物联网与云计算篇（1）

1云计算的概念及原理

云计算（Cloud Computing）是分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。

云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。

云计算中心的要点之一是：以大规模数据中心为代表的物理门户成为今天IT和业务基础架构的主干。在数据中心，应用和服务中间的紧耦合被打破。云计算平台通过从物理服务器上创建和管理虚拟运行环境，实现了由相同规模的物理数据中心支持更多的应用和用户，好比一个大的建筑被分成许多房间，可以根据用户需要定制每个房间，通过可移动的墙来实现调节。数据中心可以为用户配备特定的服务，并实现按需付费的模式。

通过这种方式，云计算将会改变我们的生活，因为我们对新服务的需求不再需要经过漫长的等待，而是即刻就可实现和应用。快捷和即时可用的孵化环境是我们的想法很快就得以实现，从而实现更大的创新。这将是对传统开发环境的一个突破。

2.物联网的概念

物联网是通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用，物联网也被视为互联网的应用拓展。因此应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

3.智慧地球

我们赖以生存的地球就像有“智慧”的生命系统，由越来越多的人、越来越多的组织机构和自然系统互相连接而成，人类正在以前所未有的自由度来构建、汇集、整合和连接存在于任何地方的各类资源。

智慧地球是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓的“物联网”。构建“智慧的地球”，可以让每个人、每个企业、每个组织和机构更好、更高效地沟通。智慧地球可以理解为将物联网和互联网融合，把商业系统和社会系统，与物理系统融合起来，形成新的、智慧的全面系统，并且达到运行“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关心。

4.云计算是物联网发展的基石

4.1云计算促进物联网和智慧地球实现

云计算作为一种新兴的技术模式，可以从两个方面促进物联网和智慧地球的实现。

首先，云计算是实现物联网的核心。运用云计算模式，使物联网中以兆计的各类物品的实时动态管理，智能分析变得可能。物联网通过将射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术等新技术充分运用在各行各业之中，将各种物体充分连接，并通过无线等网络将采集到的各种实时动态信息送达计算处理中心，进行汇总、分析和处理。建设物联网的三大基石包括：（1）传感器等电子元器件；（2）传输的通道、比如电信网；（3）高效地、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力。其中，第三个基石：“高效地、动态的、可以大规模扩展的计算处理能力”，正是通过云计算模式帮助实现。

其次，云计算促进物联网和互联网的智能融合，从而构建智慧地球。物联网和互联网的融合，需要更高层次的整合，需要“更透彻的感知，更全面的互联互通，更深入的智能化”。这同样也需要依靠高效的、动态的、可以大规模扩展的计算机资源处理能力，而这正是云计算模式所擅长的。同时，云计算的创新型服务交付模式，简化服务的交付，加强物联网和互联网之间及其内部的互联互通，可以实现新商业模式的快速创新，促进物联网和互联网的智能融合。

4.2云计算的发展历程

云计算是未来IT发展的趋势，云计算将使信息技术行业发生重大变革，对改变人们工作方式和企业运营产生深远的影响。云计算可以：

4.2.1随时随地提供可以大规模扩展的计算资源

4.2.2简化服务的交付

4.2.3实现新商业模式的快速创新

4.2.4为新一代数据中心提供动态基础架构

事实上，云计算的演变从1990年左右就开始了，经历了网格计算、效用计算、软件即服务（SaaS）几个阶段。我们可以这样定义云计算：云计算是一种新型的计算模式：把IT资源、数据、应用作为服务通过互联网提供给用户。云计算也是一种基于基础架构管理的方法论，大量的技术资源组成IT资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源。

4.3云计算的运营模式

云计算按照运营模式可以分为三种。

公共云：以Google、Amazon为代表，通过自己的基础架构直接面向用户提供服务。用户通过互联网访问服务，并不拥有云计算资源。

私有云：企业自己搭建云计算基础架构，面向内部用户或外部客户提供云计算服务。企业拥有基础架构的自，并且可以基于自己的需求改进服务，进行自主创新。

混合云：既有自己的云计算基础架构，又使用外部公共云提供的服务。

在云计算模式下，计算工作由位于互联网中的技术资源来完成，用户只需要连入互联网，借助轻量级客户端，例如手机、浏览器，就可以完成各种计算任务，包括程序开发、科学计算、软件使用乃至应用的托管。提供这些计算能力的资源对用户是不可见的，用户无需关心如何部署或维护这些资源，因此，这些资源被比喻为“云”。“云”就像是一个发电厂，只是它提供的不是电力，而是计算机的计算、应用和管理能力。只要通过网络进行连接，并得到授权，就可以使用这些能力和资源了。比如一个研发单位需要一份研究分析报告，上云计算服务中心平台购买就可以了，时间省了，成本也省了。一个广告公司需要一份市场调查报告，只要上云计算服务中心平台购买就可以了，因为上面“物联”着所有你所需要的调查信息，以及所有的信息调查公司。

5.结语

云计算作为一种新兴的计算模式，其高效、灵活、节能等特效可以帮助实现智慧地球的四大主题。放眼整个社会的发展，面对愈加复杂的应用需求，云计算这一新的模式将会越来越多地推动企业商业模式的变革和创新，推动我们的社会向“智慧地球”这一美好愿景前进。

参考文献：

［1］陈明，王锁柱.物联网的产生与发展［J］.计算机教育，2010，（12）：1-3.

［2］甘志祥.物联网发展中的初析［J］.中国科技信息，2010，（5）：94-96

物联网与云计算篇（2）

云存储说到底是一个服务的概念。存储最初只是主机的周边附件，之后慢慢演变成开放的网络存储，最终发展成一种服务。从存储设备到存储服务，在这一演变过程中，存储硬件只是基础之一，更重要的是存储软件的开发。

早在2000年，随着第一代互联网的兴起，云存储服务就已经诞生，但是并没有持续太久的时间。早期云存储服务的大起大落与当时的社会经济环境有关，也与当时的服务模式不成熟有关。之后，以亚马逊的崛起为标志，第二代云存储服务的浪潮席卷而来。亚马逊的云存储服务对于公有云服务的发展起到了推动作用。

如今，云存储的应用已经相当广泛。尽管如此，我们看到的只是冰山一角，云存储市场蕴藏着非常大的商机。过去，大量数据按照传统的计算模式和存储模式、使用。随着物联网以及下一代互联网的发展，人们不仅要求把数据存储起来并出去，而且希望进行数据交换和融合。只有经过这一过程，数据的潜在价值才能被充分挖掘出来。如果你只孤立地看待某一类数据，可能发现不了它有多大价值，但是如果把这些数据和其他相关数据放在一起，你就会发现这些数据的价值是多么可观。

把应用移到云中去

今天，智能环保、智能交通等应用都是相互割裂的。其实，这些应用所产生的数据是相互关联的。如果人们能把不同应用产生的数据整合在一起，那么就可以在更高的层面上掌控整个应用的大局。

物联网一般包括三层，即感知层、接入层和应用层。感知层和接入层可以实现数据采集，并将数据传送到数据中心。应用层负责处理和管理数据，并将这些数据真正使用起来。处理如此大量的数据，如果仍旧采用传统的存储模式，其成本是非常高的，而云存储能以更低的成本实现海量数据的存储。数据量越大，云存储的成本和效率优势就越明显。

从数据服务的角度划分，云服务可以分成SaaS、PaaS和IaaS。在SaaS层面，云存储通常体现为应用服务。以谷歌地图为例，用户的数据被采集并显示在地图上。用户数据被采集后直接进入系统的底层，这就需要有基础架构层的支撑。如果每一个应用都自己做数据管理、数据检索和优化工作，以满足高带宽、低延时的要求，那么应用开发的工作量是非常巨大的。如果用一个平台级的服务去支撑这些应用，那么用户在应用层面的开发工作量就会大大减轻。

无线物联网、移动客户端会产生大量数据。不同客户端产生的数据都有自己的特性。用户需要把这些不同类型的数据按其本身的特性存储下来，然后再进行交换、融合。这一处理方式与传统的计算和存储模式大不相同。这也直接导致了云存储服务的兴起。

在搜索引擎方面，谷歌做得比较成功。搜索引擎本身就是一种服务。谷歌的搜索引擎除了可以被谷歌使用之外，其他用户是不是也能使用它的一部分，并与自己的应用相结合呢？云计算架构拥有自己的数据库。用户如何才能把数据库服务、缓存服务、安全服务等全都变成云上的服务呢？上述问题都值得深入思考。如果把所有的应用服务都变成云上的服务，那么这些应用服务就很容易被串联起来，人们在应用开发方面的工作量也会大大减轻。

数据交换与融合

物联网与云计算篇（3）

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)24-5782-03

Talking about the Development of Cloud Computing Integration with the Internet of Things

XU Xiao-yan1, CONG Xue2

(1.Shandong Business Institute,Yantai 264670,China; 2.PLA 94860 Troops, Nanjing 210049, China)

Abstract: This article from cloud computing and networking perspective on cloud computing and Internet of things current situation,yses the feasibility of joint development of the two. Current Internet of things development has promoted to the height of the national strat egy, attracted the attention of especially the IT community. However things develop without it support platform, in particular cloud com puting help. Both developments were mutually reinforcing, and interpenetration. Cloud computing as a predecessor of the computational models have been developed for the Internet of things-Wireless sensor network with extensive technical support, make it possible to the emergence and development of things. This paper analyzes the relationship between cloud computing and networking, integration models, and noted that their development prospects and challenges.

Key words: cloud computing; internet of things; the smart earth; data storage; application sharing; user side

美国总统奥巴马就职后对IBM提出的“智慧地球”（建议政府投资新一代的智慧型基础设施）概念给予积极回应，并上升至美国国家战略。由此引发了世界各国对物联网的广泛关注。国务院总理在2009年8月7日到中科院无锡研发中心考察,指出关于物联网要尽快去做的三件事情：一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。在过去的10年间，由于互联网技术取得了巨大成功,推动了经济的快速增长。所谓物联网，就是“物物相联的互联网”。这种说法具有两层含义：第一，互联网是物联网的核心和基础，物联网是互联网的延伸和扩展；第二，其用户不再是人和服务器而是任何物品。由于物联网把用户端由人推广到了物，所以处理的信息量呈级数倍的上升，需要将网络上分布的计算、存储、服务构件、网络软件等资源集中起来，以资源虚拟化的方式，为用户提供方便快捷的服务。云计算可以很好的实现这些，，它可以实现计算与存储的分布式与并行处理。如果把“云”看作一个虚拟化的存储与计算资源池，那么云计算则是这个资源池基于网络平台为用户提供的数据存储和网络计算服务。互联网是最大的一片“云”，其上的各种计算机资源共同组成了若干个庞大的数据中心及计算中心。

1物联网的概念

1.1物联网的定义

物联网的概念是在互联网的基础之上提出来的，它的定义是：利用射频识别（RFID）技术、红外线感应器、GPS全球定位系统、激光扫描器等设备，依据约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。也就是说物联网是智能感知、识别技术与普通运算技术在网络中的融合应用，是互联网的拓展应用。因此物联网发展的核心是应用创新，物联网发展的灵魂是用户体验创新。

1.2物联网的意义

物联网的连接使得地球就像有“智慧”的生命系统，由越来越多的终端、越来越多的组织和自然系统相互联接构成。人类拥有了前所未有的速度和自由度，能够从容的建设，汇集、整合和连接存在于任何地方的各类资源。物联网把新一代IT技术充分运用到各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合网络当中，丰丰收在能力超级强大的中心计算机群，能够整合网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制，以便达到“智能化”管理的状态，提高资源利用率和生产力水平，促进人与自然的和谐发展。

2云计算的原理

云计算（Cloud Computing）是分布式处理（Distributed）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）的组合发展。从某种程度上可以把云计算看作是计算机科学概念在商业上的具体实现。云计算把计算分布在大量的分布式计算机上而不是仅仅利用本地计算机或者远程服务器，这种手段使得企业数据中心的运行将与互联网更为相似。云计算的实现使企业能够将资源切换到需要的应用上，按照需求访问计算机和存储系统。这种经营方式，使得计算能力成为一种可以流通的商品，就象水、电、天燃气一样，方便快捷而费用低廉。在不久的将来，用要完成超级运算或者管理大型任务，需要的仅仅是一台电脑或者一个手机。

2.1云计算的特点

云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。用户将文档保存在类似于Google Docs的网络上，就不用再担心数据的丢失或者损坏。因为在“云”的另一端，有全世界最专业的数据中心来帮用户保存数据。同时，严格的权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共享数据。

云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也最方便。云计算作用一种服务平台提供给用户的服务是全方位的，是便捷的低要求的。它避免了更新系统和安装杀毒防火墙软件的繁琐，用户只需有一台可以上网的电脑，有一个喜欢的浏览器，在浏览器中键入URL，就可以尽情享受云计算带给你的无限乐趣。

云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。云计算具有良好的数据同步性，在云计算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在“云”的另一端，用户的所有电子设备只需要连接互联网，就可以同时访问和使用一份数据。

云计算为用户使用网络提供了几乎无限多的可能。云计算为存储和管理数据提供了几乎无限多的空间，也为我们完成各类应用提供了几乎无限强大的计算能力。它提供了个人电脑或者其他电子设备不可能提供的无限量的存储空间和计算能力，个人和单个设备的能力是有限的，但云计算的潜力却几乎是无限的。

物联网的精神实质是自由、平等和共享。作为一种最能体现物联网精神的计算模型，云计算代表了未来的发展发向。

2.2云计算与物联网的关系

云计算是物联网发展的基石，它对物联网的实现起了不可替代的促进作用。

首先，实现物联网的核心是云计算。运用云计算这种计算模型或以使物联网中数以兆计的物品的动态实时管理和智能分析成为可能。建设物联网的三大基石包括：

传感器等电子元器件；

传输的通道，比如电信网；

高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力；

云计算模式使得第三块基石“高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力”成为现实。

其次，云计算促进了物联网和互联网的智能融合。物联网和互联网的结合是更高层次的整合，需要“更透彻的感知，更安全的互联互通，更深入的智能化”，需要依靠高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力。云计算的交付模式是创新型的，是简化型的服务。加强物联网和互联网之间及其内部的互联互通，是实现新商业模式的快速创新，促进物联网和互联网的智能融合的有力手段。

2.3云计算和物联网的融合

云计算与物联网各自具备很多优势，如果把云计算与物联网融合在一起，就能很容易地实现地球信息的智能化。云计算与物联网的融合可以采用以下几种模式。

1)单中心-多终端模式：此类模式适用于小范围的物联网终端（例如：传感器、摄像头或3G手机等）。这种模式是由云中心作为数据处理的核心，把从终端获得的信息传输给云由云中心处理数据，并且由云中心提供统一的操作界面供操作者查看。

2)多中心-大量终端模式：此类模式适用于区域跨度大的企业和单位。。

3)信息、应用分层处理-海量终端模式：此类模式是为用户范围广、信息及数据种类多、安全性要求高等特征的使用者量身打造的。当前，客户对各种海量数据的处理需求越来越多，需要根据客户需求及云中心的分布情况进行合理的资源分配。

云计算与物联网的有效融合，会给用户带来更为方便、快捷和低廉的服务。使技术层面上更为一致，使网络层上能够互联互通、无缝覆盖，使业务层上更容易的使用统一的IP协议，使经营上相互竞争合作从而加速朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇，使行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。

3云计算与物联网融合的前景

云计算和物联网虽然是新兴事物，但是在当前已经有很多公司在研发应用。例如：IBM公司的蓝云（Blue Cloud）计划，微软的Dynamic CRM Online, Exchange Online, Office Communications Online等面对企业的计算服务，亚马逊网络云计算服务，谷歌的GAE, Google Docs等云计算服务，从大量的实例中我们看出云计算与物联网融合的前景是巨大的。

首先是解决服器节点的不可靠性问题。随着物联网由局域网过渡到城域网，感知层获得的信息呈指数型增长，从而使得服务器数目线性增长。服务器的大量增加使得节点出错的概率随之变大。服务器的硬件资源的承受能力是有一定的范围限制的，当服务器同时响应的数量超过自身的限制时，服务器就会崩溃。然而物联网领域却在逐步扩大，物的数量呈几何级的增长使得物的信息呈爆炸性增长，随之而来的访问量定会空前高涨。为了让服务器能安全的执行，就必须购买更高级的服务器和大量增加服务器，或限制访问服务器的次数。这在现实中是不可行的，增加服务器，虽然能用钱来解决访问的压力，但会造成设备浪费，因为访问量的变化是不确定的，在不同的年份不同的季节访问的数量有很大的变化。而限制访问带来的弊端理旬致命的，会使的访问的成功率极大程度的增加。所以用云计算技术，动态的增加减少服务器的数量和质量，能完美的解决这类问题。

其次是让物联网从局域网发展到城域网甚至是广域网，更大程度的实现上信息资源共享。局域网中的物联网就像是一个超市，物联网中的物就是超市中的商品，商品离开这个超市到另外的超市，尽管它还存在，但服务器端该物体的信息会随着它的离开而消失。通过云计算技术，物联网的信息直接存放在Internet的“云”中，而每个“云”有数以百万计的服务器分布在全世界的各个角落，不论在哪里，只要拥有传感器芯片，“云”中最近的服务器就能够接收到它的信息，并对其定位、分析、存储和更新。用户的地理位置也不再受限，只要有Internet就能共享最新信息。

最后是利用数据挖掘来处理云计算，增强物联网的数据处理能力，使信息处理由分散走向集中管理。运用云计算技术，利用处理程序将任务分成若干个小的子任务，然后将这些子任务交由云模式下的几百万台计算机群处理，以实现快速地对海量数据进行分析、处理、存储挖掘，快速的提取出有价修值的信息。这也是将云计算技术与数据挖掘技术相结合给物联网带来的另一大竞争优势。

4云计算与物联网融合所面临的问题

云计算的确给物联网带来了不可多得的机遇。但这并不是说目前所面临的情况都是有利的。事实是，实现云计算在物联网系统中的完美应用，目前还面临着很多挑战。

1）标准问题。由于当今世界各国在物联网方面制定的技术标准互不相同，因此很难兼容。如果技术标准得不到统一，物联网将很难在世界范围内互联互通，或者实现世界范围内的跨越性发展。

2）数据安全性问题：用户数据的安全问题是云计算平台不得不考虑的问题。这里面包含两层意思:一要在技术上、管理上确保数据安全；二要让用户确信服务商能够保证数据安全。另外，也需要对数据的容错性、连续数据保护等方面加以关注。

3）个人隐私的保护问题：在云计算平台中，每个用户都处在开放的环境中。在该平台中无论是提供或者接受服务，都有可能将个人隐私不经意间暴露出来。长此以往，将可能引起一系列意想不到的问题。因此，如何加强对个人隐私的保护对云计算来讲是一个重要的问题，也是云计算必然要面对的挑战。

5结束语

云计算和物联网是目前计算机、信息管理、经济管理等领域的研究热点。云计算作为一种优秀的计算模型，在海量数据的融合管理，数百万计的资源整合等方面具有不可替代的作用。而物联网作为一种新兴事物，是在互联网基础上的创新发展，物联网把用户终端由人升级到了物的层面，使得“智慧地球”的实现成为可能。但是随着物联网的持续发展，整合的资源由小型局域网逐步推进到城域网、广域网，需要处理的数据越来越多，面临的问题同样也会越来越多越来越复杂。该文就这些问题进行了分析，并在最后提出了云计算和物联网在融合阶段可能面临的挑战。

参考文献：

[1]陈明,王锁柱.物联网的产生与发展[J].计算机教育,2010(12).

[2]黎春兰,邓仲华.论云计算的价值[J].图书与情报,2009(4).

[3]邓倩妮,陈全.云计算及其关键技术[J].高性能计算发展与应用,2009(1).

[4]通信世界网[EB\OL]. .cn/.

[5]韩燕波,赵卓峰,王桂玲,等.物联网与云计算[J].中国计算机学会通讯,2010,6(2):58-63.

[6]微软私有云解决方案. [EB\OL]..

物联网与云计算篇（4）

进入快速发展时期

在物联网、云计算的诸多推动力中，政府部门功不可没。不仅北京、上海等一线城市纷纷出台了自己的规划，如北京的“祥云”计划、上海的“云海”计划，建立相应的产业基地，甚至在鄂尔多斯这样的二、三线城市也有自己的云计算基地。在本次IT两会承办地成都市，政府相关部门就在物联网、云计算方面做了大量工作。

成都市经济和信息化委员会副巡视员刘幼成在演讲中表示，成都市在战略布局方面已经在成都高新区和双流县初步形成了云计算、物联网产业的快速聚集区；在发展环境方面，分别成立了成都物联网产业联盟和云计算产业联盟，并通过建设云计算创新公共服务平台加快产学研的对接。同时，政府也积极采购云计算服务，推动云产业链成熟。

除了政府的大力推动，用户需求也是云计算和物联网落地不可或缺的推动力，可以说这才是真正的推手。东软集团软件产品事业部咨询总监兼市场总监冷雪梅，以传统的档案管理为例介绍了用户需求的推动力。“不仅档案管理部门，财务部门、办公部门、人力资源管理部门等都需要档案管理功能，特别是将信息转化为知识，而云计算提供了非常方便的技术平台，让每一个人都可以将自己身边的内容和结果转化到云端，从而为每一个用户可用。”她说。

值得一提的是，物联网与云计算也存在相互促进的关系。“现在物联网技术已经广泛应用在交通、环境监控上。数据的采集、汇总，需要通过数据中心去承载，这就对数据中心的建筑设计、弹性扩容，提出了非常严峻的挑战，云数据中心就应运而生。”成都中立数据科技有限公司总经理李勇说。

产业发展需多方合力

尽管如今物联网与云计算热度依然在持续，但要让更多的企业和普通用户都能充分享受到云计算和物联网所带来的诸多好处，还有很多工作要做，这一点也得到了几乎所有与会专家的高度认同。

物联网与云计算篇（5）

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）32-0062-02

本文构想设计如下：建立由多个健身检测器构成完整的健身数据监管系统，其中健身数据监管中心又包括云服务器、无线网络、健身数据库依旧健身指导服务器组成;健身检测器由微处理器、读卡器、健身知指导器、能量消耗检测器、运动状态监测器、运动器材调控器和微处理器等。

设计本着实时了解使用者的运动状态、运动能量消耗的目的;同坐做到精细合理的数据树立，通过云计算平台实现海量信息收集，从而将具有针对性、科学性的个性化建议反馈给运动体验者，为其提供真正私人定制的健身指导意见。

1 健身云服务平台建设目标

①利用物联网、云计算技术和Wifi、GPRS、3G无线移动通信网络技术形成物联网健身器械标准体系，通过对物联网健身器材用户身体状况的监测进行远程健身指导，以此保障用户健身活动的科学性[1]。

②通过物联网技术，实现健身指导者与参与者的直接联系，数字化整合有关健身锻炼指导的服务信息，通过网络实时发送至物联网健身器材的使用者，进行远程操作。同时在健身服务进行中，合理选用一些日常健身监测仪器，实现对健身者能量消耗、运动状态乃至生活规律的实时监测，真正做到科学健身个性化、私人化，有针对性地为其提供技术指导。

其次，健身组织包含了社会健身指导员、健身私教、健身参与者和健身服务企业等不同的角色，故在云健身服务平台推广活动开展中，要特别重视健身人群的活动开展，重视服务平台与用户、组织及家庭之间的沟通，重视评价管理和协调监督，以形成城市化的“网络全民健身俱乐部”为目的。

③云健身服务平台是基于云计算技术，用以服务大众的公共基础服务平台，所以要兼容不同人群、不同种类，并结合各种不同项目形式的健身终端来达到对不同规模、不同组织健身指导体系，以及多专业健康信息服务需求的满足。同时采用开放的共享模式，打破传统健身网络系统封闭式、独立式的信息孤岛模式，使用云计算技术部署分布式数据中心。最大化降低运行的成本、努力提高海量数据的应对能力、系统应用范围扩大化[2]。

2 基于云计算与物联网的健身服务平台设计技术

为使健身服务业务系统资源的利用效率达到最大化，应当采用动态方式，实现各种地应用系统灵活部署，建立真正基于云计算与物联网的云服务平台，以此满足业务需求以及健身服务工作的高强负荷，建造一个随时可进行扩展升级的主要资源池，同时通过云负载均衡技术科学化处理健身服务系统的种种问题。

2.1 建设目标

基于物联网健身器材的健身服务系统，其核心依然是健身服务。而提供网络健身服务的基础则是数据处理中心的网络服务器，即网络服务离不开服务器的技术支撑。

其中健身服务系统利用对健身的用户数据采集、分析计算使用者的个体差异，从而提供量体裁身的私人个性化健身服务[3]。由于物联网健身服务具有广域性，其配套服务器需要的数据实时存储要求能够完成数量巨大、类型繁多、来源不同的计算，并且健身服务时时变化的网络资源关系与其应用程序的存储、计算等等是息息相关的。传统WEB服务器集群的解决模式在信息现代化飞速发展的现今，想要实现信息全天候正常运行的维持支撑，已非易事。初期使用普通形式的WEB服务器及数据库系统没有问题，然而伴随着服务人群的快速增长的后期，要解决这一危机，只能使用云服务器模式。

由此可知，为更好地维护物联网健身服务，构建基于物联网健身器材的云服务平台是至关重要的，在其应用实施的过程，数据量逐渐增长，服务数据从微从无到有，配套服务器也需要完成从本地到云端的创新升级。

2.2 健身云服务平台构架具体实施方式

①使用OpenStack的云平台和KVM虚拟化技术等技术来建设健身服务系统的主要框架，使健身服务和大健身数据等业务处理效能提高。

②勘测好系统中的科学健身坚持机制和高效传播机制，可以通过复杂系统和复杂网络等方法来实现。

③通过REST等转换技术，创立IOS及安卓客户端，保证APP与系统服务器端数据实时传输，实现移动健身服务;同时通过调用REST接口来对对数据进行解析;将数据存为 JSON格式实现传输与交互业务数据。

④通过云负载均衡技术和MongoDB数据库技术建立底层数据库。

⑤采用Spring技术的控制系统中海量健身数据业务逻辑。

3 基于云计算与物联网的健身器材应用场景与方案

在众多健身选择中，俱乐部健身易受时间、空间的束缚，无法全身心投入;个人健身则缺乏有效指导，且较为单调乏味，而家庭健身实现了便捷性与舒适性的有机结合，较之以上两种方式更具有健身优势。所以下文就以家庭健身为例，对健身进行器材和场景等方面的研究分析。

物联网与云计算篇（6）

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0164-01

1 云计算资源调度问题描述

与传统的计算平台相比，云计算运用先进的虚拟化技术进行资源管理和分配。在网络云计算的管理系统中，信息资源被制作成网络虚拟信息，但是网络用户的信息需求不同，物理信息资源之间的差别又很大，导致虚拟资源不能够完全的应用到物理资源的调度上，使云计算的应用遇到很大的阻碍。将虚拟化的信息资源调动应用到物理资源上需要有一定有效的调动策略，这样才能使虚拟资源合理的在物理资源上体现，使云计算得到完美的应用。

1.1 物联网技术在信息化中的运用

在物联网技术应用的研究中，能否将物联网技术与信息化相结合，使得嵌入式系统与网络技术得到良好的融合和拓展，一直使技术者们的研究话题。现代社会人们应用的信息化工具大多数都只拥有单一的功能，没有很好的应用智能化信息和网络化的管理手段，缺少网络信息智能化处理。随着社会物联网信息技术等的加速发展和充分运用，我们有必要将物联网的概念与技术充分应用到信息化的时代当中，使得信息化时代的发展追上互联网的发展。

1.2 信息化

随着现代物联网科学技术的发展，现代教学理论和技术也在不断的改革，人们对现代教学的方法也有了很大的创新。传统式的教学方法偏好概念性的教学，运用填鸭式、注入式教学方法使学生获取知识，以教师为主要教学力量，根据老师的思路进行学习，学生没有学习的主动性，在整个教学过程中处于被动的位置。因此传统式教学的质量和效果在逐渐的下降，为了改变这种现状，现代教学技术更改传统的教学模式，利用高端的互联网技术对不同的学生制造有效的教学策略，增强学生学习的积极性和主动性，强化培养学生的学习能力。

2 云计算与物联网技术在中的应用

云计算作为一种新兴的网络技术平台，是现代物理计算的分布处理和并行处理在相互促进与发展过程中产生的一种附加产物，是一种高效的网络信息传递的渠道。云计算中发挥主要力量的就是网络信息传递高效化的传递渠道，能够将大量的网络终端用户上传的信息加工、分类、上传给服务器，在总服务器里对信息进行完整的数据处理和归类任务。网络云计算平台是由大量的简单PC注册用户、总终端数据服务系统和运输渠道、节点组成，组成的这一庞大的信息处理系统需要专门的维护、运行和升级人员进行管理和保护，并且在总终端数据服务系统种还要拥有完整的计算机构系统和维护能力。

现代云计算的迅速发展使得云计算已经变成整个IT行业中的热门词汇，在国内外的网络搜索技术中都大量的研究和运用云计算的相关技术，并且运用云计算的服务能力够使大量的资源有效的整合并且充分的应用，整体的计算效果也能使计算的结果更加的精确，超过了普通的物理计算的效果。

云是一种范围广的运动快的物质，所以把网络数据传输系统称为云计算是再合理不过的，不仅是因为其分布广泛的结构还是以为其具有整体遮盖的效果，并非是实际的物理性质的物质，阻碍大大减少。

云计算运营模式：

云计算的工作主要是最终效果的计算、软件运营服务、API服务、整个网络的营销模式等，下面将对软件运行服务进行介绍。

软件运行服务（Software-as-a-service），是一种通过网络互动平台提供服务的机构。一般的软件经销商都是在平台上展示自己的服务系统的应用服务过程对客户进行吸引，使得客户对该结构产生购买行为，并在网络支付宝平台购买其产品，并且通过网络平台得到最终的售后服务保障。

在ASSA模式下，用户不一定要购买其产品，也可在网站中对其进行租用，提高了服务的水平，减少了服务商的维护售后次数和费用，大大的提高了工作效率。

3 信息化发展方法及新技术的应用

3.1 开导灌输前置应用技术

物联网是是继计算机以及互联网之后，新信息时代的重要组成，是在世界上快速兴起的信息技术革命的又一技术浪潮。2009年我国提出“感知中国”的口号，并在传感网。射频识别等方面逐步建立起许多研究中心和生产基地。随着国家一系列课题的深入研究，大力推进了物联网应用中间件的产业化发展。其作为物联网应用的核心要素、物联网计算环境的“神经中枢”，是物联网网络系统重要组成，同时更是物联网规模化应用得以实现的坚实基础支撑。

3.2 物联网技术及监护网络系统架构

“物联网技术”是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术，其核心和基础仍然是“互联网技术”，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。物联网技术的主要特征是能够全面的了解信息的变化、能够可靠的传递多重用户之间的信息、能够智能的筛选出需要的结果。

物联网信息的随时更变导致物联网信息的信誉度有所降低，所以物联网计算使要实际的考虑到网络置信度的标准和信息不断变化的问题。除此之外，不同的网络来源的信息的信誉度都不同，其所包含的信息内容也有很大的区别，所以只能在最后的综合评估计算中才能看出信息的准确性。

3.3 机器人决策技术

机器人决策技术就是运用智能化的机器设备对事件进行有效的分析和决策，通过构建有效的系统使机器人有能力进行自主的决策和判断，使机器人达到人类办事的效果。当今世界最复杂的智能机器人是IBM的深蓝计算机，能够和国际上的象棋大师进行比拼，并获得胜利，这就运用了一套复杂的计算和决策系统对棋数进行计算和判断。

4 结论

物联网与云计算篇（7）

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 02. 026

[中图分类号] F272.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）02- 0060- 05

0 引 言

2013年的集团公司工作会议提出到2020年要全面建成世界水平的综合性国际能源公司，努力实现信息化与工业化的两化深度融合，实现“3个60%、两个倍增”的目标，特别是强调信息化水平要大幅提升，保持国内领先、达到国际先进水平。

在国资委组织的全国央企信息化建设评估中中石油信息化工作一直继续走在全国央企前列，且连续两年被国资委评为央企网站绩效第一名。

全面推进“十二五”信息技术总体规划实施、实现集团公司信息化从集中建设向集成应用的新跨越，全面开展以ERP系统为核心的应用集成系统建设、加快物联网系统实施、搭建具有云计算能力的数据中心信息化三大标志性工程建设。

总体来说，信息化建设在中石油向国际一流油公司迈进过程中是很重要的一个举措，提高了管理规范性和管理水平。开展信息化三大标志性工程建设，标志着中国石油数字化油田迈入物联网与云计算时代，新疆油田公司又第一个提出实施智慧城市、智能油田，也使数字油田真正进入了智能油田行列，创办云工业园区，参加“天山云计划”，为集团公司建设“新疆大庆”战略目标插上了腾飞的翅膀。

1 中国石油“十一五”的信息化建设成就

中国石油是一家集油气勘探开发、炼油化工、油品销售、油气储运、石油贸易、工程技术服务和石油装备制造于一体的综合性能源公司。信息化的服务对象可以用多而杂来形容，其中包括勘探与生产方面有24万口油气水井；炼油与化工方面有1 119套炼化装置；销售方面有1.8万座加油站；天然气与管道方面5万千米油气长输管线；海外勘探开发方面涉及31个国家81个海外项目；工程技术方面有5 100支工程技术服务队伍；工程建设方面有73个重大工程建设项目；装备制造方面有180个装备产品。

累计建成应用51个信息系统平台成为企业发展的强有力支撑。2012年，中国石油坚持公司发展理念，坚持集中统一管理，坚持持续投入机制，持续加大信息化推进力度，使之成为企业发展的强有力支撑点。“十一五”期间，中国石油累计建成应用51个集团公司级统一的信息系统平台，信息化整体水平走在央企前列。

回望“十一五”，传统的石油工业大踏步走上信息化道路。信息化在集团公司优化资源配置、强化过程管控、支持管理创新、提高经营管理水平和劳动生产率等方面的支撑作用越来越显著。

2012年信息化工作取得了阶段性成果：集团公司对信息化管理模式进行了调整，并以此为基础修订完善了信息化管理办法；ERP应用集成、物联网系统、具有云计算能力的数据中心3大标志性工程陆续启动；信息系统应用在提升管理效率和效益方面的作用进一步显现；信息基础设施持续完善；信息系统运行维护能力稳步提升。集团公司信息化工作继续走在中央企业前列，国资委在中央企业管理提升活动中，指定中国石油提供信息化管理经验，编写学习辅导材料，并在专题培训视频会议上做经验介绍。

2 中国石油的“十二五”信息化建设展望

（1）信息技术基础设施方面持续完善。建成了12个国内区域网络中心和5个海外区域网络中心，连接各企事业单位和主要分支机构，形成了统一管理、分级维护、覆盖国内、连接海外的计算机网络体系，广域网总带宽超过2万兆，互联网出口带宽达到8千兆。建成2个国内卫星系统主站，接入了810座卫星小站。按照集团、区域、地区公司三级架构推进数据中心建设。位于勘探院的集团级数据中心建成投用，区域数据中心改造稳步实施。吉林数据中心基本建成，昌平数据中心主体结构封顶，云技术平台建设项目正式启动。

（2）加快物联网系统建设。油气生产物联网系统在大庆油田等5家试点单位上线运行并开始推广实施。工程技术物联网系统完成在长城钻探等4家单位试点实施。启动先进控制与优化应用、油品调合、炼化物联网系统建设，完成总体设计并开始试点实施。通过物联网系统建设，实现信息化与自动化有效集成，大幅提升一线作业员工的劳动生产率，改善工作环境，促进生产运行模式变革。

（3）搭建具有云计算能力的数据中心。吉林数据中心要在4月具备投用条件。昌平数据中心要在9月完成建筑施工以及消防、通风和空调工程建设，年底投用。云技术平台建设项目要完成整体规划及设计研发。同时，完成视频会议系统改进、电子邮件系统升级改进等项目。持续推进局域网改进项目，拓展互联网访问能力，加强网络管理。利用自有管道光纤，扩大华东、武汉等区域网络中心接入集团公司内网的带宽。各单位要按照集团公司总部级、区域级、企业级数据中心部署，加大力度推动数据中心整合，关闭低水平、面积小的数据中心，逐步整合到区域数据中心或本单位保留数据中心，确保“十二五”期间减少80%数据中心的目标实现。

主要目标是：用3年时间基本完成信息化的新跨越，5年整体达到国际先进水平。基础设施实现安全畅通、节能高效、资源整合，应用平台实现优化升级、有效集成、信息共享，全面支持生产、经营、办公、决策网络化管理，大幅提升企业资源优化配置水平和劳动生产率。

中国石油的信息化建设在“六统一”原则下，经过约10年的不懈努力，可谓建设成就辉煌，有力地推动了数字化油田建设发展。目前，集团公司有58个信息系统全面应用，8个信息系统部分投入使用。

在“十二五”末，到2020年要全面建成世界水平的综合性国际能源公司，打造信息化中国石油，其别强调信息化水平要大幅提升，保持国内领先、基本达到国际先进水平。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划。

3 中国石油数字化油田建设成就辉煌

3.1 数字化新疆油田建设

新疆油田经过20多年的努力和探索，于2008年建成全国第一个数字油田，数字油田的建成，标志着油田信息化已经与油田发展实现了深度融合，同年启动了克拉玛依市数字城市建设。目前，计划用10年的时间，到2020年全面建成智能新疆油田，智慧城市建设也已启动。2008年，新疆油田率先在全国建成世界领先的“数字油田”。今天，它又成为中国石油第一个“智能油田”的试点企业。

2010年，新疆油田提出“打造世界石油城、建设六大基地、发展三大新兴产业”的发展战略，其中信息产业贯穿于建设全领域，是最具活力、最具发展前景的行业，目前已建成了西北第一个无线城市，智能油田、智慧城市建设将会使克拉玛依这座城市更具活力。

可以说，新疆油田是中国石油系统数字化油田建设的领跑者、领头羊，集团公司油气生产建设的榜样和典范，走在了中石油系统的前列，数字化新疆油田建设成果吸引来了国内外诸多的瞩目。2008年新疆油田就在全国率先第一个建成了数字化油田，达到世界先进水平。2010年，又第一个提出建设智能化油田、建设智慧城市，打造世界石油城。新型工业化离不开数字化、信息化，数字化新疆油田也是落实信息化与工业化深度融合的典范。

在2011年至2013年间，除国务院有关部委、中石油、中石化、中海油、延长石油集团等兄弟企的业负责人和信息技术负责人前来调研、考察交流外，还吸引了新疆各级地方政府、新华社、中央人民广播电台、凤凰网等13家全国知名媒体的记者来采访智能油田、数字城市建设。

据不完全统计，大约共有全国33个部门单位及6位省部级领导、10位院士先后前来观摩和交流，视察数字化油田。

3.2 数字化塔里木油田建设

2013年6月“数字化塔里木油田”的主要应用系统统计是总部推广系统23个，油田自建系统又勘探开发18个、公共数据库系统17个、经营管理11个、数字办公12 个系统。共81个系统，自开发58个系统。

基本涵盖了生产指挥、油气勘探、油藏评价、油气开发、产能建设、生产管理、行政管理、ERP系统、经营管理、物资设备、安全管理、科技信息、地面工程、地理信息、集成信息。

3.3 数字化长庆油田建设

由于地势环境的因素，导致了长庆油田“数字化”系统是一个复杂的、多层结构的信息化系统。该系统涉及到了多种硬件设备、软件平台以及复杂的网络通讯结构，其中以采油一厂王窑作业区王二计量转接站的数字化建设更具有代表性。

长庆油田为国内第二大油田，矿产资源登记面积25.78万平方千米，跨越5省区，长庆油田管理的7万口油、气、水井分布在37万平方千米的鄂尔多斯盆地，涉及4省（区）、数十个市县，各采油、采气厂比较分散独立，管理难度之大、企业成本之高可想而知。为了降低企业成本、完善企业管理、提高企业在行业的竞争力，长庆油田成立了数字化建设、建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统，实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。长庆油田将生产前端的数字化与劳动组织结构和生产工艺流程优化相结合，提高了生产管理效率，减少了一线用工总量，实现了增产不增人的目标，促进了油气生产方式的转变。

4 中国石油油气生产物联网建设

“十二五”期间，集团公司将全面推进信息系统的持续提升和深化应用，实现信息化从集中建设向集成应用的新跨越，缩短与国际石油公司的差距，促进中国石油向数字化企业转变，为建设具有国际竞争力的综合性国际能源公司提供强有力支撑。

油气勘探生产是集团公司的主营业务和利润的主要来源，该项目是围绕油气生产现场数据的自动采集和控制，搭建统一的物联网应用平台，实现自动化和信息化的深度融合，对于提升集团公司信息化水平，支撑综合性国际能源公司建设具有重要意义。

项目建设的主要目的是跟上信息化技术发展的步伐，通过远程控制、数据自动采集、自动传输，大幅度减少现场用工，降低操作成本、降低能源消耗，提高油气田开发管理水平，提高油气田开发效益。

物联网是在互联网基础上，将用户端延伸和扩展到物与物之间，进行信息交换和通讯，实现物与互联网信息的相互联系，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。油田的物联网建设主要是油井生产远程监控系统。这个系统将建设数据采集与控制、数据传输、生产现场监控与管理以及一体化集成应用平台4个子系统，重点建设油气产运销物联网系统。

油气供应物联网应用示范工程将实现自动化与信息化融合，实现油气产运销全业务链集成和智能管理，提高管理水平和生产效率，降低生产成本，保障生产过程本质安全，节约能源，保护环境，促进油田发展方式转变。

油气生产物联网系统（A11）就是通过传感、射频、通讯等技术，对油气水井、计量间、油气站库、油气管网等生产对象进行全面的感知，实现生产数据、设备状态信息在生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制，搭建规范、统一的数据管理平台，支持油气生产过程管理，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性。油气生产物联网分为数据采集与控制、数据传输、生产现场监控与管理3个子系统。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划中的A11油气生产物联网。

集团公司希望利用物联网技术，建立覆盖全公司油气井区、计量间、集输站、联合站、处理厂规范、统一的数据管理平台，实现生产数据自动采集、远程监控、生产预警，支持油气生产过程管理，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性，提高生产管理水平，降低运行成本和安全风险。

具体见图2油田物联网数据采集与控制子系统示意图。

根据集团公司“十二五”信息系统化建设项目总体规划（图1），2011年勘探与生产板块开展了6项信息系统建设项目的可研工作（表1）。

油气生产物联网系统（A11）项目基本确定投资额为12.7亿元，为一次性投入。今后各油气田与此项目有关的投资列在产能建设项目中，上报总部审批，具体内容包括油气水井和计量站自动化建设、油区计算机网络建设、相关软硬件配套等。

大庆油田、塔里木油田、新疆油田、西南油气田、南方勘探开发公司5家单位为A11试点油田。

A11项目由勘探院西北分院承担，新疆油田、大庆油田作为参与建设单位，埃森哲作为项目咨询商。

油气田生产物联网系统（A11）是中国石油“十二五”信息技术总体规划重要项目之一。主要基于集团公司建设“新疆大庆”战略目标需要、人力资源紧张的实际和油田生产精细化管理的需要。作为集团公司三大标志性工程之一，A11为生产经营平稳较快增长和发展方式的转变提供有力支撑。

2013年1月，中国石油集团油气生产物联网系统项目启动，数字化新疆油田建设油气生产物联网系统，新疆油田公司风城油田拥抱自动化建设机遇。新疆油田公司数据公司负责A11示范项目工程建设的进展情况，有采油二厂、风城油田作业区两个示范工程。2013年，实现“全面感知，自动操控，预测趋势，优化决策”的智能油田总体目标。A11项目进入实质性建设阶段，极大地促进了新疆油田A11项目的开展。

数字化塔里木油田建设油气供应物联网系统。塔里木油田加快推进物联网应用示范工程建设，信息集成应用，管理精细智能。

塔里木油田启动国家油气供应物联网应用示范工程建设以来，加快设计和实施，提高了生产数据自动化采集水平。

2012年8月底，国家发改委、财政部联合发文在油气供应等7个领域开展国家物联网应用示范工程建设，其中油气供应领域物联网应用示范工程由中国石油具体实施。2012年10月18日，塔里木油田作为油气领域的试点单位，迅速启动项目建设。示范工程预计2014年完成。

塔里木油田通过物联网建设，将从数字油田向智慧油田迈进。塔里木油田通过示范和配套工程实施，初步测算，物联网全面推广应用后的经济效益将达每年4.2亿元。

这套A11系统依托企业现有网络基础，利用Zigbee、3G移动通信等技术，建设覆盖井场的物联网数据传输网络；利用无线传感、GPS、射频识别等技术，实现对油气生产现场人员、设备、环境等要素的实时感知与智能监测。

这套A11系统以地理信息系统、数据库技术、数据挖掘技术等为支撑，重点针对油气水井现场监控、远程自动计量、油气集输监控、生产环境监控、生产动态实时跟踪、故障预警处置等方面，加强油气生产供应的综合管理，实现对站场、作业区、采油厂、炼油厂等精细化管理。

A11油气供应物联网应用示范工程将实现自动化与信息化融合，实现油气产运销全业务链集成和智能管理，提高管理水平和生产效率，降低生产成本，保障生产过程本质安全，节约能源，保护环境，促进油田发展方式转变。

把信息化建设作为集团公司“十二五”乃至2020年前的重点工作，目标是建成信息化中石油。按照集团公司总体部署，物联网系统建设是“十二五”信息化的三大标志性工程之一。物联网技术经过近10年的迅猛发展，在能源、交通、物流、环保等领域逐步走向产业化应用，已经成为继计算机、互联网与移动通讯网之后的第四次信息技术革命的重要标志。

总体来说，信息化建设在中石油向国际一流油公司迈进的过程中是一个很重要的举措，提高了管理规范性和管理水平。A11系统实现油气生产地面设施数字化管理和24小时实时监控，将大幅度提高工作效率和数据资料的使用频次。

具体参见图1中国石油“十二五”信息系统建设项目总体规划中的A11油气生产物联网。

物联网系统建设的目标是实现自动化与信息化有效集成。在系统实施过程中，要借鉴加油站管理系统的建设经验，在搭建平台的同时对生产自动化装备进行标准化；借鉴长庆油田数字化建设的经验，方案设计要与劳动组织结构、工艺流程优化相结合。现阶段重点是按照统一架构和标准搭建可扩展的物联网平台，然后通过集中投入和各单位的配套投入，逐步扩大物联网的覆盖范围。

5 结束语

党的十提出要“促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”，并把“工业化基本实现，信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会和深化改革开放目标体系中，将信息化提升到新的战略高度。中国石油高度重视信息化，在管理提升和基础管理工程建设中，都把信息化作为一项重要举措；提出了建成“信息化中石油”的发展目标。

开展信息化三大标志性工程建设，标志着中国石油数字化油田迈入物联网与云计算时代，新疆油田公司又第一个提出实施智慧城市、智能油田，使数字油田又迈入了智能油田行列，创办云工业园区，参加“天山云计划”，打造世界石油城，为集团公司建设“新疆大庆”战略目标插上了腾飞的翅膀。

随着石油石化企业信息化建设的发展与创新，特别是两化融合、三网融合、工业控制信息化、物联网和云计算等新型信息技术的发展应用，给石油石化企业信息化及信息安全赋予了新的内涵，提出了新任务，也给信息化工作带来了新挑战。

主要参考文献

物联网与云计算篇（8）

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0012-01

物联网与云计算是信息技术的发展热点，是“十二五规划”的重要科学技术，将对各行业未来发展产生巨大变革。西南少数民族地区应当抓住机遇，大力提升科技生产力，提高其社会经济发展水平。畜牧业作为西南少数民族地区的传统主导产业，有其独特资源优势，应用物联网与云计算等新一代信息技术，将促进其向现代畜牧业快速转变。

云计算（Cloud Computing）是网格计算（Grid Computing）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物，它通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，使得数据中心的运行将与互联网更相似。能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。物联网就是物物相连的互联网。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。随着物联网业务量的增加，对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求。工信部“十二五”规划把云计算平台和物联网的发展都作为了新一代信息技术发展的重点领域。云计算与物联网技术的发展将引起各行业的巨大变革。

就畜牧业的信息化建设来讲，会带来更及时更准确的海量信息，要求实现智能化的远程监控与跟踪，这是目前的系统平台所无法处理的。目前西南少数民族地区畜牧业的信息化水平还处于初级阶段，通过与通信运营商合作，大力建设3G、GPRS、光缆、固话、互联网等通信设施。通过“金农工程”推进电子政务，初步建成门户网站群和信息采集系统，提供市场信息、技术培训等信息服务。在未来云计算与物联网等新一代信息技术飞速发展的环境下，单纯的信息服务是无法满足少数民族地区畜牧业信息化发展需求的，这既是严峻的挑战，也是重大的发展机遇。利用云计算与物联网技术，可以进一步完善畜牧管理部门职能，实现OA办公、视频会议、生产统计、疫情监控、畜产品安全、监测预警、动物溯源、草原防火、专家资源、“3S”监控调度等。可以达到集约化自动生产，实现圈舍监控、饲料配方、牲畜投料、牧草收储、耳标脚环溯源等精准化、科学化和智能化。

目前关于云计算与物联网技术在畜牧业信息化建设中的应用研究已经有了一些理论成果和应用工具。中国畜牧业经济专业委员会主办了“首届现代奶业信息化管理及云计算研讨会”，并了我国首个奶牛牧场云计算管理系统―― “新牛人X6”，通过牧场管理系统，RFID智能识别系统，在畜牧业养殖、畜产品加工及流通和食品追溯领域提供智能化产品与解决方案。励源公司研发了多款牛用RFID电子耳标、监测计步器、自动电子秤、智能手持设备等。还有“肉牛育种数字化云服务平台”，利用智能设备在各育种场采集数据并上传到全国育种数据平台，育种平台可以对数据进行综合运算，并允许畜牧所的专家进行数据分析，最终将育种选种结果反馈给各育种场以指导生产。“禽育种云服务平台”，客户端利用智能手持机及RFID笼位标记卡，各种重量传感器、温湿度传感器将鸡舍的信息、种鸡产蛋信息自动实时上传到服务平台中来，平台即可对数据进行分析处理，提供选种育种信息。新的成果和新的技术应用到西南少数民族地区畜牧业的信息化建设中，必将带来巨大经济效益。针对西南少数民族地区畜牧业的特点，合理应用云计算与物联网等新一代信息技术，研发适宜的管理平台和管理模式，显得非常重要。

西南少数民族地区的信息化建设进程缓慢、落后，存在人才缺乏、资金投入少、设备技术手段落后，缺乏政策支持等问题，尽管近年来取得了飞速发展，但薄弱的基础设施仍然与其迫切的发展需求存在巨大反差：此外，交通不便、气候环境多变、农林畜牧为主业、地域分布宽广、多民族聚居、社会政治环境复杂，基于以上因素，其畜牧管理迫切需要信息化的高水平、高速发展。但恰恰在信息化建设方面却非常落后，与其他地区差距特别明显。因此急需高度重视，发现关键问题，针对性的解决相关瓶颈限制，加快其信息化进程。未来云计算与物联网技术将是新一代信息技术的发展和应用重点，西南少数民族地区不应落后在新时代的起跑线上，必须抓住机遇，大力发展现代信息化畜牧业。

参考文献

[1] Lei Chen；Mitchell Tseng；Xiang Lian， Development of foundation models for Internet of Things[J].Frontiers of Computer Science in China，2010（3）.

物联网与云计算篇（9）

[中图分类号] F302.4 [文献标识码] A

一、前言

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，高速发展的信息化已经渗透到各个领域。当今世界农业在完成工业化转变的同时在向信息化迈进。对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生着无法估量的积极影响，并已经成为现代农业的主导技术之一。农业信息化服务和农业信息化基础设施建设是农业信息化发展的重点。

目前，国外的研究主要集中在四个方面：一是数据库和网络；二是精准农业；三是专家系统；四是虚拟农业。研究的重点也转向了自动控制的开发和网络技术的应用。国内研究的方向也转向了农业信息化服务体系的构建和网络延伸的应用等问题上来。本文就当今物联网和云计算的相关技术，结合大连本地农业信息服务模式发展现状，探讨如何构建具有大连特色的高效、快捷、实用的农业信息化服务模式，来解决存在于大连农业服务信息中的一些现实问题。

二、物联网与云计算概述

（一）物联网

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。物联网相对于传统的互联网而言，具有终端多样化、管理智能化和网络包容性强的鲜明特点。

（二）云计算

云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的计算方式，云计算的核心思想是将通过网络连接的计算资源进行统一的管理和调度，形成一个巨大的计算资源池向用户提供按需分配，这个资源池我们称之为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。狭义云计算是指互联网基础设施的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是互联网和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。通过这种方式，网络上的共享资源可以按需的提供给计算机和其他终端。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统。

三、大连本地农业服务模式发展现状

农村信息化就是现代信息技术在农业生产经营、政务管理及农村信息服务中实现普及应用的程度和过程。近年来，大连地区农村信息化建设取得了明显进展，信息化基础设施建设加快，信息服务体系进一步完善，政府主导型、社会参与型两大信息服务模式逐步形成，农民合作组织主导的社会化运作模式成效显著。政府主导型服务模式仍然是大连地区农村信息服务的主要模式。

目前，政府主导型服务模式蓬勃发展，各部委合力推进基层农村信息化建设。现实中，小规模农户占主体、农村中介组织有待完善、基层信息服务设施差、农民信息意识薄弱等因素决定了政府主导仍然是我国农村信息服务的主要模式。部委是贯彻中央精神、推动政府主导型服务模式发展的主要力量。农业部、工业和信息化部、商务部、中组部、文化部等部委相继实施了“三电合一”农村信息服务项目、信息大篷车、信福工程、农村党员现代远程教育工程、全国文化信息资源共享工程等，这些重大工程和项目推动了农村信息服务工作的深入开展，有效促进了农村经济社会发展和农民增收。

四、新时期农业信息服务的特点

（一）信息呈爆炸性增长

随着物联网的发展建设，提供信息的主体不在简单的只是人类，任何事物都有可能成为信息的来源。信息爆炸，是对信息近几年来快速发展的一种描述，形容其发展的速度如爆炸一般席卷整个地球。信息爆炸在农业信息领域体现在四个方面：一是官方的信息多，农户自己的信息少；二是各类宣传广告类的信息多，对农户起到实质性指导作用的少；三是理论性的信息多，实际数据少；四是综合性信息多，分类信息少。信息过载、方向性不明确等问题给信息服务的应用带了阻扰。

（二）数字化信息程度高

云计算系统超大规模的存储与物联网全方面的感知功能使农业信息的数字化程度越来越高。通过网站或者专业的系统，农户可以很快的查到自己所需的相关信息。数字化信息有以下几个特点：以多媒体为内容特征；信息资源类型多种多样；多层次的信息服务功能；更新速度快、时效性强；具备强大的检索系统；不受时间和地狱限制。多媒体技术的发展促进了数字化信息的发展，使农业信息数字化不仅体现在文字的信息化，图像、视频等更加直接的方式更容易被农民所接受。信息的数字化程度越高，对农业信息服务的发展越有利。

（三）终端多样化

信息采集和信息呈现是信息服务非常重要的环节，在传统上作为信息呈现的终端设备为电视、电脑、广播等。随着芯片技术的进一步发展，网络带宽成倍的增加，像手机、平板电脑等大量新的终端被应用到信息服务领域中；信息采集的终端设备也由传统的人工录入、扫描仪等向着传感器、照相机、摄像头等新型终端转变。

（四）信息需求个性化强

在信息的爆炸性增长和信息数字化的推动下，信息服务平台积累了大量的信息。如何将符合用户的个性化信息在海量的信息中筛选出来就显得至关重要。在农业领域中，对信息的需求因为地域、时间、不同个体的差异而有所不同，具体体现在信息内容和体现形式上。例如，在我国南北方由于地域的差异农户所关注的农作物就有所不同，北方关注像玉米等一年一季的作物，而南方则关注像水稻这样一年多季的作物。而随着时间的不同，农户所关注的方向也肯定有所不同，如随着农作物的生长阶段，关注点也由育苗信息、病虫妨害方面向着收割信息方向转变。另外由于信息需求人员不同对信息类型的要求也不尽相同，有人喜欢文字类的信息，有人则喜欢图片、视频等直观的信息。因此，在农业信息化服务方面，则更需要强调个性化服务。

（五）信息服务成本有所下降

信息服务的成本可分为两个部分即硬件组成成本和信息使用成本。近年来，随着电子元器件成本的下降和政府组织的一系列下乡惠农的政策实施，电脑等信息呈现设备的价格也在逐年降低。但对于一些收入较低的农民来说成本还是很高而负担不起，无法普及。像电视、广播等信息传播方式时间比较固定，但针对性不强，很难满足个体农户需求。另外，还存在着电脑操作比较复杂，上手难，对普遍文化素质不高的农户来说使用是一个难题。随着云计算系统的出现，将复杂的操作和大量信息处理放在云平台上，用户只需要一个简单的终端比如手机等就可以查询到自己所需的信息。这些设备要比电视、电脑这样的终端在价格上有很大的优势，而且操作也简单的多。虽然云计算系统的建立成本很高，但随着个体用户的增加云平台构建成本虽然不变，但对个体的信息服务来说会逐步降低。

五、大连农业信息服务模式构建

根据对云计算与物联网环境下的农业信息服务特点的详细分析与具体研究，结合当前大连本地的农业信息服务体系，本着充分利用现有资源并进行创新设计的原则，试图建立一个全方位、多角度、立体化、智能化、人性化与个性化的大连特色农业信息服务模式，着重研究在农业信息服务领域中物联网与云计算技术的整合。此模式主要由信息采集模块、网络模块、云计算模块和信息服务展现模块等组成。

（一）信息采集模块

信息采集模块由两部分组成，即信息收集和辅助表达。信息采集是指将各类农业相关信息收集起来，并将其进行转化，最后通过网络传到云计算平台进行分析和处理。辅助表达是指帮助用户进行简单的信息分析，从而使用户能够明确其所需的信息服务。

1.信息收集。由于我国地域广阔，受环境因素等条件的制约，致使我国在传统农业方面的信息收集一直处在既耗时又耗力的状态，效率极低，而且需要投入大量的人力物力。因此，有效的结合物联网技术，在田间地头布置大量的传感器来进行基础数据采集，形成一个立体的网络。另外，还可以结合监控设备在小范围的对实时性要求较高的农业环境进行数据采集，这样可以及时有效的对所监测的农业环境里的实时信息通过云计算平台进行分析和处理。

2.辅助表达。目前，我国农民的文化程度不高，还不能充分的利用终端设备进行信息的表述，从而导致不能准确地得到所需要的信息。因此，在农业信息服务领域中，如何进行准确的信息表达是至关重要的。为此，可以借助信息采集模块的信息采集功能，通过两个方面来辅助用户进行信息的表达。一是可以通过物联网技术来明确相关信息的关键词。信息搜索离不开关键词，关键词越详细，所得到的信息就越准确。通过物联网的传感器技术和定位技术可以提供更多更准确的关键词，来帮助用户得到所需的信息。二是可以通过简化信息输入来辅助用户进行信息的表达。通过一些简单的输入手段如手写板、触摸屏等来进行信息输入，这样可以使更多的农民来充分表达自己的意愿，不但不会减少信息的采集量，相反会大幅增加用户输入的信息量。

（二）网络模式

网络模式综合运用有线网络和无线网络，建构了一个具有高稳定性、实时性强、易于搭建的可实现无缝对接的网络系统。

有线网络在进行超远距离和大量数据传输时具有无线网络无可比拟的优势，有线网络不光具有稳定的传输速度，而且还拥有超强的抗干扰性。目前的有线网络有ADSL、光纤LAN等网络，通过交换机、路由器和Internet各级的终端设备可以实现互联。

无线网络可以分为两种，即无线传输网络和无线传感器网络。目前无线传输网络主要以Wifi、3G、Wlan等技术为承载网络，4G即第4带移动通信技术日前正在试验阶段，投产应用指日可待，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。随着无线技术的进一步发展，在不久的将来，原有的大容量、高速度的有线网络完全有可能被无线传输网络所取代，毕竟无线网络网络结构灵活，成本相对较低，更适合在各种复杂的地形下或者偏远山区等进行网络接入，将农业信息服务的推广尽可能做到最大化。

（三）云计算模块

云计算模块是一个层次化的系统结构，可以分为基础设施层、表示层、管理层和应用层。

1.基础设施层由大量的PC机、虚拟机和服务器组成，通过高速局域网方式将基础层所有节点联通的超大计算机群，利用容错机制和负载调度，实现文件存储和计算的功能。农户只需要知道云平台的入口，就能访问到这些计算机，不需要了解这些计算机的具体运算情况，对外界来说就是一个单一的系统。虚拟化技术和服务器集群技术的引入，提高了基础设施层的整体性能，使连入这些计算机群的农户实现资源共享，并可以提高弹性伸缩的资源需求，这样既可以提高服务质量又可以降低成本。

2.表示层直接面对用户，将其搜索到的信息和所需的应用直接展示给用户。本模式注重用户之间的交互作用，用户既是这些信息和应用的浏览者，也是这些信息和应用的创造者。在Web2.0等技术的模式下，用户可以不受时间和地点的限制分享各种信息和应用，用户可以得到自己的信息，也可以自己的观点。这些信息不断在网络累积，并且不会丢失。体现在实际中就是用户通过各种终端如电话、触摸屏、电子邮件等得到所需要的音频、视频、图像等信息和应用，用户也可以通过这些终端表达自己的意见，使其展示的信息和应用更加丰富。

3.管理层主要负责对基础设施层的管理，主要有两个方面的内容：资源监控和负载调度。有效的进行资源监控，才能有效的进行负载调度，所以资源监控是负载调度的前提。资源监控要对网络实行实时的监控，如果发现基础设施层的某一节点出现故障，要及时对其进行屏蔽，将此节点上的相关数据传送到其他节点上并通知管理员进行故障修复，在该节点故障修复后再重新纳入基础设施层。负载调度主要是保持基础设施层中的节点平衡，使系统资源可以得到充分利用和保证系统的高速稳定运转。在大规模基础设施的集群中，各个节点的负载注定是不均衡的。通过linux服务器集群和LVS调度技术，使用轮叫调度、加权轮叫调度、最小连接调度等调度算法，实现所有资源在整体负载和利用率上趋于平衡。

4.应用层实现的是实际终端侧的用户功能，并提供安全灵活的信息、检索和一些及时有效的信息交换服务，而不单单是一组服务的集合。应用层建设统一的目录体系，包括信息资源目录、服务目录等，提供统一检索和个性化检索、专家咨询等服务。

（四）信息服务展现模块

在信息服务展现模块里，通过结合物联网技术，使信息服务的内容更加丰富、信息服务的载体更加多样化和对信息服务的使用对象更加具有针对性。信息内容在形式上不光局限在文字、图像上，还将体现在音频、视频、动画等更加直观的表现形式上。信息服务的载体也不光局限在传统的报纸、广播、电视等媒体上，由于物联网技术的引入，一些简单便携的设备如手机、平板电脑等将得到广泛的应用。通过物联网的一些技术如RFID技术、智能芯片技术和智能识别技术等，将使用户所得到的信息服务更加具有针对性。

六、结论

本文结合物联网和云计算的一些相关技术，并根据当前大连本地农业信息服务的现状，提出了一种在物联网和云计算环境下的农业信息服务模式。该方案通过整合物联网和云计算相关技术，解决了当前在农业信息服务中存在的一系列问题，例如信息服务个性化不足、实时数据采集难和用户使用信息服务难等。随着物联网规模的不断扩大，云计算技术的不断发展，未来的农业信息化服务将进入一个高速发展的全新阶段。

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[3]梅方权.农业信息化带动农业现代化的战略分析[J].中国农村经济，2001（12）：22-26

物联网与云计算篇（10）

中图分类号：C35 文献标识码： A

引言

在信息爆炸的当今时代，信息的传播早已是最关键也是最基础的步骤。而相较于以前来说当今需要存储和计算的数据呈指数型增长。传统的硬件架构服务器与运算器面对如此强大的数据量只能望洋兴叹。所以需要一个超级计算机协助用户来处理数据，而对于个人来说这样的运算能力是无法迅速处理海量数据的，有人提出如果将互联网当做一台主机的话，所有的这些问题都会迎刃而解，于是云技术应运而生。 云计算一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式，发展前景非常广阔。

一、云计算的概念

狭义云计算指厂商通过分布式计算和IT基础设施的使用模式，以免费或者按需租用方式向企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务。广义云计算是指厂商利用互联网闲散计算和存储资源，为企业用户提供按需即取的高效的服务方式。

云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种服务的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。 通俗的理解是，云计算的“云”就是存在于互联网上的服务器集群上的资源，它包括硬件 资源（服务器、存储器、CPU 等）和软件资源（应用软件、集成开发环境等），本地计算机只需要 通过互联网发送一个需求信息，远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返 回到本地计算机，最大的特点就是建立在虚幻的基础上进行工作的。用一种比喻说法，云就是网络、互联网的上的你一个人的活 N个人帮你干。

二、物联网的概念

物联网现已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。目前，我国物联网发展与全球同处于起步阶段，初步具备了一定的技术、产业和应用基础，呈现出良好的发展态势。

物联网：是指在现实世界中，那些具有一定的感知能力，识别能力或者具有其他智能化特点的传感设备。除了我们刚才提到的传感器，RFID以外，像二维码，小范围的无线传输技术，或者一些移动通信的模块等等，都可以算在其中的范围内。总的来说，物联网技术基本就是通过网络设施实现信息的传输和管理的技术，从而让人们可以打破空间距离的限制，更好的实现隔空交流或者是设备的控制。

物联网的核心和基础仍然是互联网，是对互联网的延伸和扩展；其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通讯。物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和 IT 基 础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物等，另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。而在物联网时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球。

三、云计算与物联网之间的关系

1、物联网的发展离不开云计算，物联网对云计算有着很强的依赖性。

首先，云计算从两方面促进物联网的实现。一方面，它是物联网技术中的核心部分。由于云计算通俗的说就是一个用于处理数据的计算平台，通过强大的云计算技术可以使物联网中各类物品的实时动态管理和智能分析变得可能。另一方面，随着物联网规模的迅速扩大，其发展自然和云计算结合起来。当物联网中涉及的物品不多时，可能不需要云计算便可以进行数据的处理、分析，但当整个行业都整合起来形成一个行业物联网时，就不能不在云计算的基础上才能运行起来。

其次，云计算将互联网与物联网智能结合在一起。云计算的创新型服务交付模式，简化服务的交付，加强物联网和互联网之间及其内部的互联互通，可以实现新商业模式的快速创新，促进物联网和互联网的智能融合。

最后，云计算（Cloud Computing）是效用计算，网络存储等网络技术发展相结合的产物。通过在云计算的技术支持下，物联网可以更好的增强自身数据储存、分析、处理的能力，完善了在技术方面的某些缺陷。所以物联网对云计算有着很强的依赖性和应用共享性。也是的使物联网的出现及发展成为可能。

2、云计算与物联网的融合

它们互不隶属，但它们之间却有着千丝万缕的联系。 物联网与云计算都是基于互联网的，可以说互联网就是它们相互连接的一个纽带。人类是从对信息积累搜索的互联网方式逐步的向对信息智能判断的物联网方式前进。而且这样的信息智能是结合不同的信息载体进行的。互联网教会人们怎么看信息，物联网则教会人们怎么用信息，更具智慧是物联网的特点。由于把信息的载体扩充到“物”，因此，物联网必然是一个大 规模的信息计算系统。 通过前面的分析可知，物联网就是互联网通过传感网络向物理世界的延伸，它的最终目标 就是对物理世界进行智能化管理。物联网的这一使命，也决定了它必然要由一个大规模的计算 平台作为支撑。 由于云计算从本质上来说就是一个用于海量数据处理的计算平台，因此，云计算技术是物 联网涵盖的技术范畴之一。随着物联网的发展，未来物联网将势必产生海量数据，而传统的硬件架构服务器将很难满足数据管理和处理要求。如果将云计算运用到物联网的传输层与应用 层，采用云计算的物联网，将会在很大程度上提高运行效率。可以说，如果把物联网当作一台主机的话，云计算就是它的 CPU。 3、云计算的实用技术是物联网实现条件

要实现云计算对物联网的服务支撑，云计算的关键技术有着很大程度的影响。具体来说， 云计算的超大规模、虚拟化、多用户、高可靠性、高可扩展性等特点正是物联网规模化、智能 化发展所需的技术。

①虚拟化技术，也是云计算的基础。尽管云计算和虚拟化并非捆绑技术，二者同时使用仍可正常运行并实现优势互补。云计算和虚拟化二者交互工作，云计算解决方案依靠并利用虚拟 化提供服务。为了提供“按需使用，按使用付费”的服务模式，云计算供应商必须利用虚拟化 技术。因为只有利用虚拟化，他们才能获得灵活的基础设施以提供终端用户所需的灵活性。实现了 IT 虚拟化，能真正实现资源共享和 IT 服务能力的按需提供，这其中关键技术就涉及到服 务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化，当然如果能够将服务器、网络和存储进行融合，让服 务器与网络之间，网络与存储之间也能够达到资源共享的虚拟化，这将会在计算能力的有效利 用，服务能力的错峰处理等方面更具有吸引力。

②高可靠性，高可扩展性。在未来物联网中，每个连网物体都会有一个标识，分配一个IP 地址，进而接入网络。数十亿甚至数百亿的传感网络节点需要进行配置、管理和监控，这 就需要物联网运营平台具备节点参数配置、节点状态监测、节点远程唤醒/激活/控制、节点故 障告警、节点按需接入、节点软件升级、节点网络拓扑展现等功能。要实现这些功能，要求计 算平台必须高度可靠，又要易于扩展。而云计算使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换 等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机更加可靠；另外，云计算的规模 可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。这使得云计算为物联网提供支撑服务进一步成为可能。

四、存在的问题与挑战

1、建设物联网所面临的主要挑战

（1）标准问题。由于当今世界各国在物联网方面制定的技术标准互不相同，因此很难兼容。如果技术标准得不到统一，物联网将很难在世界范围内互联互通，或者实现世界范围内的 跨越性发展。

（2）安全问题。由于物联网中万物互联，必然有大量的数据用于物物之间的通信，各类物体行为模式的数据存储、分析、处理等等，这可能会引起一系列的数据安全问题。尤其是随着 物联网的快速发展与应用，保障数据的安全性就愈加重要。

（3）协议问题。从根本上讲，物联网是互联网在物质世界的延伸。因此，物联网的核心层面仍然是基于 TCP/IP 协议的。然而，在接入层面上，物联网协议种类繁多，出现了协议不同 意的情况。因此，物联网需要有统一的协议支持。

（4）IP地址问题。与互联网类似，在物联网中，每一个接入网络的物体都要有一个惟一标识，分配一个 IP 地址。互联网中 IP 的需求问题似乎没那么突出，但物联网中涉及几十亿、甚 至几百亿的的物体。而 IPv4 地址即将耗尽，因此加快 IPv6 技术的研发，并解决与 IPv4 的兼 容问题，将直接影响着物联网的发展规模。

2、云计算平台所面临的主要挑战

（1）数据安全性问题：用户数据的安全问题是云计算平台不得不考虑的问题。这里面包含 两层意思：一要在技术上、管理上确保数据安全；二要让用户确信服务商能够保证数据安全。 另外，也需要对数据的容错性、连续数据保护等方面加以关注。

（2）个人隐私的保护问题：在云计算平台中，每个用户都处在开放的环境中。在该平台中 无论是提供或者接受服务，都有可能将个人隐私不经意间暴露出来。长此以往，将可能引起一 系列意想不到的问题。因此，如何加强对个人隐私的保护对云计算来讲是一个重要的问题，也 是云计算必然要面对的挑战。