云知所需

陳宇

【摘 ?要】本文討論了一個基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)平臺，它包括設備訪問、數(shù)據(jù)存儲、設備監(jiān)控、可視化編程和智能服務五大功能。它旨在為開發(fā)者提供一個良好的環(huán)境來訪問和管理物聯(lián)網(wǎng)設備。使所有連接更加方便快捷。

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);云計算;云平臺;傳感器;單片機

引言

早在2000年，美國就提出了傳感器網(wǎng)絡的概念。物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上蓬勃發(fā)展，以RFID、傳感技術和應用、定位系統(tǒng)為核心技術。自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”概念以來，中國將物聯(lián)網(wǎng)作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來，以智能城市、智能農(nóng)業(yè)、智能產(chǎn)業(yè)、智能家居等為核心的許多應用領域發(fā)展迅速，取得了顯著成效。與此同時，云計算的概念已經(jīng)進入公眾視野，并迅速發(fā)展成為信息技術領域不可或缺的一部分。物聯(lián)網(wǎng)與云計算相結(jié)合，具有按需服務、價格低廉、規(guī)模大等特點，使得物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取的海流量數(shù)據(jù)處理更加方便、高效。通過云計算的使用，應用提供商在一定程度上非常龐大，節(jié)省了數(shù)據(jù)處理硬件建設所產(chǎn)生的資源。云計算與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的結(jié)果是產(chǎn)生大量的物聯(lián)網(wǎng)服務平臺，旨在為物聯(lián)網(wǎng)應用提供數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、軟件開發(fā)等快速服務。

1.云計算技術特征體現(xiàn)分析

云計算技術是近十年來迅速發(fā)展起來的一項新技術。它主要是在Internet上開發(fā)和應用，以實現(xiàn)資源型應用的目標。云計算技術可以通過網(wǎng)絡連接到一些低成本的計算系統(tǒng)中。同時，云計算的特點相當鮮明，技術的可靠性非常強，特別是在實際應用中能夠有效地對數(shù)據(jù)進行處理和優(yōu)化，從而能夠有效地保證數(shù)據(jù)的可靠性。此外，云計算技術建設的成本也相對較低，具有較高的性價比，通過最小的投資將獲得最大的回報。在實際應用中，云計算技術也可以實現(xiàn)多樣化的服務和目標。用戶可以選擇大量的服務項目和空間，并且可以獲得不同級別和類型的服務。此外，云計算技術的編程便利性也十分突出。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息處理效率相比，在云計算技術的應用下，數(shù)據(jù)處理效率非常高。不僅如此，云計算技術具有強大的信息數(shù)據(jù)處理能力，并可以通過這種方式自動管理相關節(jié)點的實現(xiàn)，有效保證系統(tǒng)的安全運行。

2.云計算技術結(jié)構分析

結(jié)構分析在云計算技術的發(fā)展中起著非常重要的作用，在云計算技術的應用中也起著非常重要的作用。分析云計算技術結(jié)構的目的是使大量的計算機能夠分布到大量的服務器上，以便它們能夠通過互聯(lián)網(wǎng)相互訪問。云計算技術的主要組成部分是用戶端，我們稱之為云用戶。云用戶主要為用戶提供一個接口來請求對方的操作。此界面也是用戶進入系統(tǒng)的入口。他們可以通過瀏覽器注冊和登錄。登錄后，他們可以根據(jù)目錄中的信息找到相關信息。當然，他們在查找相關信息的同時，還需要獲得相應的權限。云用戶在獲得相關權限后，可以獲取所需的信息。這樣操作很方便。它還可以提供方便的操作和訪問。云計算技術管理系統(tǒng)及相關工具可以為用戶提供至高無上的服務，也可以對云用戶進行管理。更為重要的是計算資源的服務和管理方便，還可以根據(jù)云用戶的需求轉(zhuǎn)發(fā)相關程序。

3.系統(tǒng)總體解決方案

云智所需的物聯(lián)網(wǎng)云平臺服務于所有物聯(lián)網(wǎng)設備開發(fā)者，為接收平臺終端提供無線通信、數(shù)據(jù)封裝與處理、控制接口和數(shù)據(jù)可視化顯示解決方案。

3.1云數(shù)據(jù)管理技術作用分析

目前，在計算機技術的推動下，云數(shù)據(jù)管理技術發(fā)展迅速。由于云數(shù)據(jù)管理技術的廣泛應用，有效地提高了數(shù)據(jù)的存儲和管理水平。這主要是因為在云數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中廣泛集成了分布式存儲管理，可以提高數(shù)據(jù)存儲和管理的可靠性，保證數(shù)據(jù)的安全性。此外，大量應用云數(shù)據(jù)管理技術也可以并行分析管理中的錯誤，并有效解決這些錯誤。

3.2無線通信

（1） 用戶在云平臺網(wǎng)站上申請使用許可，并提供平臺所需的信息。平臺推薦的單片機作為物聯(lián)網(wǎng)終端，接入esp8266無線通信模塊，編寫相應的at命令，將工作模式設置為串行口傳輸，連接到無線路由器并接入互聯(lián)網(wǎng)，并通過云平臺服務器的IP地址和開放端口CP連接與平臺建立t。

（2） 云平臺提供soket服務器，支持終端的TCP連接進行數(shù)據(jù)傳輸。當服務器接收到TCP連接請求時，會打開一個線程來處理連接，保證實際應用中多終端同步訪問的設計要求。

（3） 由于接入云的終端可能在一些復雜的環(huán)境中運行，可能出現(xiàn)異常停電、設備損壞、用戶操作不當?shù)惹闆r，從而導致異常連接中斷。但是，服務器仍然在連接操作中分配線程，導致服務器資源的浪費。因此，服務器具有離線監(jiān)控機制?？蛻舳吮仨毝ㄆ谙蚍掌靼l(fā)送心跳數(shù)據(jù)包，以便服務器能夠感知終端的生存狀態(tài)和設備連接的有效性，及時監(jiān)控異常連接的終端，關閉無效連接。

（4） 終端接入云后，服務器根據(jù)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)報文分析終端的唯一標識號和對應的密鑰進行認證，并關閉非法連接，確保合法設備和服務器的安全。

3.3數(shù)據(jù)封裝及處理

（1） 云平臺提供了一個數(shù)據(jù)協(xié)議。終端與服務器建立連接后，根據(jù)協(xié)議，將傳感層生成的數(shù)據(jù)（如物聯(lián)網(wǎng)應用設備的傳感器模塊）添加相應的控制信息，并封裝成消息發(fā)送給服務器。服務器對采集到的數(shù)據(jù)報進行解析，得到終端的身份、微控制器的類型、傳感器的類型以及傳感層的具體有效數(shù)據(jù)。

（2） 服務器根據(jù)數(shù)據(jù)協(xié)議獲取終端封裝的消息后，分析用戶身份，獲取數(shù)據(jù)類型，分析有效數(shù)據(jù)。最后，根據(jù)用戶身份、數(shù)據(jù)時間和采集時間對數(shù)據(jù)庫進行操作并存儲在相應的數(shù)據(jù)庫中。

3.4控制接口

（1）云平臺為用戶提供了兩種遠程控制解決方案：在線指令集和Android編程接口。用戶可以使用云平臺的網(wǎng)站遠程控制與云連接的物聯(lián)網(wǎng)終端，也可以根據(jù)Android程序界面白線編寫遠程監(jiān)控應用程序。

（2） 云平臺將Android設備作為連接的專用終端，將采集到的數(shù)據(jù)作為專用數(shù)據(jù)，根據(jù)相應的設備終端進行分析轉(zhuǎn)發(fā)。

（3） 訪問網(wǎng)站的控制指令類似于（2）中的Android設備。后端將從前端獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給soket服務器，soket服務器根據(jù)相應的設備終端轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

4.數(shù)據(jù)可視化顯示

（1） 用戶最終獲得的數(shù)據(jù)需要具有直觀、易于分析和呈現(xiàn)的形式。云平臺將數(shù)據(jù)可視化，并將監(jiān)測到的環(huán)境條件和感知到的目標狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀或反應靈敏的圖表顯示給用戶。

（2） 該功能的實現(xiàn)依賴于豐富的前端繪圖技術和與后端的數(shù)據(jù)交互，以及實時動態(tài)生成圖表，保證用戶數(shù)據(jù)的實時性。

（3） 用戶登錄云平臺并連接到個人聯(lián)網(wǎng)設備，使用平臺提供的weh頁面查看和監(jiān)控數(shù)據(jù)。

5.結(jié)束語

云需求——基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)平臺是連接物聯(lián)網(wǎng)設備的開放平臺，旨在為所有物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者服務。用戶使用云平臺進行物聯(lián)網(wǎng)設備接入、數(shù)據(jù)處理和查看、遠程控制等操作簡單方便，實時性高。開發(fā)人員可以使用產(chǎn)品和系統(tǒng)快速開發(fā)滿足其需求的物聯(lián)網(wǎng)。

參考文獻

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[2]劉中秋.基于云計算的云數(shù)據(jù)管理技術[J].電子技術與軟件工程，2019（02）：152.

[3]劉倩斕.探析云計算和云數(shù)據(jù)管理技術[J].中國新通信，2018，20（23）：51.