大數據時代基于物聯網和云計算的地質信息化研究

肖飛

摘 要

隨著計算機科學技術的快速發展，云計算機以及物聯網技術已經在地質信息技術研究中獲得到了廣泛的應用。由于當前的大數據時代對于數據的需求更加廣泛，而且物聯網、云計算技術在日常生活和工作中應用相當廣泛。尤其是在地質信息的測繪、管理、查詢、儲存、分析等領域應用逐漸增多。

【關鍵詞】物聯網 云計算 大數據時代 地質信息

1地質物聯網的技術路線

物聯網并不是當前社會現有技術的顛覆性革命，而是在現有的技術基礎上有機結合并在地質領域中應用，物聯網技術同樣如此。根據目前地質調查領域日益提高的需求，這需要對GPS、WSN、RFID、Internet、網絡服務、移動網絡、數據交換、高性能計算、數據存儲、信息融合等核心技術進行深入的研究和探討，并將這些核心技術運用到地質工作中，從而形成一個完整的綜合解決措施或方案。

物聯網作為一個復雜而龐大的綜合系統，涉及的領域和技術都比較多，但是其中的網絡層、感知層、應用層是核心技術。感知層部署了各類的傳感器、RFID等感知設備，對地質的觸覺感知具有良好的作用；網絡層和感知層可以進行單向或雙向對話，網絡層可以將感知層獲取的各項數據傳送給地質信息存儲存綜合處理中心，也可以將信息和指令發送給感知層的設備，保證其及時性的同時提高效率；應用層則是將網絡層傳輸過來的各項地質參數或數據進行查詢、處理、統計和分析，可以利用海量儲存、高性能計算、IPv6等各種中間軟件技術，開發出針對性的地質應用組件，開發出專用或者通用功能的軟件，以滿足日益提高的地質工作需求。對上述核心技術進行良好的利用可以形成高效的、準確的、智能的地質服務系統。

2 物聯網地質信息資料管理技術實現

2.1 地質資料標識技術

對于物聯網地質信息資料進行標識管理過程中需要經過分類、匯交整理之后進行資料登記入庫，標識過程中需要對每檔的地質資料進行登記，并貼上RFID標簽。設置RFID時，可以為一檔電子資料中的不同資本增加FRID，因此在實現借閱過程中滿足借閱者一次借閱多本資料的情況。

2.2 地質資料借閱

對于地質資料的借閱要進行分檔，增加RFID電子標簽之后，則可以進行借閱；在歸還地質資料的時候可以通過手持式或者固定的閱讀器對RFID電子標簽進行識別。

2.3 地質資料定位

傳統的條形碼對地質資料管理與RFID電子標簽對地質資料管理的功能一樣，但是傳統的條形碼則無法確定出某個編號內的地質資料。采用RFID電子標簽對地質資料進行庫存標記，既可以實現在庫存盤點過程中可以確定某個地質資料是否在庫中，而且還可以確定出地質資料的準確位置。

2.4 地質資料的理架和盤點

地質資料庫存盤點是一項浩大的工程，工作量大，地質資料需要一份一份拆開進行手工核對，特別是對數萬個資料進行整理時，耗費的人力、時間都很大，這不僅影響正常的工作，盤點的準確性還會受到影響。使用RFID地質資料就可以避免上述情況，可以實現自動、不拆盒、準確、高效的完成庫存盤點。盤點的方式可以采用手持式、車載式、全自動式和車載自動式。手持式就是指盤點人員手持RFID閱讀器對柜架一排一排、一層一層的進行掃架，通過RFID實現數據的核查和保存；車載式主要是應對高層柜架上的資料，將RFID閱讀器放置在一個可旋轉、可伸縮的小車上，管理人員邊推小車邊進行盤點工作；全自動式指的是在庫房中多個節點設置閱讀器并固定在指定的位置，每個閱讀器負責一個區域的地質資料；車載自動式指將閱讀器放置在一個智能的小車上，小車根據資料庫的空間、編排自動尋址，以達到掃架的目的。

3 云計算的儲存與實現

3.1 環境搭建

目前，利用本單位的TB級存儲設備對云儲存的環境進行搭建，利用HP、IBM等服務器生成儲存池，實際的云儲存設備主要是通過數據儲存采用分區、快速文件、大型物理儲存設備等方式，在進行數據訪問時對各數據進行優化。除此之外，考慮到未來的發展趨勢和未來對內、外提供服務，儲存云主要分為了兩個部分：一是私有儲存云，二是共有儲存云，其中的私有儲存云主要對內進行服務，公共儲存云主要對外進行服務。

3.2 地質云計算的平臺設計

整個地質云計算平臺主要通過GCCSC來管理，它是整個平臺的核心，能構造出整個地質云計算的數據中心，并將平臺的基礎設備有效的串聯起來，從而形成一個龐大的虛擬資源池，為整個地質學工作服務。通過SOA、WCF等對平臺的資源進行管理，利用Web服務，基于HTTP或TCP等網絡協議實現通信，非空間服務利用Web Services實現并發布，GIS服務器利用ArcGIS Server實現。無論是空間服務還是非空間服務，都統一的注冊在GCCSC上，服務的內容包含有計算服務、數據服務等，計算服務可以是直接對后臺數據進行訪問，也可以是數據服務消費者，還可以是計算組件封裝的以標準Web Services形式發布的新組件，數據服務可以實現對云存儲的數據進行訪問。GCCSC可以通過URI對不同粒度地學服務資源進行訪問，服務中可以進行相互調用、聚合，包括了RIA技術的實現客戶端連接GCCSC。通過REST、SOAP和其他的服務進行交互消費，使地質數據虛擬化，使數據可跨平臺、跨語言、跨數據庫共享和集成，從而形成一個龐大的數據中心。

4 結束語

經過本次對物聯網、云計算的研究，認識了在大數據背景下采用信息技術更加便于管理，值得開發和應用。本文就針對物聯網以及云計算技術在地質信息的應用上進行討論，為他們在進行地質信息管理中提供相應的建議。

參考文獻

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作者單位

中石化江漢油田分公司勘探開發研究院 湖北省武漢市 430223endprint