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云计算与物联网.doc

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云计算与物联网 一、云计算的概念和原理 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。 刘鹏教授对云计算做了长短两种定义。长定义是:“云计算是一种商业计算模型。 它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取 计算力、存储空间和信息服务。” 短定义是:“云计算是通过网络按需提供可动态 伸缩的廉价计算服务。” 北京易云智力 CEO 杨书华认为,云计算是一种本着节约和优化资源,整合资源, 实现资源最大化共享,提高运作效率的理念,应该在交付和应用模式、服务的基础上, 将云计算外延为“云计算理念”。 云 计 算 (Cloud Computing)是 分 布 式 处 理 (Distributed Computing) 、 并 行 处 理 (Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科 学概念的商业实现。 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。 二、物联网的概念 物联网这个概念,在中国早在 1999 年就提出来了。当时叫传感网。其定义是: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 。 其 定 义 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 (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。 三、云计算与物联网的关系
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。建设物联网 的三大基石包括: 1、传感器等电子元器件; 2、传输的通道,比如电信网; 3、高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力 其中第三个基石:“高效的 、动态的、可 以大规模扩 展的技术资 源处理能力 ”,正是 通过云计算模式帮助实现。 其次,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。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”。这同样也需要依靠高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理 能力,而这正是云计算模式所擅长的。同时,云计算的创新型服务交付模式,简化服 务的交付,加强物联网和互联网之间及其内部的互联互通,可以实现新商业模式的快 速创新,促进物联网和互联网的智能融合。 把物联网和云计算放在一起,实在是因为物联网和云计算的关系非常密切。物联网的四 大组成部分:感应识别、网络传输、管理服务和综合应用,其中中间两个部分就会利用到云 计算,特别是“管理服务”这一项。因为这里有海量的数据存储和计算的要求,使用云计算 可能是最省钱的一种方式。 四、云计算云物联网的结合 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,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。 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。 当然同理,有些数据或者信息需要及时甚至实时共享给各个终端的使用者也可采取这种 方式。举个简单的例子,如果北京地震中心探测到某地和某地 10 分钟后会有地震,只需要
通过这种途径,仅仅十几秒就能将探测情况的告信息发出,可尽量避免不必要的损失。中国 联通的“互联云”思想就是基于此思路提出的。这个的模式的前提是我们的云中心必须包含 公共云和私有云,并且他们之间的互联没有障碍。这样,对于有些机密的事情,比如企业机 密等可较好地保密而又不影响信息的传递与传播。 三是信息、应用分层处理,海量终端。这种模式可以针对用户的范围广、信息及数据种 类多、安全性要求高等特征来打造。当前,客户对各种海量数据的处理需求越来越多,针对 此情况,我们可以根据客户需求及云中心的分布进行合理的分配。 对需要大量数据传送,但是安全性要求不高的,如视频数据、游戏数据等,我们可以采 取本地云中心处理或存储。对于计算要求高,数据量不大的,可以放在专门负责高端运算的 云中心里。而对于数据安全要求非常高的信息和数据,我们可以放在具有灾备中心的云中心 里。 此模式是具体根据应用模式和场景,对各种信息、数据进行分类处理,然后选择相关的 途径给相应的终端。以上三种只是云计算与物联网结合的方式粗线条的勾勒,还有很多种其 他的具体的模式,囿于笔者浅见,也许已经有很多模式或者方式已经在实际应用当中了。 五、云计算与物联网的前景展示 云计算和物联网都是新兴事物,不过现在已经有了很多的应用。但是两者结合的案例目 前还是比较少的。中国联通提出“互联云”的概念,主要目的是针对世界范围内的云计算网 络和物联网世界的提出一个信息产业的解决方案。中国联通的“互联云”将会为中国由 “CT”逐步趋向“IT”化而取得一定的效果。对于云计算与物联网结合的应用场景,在通信 业内,我认为“IT”逐步取代“CT”是趋势之一。视频电话就是一个很好的例证。 有了云计算中心的廉价、超大量的处理能力和存储能力,有了物联网无处不在的信息采 集,这两者一结合,就可以产生类似《阿凡达》里面描述的,将整个星球的生物都联系起来 的奇妙情景。也可以有以下的场景:当司机出现操作失误时汽车会自动报;公文包会提醒主 人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水的要求等等。而物流咨询则能促进物 联网在物流领域内的应用,例如在一家物流公司应用了物联网系统的货车,当装载超重时, 汽车系统会自动告知司机超载的具体数字,也会根据装载的剩余空间提出方案,建议搬运人 员对轻重货如何搭配更合适;当搬运人员卸货时,一只货物包装可能会大叫“你扔疼我了”, 或者说“亲爱的,请你不要太野蛮,可以吗?”;当司机在和别人扯闲话,货车也许会装作 老板的声音怒吼“笨蛋,该发车了!”等等。 五、小结 总之,物联网是指“把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现 智能化识别和管理”,“云计算”是指“利用互联网的分布性等特点来进行计算和存储”。 前者是对互联网的极大拓展,而后者则是一种网络应用模式,两者存在着较大的区别。 但是,对于物联网来说,本身需要进行大量而快速的运算,云计算带来的高效率的运算 模式正好可以为其提供良好的应用基础。没有云计算的发展,物联网也就不能顺利实现,而 物联网的发展又推动了云计算技术的进步,两者又缺一不可。 云计算与物联网的结合是互联网络发展的必然趋势,它将引导互联网和通信产业的发 展,并将在 3~5 年内形成一定的产业规模,相信越来越多的公司、厂家会对此进行关注。与 物联网结合后,云计算才算是真正意义上的从概念走向应用,进入产业发展的“蓝海”。
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