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《物聯(lián)網(wǎng)與云計算》一書,嘗試從物聯(lián)網(wǎng)和云計算融合發(fā)展角度,去介紹相關(guān)的云計算技術(shù)以及云計算的服務(wù)模式。本書闡述了云計算是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石,物聯(lián)網(wǎng)融合云計算發(fā)展,將深刻改變我們的未來的觀點(diǎn),并以多個經(jīng)典案例分析,闡述了云計算將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所必須的IT基礎(chǔ)設(shè)施,云計算是物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行海量數(shù)據(jù)處理和分析的大腦,云計算平臺將成為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的管理和運(yùn)營平臺,造就物聯(lián)網(wǎng)海量應(yīng)用的長尾效應(yīng)并形成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用良性發(fā)展的健康產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
目錄
第1章云計算是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石
1.1從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)
1.2云計算是物聯(lián)網(wǎng)的基石
1.3物聯(lián)網(wǎng)的國內(nèi)外發(fā)展趨勢
1.3.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的整體發(fā)展情況
1.3.2全球的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用處于起步階段
1.3.3發(fā)達(dá)國家處于領(lǐng)先地位
1.3.4我國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用初創(chuàng)待發(fā)
1.3.5物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢
1.4物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展深刻影響未來
第2章云計算的起源
2.1 Animoto的創(chuàng)業(yè)故事
2.2云計算是當(dāng)今的熱門名詞
2.3云計算在中國
2.4云計算的前世今生
2.4.1高高在上的大型計算機(jī)時代
2.4.2合久必分:PC時代的到來
2.4.3分久必合:互聯(lián)網(wǎng)讓PC合在了一起
2.4.4合中有分,分中有合:云計算時代來臨
第3章云計算的概念和特點(diǎn)
3.1云計算概念
3.2云計算的分類
3.2.1公有云和私有云
3.2.2 XaaS
3.3云計算的特點(diǎn)和優(yōu)勢
3.3.1快速滿足業(yè)務(wù)需求
3.3.2低成本、綠色節(jié)能
3.3.3提高資源管理效率
3.4云計算與網(wǎng)格計算
3.5云計算中心和超算中心
3.6 Google云計算成功的秘訣之一
3.6.1 Google的蛻變
3.6.2一個簡單的想法
3.6.3順利啟程
3.6.4 MapReduce
3.6.5初見成效
3.6.6幸運(yùn)女神的降臨
第4章云計算的服務(wù)形式和商業(yè)模式
4.1云平臺和云服務(wù)
4.1.1云平臺
4.1.2 Google App Engine
4.1.3云服務(wù)
4.2云計算的典型商業(yè)模式
4.2.1 Google在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的神話依賴于PaaS
4.2.2 Amazon的商業(yè)模式創(chuàng)新全面啟動了IaaS服務(wù)
4.2.3 SalesForce.com的成功源于SaaS
4.3典型的云計算應(yīng)用
4.4云計算的商業(yè)模式的成功秘密
4.4.1海量用戶支持、良好用戶體驗促成互聯(lián)網(wǎng)后向收費(fèi)模式的成功
4.4.2“人人是服務(wù)的使用者”,“人人是服務(wù)的提供者”
4.4.3對大規(guī)模用戶的海量數(shù)據(jù)計算成為可能
4.4.4 IT服務(wù)設(shè)施從硬件依賴轉(zhuǎn)向軟件依賴
4.5云計算的優(yōu)勢
4.6云計算的社會價值及其影響
4.6.1云計算對電子信息產(chǎn)業(yè)的影響
4.6.2云計算的價值
第5章云計算關(guān)鍵技術(shù)和開源社區(qū)
5.1云計算技術(shù)框架概述
5.2虛擬化技術(shù)
5.2.1什么是虛擬化
5.2.2虛擬化技術(shù)的分類
5.2.3云計算機(jī)時代下的虛擬化技術(shù)
5.2.4虛擬化打開了云計算的大門
5.3海量分布式存儲技術(shù)
5.4并行編程模式
5.5數(shù)據(jù)管理技術(shù)
5.6分布式資源管理技術(shù)
5.7云計算平臺管理技術(shù)
5.8云計算是一種多粒度和變粒度的計算
5.9綠色節(jié)能技術(shù)
5.10云計算和開源社區(qū)
5.10.1虛擬化平臺軟件Xen與KVM
5.10.2云基礎(chǔ)設(shè)施管理平臺Eucalyptus與OpenNebula
5.10.3分布式計算框架Hadoop
5.10.4云平臺訪問接口適配層libcloud與Dasein Cloud API
5.10.5開源精神
第6章云計算的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展
6.1云計算的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
6.2云計算產(chǎn)業(yè)市場分析
6.2.1美國市場走向成熟
6.2.2國內(nèi)市場政府推動,喜中有憂
6.2.3現(xiàn)狀原因:供給匱乏,需求乏力
6.3云計算的未來發(fā)展
第7章云計算數(shù)據(jù)中心及其度量維度
7.1云計算發(fā)展迅猛,市場初具規(guī)模
7.2云計算對數(shù)據(jù)中心建設(shè)帶來挑戰(zhàn)和機(jī)遇
7.3國外先進(jìn)云計算數(shù)據(jù)中心
7.3.1 Google云計算數(shù)據(jù)中心的最佳實(shí)踐
7.3.2 Facebook的綠色數(shù)據(jù)中心
7.4云計算數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建
7.4.1電子郵箱服務(wù)中心的構(gòu)建
7.4.2搜索服務(wù)中心的構(gòu)建
7.4.3視頻服務(wù)中心的構(gòu)建
7.4.4云存儲服務(wù)平臺的構(gòu)建
7.5粗略評價數(shù)據(jù)中心健康性的5個指標(biāo)
第8章云計算和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
8.1云計算是物聯(lián)網(wǎng)最具成本優(yōu)勢的IT基礎(chǔ)設(shè)施
8.2云計算是物聯(lián)網(wǎng)最具計算力和存儲力的平臺
8.3云計算是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的大腦
8.4云計算是構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)長尾效應(yīng)的開放平臺
8.5云計算和物聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展
8.5.1物聯(lián)網(wǎng)和云計算融合發(fā)展第一階段
8.5.2物聯(lián)網(wǎng)和云計算融合發(fā)展的第二階段
8.5.3物聯(lián)網(wǎng)和云計算融合發(fā)展的第三階段
第9章云計算和物聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用案例
9.1云計算與無線城市
9.2云計算與交通物流
9.2.1智能交通
9.2.2智慧物流
9.3云計算與健康醫(yī)療
9.3.1醫(yī)療保健應(yīng)用
9.3.2家庭社區(qū)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
9.3.3醫(yī)院臨床無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
第10章物聯(lián)網(wǎng)和云計算相融合的未來服務(wù)形式
10.1物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式分析
10.1.1物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)機(jī)會
10.1.2物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)應(yīng)用類型及其應(yīng)用系統(tǒng)組網(wǎng)方式
10.1.3物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的商業(yè)運(yùn)營模式和商業(yè)合作模式
10.1.4物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模型
10.1.5國內(nèi)外運(yùn)營商分析
10.2當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式所存在的問題及解決方案
10.2.1當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式所存在的問題
10.2.2以云計算技術(shù)融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案的分析
【關(guān)鍵詞】云服務(wù) 智慧校園 云計算
目前,高?;径家丫邆渥约旱男@網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,規(guī)模也比較大,這就為智慧校園奠定了一定的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。高校校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境往往是局限于內(nèi)部的,所以在高校內(nèi)部也會存在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使得信息變得不利于流通,高校內(nèi)部的信息和資源的互通成了搭建平臺的一大難題。為了更好的促進(jìn)智慧校園的建設(shè),必須要改變現(xiàn)有的資源分配情況,本文將討論利用云技術(shù)和虛擬技術(shù)構(gòu)建校園云平臺,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧校園的構(gòu)建。
1 云技術(shù)及云計算
構(gòu)建智慧校園,云計算和云服務(wù)是關(guān)鍵技術(shù),所以我們要對云概念進(jìn)行一定的了解。云計算和物聯(lián)網(wǎng)是兩個新興的概念,物聯(lián)網(wǎng)是建立在云平臺之上的一種應(yīng)用模式。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展很大程度上依托云平臺系統(tǒng)的不斷完善,云平臺為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了海量信息處理能力。同時,在云服務(wù)的基礎(chǔ)上,物聯(lián)網(wǎng)可以和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)有機(jī)融合起來,是搭建智慧校園網(wǎng)絡(luò)平臺的基礎(chǔ)。
云計算技術(shù)的關(guān)鍵在于,通過分布式計算機(jī)將計算任務(wù)分解,而不是傳統(tǒng)本機(jī)計算或服務(wù)器計算模式,企業(yè)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行模式則更像是互聯(lián)網(wǎng)計算,這讓企業(yè)能夠在應(yīng)用中獲取所需資源,并根據(jù)計算要求來調(diào)整計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。云是對網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的一個抽象,廣義的云是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的按需擴(kuò)展服務(wù),這種服務(wù)于很多軟件和網(wǎng)頁應(yīng)用有關(guān),這使得運(yùn)算能力成為一個分布于網(wǎng)絡(luò)的概念,計算也成了流通與網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)商品。云計算主要包括基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)IaaS、平臺服務(wù)PaaS和軟件服務(wù)SaaS三種,為不同的計算需求提供相應(yīng)。
2 智慧校園
智慧校園的概念是從智慧地球延伸出來的,2008年IBM公司提出了智慧地球的概念,也受到了世界各國的認(rèn)可和支持。我國在2010年由浙江大學(xué)在十二五規(guī)劃中提出了智慧校園的概念,這種全新的概念描述的是一種新時期的校園,通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)生可以在校園內(nèi)隨時隨地的學(xué)習(xí),利用科研平臺提高資源共享,網(wǎng)絡(luò)教務(wù)平臺增強(qiáng)學(xué)校的管理能力,以及基于校園網(wǎng)絡(luò)的文化生活和便捷的校園生活。智慧校園的整體目標(biāo)是,在云服務(wù)的基礎(chǔ)上,對學(xué)校進(jìn)行智能化的管理,合理共享教育資源,實(shí)現(xiàn)公平教育和公平管理,提高學(xué)校的教育質(zhì)量,為教育改革提供動力。
2.1 智慧校園的整體結(jié)構(gòu)
2.1.1 智慧校園的建設(shè)框架
簡單來說,智慧校園的框架可以大致分為四層,分別是基礎(chǔ)層、應(yīng)用層、應(yīng)用支撐層和統(tǒng)一服務(wù)層。同時,為了智慧校園的安全性和通用性,還需要維護(hù)系統(tǒng)和信息標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行約束和保護(hù),作為智慧校園的周邊支撐?;A(chǔ)層主要有互聯(lián)網(wǎng)和教育網(wǎng)組成,輔助3G/4G和WLAN無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)更加全面的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,構(gòu)建一個全校范圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。應(yīng)用支撐層包括云服務(wù)平臺,認(rèn)證平臺和外部資源接入平臺,主要為智慧校園提供各種服務(wù)支持。應(yīng)用程包括教育管理功能、學(xué)生管理功能、教育管理功能和輔助功能等,通過網(wǎng)頁和客戶端的形式為教師和學(xué)生提供相關(guān)的交互服務(wù),教師、學(xué)生和學(xué)校管理者可以通過計算機(jī)或者移動設(shè)備,成為智慧校園的用戶,并使用智慧校園提供的相關(guān)功能。另外,信息標(biāo)準(zhǔn)體系確保智慧校園內(nèi)信息等擁有一個統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn),方便傳輸和信息的分布式處理。安全管理體系,確保智慧校園的信息安全,在使用外部資源時能夠避免網(wǎng)絡(luò)攻擊。
2.1.2 智慧校園的設(shè)計核心
智慧校園的核心是泛在網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)模式很難實(shí)現(xiàn)全校園的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,所以結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)WLAN,3G/4G移動網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)信號的全面覆蓋。除此之外,還要增加有線寬帶的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)時長,通過SSID實(shí)現(xiàn)區(qū)域免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)使用,為云服務(wù)提供良好的環(huán)境。學(xué)校的私有云環(huán)境和電信服務(wù)商的共有云相結(jié)合,搭建更加全面的資源平臺,在一定區(qū)域內(nèi)合理分配教育資源,拓展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍,利用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將移動設(shè)備和更多的應(yīng)用模塊囊括進(jìn)來,支持更多的社會資源。
2.1.3 智慧校園的預(yù)期實(shí)現(xiàn)
智慧校園將在很多方面改變校園的工作的方式和生活方式。對于學(xué)校的管理者來說,智能校園提供了基于全網(wǎng)的信息管理系統(tǒng),更有助于高效的對學(xué)生信息進(jìn)行管理。對于教師來說,在教育資源平臺中,教師可以獲取更多的教學(xué)資源,同時學(xué)習(xí)更多的先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗,以此來提高教學(xué)水平,協(xié)助教師展開科學(xué)研究。對于學(xué)生來說,學(xué)習(xí)生活變的更加便捷,選課、評價以及反饋等,都可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。對于培訓(xùn)人員來說,培訓(xùn)方式將從線上線下兩個方面展開,更有助于培訓(xùn)的效果。
校園校務(wù)管理中很重要的一項就是學(xué)生的一卡通服務(wù),學(xué)生在學(xué)校的生活可能涉及到很多卡和證件,將這些內(nèi)容集中于一卡,實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)部的統(tǒng)一使用,大大降低了學(xué)生管理的難度。校園管理的監(jiān)控和調(diào)度,也可以通過智慧校園平臺實(shí)現(xiàn),集中的監(jiān)控調(diào)度讓學(xué)校內(nèi)部環(huán)境更加井然有序。校務(wù)辦公,通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各類報表以及申請的批復(fù),接觸了很多工作的空間和時間限制,大大提高了校務(wù)辦公的效率。在線學(xué)習(xí)平臺,讓學(xué)生可以在課堂外主動的進(jìn)行又需要的知識獲取,將課堂資源上傳到云平臺中,方便學(xué)生的反復(fù)學(xué)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。
2.2 智慧校園的關(guān)鍵技術(shù)
2.2.1 關(guān)鍵技術(shù)概述
智慧校園主要涉及的專業(yè)技術(shù)有:計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。智慧校園應(yīng)用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),將各類教學(xué)資源和管理對象抽象成可以通過網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)可以進(jìn)行管理的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)虛擬化的資源分配,使網(wǎng)絡(luò)計算負(fù)載更加平衡,提高整體的資源應(yīng)用率。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是智慧校園的基礎(chǔ)支持技術(shù),對于學(xué)生的管理等都需要龐大的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲,并且服務(wù)器要能夠并發(fā)處理大量學(xué)生的訪問,優(yōu)化查詢。
另外,智慧校園的信息標(biāo)準(zhǔn)體系和維護(hù)體系是整個智慧校園的重要保障,信息標(biāo)準(zhǔn)體系在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下統(tǒng)一規(guī)范,為應(yīng)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了保障,并且在大量數(shù)據(jù)的合并和取用更加安全。安全維護(hù)機(jī)制讓智慧校園始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài),并且對重要的信息進(jìn)行備份,關(guān)鍵時刻利用還原技術(shù)確保網(wǎng)絡(luò)和信息的安全。
2.2.2 校園云的構(gòu)建
智慧校園的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,要在原始校園網(wǎng)的布局下,結(jié)合電信云平臺構(gòu)建校園云環(huán)境,部署快相應(yīng)快,整體運(yùn)行效率高可靠。依托電信云平臺可以輕松部署大量的校園應(yīng)用,打造一批學(xué)習(xí)、生活服務(wù)產(chǎn)品。通過校園的移動網(wǎng)絡(luò)平臺,引入外部教育資源和就業(yè)信息等等,改變校園網(wǎng)絡(luò)自閉的格局,構(gòu)建更加開放的校園云環(huán)境。
2.3 智慧校園的應(yīng)用
智慧校園的應(yīng)用主要包括校園管理應(yīng)用和校園生活應(yīng)用兩個方面。校園管理包括學(xué)生課堂考勤、機(jī)房上機(jī)管理、圖書館管理、宿舍管理和教務(wù)信息的管理。校園生活應(yīng)用包括消費(fèi)系統(tǒng)、教務(wù)信息查詢系統(tǒng)、在線選課系統(tǒng)、校園新消息查詢新系統(tǒng)等。
2.3.1 校園生活應(yīng)用
消費(fèi)管理系統(tǒng)采用了RFID技術(shù),使用統(tǒng)一的電子標(biāo)簽卡和RFID讀寫設(shè)備,實(shí)現(xiàn)無現(xiàn)金的消費(fèi)應(yīng)用。電子標(biāo)簽卡用于模擬消費(fèi)金額量,將電子標(biāo)簽卡與銀行卡或網(wǎng)絡(luò)支付接口綁定,就可以實(shí)現(xiàn)自動充值和消費(fèi)。
學(xué)生考勤應(yīng)用是日常教學(xué)活動中不可缺少的內(nèi)容,通常學(xué)生的考勤情況都是有教師來完成的,但是統(tǒng)計過程占用課堂時間,不便于整體統(tǒng)一管理。利用考勤應(yīng)用,在上課前用校園卡進(jìn)行考勤登記,進(jìn)入教室就已經(jīng)完成考勤登記,課堂時間被更加高效的利用。
2.3.2 教學(xué)管理應(yīng)用
日常教學(xué)管理工作借助統(tǒng)一的管理軟件,對教師、教室進(jìn)行分配,教師也可以在登錄系統(tǒng)后進(jìn)行自助申請,如果教室沒有被占用就可以進(jìn)行使用,減少了申請教室的步驟,提高教學(xué)資源的利用率。同時,學(xué)生還可以通過教學(xué)管理系統(tǒng)對教師的教學(xué)進(jìn)行評價,以此來獲取學(xué)生的反饋信息,對教師的評價將有利于促進(jìn)教師提高教學(xué)質(zhì)量。
智能化圖書館應(yīng)用,利用物聯(lián)網(wǎng)將圖書館虛擬化處理,學(xué)生和教師就可以通過網(wǎng)絡(luò),對所需書籍進(jìn)行查詢和在線預(yù)約,方便教師和學(xué)生對書籍的取用。而且在數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支持下,圖書館可以將書籍文獻(xiàn)進(jìn)行更加科學(xué)的歸檔和分揀,提高教師和學(xué)生的檢索效率,方便圖書館的管理。
實(shí)驗室管理也是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對實(shí)驗室的使用情況進(jìn)行監(jiān)控,包括設(shè)備的使用情況都是通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時等級的。在實(shí)驗室設(shè)置環(huán)境監(jiān)控設(shè)備,能夠?qū)?shí)驗室的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,方便定期的巡檢,預(yù)防實(shí)驗室的故障,方便維護(hù)。
2.3.3 協(xié)同辦公應(yīng)用
智慧校園在云平臺的基礎(chǔ)上,能夠?qū)崿F(xiàn)多終端的在線協(xié)同辦公。云服務(wù)本身就是基于云計算技術(shù)搭建的,所以在校園云的基礎(chǔ)上也可以進(jìn)行協(xié)同辦公。在云平臺和數(shù)據(jù)庫的支持下,允許多終端互斥訪問請求信息,大大提高了學(xué)生管理部門的工作效率,也提高了管理資源的應(yīng)用效率。
3 結(jié)束語
智慧校園在云服務(wù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了校園管理的智能化,讓學(xué)生和教師都能有更加便捷的校園體驗。借助物聯(lián)網(wǎng)和虛擬化技術(shù),將校園應(yīng)用變得更加唾手可得,在校園內(nèi)的活動都更加方便統(tǒng)一。同時,在云平臺提供的豐富接口的基礎(chǔ)上,也聚合了海量的網(wǎng)絡(luò)信息,教學(xué)資源平臺讓教師和學(xué)生擁有更廣的發(fā)展空間。當(dāng)然,智慧校園也存在一定的問題,比如隱私安全和技術(shù)規(guī)范等,隨著計算機(jī)技術(shù)和云技術(shù)的不斷完善,這些問題也能夠引刃而解,智慧校園的建設(shè)也將成為未來的主流。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
尹光輝(1976-),男,湖北省武漢市人。碩士學(xué)位?,F(xiàn)為咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。主要研究方向為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
陳瑛(1979-),女,湖北省咸寧市人。碩士學(xué)位。現(xiàn)為咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。主要研究方向為計算機(jī)應(yīng)用、辦公自動化技術(shù)。
你是否夢想過,有一天,下班前,你通過電腦聯(lián)網(wǎng),遠(yuǎn)程控制家里的電飯煲工作,回家就能立刻吃上香噴噴的飯菜。
你是否夢想過,有一天,在上班路上,你通過手機(jī)上網(wǎng),就可以提前打開辦公室的空調(diào),一進(jìn)辦公室就能感覺到適宜的溫度。
你是否夢想過,有一天,網(wǎng)購一件衣服,你通過網(wǎng)絡(luò)就能跟蹤這件衣服的運(yùn)輸路徑和具置。
在物聯(lián)網(wǎng)時代,這一切絕非“空中樓閣”,它就在我們的現(xiàn)實(shí)生活中,給我們的生活帶來高效和便利。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接,進(jìn)行信息的交換和通信,以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通俗地講,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)?!蔽覀兛梢詮膬煞矫鎭砝斫馕锫?lián)網(wǎng):第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(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);第二,物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品和物品之間,進(jìn)行信息的交換和通信。
1999年,中國就提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念,不過,當(dāng)時不叫物聯(lián)網(wǎng)而是叫傳感網(wǎng)。同年,中科院啟動了傳感網(wǎng)的研究和開發(fā),與其他國家相比,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)水平處于世界前列,具有同發(fā)優(yōu)勢和重大影響力。
2005年11月27日,在突尼斯舉行的信息社會峰會上,國際電信聯(lián)盟(ITU)了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。
物聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比有著鮮明的特征。
首先,物聯(lián)網(wǎng)需要廣泛的感知技術(shù)支持,需要通過各種信息傳感設(shè)備(如激光掃描技術(shù)、紅外線感應(yīng)技術(shù)、射頻識別技術(shù)等)采集包括聲、光、熱、電、位置等在內(nèi)的信息。
其次,物聯(lián)網(wǎng)需要與強(qiáng)大的智能技術(shù)結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供傳感器的連接,其本身也具有智能處理能力,充分利用云計算、模式識別等智能技術(shù),發(fā)展新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。
物聯(lián)網(wǎng)時代的“敲門磚”
現(xiàn)在我們對物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)有了大致的了解,那么,我們?nèi)绾尾拍苓~入物聯(lián)網(wǎng)時代呢?進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時代需要具備幾個基本條件:
第一,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣需要IPv6技術(shù)的普及。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中,各種物品都需要與互聯(lián)網(wǎng)建立連接,這樣就需要給每個物品分配一個IP地址。傳統(tǒng)IPv4技術(shù)下的IP地址明顯不足。然而,在IPv6技術(shù)下,全球每平方米表面可以分配到約6×1016億個左右的IP地址,完全可以滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對IP地址的要求。
第二,物聯(lián)網(wǎng)的推廣需要云計算技術(shù)的支持。早期的互聯(lián)網(wǎng)支持盡力而為的服務(wù),其核心簡單、邊緣豐富;云計算提供社會化、集約化和專業(yè)化的信息服務(wù),其網(wǎng)絡(luò)豐富、邊緣簡單、交互智能。云計算正促使信息技術(shù)和信息服務(wù)實(shí)現(xiàn)社會化、集約化和專業(yè)化,讓信息服務(wù)成為社會的公共基礎(chǔ)設(shè)施。我們將利用信息和信息技術(shù)精確地調(diào)控物質(zhì)和能量,以提高資源利用率和加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。物聯(lián)網(wǎng)的興起就是最典型的證明,其中智能電網(wǎng)、智能交通最具代表性,而云計算則成為物聯(lián)網(wǎng)的基石。
第三,網(wǎng)絡(luò)傳輸速度需大幅度提升。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,信息數(shù)量不斷增加,在物聯(lián)網(wǎng)背景下,信息量更是呈爆炸式增長。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳播介質(zhì)的傳播速度緩慢、傳播效率較低,已經(jīng)不能滿足信息化技術(shù)的需要。物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模普及,必然需要克服傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的缺陷。這需要政府的宏觀政策支持,將“銅線寬帶”全面提升為“光纖寬帶”,使光纖通達(dá)千家萬戶,當(dāng)然徹底改變傳輸介質(zhì)是一項非常浩大的工程。
第四,成熟的智能化技術(shù)。前面提到,物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是物品與互聯(lián)網(wǎng)的簡單結(jié)合,它還需要強(qiáng)大而成熟的智能技術(shù)的支持。如果無法達(dá)到智能化、自動化的目的,物品與網(wǎng)絡(luò)的連接也就失去了真正的意義和價值。我們以物聯(lián)網(wǎng)洗衣機(jī)為例,洗衣機(jī)連接網(wǎng)絡(luò),需要達(dá)到的目的就是更智能化、自動化,使其擺脫或減少人工的介入。比如,洗衣機(jī)在洗衣服時,通過物聯(lián)網(wǎng)來判斷衣服是否已經(jīng)洗干凈,通過掃描衣服上的污漬,洗衣機(jī)判斷需要添加多少洗衣粉,這些都需要智能技術(shù)的支持。如果無法實(shí)現(xiàn)智能化,物聯(lián)網(wǎng)洗衣機(jī)和傳統(tǒng)的洗衣機(jī)就不存在本質(zhì)的區(qū)別了。其實(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì)就是人類社會由信息化向智能化的發(fā)展。
具備了以上幾塊“敲門磚”,相信我們很快就能迎來物聯(lián)網(wǎng)時代。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用
目前,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用雖然還主要停留在概念認(rèn)知階段,但它已經(jīng)在少數(shù)幾個領(lǐng)域有了初步的運(yùn)用。讓我們來看一下“物聯(lián)網(wǎng)”的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用狀況。
首先,物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國際機(jī)場的防入侵系統(tǒng)中得到應(yīng)用。機(jī)場在防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個傳感節(jié)點(diǎn),覆蓋了地面、柵欄和低空探測,可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。不久前,上海世博會也與無錫傳感網(wǎng)中心簽下訂單,購買了1500萬元的防入侵微納傳感網(wǎng)產(chǎn)品。
其次,ZigBee路燈控制系統(tǒng)點(diǎn)亮濟(jì)南國際園博園。ZigBee無線路燈照明節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是此次園博園的一大亮點(diǎn),園區(qū)所有的功能性照明都采用了ZigBee無線技術(shù)達(dá)成的無線路燈控制。
再次,智能交通系統(tǒng)(ITS)是以現(xiàn)代信息技術(shù)為核心,利用先進(jìn)的通訊、計算機(jī)、自動控制、傳感器技術(shù),實(shí)現(xiàn)對交通的實(shí)時控制與指揮管理。交通信息采集被認(rèn)為是ITS的關(guān)鍵子系統(tǒng),是發(fā)展ITS的基礎(chǔ),也是交通智能化的前提。無論是交通控制還是交通違章管理系統(tǒng),都涉及交通動態(tài)信息的采集,因此交通動態(tài)信息采集成為交通智能化的首要任務(wù)。
然而,這僅僅是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的冰山一角,在真正的物聯(lián)網(wǎng)時代,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是隨處可見,從傳統(tǒng)重工業(yè)到傳統(tǒng)輕工業(yè),從服務(wù)業(yè)到教育業(yè),從工作到生活,幾乎所有的物品都可以通過聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)其嶄新的功能。生產(chǎn)企業(yè)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng),機(jī)床可以通過網(wǎng)絡(luò)獲取產(chǎn)品銷量,來自動調(diào)節(jié)產(chǎn)品產(chǎn)量;大學(xué)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng),學(xué)生可以通過上網(wǎng)查詢每個自習(xí)室的空余座位;家居可以物聯(lián)網(wǎng),無論在哪里,你都可以遠(yuǎn)程了解家里情況,安排家庭生活。
物聯(lián)網(wǎng)時代到來日期的猜想
我們何時才能真正的進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時代?我們怎樣才算真正的進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時代?物聯(lián)網(wǎng)神秘面紗的后面卻是一團(tuán)團(tuán)的疑問之云。
云計算這個名詞來自于Google,而最早的云計算產(chǎn)品來自于Amazon。有意思的是,Google在2006年正式提出云計算這個名詞的時候,Amazon的云計算產(chǎn)品AWS(Amazon Web Service)已經(jīng)正式運(yùn)作差不多4年了。因此,有人認(rèn)為,Google對云計算的最大貢獻(xiàn)是為它起了個好名字,Amazon才是云計算的真正開拓者。
云計算是一個新名詞,卻不是一個新概念。云計算這個概念從互聯(lián)網(wǎng)誕生以來就一直存在。很久以前,人們就開始購買服務(wù)器存儲空間,然后把文件上傳到服務(wù)器存儲空間里保存,需要的時候再從服務(wù)器存儲空間里把文件下載下來。這和Dropbox或百度云的模式?jīng)]有本質(zhì)上的區(qū)別,它們只是簡化了這一系列操作而已。
最簡單的云計算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中已經(jīng)隨處可見并為我們所熟知,比如搜尋引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等,使用者只要輸入簡單指令即可得到大量信息。而在未來的“云計算”的服務(wù)中,“云計算”就不僅僅是只做資料搜尋工作,還可以為用戶提供各種計算技術(shù)、數(shù)據(jù)分析等的服務(wù)。透過“云計算”,人們利用手邊的PC機(jī)和網(wǎng)絡(luò)就可以在數(shù)秒之內(nèi),處理數(shù)以千萬計甚至億計的信息,得到和“超級計算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),獲得更多、更復(fù)雜的信息計算的幫助。比如分析DNA的結(jié)構(gòu)、基因圖譜排序、解析癌癥細(xì)胞等等。就普通百姓常用而言,在云計算下,未來的手機(jī)、GPS等行動裝置都可以發(fā)展出花樣翻新、目不暇接的各色應(yīng)用服務(wù)。
全球著名市場咨詢機(jī)構(gòu)國際數(shù)據(jù)公司(IDC)的《制造業(yè)視野》(IDC Manufacturing Insights)最新研究報告指出:制造企業(yè)將“移動”及“云計算”列為供應(yīng)鏈四大新興技術(shù)中最重要的兩項。
云計算的特點(diǎn)
云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上,而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上,根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。
好比是從古老的單臺發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通,就像煤氣、水電一樣,取用方便,費(fèi)用低廉。最大的不同在于,它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>
被普遍接受的云計算特點(diǎn)如下:
1.超大規(guī)模
“云”具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模,Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器, Amazon、IBM、微軟、Yahoo等的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。企業(yè)私有云一般擁有數(shù)百上千臺服務(wù)器?!霸啤蹦苜x予用戶前所未有的計算能力。
2.虛擬化
云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請求的資源來自“云”,而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行,但實(shí)際上用戶無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具置。只需要一臺筆記本電腦或者一部手機(jī),就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)我們需要的一切,甚至包括超級計算這樣的任務(wù)。
3.高可靠性
“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性,使用云計算比使用本地計算機(jī)可靠。
4.通用性
云計算不針對特定的應(yīng)用,在“云”的支撐下可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用,同一個“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。
5.高可擴(kuò)展性
“云”的規(guī)??梢詣討B(tài)伸縮,滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。
6.按需服務(wù)
“云”是一個龐大的資源池,你可按需購買;云可以像自來水、電、煤氣那樣計費(fèi)。
7.極其廉價
由于“云”的特殊容錯措施可以采用極其廉價的節(jié)點(diǎn)來構(gòu)成云,“云”的自動化集中式管理使大量企業(yè)無需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本,“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升,因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢,經(jīng)常只要花費(fèi)幾百美元、幾天時間就能完成以前需要數(shù)萬美元、數(shù)月時間才能完成的任務(wù)。
8.潛在危險性
云計算服務(wù)除了提供計算服務(wù)外,還必然提供了存儲服務(wù)。但是云計算服務(wù)當(dāng)前壟斷在私人機(jī)構(gòu)(企業(yè))手中,而他們僅僅能夠提供商業(yè)信用。對于政府機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)(特別像銀行這樣持有敏感數(shù)據(jù)的商業(yè)機(jī)構(gòu))對于選擇云計算服務(wù)應(yīng)保持足夠的警惕。一旦商業(yè)用戶大規(guī)模使用私人機(jī)構(gòu)提供的云計算服務(wù),無論其技術(shù)優(yōu)勢有多強(qiáng),都不可避免地讓這些私人機(jī)構(gòu)以“數(shù)據(jù)(信息)”的重要性挾制整個社會。對于信息社會而言,“信息”是至關(guān)重要的。另一方面,云計算中的數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)所有者以外的其他用戶云計算用戶是保密的,但是對于提供云計算的商業(yè)機(jī)構(gòu)而言確實(shí)毫無秘密可言。所有這些潛在的危險,是商業(yè)機(jī)構(gòu)和政府機(jī)構(gòu)選擇云計算服務(wù)、特別是國外機(jī)構(gòu)提供的云計算服務(wù)時,不得不考慮的一個重要的前提。
公共云和私有云
簡單來說,云服務(wù)可以將企業(yè)所需的軟硬件、資料都放到網(wǎng)絡(luò)上,在任何時間、地點(diǎn),使用不同的IT設(shè)備互相連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存取、運(yùn)算等目的。當(dāng)前,常見的云服務(wù)有公共云(Public Cloud)與私有云(Private Cloud)兩種。
公共云是最基礎(chǔ)的服務(wù),多個客戶可共享一個服務(wù)提供商的系統(tǒng)資源,他們毋須架設(shè)任何設(shè)備及配備管理人員,便可享有專業(yè)的IT服務(wù),這對于一般創(chuàng)業(yè)者、中小企來說,無疑是一個降低成本的好方法。公共云還可細(xì)分為3個類別,包括Software-as-a-Service, SaaS(軟件即服務(wù))、Platform-as-a-Service, PaaS(平臺即服務(wù))及Infrastructure-as-a-Service, IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))。
我們平日常用的Gmail、Hotmail、網(wǎng)上相冊都屬于SaaS的一種,主要以單一網(wǎng)絡(luò)軟件為主導(dǎo);至于PaaS則以服務(wù)形式提供應(yīng)用開發(fā)、部署平臺,加快用戶自行編寫CRM、ERP等系統(tǒng)的時間,用戶必須具備豐富的IT知識。
上述公共云服務(wù)成本較低,但使用靈活度有不足,不滿足這種服務(wù)模式的中小企業(yè),不妨考慮“IaaS” 的IT資源管理模式。IaaS架構(gòu)主要通過虛擬化技術(shù)與云服務(wù)結(jié)合,直接提升整個IT系統(tǒng)的運(yùn)作能力。IaaS讓企業(yè)可以自由選擇使用那些軟、硬件及服務(wù),中小企業(yè)都可根據(jù)行業(yè)的需要、發(fā)展規(guī)模,建設(shè)最適合自己的IT基建系統(tǒng)。
這種服務(wù)模式能為中小企業(yè)帶來多重優(yōu)勢,其一、他們不必配備花費(fèi)龐大的IT基建設(shè)備,卻可享受同樣專業(yè)的服務(wù);其二、管理層可根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的規(guī)模、需求,調(diào)配所需的服務(wù)組合;其三、當(dāng)有新技術(shù)出現(xiàn)時,企業(yè)可隨時向服務(wù)提供商提出升級要求,不必為增加硬件而煩惱;其四、IaaS服務(wù)提供商擁有專業(yè)的顧問團(tuán)隊,中小企業(yè)可免卻系統(tǒng)管理、IT支持方面的支出。
公共云服務(wù)提供商需遵守行業(yè)法規(guī),但是大企業(yè)(如金融、保險行業(yè))為了兼顧行業(yè)、客戶私隱,不可能將重要數(shù)據(jù)存放到公共網(wǎng)絡(luò)上,故傾向于架設(shè)私有云端網(wǎng)絡(luò)。
私有云的運(yùn)作形式,與公共云類似。然而,架設(shè)私有云卻是一項重大投資,企業(yè)需自行設(shè)計數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)、存儲設(shè)備,并且擁有專業(yè)的顧問團(tuán)隊。企業(yè)管理層必須充分考慮使用私有云的必要性,以及是否擁有足夠資源來確保私有云正常運(yùn)作。
與公有云相比,私有云的特點(diǎn)是:安全,私有云的服務(wù)對象被限制在企業(yè)內(nèi)部,因此私有云的建設(shè)、運(yùn)營和使用都是在企業(yè)內(nèi)部完成,對外不提供公開接口,因此會相對安全。成本固定,云環(huán)境中通常是根據(jù)每單元存儲收費(fèi)的。用戶只需根據(jù)服務(wù)水平協(xié)議對實(shí)際使用的部分付費(fèi),而不是根據(jù)分配的空間或者某一個標(biāo)準(zhǔn)??捎眯裕谟脩粜枰臅r候,空間需要能夠被及時分配,并且要求能在使用完后及時地收回。服務(wù)質(zhì)量,需要有詳細(xì)的服務(wù)水平描述并嚴(yán)格參照執(zhí)行??珊饬康臉?biāo)準(zhǔn)可以用于定義用戶能得到怎樣的響應(yīng)時間、恢復(fù)時間以及活動時間的支持。
云計算的價值挖掘
云計算和物聯(lián)網(wǎng)如今已是IT業(yè)界的兩大焦點(diǎn),它們有很大的區(qū)別,但同時也有著千絲萬縷的聯(lián)系――物聯(lián)網(wǎng)通過數(shù)量驚人的傳感器采集到難以計數(shù)的數(shù)據(jù)量,而云計算可以對這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理??梢哉f,云計算是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石,而物聯(lián)網(wǎng)又是云計算最大的用戶,二者的融合可謂珠聯(lián)璧合,相輔相成。在大數(shù)據(jù)時代,云計算融合物聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)一步推動數(shù)據(jù)價值的挖掘,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)。
1.各方加速圈地云計算
云計算作為改變?nèi)蛐畔a(chǎn)業(yè)競爭格局的重要手段蘊(yùn)藏著巨大的戰(zhàn)略價值和產(chǎn)業(yè)機(jī)遇已經(jīng)成為共識。據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)IDC預(yù)測,未來4年全球云計算服務(wù)市場平均每年將增長26%,具體到中國市場,2014年我國云計算服務(wù)市場規(guī)模達(dá)到11億美元,未來將以接近45%的年復(fù)合增長率增長。
業(yè)界普遍認(rèn)為,云計算的快速發(fā)展有望成為第三次技術(shù)革命浪潮中最具創(chuàng)造性的大事件。由此,電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、通信設(shè)備商以及軟件廠商等產(chǎn)業(yè)鏈各方紛紛加速跑馬圈地。
2.物聯(lián)網(wǎng)成云計算最大“用戶”
這是一個大數(shù)據(jù)的時代,尤其是物聯(lián)網(wǎng)將成萬上億計的網(wǎng)絡(luò)傳感器嵌入到現(xiàn)實(shí)世界的各種設(shè)備中,如移動電話、智能電表、汽車和工業(yè)機(jī)器等,用來感知、創(chuàng)造并交換數(shù)據(jù),無處不在的傳感網(wǎng)絡(luò)帶來了大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)正日益成為與實(shí)物資本和人力資源同等重要的生產(chǎn)要素。
與此同時,云計算為物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)提供了很好的存儲空間,并使得實(shí)時在線處理成為可能。特別是云計算概念衍生出新的概念――云存儲,可以通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能,將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作,共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。
3.云計算融合物聯(lián)網(wǎng)推動數(shù)據(jù)價值挖掘
云計算是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石,而物聯(lián)網(wǎng)又促進(jìn)著云計算的發(fā)展,在大數(shù)據(jù)時代,二者的融合發(fā)展必然能推動數(shù)據(jù)價值進(jìn)一步顯現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng); 大數(shù)據(jù); 會計云計算
物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是人機(jī)物三元世界之間的“互聯(lián)互通”,關(guān)鍵還是人機(jī)物三者之間智能自動化的“交互與協(xié)同”。在《基于物聯(lián)網(wǎng)中“智能物件”的智能化及其機(jī)制分析》主要介紹物聯(lián)網(wǎng)中“感知層”物件的智能化,假如把物聯(lián)網(wǎng)比做一個人,那“智能物件”的智能化就是手腳的智能化。而物聯(lián)網(wǎng)中的云計算則是物聯(lián)網(wǎng)中腦的智能化。當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)與云計算一起被《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》列為“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”。云計算只有與物聯(lián)網(wǎng)有機(jī)結(jié)合,才能夠推動“信息化和工業(yè)化深度融合”。本文著重討論物聯(lián)網(wǎng)云計算中核心數(shù)據(jù)——會計數(shù)據(jù)的采集、分析與應(yīng)用——會計云計算的相關(guān)內(nèi)容。
一、會計云計算:物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之會計大數(shù)據(jù)處理的必然
(一)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生會計大數(shù)據(jù)
隨著物智能化和物與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接,不僅人的行為會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),而且物的行為也產(chǎn)生區(qū)量的數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)不僅僅是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),而且包括聲音、圖像等非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。這些會計大數(shù)據(jù)除了具有一般說的大數(shù)據(jù)的3個“V”的特征外,它還具有無形性與粘性的特征。
1.數(shù)據(jù)數(shù)量規(guī)模大(Volume)。物聯(lián)網(wǎng)下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)量規(guī)模大,它已經(jīng)不是過去大規(guī)模數(shù)據(jù)(large scale data)、龐大數(shù)據(jù)(enormous data)、海量數(shù)據(jù)(massive data)所能夠描述的,而應(yīng)該是用大數(shù)據(jù)(big data)來概括。數(shù)據(jù)規(guī)模不是用GB、TB為單位而是用PB①為單位來衡量。
2.數(shù)據(jù)異構(gòu)的數(shù)據(jù)(Variety)。物聯(lián)網(wǎng)下產(chǎn)生數(shù)據(jù)不僅包括數(shù)字這樣結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),而且主要包括聲音、圖像等非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)因為業(yè)務(wù)事件的關(guān)聯(lián)性,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)更加復(fù)雜,不好處理。
3.數(shù)據(jù)產(chǎn)生與處理實(shí)時性(Velocity)。物聯(lián)網(wǎng)條件下數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與處理一般需要實(shí)時處理。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)對時間處理要求不高,但是,物聯(lián)網(wǎng)下物的行為、與人的行為一般都要求在當(dāng)下完成。因此,數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與處理要具有實(shí)時性。
4.會計數(shù)據(jù)的無形性與粘性。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)上企業(yè)采集、傳輸、處理的數(shù)字信息主要是非價值的數(shù)量信息。這些數(shù)據(jù)可以直接被感應(yīng)器所感知,從而容易被傳播;而會計數(shù)據(jù)是無形的數(shù)據(jù),它不能夠被感應(yīng)器所感知。同時,會計數(shù)據(jù)是直接粘合在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之中,不能夠脫離業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)而存在,脫離了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)就失去意義。因此,會計數(shù)據(jù)具有無形性與粘性。
(二)會計大數(shù)據(jù)的處理問題:物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必須解決的問題
如果說石油是工業(yè)社會的血液,那么在物聯(lián)網(wǎng)帶來的信息化社會中,數(shù)據(jù)就是信息社會中的血液,沒有數(shù)據(jù)就沒有信息。但是大量的大數(shù)據(jù)如果沒有得到有效的利用,就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)的泛濫。這也是在信息化過程中人們經(jīng)常提到的數(shù)據(jù)或信息超載。大量優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)和劣質(zhì)數(shù)據(jù)融合在一起,可能會產(chǎn)生各種各樣的誤差和錯誤。如果這個數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確就沒有任何價值。如何保證數(shù)據(jù)的可信性和質(zhì)量就是物聯(lián)網(wǎng)需要解決的首要問題。其次,物聯(lián)網(wǎng)中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),如何對這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行智能的挖掘和分析,產(chǎn)生真正的數(shù)據(jù)價值是物聯(lián)網(wǎng)需要解決的核心問題。最后,如何對由于物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的大量的大數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理,并確保這些大數(shù)據(jù)的安全,是物聯(lián)網(wǎng)下需要解決的基礎(chǔ)問題。
(三)傳統(tǒng)信息化模式不能夠低成本、有效解決會計大數(shù)據(jù)處理的問題
推行物聯(lián)網(wǎng),構(gòu)建智慧地球,不是簡單地將實(shí)物與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接,不是“鼠標(biāo)”加“水泥”的數(shù)字化和信息化,而是需要“更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能化”。其中,更深入的智能化是需要深入分析收集到的數(shù)據(jù),以獲取更加新穎、系統(tǒng)且全面的洞察力來解決特定的問題。
會計大數(shù)據(jù)的實(shí)時信息獲取和全面的信息分析需要企業(yè)擁有集中大數(shù)據(jù)計算處理能力、大數(shù)據(jù)存儲能力和大數(shù)據(jù)交互處理能力。依據(jù)傳統(tǒng)企業(yè)信息化模式,企業(yè)必須購置大量的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器、計算機(jī)、雇傭?qū)I(yè)技術(shù)人員等,這一方面需要一次性投入大量的資金;另一方面,企業(yè)還由于不具備專業(yè)化能力而無法有效對會計大數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時信息獲取和全面的信息分析,獲取處理會計大數(shù)據(jù)的價值。
因此,基于上述分析,企業(yè)更經(jīng)濟(jì)、更便捷、更快速地利用會計大數(shù)據(jù)的方案就是購買會計云計算的服務(wù)。
二、會計云計算:基于技術(shù)角度與商業(yè)模式的統(tǒng)一體
(一)會計云計算的概念
物聯(lián)網(wǎng)下人機(jī)物管理控制是基于信息為核心的智能控制。由于會計大數(shù)據(jù)上面的特征所帶來的利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理條件與技術(shù)的困難,會計大數(shù)據(jù)處理必須應(yīng)用會計云計算的模式。當(dāng)前,關(guān)于云計算是眾說紛紜,沒有一致的概念。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(NIST)的定義是,云計算是一種對IT資源的使用模式,是對共享的可配置的計算資源(如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù))提供無所不在的、方便的、可隨需的網(wǎng)絡(luò)訪問。資源的使用和釋放可以快速進(jìn)行,不需要多少管理代價。我國電子學(xué)會云計算專家委員會認(rèn)為,云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、大眾參與的計算模式,其計算資源(計算能力、存儲能力、交互能力)是動態(tài)、可伸縮且被虛擬化的,以服務(wù)的方式提供。這種新型的計算資源組織、分配和使用模式,有利于合理配置計算資源并提高其利用率,促進(jìn)節(jié)能減排,實(shí)現(xiàn)綠色計算??傊?,會計云計算是云計算的一個組成部分。理解會計云計算也與云計算一樣,可以從技術(shù)與商業(yè)兩個角度進(jìn)行把握。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智慧圖書館;RFID技術(shù);智慧服務(wù)
中圖分類號:G250.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
收錄日期:2014年10月30日
一、物聯(lián)網(wǎng)概況
(一)物聯(lián)網(wǎng)的概念、涵義。物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)科技、信息科技日益發(fā)達(dá)的今天,已經(jīng)從一個外來概念演變成一個“中國制造”概念,覆蓋了我國城市建設(shè)、功能建設(shè)的方方面面。它最早通過RFID也就是射頻識別技術(shù)、紅外線感應(yīng)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按照約定的協(xié)議,把互聯(lián)網(wǎng)和任何物品相聯(lián)接,實(shí)現(xiàn)信息的交換和通訊,在此基礎(chǔ)上智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控以及管理的一種網(wǎng)絡(luò)。美國于1999年召開的移動計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)國際會議上最早提出了物聯(lián)網(wǎng)概念,直至2005年11月國際電信聯(lián)盟才正式確認(rèn)了物聯(lián)網(wǎng)概念。
(二)物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)、功能
1、感應(yīng)的全面化。利用先進(jìn)的設(shè)備儀器和發(fā)達(dá)的高科技手段,如RFID、GPS、傳感器等用于物體,對物體進(jìn)行信息的感知、采集和分析,使聯(lián)網(wǎng)的每一個物體都可以搜尋到源地址、源信息,以通訊、聯(lián)網(wǎng)的手段達(dá)到對每一物件形成可控制的目標(biāo)。
2、傳送的安全性。在物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)筑中,RFID標(biāo)簽里儲存著規(guī)范且具有傳遞性的信息,將物體信息編碼接入信息網(wǎng)絡(luò),根據(jù)用戶需求進(jìn)行安全的信息獲取或共享,將物品進(jìn)行識別定位,然后傳送到指定端口。
3、處理的智能化?,F(xiàn)代的智能計算機(jī)處理信息的技術(shù),利用云計算、模糊搜索與識別來進(jìn)行海量的數(shù)據(jù)信息分析處理,基本上達(dá)到了人與人、物與物、人與物的識別溝通,對不計其數(shù)的物品全面實(shí)施動態(tài)掌握,在決策和控制上完全智能化。
二、物聯(lián)網(wǎng)在圖書館的發(fā)展與應(yīng)用
(一)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中,RFID技術(shù)能夠讓物品主動現(xiàn)身、主動介紹自己,完成物品間的自動交流,其本質(zhì)就是利用射頻自動識別技術(shù)和模糊搜索信息互聯(lián)共享。在圖書館的應(yīng)用過程中,物聯(lián)網(wǎng)對文獻(xiàn)信息搜集獲取準(zhǔn)確、全面,針對用戶進(jìn)行的導(dǎo)航性模糊型搜索進(jìn)而進(jìn)一步跟進(jìn)達(dá)到個性化需求,及時高效地滿足用戶。
(二)在國外,物聯(lián)網(wǎng)在圖書館已有多年應(yīng)用經(jīng)驗,我國于2006年在集美大學(xué)成功應(yīng)用。在采用DILAS系統(tǒng)和RFID技術(shù)集成化系統(tǒng)后,文獻(xiàn)信息在采編、流通、典藏和用戶管理方面,開發(fā)了文獻(xiàn)定位導(dǎo)航、架位標(biāo)識和智能盤點(diǎn)車。2006年自助借還機(jī)的投入使用,讓圖書館自動化服務(wù)模式得到了大范圍延伸,目前地方社會圖書館以及高校圖書館徹底打破傳統(tǒng)閉架――半開放――開放服務(wù)模式,對圖書館采取大流通服務(wù)管理模式,RFID技術(shù)成為最強(qiáng)大的技術(shù)支持。
三、智慧圖書館的概念、特點(diǎn)
智慧圖書館是智能館舍、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)海、云計算、智慧化設(shè)備的綜合,它必須通過物聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)智慧化管理和智慧化服務(wù)。它利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將圖書館建筑、設(shè)備、信息文獻(xiàn)、關(guān)聯(lián)用戶彼此連接構(gòu)成圖書館物聯(lián)網(wǎng),為圖書館工作人員提供一個能夠相互感知,并且對感知數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的管理控制平臺。它有存儲資源巨量化、互動實(shí)時化、資源共享無界化等特點(diǎn)。
四、智慧圖書館的智能化應(yīng)用
當(dāng)前,圖書館采用的專網(wǎng)專用的RFID技術(shù),在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上屬于初期階段。今后物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方向?qū)阎悄苄拖蛉诤闲?、泛在型靠攏,構(gòu)筑一個超強(qiáng)的RFID與WEB聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)體系。
(一)規(guī)范文獻(xiàn)的標(biāo)識度。物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)能夠在海量文獻(xiàn)里區(qū)別單一文獻(xiàn),并且對單一文獻(xiàn)進(jìn)行編碼以供識別。在對單一文獻(xiàn)進(jìn)行篩選識別、跟蹤訪問、控制管理的同時,也可批量監(jiān)測類似文獻(xiàn),做到多文獻(xiàn)共進(jìn)讀取、單一文獻(xiàn)識別,使個體文獻(xiàn)的標(biāo)識做到唯一性。在圖書館的應(yīng)用上具有典藏精準(zhǔn)、查找便捷、合理排架,數(shù)據(jù)即時備份又可支持多機(jī)器同時盤點(diǎn),在無網(wǎng)絡(luò)情況下也支持離線工作。
(二)全面、及時獲取文獻(xiàn)的動態(tài)信息。智慧圖書館的管理內(nèi)容龐大而又全面,包括用戶群分析、用戶需求分析、數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)交換分析,以用戶為中心,以用戶需求為服務(wù)目的。當(dāng)用戶提出個性化需求時,任何一個裝有RFID讀寫器的終端,都可以通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對文獻(xiàn)信息的實(shí)時監(jiān)控、即時獲取,RFID技術(shù)的支持,使圖書館在采集信息時,精準(zhǔn)、高效,能夠吸引更多用戶。
(三)圖書館大流通管理模式的技術(shù)支持。RFID技術(shù)是利用射頻信號進(jìn)行非接觸雙向通信,完成數(shù)據(jù)交換,對靜態(tài)或移動的信息文獻(xiàn)作出自動辨識,圖書館利用物聯(lián)網(wǎng)自助借還文獻(xiàn)的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)用戶的自助借閱與查詢。RFID構(gòu)筑中,將流通中的不同文獻(xiàn)進(jìn)行分層分級編碼,對文獻(xiàn)的靜態(tài)與動態(tài)實(shí)時監(jiān)控,在讀寫器掃描范圍內(nèi),批量文獻(xiàn)信息迅速傳回數(shù)據(jù)庫,分配清單與核對結(jié)果得到快速分級處理。
五、智慧服務(wù)
(一)圖書館模式在經(jīng)歷了傳統(tǒng)型、數(shù)字型到如今的智慧型,圖書館的服務(wù)也相應(yīng)上升到智慧服務(wù)。智慧服務(wù)的特征是以知識的運(yùn)用能力為主導(dǎo),知識的創(chuàng)造為基礎(chǔ),服務(wù)對象定義為知識團(tuán)隊。
(二)智慧圖書館是高于數(shù)字圖書館的智慧共同體,智慧與服務(wù)是相輔相成的,智慧的程度制約了服務(wù)的效果;反過來,服務(wù)的內(nèi)容與服務(wù)工具都離不開智慧的支持。圖書館是信息的儲備中心,它的屬性就是為文化、教育和科研服務(wù)。用戶通過圖書館搜尋信息,在這個過程中又會創(chuàng)造出新的知識文化,利用新的文化知識時又會產(chǎn)生新的問題。圖書館的智慧服務(wù)是在創(chuàng)造與創(chuàng)新并生的情況下,形成增值的知識產(chǎn)品,并且將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力服務(wù)社會。
(三)圖書館是一個服務(wù)機(jī)構(gòu),智慧服務(wù)的成敗取決于圖書館館員的智慧。智慧圖書館的一個重要組成部分就是技術(shù)硬件,這由圖書館館員來操控,圖書館館員是智慧圖書館的第一梯隊,智慧館員的專業(yè)知識、工作狀態(tài)、多元化思維及創(chuàng)新能力在多方面促進(jìn)智慧服務(wù)。
(四)智慧服務(wù)帶來了創(chuàng)新思維,來源于歐洲的Human Library模式,它采用真人借閱方式,在這種服務(wù)模式里,借出的不是書而是真人,他們的年齡、性別以及文化背景各不相同,可以是知名專家學(xué)者,也可以是具有專業(yè)技能的特長人才,用戶可以與他們溝通交流,獲取需要的信息知識。在國內(nèi),從2008年開始,各地圖書館陸續(xù)開展了Human Library借閱活動,這不僅僅是一種借閱活動,更是一種嶄新的服務(wù)模式。
六、結(jié)束語
在發(fā)展產(chǎn)業(yè)中國、智慧中國的今天,一個嶄新的“物聯(lián)網(wǎng)”和“云計算”的智慧互聯(lián)網(wǎng)時代,“智慧中國”將把任何智能技術(shù)應(yīng)用到社會各個方面。物聯(lián)網(wǎng)造就的智慧圖書館作為其中的一個環(huán)節(jié),是計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次產(chǎn)業(yè)革命,圖書館的決策層和管理者,將把智慧圖書館建設(shè)以及智慧服務(wù)推向一個新的高度。
主要參考文獻(xiàn):
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關(guān)于大數(shù)據(jù)的議題,雖然早在1980年托夫勒的《第三次浪潮》中就有所提及,但在2011年前,關(guān)于大數(shù)據(jù)的討論基本局限于計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)部,影響范圍相對較小。2011年5月,在EMC與IDC合作進(jìn)行“數(shù)字宇宙”研究5年之后,正式提出了“大數(shù)據(jù)”的概念。同年6月,IBM、麥肯錫等眾多國外機(jī)構(gòu)相關(guān)研究報告,積極跟進(jìn)大數(shù)據(jù)概念的推廣。2012年3月美國奧巴馬政府“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議”,希望增強(qiáng)收集海量數(shù)據(jù)、分析萃取信息的能力,把大數(shù)據(jù)上升到了國家戰(zhàn)略的層面。大數(shù)據(jù)逐漸引起廣泛關(guān)注。
IT領(lǐng)域從來不缺乏新概念,近幾年關(guān)于“物聯(lián)網(wǎng)”、“云計算”、“智慧地球”等概念都曾引起了廣泛關(guān)注,并在實(shí)體經(jīng)濟(jì)中引發(fā)了投資熱潮。這一次“大數(shù)據(jù)”概念的提出,有何重要意義?與前幾次相關(guān)概念的提出有何聯(lián)系和區(qū)別?
大數(shù)據(jù)概念的內(nèi)涵
1.大數(shù)據(jù)的來源。以更快的速度、更強(qiáng)的處理能力進(jìn)行數(shù)據(jù)計算一直是IT領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的重要目標(biāo)。從1946年第一臺數(shù)字計算機(jī)發(fā)明以來,數(shù)據(jù)的體量和復(fù)雜性在絕大部分時間內(nèi)一直是超越計算機(jī)處理能力的。一方面,技術(shù)的發(fā)展使人類能夠逐漸地數(shù)字化各種事物,從數(shù)據(jù)、文字、圖片、到聲頻、視頻。數(shù)據(jù)采集、存儲、擴(kuò)散等的技術(shù)不斷發(fā)展,使全面記錄人與自然界各種現(xiàn)象的“泛在存儲”成為可能。另一方面,計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為人類開辟了一種前所未有的生活方式,拓展了人們的活動空間和范圍,產(chǎn)生了大量新的數(shù)據(jù)。尤其是近年來移動通訊和物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,遍布于物理世界的移動設(shè)備、RFID、無線傳感器等無時無刻不在產(chǎn)生數(shù)據(jù),數(shù)以億計的互聯(lián)網(wǎng)用戶也隨時產(chǎn)生巨量的數(shù)據(jù)交互,構(gòu)成了大數(shù)據(jù)的重要來源。另外,科學(xué)研究項目也在產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),例如歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)每秒產(chǎn)生約700兆數(shù)據(jù)流,每年的試驗數(shù)據(jù)達(dá)到1.5TB;全球醫(yī)院每年僅醫(yī)學(xué)成像數(shù)據(jù)可達(dá)20TB。
從數(shù)據(jù)類型來看,全世界結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)增長率大概是32%,而非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)增長率則是63%。估計在2012年全球非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)約占有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量的75%以上。目前階段,對關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)我們有相對較強(qiáng)的分析能力,結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)多年來也一直主導(dǎo)著IT應(yīng)用,但在分層數(shù)據(jù)、文檔、電子郵件、圖像、音頻、視頻、商業(yè)及金融交易等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)所占比例越來越大的趨勢下,數(shù)據(jù)的增長速度和數(shù)據(jù)類型的變化速度與計算機(jī)處理能力的差距愈發(fā)明顯,如何挖掘傳統(tǒng)技術(shù)難以發(fā)現(xiàn)的知識,成為重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。
2.大數(shù)據(jù)概念的相對性。從數(shù)據(jù)體量的絕對性觀察,用計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲和運(yùn)算的單位字節(jié)(Byte)來衡量,以1024為乘數(shù),衡量單位依次躍升為:KB,MB,GB,TB,PB,EB,ZB,YB。2010年,全球數(shù)據(jù)量達(dá)到ZB級別,為1.2ZB,未來全球數(shù)據(jù)增速將會維持,預(yù)計到2020年全球數(shù)據(jù)量將達(dá)到35ZB。在當(dāng)前階段,麥肯錫認(rèn)為處理量在TB級別的數(shù)據(jù)可稱為大數(shù)據(jù),IDC認(rèn)為多個數(shù)據(jù)的集合有可能達(dá)到PB級的數(shù)據(jù)儲量為大數(shù)據(jù)。按照IDC預(yù)測的全球數(shù)據(jù)量大約每兩年翻一番的速度標(biāo)準(zhǔn),我們不妨把眼光放在更遠(yuǎn)的未來,當(dāng)人類在20余年后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量越過ZB級,以其可猜想的數(shù)據(jù)處理能力,當(dāng)前TB、PB級別的數(shù)據(jù)就難以稱之為“大”數(shù)據(jù)了。所以大數(shù)據(jù)的“大”字帶有階段主觀性。
大部分大數(shù)據(jù)的定義,其描述的重點(diǎn)都是數(shù)據(jù)規(guī)模的相對性。麥肯錫把大數(shù)據(jù)描述為“無法在一定時間內(nèi)用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具對其內(nèi)容進(jìn)行抓取、管理和處理的數(shù)據(jù)集合”,強(qiáng)調(diào)的是獲取大數(shù)據(jù)價值的技術(shù)可行性;Gartner將大數(shù)據(jù)定義為“大數(shù)據(jù)是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)”;強(qiáng)調(diào)發(fā)掘大數(shù)據(jù)價值的創(chuàng)新性;IDC定義大數(shù)據(jù)為“為了更為經(jīng)濟(jì)的從高頻率獲取的、大容量的、不同結(jié)構(gòu)和類型的數(shù)據(jù)中獲取價值,而設(shè)計的新一代架構(gòu)和技術(shù)。人們并用它來描述和定義信息爆炸時代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),并命名與之相關(guān)的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新”,強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)作為一項系統(tǒng)工程所覆蓋的范圍。從相對概念上講,大數(shù)據(jù)的“大”是指在信息化發(fā)展的當(dāng)前階段,傳統(tǒng)文件系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、并行處理等技術(shù)無法有效處理的極大規(guī)模數(shù)據(jù)或極限計算。我們需要新的能力來通過海量數(shù)據(jù)的交換、整合和分析,發(fā)現(xiàn)新的知識和創(chuàng)造新的價值。
3.大數(shù)據(jù)概念出現(xiàn)的必然性。理解當(dāng)前階段出現(xiàn)的大數(shù)據(jù)概念,需要結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的歷程進(jìn)行分析。自上世紀(jì)90年代網(wǎng)絡(luò)向公眾開放,互聯(lián)網(wǎng)從初期的簡單聯(lián)系平臺,過渡到瀏覽平臺,目前成為交互平臺和工作平臺,并正向著智慧平臺邁進(jìn)。在向智慧平臺邁進(jìn)的過程中,“物聯(lián)網(wǎng)”、“云計算”、“智慧地球”三個概念的提出對“大數(shù)據(jù)”概念的出現(xiàn)有著重要意義。
物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接,進(jìn)行信息交換和處理,達(dá)到對物理世界實(shí)時控制、精確管理和科學(xué)決策的目的,實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫鏈接。如果說在物聯(lián)網(wǎng)提出之前互聯(lián)網(wǎng)著重解決的是人與人的信息溝通問題,物聯(lián)網(wǎng)則是通過人與人、人與物、物與物的相聯(lián),解決的是人與世界的信息溝通問題,是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展。
云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的分布式計算技術(shù),通過這種方式,共享的軟硬件資源和信息按需提供給聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)和其他設(shè)備來達(dá)到分散處理量的目的,可以在短時間內(nèi)完成海量信息的處理。人類一方面通過高性能計算機(jī)的發(fā)展來達(dá)到更高的處理速度,另一方面通過計算方式的優(yōu)化,形成更高的處理能力,以應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。
“智慧地球”是IBM提出的概念。雖然在技術(shù)層面和安全層面可能還有所爭論,但在戰(zhàn)略層面已經(jīng)得到國際間廣泛的認(rèn)可?!爸腔鄣厍颉钡闹饕苿恿碜匀齻€方面:一是“更透徹的感知”,即通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)世界的數(shù)據(jù)化;二是“更全面的互聯(lián)互通”,即實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”與“互聯(lián)網(wǎng)”的融合,實(shí)現(xiàn)人類社會與物質(zhì)世界的整合;三是“更深入的智能化”,即通過云計算和超級計算機(jī)等先進(jìn)技術(shù),對感知的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,以便做出正確的行動決策,使個人、企業(yè)、組織、政府、自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)的交互方式更具智慧。智慧地球的本質(zhì)是建立在物聯(lián)網(wǎng)上基礎(chǔ)上的更加智能的數(shù)字化世界,云計算是這個數(shù)字化世界運(yùn)行的重要方式。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生大數(shù)據(jù),云計算處理大數(shù)據(jù),智慧地球是大數(shù)據(jù)處理要達(dá)成的目標(biāo),從這個意義上說,大數(shù)據(jù)概念的出現(xiàn)是物聯(lián)網(wǎng)、云計算及智慧地球等概念發(fā)展的必然結(jié)果。
大數(shù)據(jù)可能的影響
1.行業(yè)發(fā)展層面。正在生成的海量異構(gòu)數(shù)據(jù)中可能蘊(yùn)含著目前尚未被認(rèn)識到的全新知識。企業(yè)如果能在這些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中挖掘出新的知識并與業(yè)務(wù)融合,不但其決策的依據(jù)將會更加全面和準(zhǔn)確,而且有可能形成新的核心競爭力,進(jìn)而在生產(chǎn)模式、商業(yè)模式、管理模式等方面發(fā)生深刻變革。
目前階段,可能從大數(shù)據(jù)發(fā)展直接受益的行業(yè)主要是一些數(shù)據(jù)集中應(yīng)用型企業(yè)。例如,金融行業(yè)的信息化程度高,數(shù)據(jù)量大且管理集中,為大數(shù)據(jù)的分析與利用提供了良好的基礎(chǔ)。通過對客戶行為的大數(shù)據(jù)分析,可以實(shí)現(xiàn)營銷活動的快速反應(yīng),并為金融機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)服務(wù)創(chuàng)新提供支撐;在電信行業(yè),由于無線上網(wǎng)和智能手機(jī)的推廣,數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸性增長,同時電信業(yè)市場飽和度高、產(chǎn)品服務(wù)同質(zhì)化明顯,運(yùn)營商有可能從大數(shù)據(jù)中獲取新的知識以突破競爭現(xiàn)狀。在醫(yī)療行業(yè),通過數(shù)據(jù)支持的療效比較、臨床決策支持系統(tǒng)、醫(yī)療數(shù)據(jù)的透明化、患者遠(yuǎn)程監(jiān)測及患者數(shù)據(jù)支持的高級病癥分析工具,可以極大地提高醫(yī)療體系效率和輔助產(chǎn)生更有效的醫(yī)療模式及管理政策。在零售業(yè),市場占有率的提高依賴于高水平的客戶服務(wù)和良好的購物體驗,以及有效的商品物流體系。對大數(shù)據(jù)的分析可以使零售商實(shí)時掌握市場動態(tài)并快速做出反應(yīng),生產(chǎn)廠商也可以通過對市場動態(tài)的快速反應(yīng)改變產(chǎn)品策略。能源、交通等行業(yè)也是目前階段可能直接受益于大數(shù)據(jù)趨勢的行業(yè)。
2.思維方式層面。大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)鏈主要有三個層面,第一層是數(shù)據(jù)層,主要是數(shù)據(jù)的采集、存儲、傳輸、擴(kuò)散;第二層是信息層,把數(shù)據(jù)背景融入數(shù)據(jù),形成價值密度更高的信息;第三層是知識層,在信息基礎(chǔ)上進(jìn)行提煉,形成有價值的知識。“更高的洞察力和決策力”是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心目標(biāo),但僅有知識,是達(dá)不成這一目標(biāo)的。相同的數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生相同的知識,但相同的知識被不同的人認(rèn)知和使用,可以形成不同的智慧。在目前大數(shù)據(jù)的發(fā)展階段,人仍舊是形成智慧的決定性因素。
但大數(shù)據(jù)也在改變著產(chǎn)生智慧的基礎(chǔ)。舍恩伯格 和 庫克耶 (2012)提出了大數(shù)據(jù)時代三個重要的思維方式轉(zhuǎn)變,代表了當(dāng)前對大數(shù)據(jù)思維的基本認(rèn)識:一是從滿足于樣本數(shù)據(jù)到使用全體數(shù)據(jù);二是從追求精確性到容忍混雜性;三是從關(guān)注因果關(guān)系到關(guān)注相關(guān)關(guān)系。使用樣本數(shù)據(jù),注重精確性,探尋事物、現(xiàn)象間的因果關(guān)系是現(xiàn)代科學(xué)研究的基本思維,所以舍恩伯格 和 庫克耶提出的這些思維方式轉(zhuǎn)變,引起了一定程度上的爭論。大數(shù)據(jù)的影響,與其說是要改變這些思維方式,不如說是拓展了我們探求知識的思維方式,在大數(shù)據(jù)時代背景下,我們可以用更寬泛的思維方式,來挖掘數(shù)據(jù)中隱含的知識。“互聯(lián)網(wǎng)重塑了人類交流的方式,大數(shù)據(jù)則不同:它標(biāo)志著社會處理信息方式的變化。隨著時間的推移,大數(shù)據(jù)可能會改變我們思考世界的方式”(邱基爾和舍恩伯格,2013)。
3.智慧和戰(zhàn)略層面。在數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和擴(kuò)散歷程中,人類已經(jīng)多次經(jīng)歷過類似于數(shù)據(jù)大爆發(fā)的歷程。第一次是人類語言出現(xiàn)。語言的出現(xiàn)使數(shù)據(jù)具有了載體,并逐步形成了處理數(shù)據(jù)的邏輯框架。以語言對自然和人類社會的記錄開始得以記憶和流傳;第二次是文字的出現(xiàn)。文字克服了語言在時間和空間上的局限性,對自然和人類社會現(xiàn)象的記錄由此可以長時間留存和長距離轉(zhuǎn)移;第三次是印刷術(shù)的發(fā)明。印刷術(shù)大幅降低了人類知識的存儲成本和空間傳播和交流成本;第四次則是信息化。信息化在更大程度上消減了數(shù)據(jù)保存和擴(kuò)散的成本,替代了知識的面對面交流和互動。鑒于信息技術(shù)消減知識傳播成本的巨大潛力,很多學(xué)者認(rèn)為,世界將最終“變平”,距離不再是數(shù)據(jù)、信息及知識交流的障礙。以上四次數(shù)據(jù)的大爆發(fā),都帶來了人類社會的巨大變革,究其根本原因,在于知識的存儲與傳播最終改變了人類的智慧。
自上世紀(jì)80年代“信息大爆炸”以來,數(shù)據(jù)一直在呈幾何級增長。面對急劇膨脹的數(shù)字化信息規(guī)模和種類,人們抱怨信息太多以至于無法發(fā)現(xiàn)有用的或真實(shí)的信息。一方面,數(shù)字化信息作為一種資源在總量上并不稀缺,并很容易復(fù)制和傳播;另一方面,對于個體來說,收集、處理、使用有價值信息的能力都是有限的。由此,數(shù)字化信息爆炸從一開始就對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展模式提出了新的挑戰(zhàn)。信息膨脹從未停止并加速擴(kuò)展,終于累積到了一個可能引發(fā)變革的程度: 數(shù)據(jù)的膨脹在“量”上引發(fā)混沌的同時,在“質(zhì)”上可能開始顯現(xiàn)出秩序。這可能對社會發(fā)展和管理模式提出了新的挑戰(zhàn),如何應(yīng)對這種挑戰(zhàn),需要新的智慧和戰(zhàn)略。
大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中面臨的主要挑戰(zhàn)
1.技術(shù)層面。大數(shù)據(jù)在技術(shù)層面,要解決的是由于數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)類型的快速增長,導(dǎo)致傳統(tǒng)技術(shù)不能滿足要求的問題。大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)門檻較高,目前在該領(lǐng)域展開競爭的大都是在數(shù)據(jù)存儲、分析等領(lǐng)域有著傳統(tǒng)優(yōu)勢的國際廠商。從2007年左右開始,IBM、SAP、微軟等國際巨頭開始系統(tǒng)收購數(shù)據(jù)處理公司,布局大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè),其投資態(tài)勢一直持續(xù)到目前。當(dāng)前階段,大數(shù)據(jù)計算的發(fā)展主要有三個趨勢:分布式數(shù)據(jù)集群、高性能計算和大數(shù)據(jù)分析機(jī)。在計算機(jī)集群應(yīng)對大數(shù)據(jù)計算中,以Google的MapReduce并行計算框架和分布式數(shù)據(jù)容錯存儲BigTable為核心的分布式計算機(jī)集群是應(yīng)用最為普遍的。在雅虎等大公司的支持下,開源項目Hadooop已日趨成熟,衍生出應(yīng)用于不同領(lǐng)域的分布式計算和存儲平臺,得到了廣泛應(yīng)用。
中國在Hadoop分布式數(shù)據(jù)處理與計算機(jī)集群方面進(jìn)行了一些有效的研究,初步建立了大規(guī)模運(yùn)算平臺研發(fā)和實(shí)驗環(huán)境,但總體在數(shù)據(jù)處理方面仍舊缺乏核心技術(shù)。在高性能計算機(jī)研發(fā)的某些方面具有一定的領(lǐng)先地位,但整體與國際先進(jìn)水平仍有差距。技術(shù)創(chuàng)新具有偶然事件的特點(diǎn),并不總是沿著確定的軌道發(fā)展,未來還會涌現(xiàn)大量能夠處理大數(shù)據(jù)的工具和平臺。除了Hadoop的批量化處理方式之外,基于流數(shù)據(jù)處理的方式也有可能在實(shí)時數(shù)據(jù)分析應(yīng)用中發(fā)揮作用,數(shù)據(jù)可視化技術(shù)也有可能迎來大發(fā)展。這些工具的發(fā)展又依賴于人工智能技術(shù),比如語言處理、模式識別和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的發(fā)展,大數(shù)據(jù)計算技術(shù)的發(fā)展仍舊是一個系統(tǒng)工程。
2.政策層面。在構(gòu)建數(shù)字化智慧平臺的過程中,近幾年“物聯(lián)網(wǎng)”、“云計算”、“智慧城市”等引發(fā)了我國各地的投資潮,出現(xiàn)了過熱的隱憂。例如自2010年云計算被列入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)后,國內(nèi)許多地方政府在國家扶持資金支持下大批量購買服務(wù)器,之后則出現(xiàn)大量閑置,缺乏應(yīng)用的云計算實(shí)際上變成了房地產(chǎn)。智慧城市的概念被提出后,全國數(shù)百個城市一哄而上,紛紛以自身的理解來建設(shè)“智慧城市”,有可能造成低水平重復(fù)建設(shè)和不能互通互聯(lián)的信息孤島。如果忽略思考這些概念的本質(zhì)含義,和其技術(shù)進(jìn)步方向究竟隱含著怎樣的市場和社會變革,而僅僅關(guān)注某一概念的建設(shè)能夠啟動多大的投資規(guī)模,迎來多大的市場機(jī)遇,最終把各種概念轉(zhuǎn)化為基建設(shè)施投資,在技術(shù)和戰(zhàn)略上只能跟隨概念的提出者而無法超越。要防止把大數(shù)據(jù)變成又一輪盲目投資的由頭。
國外特別是歐美地區(qū)由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展較早,技術(shù)領(lǐng)先,關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的研究相對較早,早在1995年,比爾•蓋茨就在其著作《未來之路》中提出物聯(lián)網(wǎng)的概念;2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯(lián)盟了《互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念。對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一——云計算,MichaelMiller在《云計算》一書中([美]MichaelMiller.云計算[M].姜進(jìn)磊等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009)不僅向我們展示云計算的優(yōu)勢,也深入剖析了云計算的不足。
2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀
國內(nèi)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的研究雖然起步晚,但國家非常重視,2009年8月7日,總理在江蘇無錫調(diào)研時,對微納傳感器研發(fā)中心予以高度關(guān)注,提出了把傳感網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在無錫、輻射全國的想法。指出“在傳感網(wǎng)發(fā)展中,要早一點(diǎn)謀劃未來,早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”,“在國家重大科技專項中,加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展”,“盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫‘感知中國’中心”。寧煥生和張彥在他們的專著(寧煥生,張彥.RFID與物聯(lián)網(wǎng):射頻、中間件、解析與服務(wù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008)中詳細(xì)闡述RFID技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及應(yīng)用,深入地介紹物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù);鄒生,何新華指出物聯(lián)網(wǎng)中物流信息化的關(guān)鍵技術(shù)是發(fā)展的瓶頸(鄒生,何新華.物流信息化與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010),其中RFID技術(shù)的空中接口標(biāo)準(zhǔn)成為物聯(lián)網(wǎng)中又一技術(shù)風(fēng)險;寧煥生,王炳輝的專著(寧煥生,王炳輝.RFID重大工程與國家物聯(lián)網(wǎng)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009)中也用相當(dāng)?shù)钠榻B物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),如識別和碰撞問題,物聯(lián)網(wǎng)中間件等,其中也涵蓋了各技術(shù)隱含的風(fēng)險。綜合國內(nèi)外研究情況,因為物聯(lián)網(wǎng)正呈上升趨勢,所以針對物聯(lián)網(wǎng)定義、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展空間的探討較多,主要向人們展示一個物物相聯(lián)的狀況,即怎樣聯(lián),通過什么方式聯(lián),取得何等成效等,但對物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建中的風(fēng)險管理研究相對較少,所以本文在各專家研究的基礎(chǔ)上,通過對各文獻(xiàn)的學(xué)習(xí),從中引出物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建中的風(fēng)險,并對風(fēng)險進(jìn)行很好的管理和控制。
3、物聯(lián)網(wǎng)概述
3.1物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。2005年11月17日,在突物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建中的風(fēng)險管理評析文/王小波尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。把所有物品通過射頻識別(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)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理?!拔锫?lián)網(wǎng)”概念的問世,打破了之前的傳統(tǒng)思維。鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施,在此意義上,基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地,世界的運(yùn)轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行,其中包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會管理乃至個人生活。
3.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
從1995年克林頓提出“信息高速公路”到2008年IBM提出“智慧的地球”,物聯(lián)網(wǎng)在諸多新興產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動下逐步被大家認(rèn)識、重視、發(fā)展、應(yīng)用。我國從2009年溫總理考察無錫物聯(lián)網(wǎng)工程到十提出的繼續(xù)發(fā)展規(guī)劃,體現(xiàn)了我國對物聯(lián)網(wǎng)的重視度超過歐美等地區(qū)。射頻技術(shù)、無線通信網(wǎng)絡(luò)、云計算、傳感器與傳感網(wǎng)等給物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了先進(jìn)的技術(shù)背景;互聯(lián)網(wǎng)及無線網(wǎng)的普及、網(wǎng)民的增加等為物聯(lián)網(wǎng)提供了良好的社會背景。當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)正以應(yīng)有的速度向前發(fā)展著,相信它會帶給我們一個全新的應(yīng)用。
3.3物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用離不開物流行業(yè)的支持,物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用即可以覆蓋現(xiàn)代物流的全過程,在此基礎(chǔ)上,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)保、水利等,在家庭生活中的應(yīng)用體現(xiàn)在你發(fā)個短信,家里的燈就可以關(guān),熱水器就開始燒水,下雨了,發(fā)個短信,衣服即可以自動收進(jìn)物檐因此,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涉及各個領(lǐng)域,它為我們提供了服務(wù)以及對物理世界的控制。
4、物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建存在的風(fēng)險
4.1技術(shù)風(fēng)險
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)風(fēng)險主要表現(xiàn)在三個層次:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層所涉及的技術(shù)主要有RFID技術(shù)、無線傳感器、物聯(lián)網(wǎng)終端等。無線傳感會受到阻塞、耗盡攻擊、非公平競爭、黑洞等的攻擊。生物識別技術(shù),雖然具有唯一性和相對較高的安全性,但隨著生物特征盜取技術(shù)的提升,尤其是遠(yuǎn)距讀取即非接觸式指紋的出現(xiàn),使得該項技術(shù)面臨更多的安全隱患。物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)中最重要的最常見的是IP網(wǎng)絡(luò)。雖然IPV6地址空間大和無狀態(tài)地址自動配置使數(shù)量多的傳感器結(jié)點(diǎn)能方便地接入各種網(wǎng)絡(luò),但鑒于報文長度和結(jié)點(diǎn)能量等方面的限制,使得標(biāo)準(zhǔn)的IPV6報文傳輸無法直接用于IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)。IPV6也存在報文長度限制。其中的傳感網(wǎng)包含傳感和寬帶兩部分,普通的寬帶網(wǎng)絡(luò)容易受電磁干擾,尤其對于操作環(huán)境復(fù)雜工業(yè)網(wǎng)絡(luò)而言,安全性得不到更好的保障。應(yīng)用層的風(fēng)險主要有非授權(quán)訪問數(shù)據(jù)、完整性破壞及拒絕服務(wù)等。
4.2個人隱私風(fēng)險
物聯(lián)網(wǎng),顧名思義物物相連,地球村的建設(shè)不能再采取物理隔離等手段進(jìn)行人為的干預(yù)信息的交換,對于個人或國家沒有任何機(jī)密可言,而且會因為技術(shù)的不均等使得安全問題不對等,個人隱私相對互聯(lián)網(wǎng)時代更容易外泄,所受的威脅也會更大。個人的很多物件都可以被嵌入芯片,芯片細(xì)小且不易被肉眼看見,而且他們又是電子傳感器,個人的一舉一動都可能被盡收眼底。隨著新型傳感器技術(shù)的不斷更新,可以想象,未來物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用以后,不管個人走到哪里,位置信息都能被精確地記錄下來,個人隱私被窺探及泄露的可能性增大。臺千金小姐白曉紅潛入英國妓院作臥底采訪用的就是暗藏攝影機(jī)的眼鏡。
4.3公司人員風(fēng)險
公司的核心資料如最新研發(fā)成果,客戶資料等一直是公司的生命線。物聯(lián)網(wǎng)時代的到來除了對個人隱私產(chǎn)生威脅,對公司的數(shù)據(jù)同樣存在威脅,其中的公司員工對公司數(shù)據(jù)的保密性起到至關(guān)重要的作用。員工選用不當(dāng)會讓其通過技術(shù)上的處理竊取公司數(shù)據(jù),如通過偽IP的方式進(jìn)行攻擊等從而給公司造成損失。
5、解決策略
5.1技術(shù)上的完善
RFID技術(shù)上出現(xiàn)的風(fēng)險通常采用物理機(jī)制、密碼機(jī)制或二者結(jié)合的方式解決;對付無線傳感器的風(fēng)險一般從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層及應(yīng)用層各個層次依次展開,和用戶聯(lián)系緊密的是應(yīng)用層,在這個層次主要通過加密、消息鑒別、認(rèn)證、安全定位等策略展開。M2M連接的機(jī)器是通過無線或有線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信,為了保障連接的暢通性,需要避免網(wǎng)絡(luò)突然中斷,有效防止信號傳輸丟失等;物聯(lián)網(wǎng)中的信息共享也是物物相連的必備條件,在信息共享過程中實(shí)現(xiàn)信息傳遞的準(zhǔn)確性、完整性也是非常重要的,各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議也要能保障各種海量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤的傳遞。因為不同傳感器捕獲的信息內(nèi)容不同,同時需要智能處理,因此利用云計算和模式處理能增加其準(zhǔn)確性。
5.2個人隱私權(quán)的安全防范
個人領(lǐng)域存在和公共領(lǐng)域的劃分很重要,個人隱私對他人應(yīng)屏蔽,需加強(qiáng)保護(hù)。同時設(shè)計私人退出物聯(lián)網(wǎng)的相應(yīng)機(jī)制,以便保證個人有足夠能力隨時和方便地退出,尤其要重視技術(shù)對退出的保障即物聯(lián)網(wǎng)研究從一開始就要重視退出技術(shù)的研究。個人使用智能手機(jī)進(jìn)行定位時一定不希望別人借機(jī)潛入系統(tǒng)內(nèi)部,所以進(jìn)行手機(jī)這項功能開發(fā)時需要加強(qiáng)此項功能。除了加強(qiáng)技術(shù)上的防范,也可學(xué)習(xí)西方國家保護(hù)隱私權(quán)的方案。首先加強(qiáng)法律條款,如家庭教育隱私權(quán)法、財務(wù)隱私權(quán)法等,其次考慮對應(yīng)觸犯個人隱私的相關(guān)處罰,一旦出現(xiàn)侵犯個人隱私的行為給予嚴(yán)厲處罰。
5.3加強(qiáng)員工選用和管理
物聯(lián)網(wǎng)做到物物相連后,防范黑客攻擊固然重要,內(nèi)部人員的選用和管理更重要。公司在選用人才時不僅要考慮其水平,更重要的是品質(zhì),所謂的寧選無才有德之人。公司在管理上也要做足功課,以防內(nèi)部員工做出對公司不利的行為。
6、總結(jié)
關(guān)鍵詞 云計算;物聯(lián)網(wǎng);融合發(fā)展
中圖分類號TP3
文獻(xiàn)標(biāo)識碼A
文章編號1674-6708(2016)156-0076-02
1 物聯(lián)網(wǎng)概述
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本定義
物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念是在如今互聯(lián)網(wǎng)的前提之下產(chǎn)生的,定義為:采用紅外線感應(yīng)器、定位系統(tǒng)以及射頻識別技術(shù)等相關(guān)概念,結(jié)合擬定的約定協(xié)議,將相應(yīng)的物品與互聯(lián)網(wǎng)建立有效的連接,并通過連接橋梁實(shí)現(xiàn)信息的及時交換,做到智能化識別與定位。也可以說,物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上是多種技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的綜合應(yīng)用,相互融合相互拓展。所以,物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展進(jìn)步的重要核心思想就是應(yīng)用創(chuàng)新,認(rèn)識到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最高定位就是用戶的創(chuàng)新。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際意義
實(shí)現(xiàn)整個物聯(lián)網(wǎng)的相互連接,就像將地球看成擁有無限智慧并敢于變通的生命系統(tǒng),通過更多的終端以及更多的組織,將整個生命系統(tǒng)相互連接。這一生命系統(tǒng)的誕生也讓人類擁有了更快的速度,以及更加靈活的自由度,任何地方的任何資源都可以利用這個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效的匯集以及整合。物聯(lián)網(wǎng)將新時展的IT技術(shù)巧妙的運(yùn)用到多種行業(yè)中,可以將感應(yīng)器直接嵌入到實(shí)際的電網(wǎng)、建筑、管道等物體中,并將產(chǎn)生的物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相互整合,最終形成一體的網(wǎng)絡(luò),功能最強(qiáng)大的就是中心計算機(jī)群,這一強(qiáng)大的功能能夠?qū)⒃O(shè)備與人員進(jìn)行合理的分配,科學(xué)的管理,從而實(shí)現(xiàn)全智能化的管理模式,最終提高資源的利用率,不斷提高生產(chǎn)力水平,促進(jìn)人與自然能夠和諧發(fā)展。
2 云計算概述
云計算(cloud computing)成功集合了分布處理、網(wǎng)格運(yùn)算與并行處理。在大多數(shù)條件下,可將云計算看成計算機(jī)理念和技術(shù)在商業(yè)中的體現(xiàn)。利用云計算,可將計算按照一定原則分布在多個分布計算機(jī)中,改變了傳統(tǒng)單一依賴本地計算機(jī)與服務(wù)器的方式,這種方法可以使企業(yè)數(shù)據(jù)中心實(shí)際運(yùn)行更類似于互聯(lián)網(wǎng)。通過云計算可提高企業(yè)的資源利用率,并可按照具體的需求,對分布計算機(jī)或者是儲存系統(tǒng)進(jìn)行訪問。經(jīng)過這樣的“改造”,抽象的計算機(jī)能力更像是一種商品,與水電、煤氣等十分相似,不僅方便快捷,而且價格低廉。只要切實(shí)加強(qiáng)研究與實(shí)踐,相信在不遠(yuǎn)的將來,在面對超級運(yùn)算時,僅需一部手機(jī)就可處理。
2.1 云計算主要特點(diǎn)
云計算可以提供一個安全可靠的儲存單元,用戶不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)失真、丟失與感染病毒。在實(shí)際應(yīng)用中,用戶可將儲存數(shù)據(jù)的文檔保存在對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中,此時文檔會得到很好的保護(hù),不會出現(xiàn)丟失與損壞等情況。這是因為在“云”的背后,有一個專業(yè)性最高的數(shù)據(jù)中心來保存這些數(shù)據(jù)。另外,依靠有效的權(quán)限管理,還可幫助用戶行使指定共享權(quán)力。
云計算對于用戶的硬件設(shè)備要求相對較低,實(shí)際使用也十分方便。云計算本身作為一種全面的服務(wù)平臺,它可為用戶提供的服務(wù)是多方面的。它可直接省略更新與安裝殺毒軟件的麻煩,僅需要擁有一臺可上網(wǎng)的計算機(jī)和一個自己認(rèn)可的瀏覽器,即可享受到云服務(wù)所帶來的一切便利和樂趣。
云計算能很容易的完成數(shù)據(jù)共享,其數(shù)據(jù)具有一定同步性,在特定的模式當(dāng)中,數(shù)據(jù)僅有一種類型,儲存于“云”的另外一邊,用戶使用終端設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接,即可在同一時間訪問或使用同一種數(shù)據(jù)。
云計算可以為用戶提供多種網(wǎng)絡(luò)使用可能,也可為數(shù)據(jù)的管理創(chuàng)建豐富的空間條件,并且還能提供十分強(qiáng)大的運(yùn)算能力,單個設(shè)備所提供的能力是較為有限的,但將分布處理、網(wǎng)格運(yùn)算與并行處理作為核心的云計算所擁有的潛力是不可預(yù)計的。
2.2 云計算和物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開云計算的支持,云計算所能提供的所有功能對于物聯(lián)網(wǎng)都有著十分重要的作用。首先,想要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng),云計算是不可替代的核心,創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)主要有3種,分別為電子元器件、信息傳輸通道與強(qiáng)大的處理能力;其次,云技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用推動了物、互聯(lián)網(wǎng)間的智能融合。這二者的融合屬于較高等級的結(jié)合,需要更為透徹的理解、更具安全性的互聯(lián)與互通以及更為深化的智能性,必須得到強(qiáng)大處理能力的支持。與云計算相關(guān)的交付模式具有一定創(chuàng)新性,屬于簡化型的高端服務(wù)類型。切實(shí)強(qiáng)化物、互聯(lián)網(wǎng)間的融合,是實(shí)現(xiàn)模式創(chuàng)新,推動物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵舉措。
3 云計算與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)融合中存在的問題
3.1 標(biāo)準(zhǔn)問題
由于當(dāng)前各國對于物聯(lián)網(wǎng)所編制的標(biāo)準(zhǔn)存在很大差別,所以很難做到兼容。如果標(biāo)準(zhǔn)無法統(tǒng)一,那么物聯(lián)網(wǎng)僅限于每個國家,不能在世界范圍中實(shí)現(xiàn)互聯(lián),這樣也就無法為各國的跨越性發(fā)展提供便利和支持。
3.2 安全問題
數(shù)據(jù)安全是網(wǎng)絡(luò)信息領(lǐng)域恒久不變的主題,云計算自然也不例外。對于云計算和物聯(lián)網(wǎng)而言,數(shù)據(jù)安全主要包括兩方面內(nèi)容:其一要在技術(shù)和管理層面上保證數(shù)據(jù)的安全性;其二要使每一位用戶都能相信服務(wù)商可以提供良好的安全保障。除此之外,還需對容錯性、連續(xù)性等予以足夠的重視。
3.3 隱私保護(hù)問題
在云計算環(huán)境當(dāng)中,所有用戶都處于開放空間。在此服務(wù)平臺中無論是接受服務(wù)還是提供服務(wù),都存在一定暴露個人隱私的危險。若未對其給予足夠重視,將引發(fā)一連串問題。所以,加強(qiáng)隱私保護(hù)至關(guān)重要,是云計算面臨的主要挑戰(zhàn)之一。
4 云計算與物聯(lián)網(wǎng)的融合
云計算和物聯(lián)網(wǎng)各有各的優(yōu)勢和特點(diǎn),若能對二者進(jìn)行融合,就可以十分容易的完成地球信息層面的智能化目標(biāo)。在實(shí)際情況中,主要有以下3種融合模式。
4.1 單中心一多終端
這種模式主要適用在小范圍終端,比如手機(jī)、攝像頭與傳感設(shè)備等。它是將云中心作為核心來處理數(shù)據(jù)的,把由終端中獲取的數(shù)據(jù)向云中心傳輸,并進(jìn)行處理,最后再由云中心創(chuàng)建操作界面,以供使用者查看和使用。
4.2 多中心一大量終端
這種模式主要適用在存在較大區(qū)域跨度的終端。
4.3 信息、應(yīng)用分層處理一海量終端
這種模式是專門為具有使用范圍較廣、數(shù)據(jù)信息種類繁多、對于數(shù)據(jù)安全要求很高等要求的用戶提出的。就目前的趨勢來看,用戶對于數(shù)據(jù)處理方面的需求不斷增多,所以必須根據(jù)實(shí)際需求與具體分布進(jìn)行合理化與科學(xué)化的資源分配。
云計算和物聯(lián)網(wǎng)的高水平融合,可為各級用戶提供更多、更便利、更實(shí)惠的服務(wù)。還能使技術(shù)層面保持高度的一致性,保證網(wǎng)絡(luò)層可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通與無縫覆蓋,使業(yè)務(wù)層面更方便的運(yùn)用相關(guān)協(xié)議,促進(jìn)企業(yè)經(jīng)營不斷向多樣化、個性化等方面發(fā)展,進(jìn)而從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)行業(yè)管制與國家政策的高度統(tǒng)一。