有效聯(lián)系。這樣就決定了在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)具有較高的復(fù)雜性，對(duì)空間和獨(dú)立性要求更為嚴(yán)格。同時(shí)，這一特點(diǎn)也對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的影響，因?yàn)橛?jì)算機(jī)個(gè)體分布比較分散，想要完成各項(xiàng)信息的有效傳輸，必須要利用通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)各處計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效整合和管理控制，進(jìn)一步提升各計(jì)算機(jī)間的聯(lián)系與工作效率。并且，對(duì)于不同通信節(jié)點(diǎn)的管控，需要作為重點(diǎn)進(jìn)行研究。但是基于現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平，與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平間具有較大差異，為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了阻礙。為滿足實(shí)際發(fā)展要求，在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)，需要做好與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)間的聯(lián)系，提高計(jì)算機(jī)配置完善度與監(jiān)控水平，加強(qiáng)其在產(chǎn)業(yè)模式中的應(yīng)用，為企業(yè)提供云接口，滿足物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)一步發(fā)展需求。

2.3 應(yīng)用層影響

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)施，其中應(yīng)用層主要對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行有效處理，并將其作為實(shí)際參考和依據(jù)，為用戶提供具有針對(duì)性和應(yīng)用性的服務(wù)。應(yīng)用層所具有的各項(xiàng)功能，能夠作為設(shè)備優(yōu)化的助力，確保可以滿足不同用戶實(shí)際應(yīng)用需求。這一特點(diǎn)可以作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，但還是需要就其與通信網(wǎng)絡(luò)間的矛盾進(jìn)行分析和解決。降低對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獨(dú)立性實(shí)現(xiàn)的影響，以免增加通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展壓力。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)各項(xiàng)功能來(lái)說(shuō)，最終需要通過(guò)應(yīng)用層來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要通過(guò)應(yīng)用層來(lái)對(duì)人與物、物與物間聯(lián)系與管控，滿足跨區(qū)域操作要求。因此，想要進(jìn)一步滿足行業(yè)發(fā)展需求，需要將應(yīng)用層作為重點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)行業(yè)市場(chǎng)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行整合，并基于云計(jì)算通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，構(gòu)建有效連接平臺(tái)，營(yíng)造更好的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展環(huán)境。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其不僅僅實(shí)現(xiàn)了虛擬信息的傳遞，同時(shí)還可以對(duì)人與物、物與物間信息傳輸進(jìn)行處理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效實(shí)施，可以對(duì)物品進(jìn)行實(shí)際操控，同時(shí)加強(qiáng)人與物、物與物之間的聯(lián)系，打破傳統(tǒng)時(shí)間與空間的限制，提高了信息傳遞與物體操控效率。就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，人工智能的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)成為可能，將機(jī)器與人類(lèi)管理和判斷工作融為一體，對(duì)危險(xiǎn)、精細(xì)工作進(jìn)行分類(lèi)，通過(guò)兩者的有效結(jié)合，來(lái)達(dá)到預(yù)設(shè)的目的。與互聯(lián)網(wǎng)虛擬信號(hào)與信息的傳遞不同，物聯(lián)網(wǎng)可以落實(shí)到實(shí)際物品上，使得信息化社會(huì)建設(shè)成為現(xiàn)實(shí)，可以有效解決實(shí)際工作中存在的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不斷發(fā)展，其所具有的功能，對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)信息化社會(huì)的建設(shè)具有重要的實(shí)踐意義。基于物聯(lián)網(wǎng)各層次特點(diǎn)，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)也產(chǎn)生了一定影響，需要兩者相互配合，在落實(shí)各項(xiàng)功能的同時(shí)，降低所要面臨的網(wǎng)絡(luò)壓力。仍然需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做更深入的分析，爭(zhēng)取進(jìn)一步發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)所具有的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

張皓（1983-），男，河北省保定市人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為河南工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系實(shí)驗(yàn)師。主要研究方向?yàn)閳D形圖像處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用。