云計算實現物聯網的技術研究

1.云計算和物聯網的定義說明

物聯網：即在當下社會，那些擁有某些識別能力、感知能力和具有其他智能化性能的傳感設備。除了以上提到的RFID、傳感器之外，像無線傳送技術、二維碼，以及某些移動通信的模板等，都能算在其中。總而言之，物聯網技術即通過網絡設備實現信息的管理與傳輸、由此去打破空間距離的限制以實現隔空交流或設備控制一種技術。

云計算：最大的特點就是建立在虛幻的基礎上進行工作的。用一種比喻說法，云就是網絡、互聯網上的你一個人的活 N個人幫你干。

狹義云計算指廠商通過分布式計算和IT基礎設施的使用模式，以按需租用或免費方式向用戶供應數據的存儲、分析以及科學計算等服務的一種技術。廣義云計算即廠商利用互聯網儲存資源與閑散計算，為客戶提供按需獲取的高效的服務方式。

2.云計算技術的基本原理

用戶所進行加工的數據是保存在互聯網的數據中心上面，并不存儲在本地。 提供云計算服務的企業負責管理和維護這些數據中心的正常運轉，保證有夠大的存儲空間以及夠強的計算能力，以此滿足用戶的需求使用。用戶使用的應用程序直接運行在互聯網的大規模服務器集群中。用戶都可以任意連接至互聯網的終端設備，而不受時間和地點的限制。就是借助大量的計算機，將數據存儲和應用在服務中心，用來完成存儲和計算的工作流程。

云計算（Cloud computing），是指一種依靠互聯網的計算方式并依靠互聯網上異構、自治的服務和利用互聯網內各種閑散計算與存儲資源來為客戶提供按需獲取的計算。云計算的資源是易擴展的、虛擬化的、動態的，計算機終端用戶不需要了解其基礎設施細節和專業知識，也不必進行直接控制，只用注意你真正需要什么資源并知道通過網絡來如何得到相應的服務與資源即可。

3. 物聯網和云計算二者之間的關系

首先，物聯網的發展離不開云計算，物聯網對云計算有著很強的依賴性。

云計算從兩方面促進物聯網的實現。一方面，它是物聯網技術中的核心部分。由于云計算通俗的說就是一個用于處理數據的計算平臺，通過強大的云計算技術可以使物聯網中各類物品的實時動態管理和智能分析變得可能。另一方面，隨著物聯網規模的迅速擴大，其發展自然和云計算結合起來。當物聯網中涉及的物品不多時，可能不需要云計算便可以進行數據的處理、分析，但當整個行業都整合起來形成一個行業物聯網時，就不能不在云計算的基礎上才能運行起來。

其次，云計算將互聯網與物聯網智能結合在一起。云計算的新型服務支付方式，不僅簡化服務的支付，強化互聯網與物聯網二者之間及其內部的相互聯通，而且能夠實現新商業模式的快速發展，促進物聯網和互聯網的新型調和。

最終，云計算（Cloud Computing）是效用計算，網絡存儲等網絡技術發展相結合的產物。通過在云計算的技術支持下，物聯網可以更好的增強自身數據儲存、分析、處理的能力，完善了在技術方面的某些缺陷。所以物聯網對云計算有著很強的依賴性和應用共享性。也使得物聯網的出現及發展成為可能。

4.物聯網要解決的問題

想要實現物與物及物與人之間的交流暢通無阻，物聯網要解決的問題還有很多。主要存在的問題有以下幾點：

（1）實時性與同步性。根據物聯網的實時性與同步性的性質來說，它對時鐘同步的要求很高。與傳統的無線網絡不同，由于物聯網中的物與物、人與物之間反饋信息都和實際的物理環境息息相關，所以不能使用我們簡單意義上的邏輯時鐘，而必須采用物理時鐘同步

（2）商業可行性。建立物聯網需要投入大量的資金。就目前來說，在中國開展物聯網，沒有政府的支持搭建無線網絡和系統平臺來推廣物聯網應用的商品，所需的成本實在太大，而用戶的接受度和企業的回報率都不可知，因此其商業可行性就帶上很大的風險。

（3）尋址問題。在物聯網中出現的每個具體的物品，都要有某個地址來說明它。現如今物聯網飛速發展，因此它需要更多的IP地址，當今在IPv4資源即將耗盡的情況下，，也就需要研發更多的IPv6，迫于IPv4網絡規模巨大，致使IPv4需要漫長的過程來向IPv6過渡，倘若物聯網使用IPv6地址則其與IPv4必定存在某些兼容性問題。

（4）數據安全性能。由于物聯網的實質，必然在信息相互傳遞的過程中產生龐大的數據量，各類物體所帶有的信息的存儲、跟蹤、判斷、決策等等，使得物聯網的安全性能愈加重要。尤其是物聯網服務的對象是我們用戶，讓用戶確信服務商能夠保證數據安全傳遞，是云計算的重要安全需求之一。

5.實現物聯網的關鍵技術

1 物聯網的認知技術（感知技術）

物聯網的智能化，簡便了數據分析處理的過程，物體通過本身帶有的信息處理機制來迅速做出判斷，也就是說一定程度上賦予了物體本身獨立處理與決定的能力。這意味著在物聯網中應用的商品可以通過模擬人類的行為應對外界的改變并做出決策來，即如同人一樣，感知它所處的網絡環境，以此做出規劃，采取相應的措施。

2 接入網技術

接入網是指市話端局或遠端交換模塊（RSU）與用戶之間的部分，主要完成交叉連接、復用和傳輸功能。接入網一般不含交換功能。有時從維護的角度將端局至用戶之間的部分統稱為接入網，不再計較是否包含RSU。

物聯網除了以上兩個關鍵技術，物聯網還有很多關鍵技術，比如物體標識技術、PAI技術、公共服務軟件技術、安全和隱私技術、納米技術、搜索技術、通信和網絡技術、尋址技術、、服務發現技術、設備微型小型化技術等。

6.模型建立

云計算解決物聯網的規模，即把電視互動平臺、電信軟交換通信網絡、流媒體云存儲及集成服務端通信網的服務， 用做數據的保密及壓縮，硬件基礎來自光網城市，家庭瘦終端的連接形式為互聯網絡，通過瘦終端上連接的電視、物聯網應用裝置、筆記本提供服務于每位客戶。

虛擬機業務在此模型中，要求客戶要辦理。申請存儲空間、內存、CPU等虛擬硬件，使計算機個體形成唯一，連接于瘦終端的電視機就能被客戶當做計算機的顯示器使用。依據客戶購買于電信公司的各類型產品，使客戶享受包含高清視頻點播、電視點播、電話通訊、視頻及互聯網應用等服務。

云計算核心服務器作為性能高的運算服務；有容量大、性能高之存儲力和城域核心網出口之大寬帶，將互聯網、視頻、電話接于客戶虛擬機上，只要單點登錄，便能提供客戶高效能三網整合的服務。高速EVDO網絡中，用戶的3G手機就可登錄于此虛擬機上享受到在家一樣的服務。

7.模型的可行性分析

此可行性分析不涉及政策層面，只于技術導向論證模型的可行性。

1 瘦終端技術已越趨成熟

高度集成化的芯片隨計算機技術發展，被廣泛應用，我國計算機各大硬件廠商當下都進行大規模制作，只有多輸入輸出接口、閃存、網絡收發器的瘦終端， 上海聯通營業廳已于2010年開始使用瘦終端受理業務。本身瘦終端無計算處理功能，將云中遠端計算機資源通過網絡連接帶入本地，掛接云端于本地終端連接資源，在云中進行所有通信、計算操作。

2 網絡流量分析

設計該模型中播放高清視頻或高清電視，高清數據的解碼能力就需要瘦終端具有，對文件傳輸速率壓縮，這是對網絡傳輸速率的要求。壓縮要求依H.264的，以流行的1080p60為例，若是面向傳輸的，視頻的劇烈度及復雜度一般，圖像質量較好前提下：1080p60大約是8Mbps～20Mbps，1080i60大約是4Mbps～10Mbps，與720p60一樣。此傳輸速率遠小于建成后的光網城市FTTH傳輸速率，甚至也能支持使用現有銅纜網絡傳輸1080i60的高清。

8.結束語

云計算是實現物聯網的核心。從物聯網和云計算二者之間的關系考慮，二者的聯系將會越來越緊密。通過運用云計算強大的技術支持，物聯網會逐步解決它所存在的問題，繼而擴展在不同領域的應用。相信隨著云計算在物聯網中的發展，兩者結合取得的成果將會令人驚嘆，也給用戶和企業帶來帶來的另一大競爭優勢。云計算代表了未來的發展發向。

（作者系江西農業大學南昌商學院）