淺談云計算和物聯網技術的結合

李宜偉

摘 要：隨著云計算和物聯網產業的興起，云計算和物聯網已經逐漸成為研究熱點。文章以中國云計算和物聯網的研究現狀引入，分析了云計算與物聯網技術結合的必然性。依據當前的技術發展和國內產業現狀，從不同角度探討了云計算在物聯網中應用需要重視的問題。

關鍵詞：云計算；物聯網；產業鏈

1 中國的云計算時代

云計算（cloud computing）是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。云是網絡、互聯網的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網，后來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象。狹義的云計算是指基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。

云計算的基本原理是，通過虛擬化技術使計算分布在大量的分布式計算機上，企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。虛擬化、彈性規模擴展、分布式存儲、分布式計算和多租戶是云計算的關鍵技術。

云計算提供了最可靠、最安全的數據存儲中心，用戶不用再擔心數據丟失、病毒入侵等麻煩。因為在“云”的另一端，有全世界最專業的數據中心幫助用戶保存數據。云計算對用戶端的設備要求最低，使用起來也最方便。它避免了更新系統和安裝殺毒防火墻軟件的繁瑣，用戶只需有一臺可以上網的電腦，有一個喜歡的瀏覽器，在瀏覽器中鍵入URL，就可以盡情享受云計算帶來的無限樂趣。在云計算的網絡應用模式中，數據只有一份，保存在“云”的另一端，用戶所有電子設備只需連接互聯網，就可以同時訪問和使用一份數據。云計算提供了個人電腦或其他電子設備不可能提供的無限量的存儲空間和計算能力。作為一種最能體現物聯網精神的計算模型，云計算代表了未來的發展發向。

在中國云計算早已是山雨欲來風滿樓，如今國內到處是一片“云海”。IT行業言必稱云，一夜之間突然發現以前的很多企業都成為了云計算企業。用戶在這種氛圍下對云計算充滿了憧憬，云計算已經成了未來IT產業的象征，云計算被認為可以解決現在IT產業存在的所有問題。然而計算的進步也需要張弛結合，越是業內一片云山霧罩，越是要保持平靜的心態，對云計算做更加深入的分析。

在全球范圍內，隨著IT技術的普及，信息系統已經成為消耗能源最快、最多的大戶，能耗排放相當驚人。云計算的核心思想是資源的集約化使用，這符合IT綠色應用的潮流。云計算使得IT資源能夠精細細化經營，不僅資源（服務器、存儲、機房、帶寬）可以實現最大利用率，而且節能（電源和冷卻）可以精確到每臺服務器，同時服務器定制化采購以及分布式通用服務器集群替代高成本、高性能服務器和小型機也成為趨勢。但對于中國的IT產業，云計算有著另外一層含義。云計算給了中國一次難得的機會，是我們和國際尖端技術有可能處在同一起跑線上，國際 企業如今都面臨著從零開始的問題，甚至連Intel這個掌握著計算機核心技術的企業在云計算時代也面臨著巨大的危機。

中國云計算產業蓬勃發展，有機遇也有挑戰[1]，云計算產業作為新興的智力密集型產業具有明顯的市場優勢。從企業的角度考慮，選擇云計算技術能夠明顯降低企業IT成本，另外隨著中國IT技術的普及以及信息消費者的急劇增長，對云計算的市場需求也急劇增長。云計算產業是信息產業的有一次技術革命，拓展新的市場需求，挖掘新的經濟增長點。但是，云計算發展過程中面對的問題和挑戰也是顯而易見并亟待解決。

2 云計算和物聯網的融合

谷歌公司在2006年8月9日的搜索引擎大會上首次提出了“云計算”的概念，并很快風靡全球。云計算產業市場份額逐年提高，正逐步形成規模。一項新技術的產生，必然會引起一項新的產業的調整，又會取代一個舊的服務體系，形成一個新的業務模式。物聯網技術也是如此。

根據前瞻產業研究院物聯網市場調研小組最新數據顯示，2012年我國物聯網產業市場規模達到3650億元，比2011年增長38.6%。從智能安防到智能電網，從二維碼普及到智慧城市落地，作為被寄予厚望的新興產業，物聯網正四處開花，悄然影響著人們的生活。隨著我國物聯網產業發展迅猛的態勢和產業規模集群的形成，我國物聯網時代下的產業革命也初露端倪。從具體的情況來看，我國物聯網技術已經融入到了紡織、冶金、機械、石化、制藥等工業制造領域。在工業流程監控、生產鏈管理、物資供應鏈管理、產品質量監控、裝備維修、檢驗檢測、安全生產、用能管理等生產環節著重推進了物聯網的應用和發展，建立了應用協調機制，提高了工業生產效率和產品質量，實現了工業的集約化生產、企業的智能化管理和節能降耗。隨著物聯網技術的研發和產業的發展，預計2013年中國物聯網市場規模將達4896億元。

物聯網是互聯網通過傳感網絡向物理世界的延伸，它的最終目標就是對物理世界進行智能化管理。物聯網的這一使命，決定了它必然要由一個大規模的計算平臺作為支撐。由于云計算從本質上來說就是一個用于海量數據處理的計算平臺，因此，云計算技術是物聯網涵蓋的技術范疇之一。隨著物聯網的發展，未來物聯網將勢必產生海量數將云計算運用到物聯網的傳輸層與應用層，采用云計算的物聯網，將會在很大程度上提高運行效率。

物聯網運營平臺需要支持通過無線或有線網絡采集傳感網絡節點上的物品感知信息，進行格式轉換、保存和分析計算。相比互聯網相對靜態的數據，在物聯網環境下，將更多地涉及基于時間和空間特征、動態的超大規模數據計算。如果物聯網的規模達到足夠大，與云計算的結合就是極其必須的，比如行業應用：智能電網、地震臺網監測、物流管理、動植物研究、智能交通、電力管理等方面就非常適合通過云計算的服務平臺，通過物聯網的技術支撐，從而讓其更好地為人類服務。而對一般性的、局域的、家庭網的物聯網應用，則沒有必要結合云計算。要實現云計算對物聯網的服務支撐，云計算的關鍵技術有著很大程度的影響。具體來說，云計算的超大規模、虛擬化、多用戶、高可靠性、高可擴展性等特點正是物聯網規模化、智能化發展所需的技術。

物聯網的實質是物物相連，把物體本身的信息通過傳感器、智能設備等采樣后，收集至一個云計算平臺進行存儲和分析。在實際應用領域，云計算經常和物聯網一起組成一個互通互聯、提供海量數據和完整服務的大平臺。以城市公共安全智能視頻監控服務平臺為例，城市公共安全智能視頻監控服務平臺就是集安全防范技術、計算機應用技術、網絡通信技術、視頻傳輸技術、訪問控制技術、云存儲、云計算等高新技術為一體的龐大系統。公共安全智能監控平臺包括傳感器技術、無線圖傳技術、中間件技術、數據庫等核心技術。在云計算平臺上，建立服務模式和服務體系。云計算是為了解決平臺問題而出現的一種全新的、完整的體系架構，讓世人看到了物聯網在互聯網基礎之上延生和發展的希望。有了云計算也就有了云平臺；有了平臺，物聯網就有了穩定的根基；只有有了穩定的根基，物聯網才能欣欣向榮。甚至可以說，物聯網雖然不因云計算而生，卻因云計算而存在，它是云計算的一種應用。就也可能就是為什么物聯網只有在云計算日漸成熟的今天，才能重新被激活的主要原因。

3 云計算在物聯網中應用需要重視的問題

任何技術從萌芽到成型，再到成熟，都需要經歷一個過程。云計算技術作為一項有著廣泛應用前景的新興技術，尚處于成型階段，自然也面臨著一些問題。

就云計算和物聯網技術本身來看，首先是標準化問題。目前在Google、EMC、Amazon等云平臺上都存在許多許多云技術打造的應用程序，卻無法跨平臺運行，這樣一來，物聯網與網之間的局限性依舊存在。其次是安全問題。云計算和物聯網技術的發展給網絡安全性帶來了前所未有的挑戰。在云數據中心進行非法的數據挖掘將帶來不可想象的后果。最后是信息資源共享中的版權問題。各個加入云模式的物聯網之間可能通過相關的協議彼此相互共享數據信息，而數據信息是與利潤直接掛鉤的，利潤的問題必然帶來版權糾紛問題。

就中國目前的發展現狀來看，首先我國需要云計算產業鏈中的技術龍頭企業，需要由運營產業鏈上的企業發揮帶動作用，促進產業鏈的發展；其次，核心軟硬件的研發問題亟待解決，云計算和物聯網的專業性人才缺口有待彌補；最后，中國需要實現云技術和物聯網產業鏈的控制和整合，實現產業的健康快速發展。

[參考文獻]

[1]陳康，鄭緯民.云計算：系統實例與研究現狀[J].軟件學報，2009，20：1337-1348.

[2]Marston S，Zhi Li，Bandyopadhyay S，Juheng Zhang，Ghalsasi A.Cloud computing—the business perspective[J].Decision Support Systems，2011，51：176-189.