云计算技术概论汇总十篇

时间:2023-07-18 17:06:58

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇云计算技术概论范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

云计算技术概论

篇(1)

关键词:

云计算人才培养OpenStackHadoop

自Google公司提出“云计算”概念以来,云计算[1-3]得到了产业界的广泛关注。互联网巨头纷纷推出自己的云计算平台,如Amazon的AWS,微软的Azure,Google的GAE等;国内的百度、阿里巴巴、腾讯等也推出自己的云计算平台。在我国,自《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将云计算列为战略性新兴产业重点以来,我国政府制定了一系列指导及规划政策促进云计算发展[4]。同时地方政府对发展云计算保持高度热情,我国累计已有30多个省市了云计算战略规划、行动方案或实施工程。如北京市政府开展“祥云工程”;上海市政府开展“云海计划”;无锡市基于IBM云计算技术架构搭建商务云、开发云、政府云等多个平台[5]。随着云计算技术的成熟,高校怎样根据技术的发展培养合格的云计算人才具有重要的意义。华南理工大学广州学院计算机工程学院根据学校的定位,以应用型人才培养的技能需求为根本出发点,根据调研企业需求,设置云计算人才培养的相关课程,为云计算人才培养教学计划提供建议。

在云计算平台中,OpenStack和Hadoop是两个非常重要的开源平台。OpenStack云计算平台,提供基础设施服务(计算、存储等)。2012年就坐拥51%的市场占有率;时至今日,OpenStack产品在开源云计算市场的占有率已达69%。Hadoop的出现是计算技术发展进程中一个重要的里程碑,它使实用的大规模分布式计算和存储成为可能。Gartner也估计,2016年,该市场规模将快速增长至8.13亿美元。AlliedMarketResearch调查报告显示,2013年至2020年,全球Hadoop市场份额将以58.2%的年复合增长率,从20亿美元增长至50.2亿美元,增长幅度超24倍。基于OpenStack和Hadoop在企业中的广泛应用,本人在51job中搜索OpenStack和Hadoop的相关人才技能要求,为课程设置提供依据。

1OpenStack人才技能要求与课程设置

在51job搜索“云计算”招聘职位,共搜索到8755条结果。适应应用型本科院校毕业生从业的相关职位有:云计算运维工程师,云计算平台开发工程师等。其中Openstack运维人才技术需求岗位数为583个,各企业相同的需求:熟悉linux系统的监控和常用服务的安装、配置;熟悉网络基本配置;熟悉MySQL等数据库的维护工作;熟悉OpenStack产品及各个组件(Nova,Swift,Quantum或Neutron,Cinder等核心组件);熟悉KVM、Xen等虚拟机技术。同时有少数企业根据企业的业务需求提出自己的技能需求,主要有:熟悉SDN相关技术;熟悉Bash等脚本编程语言,熟悉Python语言;熟悉负载均衡技术;熟悉常用开源监控工具,如Nagios、Zabbix等。

搜索到的Openstack开发人员岗位数1009个,主要技能需求为:熟悉Libvirt,熟练使用ComputeAPI、ImageAPI;熟练至少一种虚拟化技术;能基于OpenStack模块进行二次开发。云平台前端开发需求岗位8个,主要技能要求:精通html/xhtml、DIV,CSS等网页制作技术;精通JavaScript、Ajax等Web开发技术;熟悉?Web框架和类库,如Django,bootstrap、angularjs、jquery。虽然云平台前段开发需求少,都此类人才不但可以从事云平台的前端开发,也可以从事Web开发的前端开发,市场需求量很大,因此也单独列出。针对企业对人才的需求状况,拟定培养OpenStack相关人才培养的主要课程:①高级网页设计与制作,内容有Html,css,JavaScript,JQuery;②网络操作系统,内容有Linux操作系统的安装、使用、性能调优,Shell编程;③云计算概论,内容有OpenStack安装与维护;虚拟化技术;常用开源监控工具和负载均衡工具;Libvirt使用;(4)云计算应用开发。内容有Python编程,OpenStack组件API。

2Hadoop人才技能要求与课程设置

在51job以“Hadoop”为关键字进行搜索,结果有6737条,统计各企业对人才技能的要求,总结为:熟悉Linux系统;熟悉Linux/Unix环境下的Java编程;熟悉hadoop相关各种开源项目;掌握MapReduce处理问题思想;熟悉SQL数据库操作(Oracle、MySQL等);能处理海量结构化数据的挖掘,挖掘算法优化,进行数据分类及分布统计。根据技能需求,拟定Hadoop相关人才培养的主要课程为:Java面向对象程序设计;网络操作系统;数据库原理与应用;数据仓库与数据挖掘;Hadoop大数据处理,主要内容有Hadoop体系结构,HDFS,Map/Reduce,HBase。

篇(2)

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.02.063

1 文献综述

1.1 企业整体信息资源共享化

在很多大型企业,企业员工年末出差往往因未及时订购机票而耽搁或者购买高价机票,导致差旅费逐年增加;大量公用车辆的闲置以至于每年有200万元的资金浪费;后勤物资在私人利益参与下形成的供给机制一定程度上导致职工真正享受的福利锐减;母子公司后勤业务没有太多联系,很多本可以共享的资源未能被节约。

信息资源规划(Information Resource Planning,IRP),是指对企业生产经营所需要的信息,从采集、处理、传输到使用的全面规划,强调生产线上信息资源(Information Resources)的统一与协同[1]。但多年来分散开发或引进的信息系统,形成了许多“信息孤岛”,缺乏共享的、网络化的信息资源,系统集成难题一直无法解决。后勤,一个涉及企业各个层次的领域,其涵盖面在企业活动中最为广泛。以后勤为中心搭建集成化的网络平台,可以将模块化的“信息孤岛”连接起来,实现企业整体信息资源共享化。[2]

1.2 重构后勤价值链模型

波特在《竞争优势》一书中第一次以战略管理的方法提出了价值链的概念。他认为:“每个企业的价值链都是由一系列能够创造价值、互相联系、互相独立的作业构成。每一个价值活动所创造的企业价值各不相同,也不是每一个价值环节都能给企业创造价值,只有基于战略环节的价值活动才能给企业带来价值优势,所以企业要想提高竞争能力,只要提高价值链某些关键环节的竞争能力。”如图1所示。[3]

依据“核心竞争力”理论,后勤服务在公司战略层面,应纳入外包业务的范畴。在云计算背景下的后勤服务,价值链模型发生了重构。后勤不再只是辅环节,进一步完善的后勤能够大大提高企业的竞争力。如图2所示。

后勤服务也能带来其他业务收入,后勤与前面的主营业务已经没有严格的界限,后勤能够作用于主营业务,是企业不可或缺、提高企业竞争力的重要组成部分。零售企业的后勤云平台在解决后勤服务的同时,将整个产业链上的企业凝合为一体,共享同一个资源平台,大大提高了在文化、物流等方面的实质效率和品牌形象[4]。

综上所述,古人言“兵马未动,粮草先行”,而20世纪的后勤管理模式在现在的企业规模发展下已经不能适应,后勤服务效率低下、服务范围大大受限、服务体制生硬不灵活。随着3D打印机的出现,轰轰烈烈的第三次科技革命开始了[5]。本文基于云计算技术提出一种新的后勤组织模型,并结合云计算在后勤中潜在的应用形式,阐述新技术下大型企业后勤的发展前景。

2 云计算在大型企业后勤服务中的主要应用

云计算是IT领域中的各种“计算技术”的一种,在技术体系上,它重点关注计算和存储,而将面向终端用户的所有工作交给应用服务提供商。云计算中的“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提供相应需要的资源并将结果返回到本地计算机,所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。就云计算的服务类型而言,主要有 IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务),分别面对海量数据存储的基础设施环境、系统集成商、终端客户。正是基于云计算这种集成信息、共享信息的新型计算模式,IBM、GOOGLE、亚马逊等大型企业都在逐步探索并提供基于云计算的应用服务,比如在后勤服务方面[6-7]。

在云计算技术方面,中国在世界上的发展水平处于前列。在中国的一些大型企业,也已经将该技术引入后勤领域,相继建立了财务云、人事云、供应云、会议云、运输云[8]。本文就其中的财政云、运输云、会议云、供应云四块应用进行重点分析。

2.1 财务云

财务云的应用范围主要涉及企业费用服务、应付账款管理、资金管理、差旅费申请、商旅服务。在财务云应用下,企业职工出差的机票、酒店预订问题将通过企业财务云与特定的航空公司和酒店的接通平台直接解决。这样的模式,一方面,简化了手续,为出差在外的员工提供了便利;另一方面,常年与同一家或几家航空公司、酒店合作,有利于降低服务成本。此外,财务云是一个涵盖整个企业集团的平台,企业所有的现金流量都在这里集中反映,这可以很好地控制资金财务,充分避免了公款私用、账外账的情况。

2.2 会议云

会议室管理、会议设备管理、会议预订、电视电话会议、远程组会等与会议相关的活动问题都在会议云里得到解决。在会议云被运用之前,一个公司组织开会,往往会出现会议室不够用、设备损坏的问题,一个大型集团组织电视电话高层会议,也往往会出现几位成员因出差在外而缺席的情形。

这一切看似不重要却累积起来的小问题,并不利于企业计划顺利推行。在会议云的应用下,会议室采用预约制度;设备损坏情况在云里面都有记录,损坏设备由专门人员统一及时更换;所有高层的日程表在云里统一得到反映,系统将会议时间自动选择在出席率最高的时段里;因事缺席会议的人员可以在会议云里搜索会议整个过程记录。而这一切,只需建立一个会议云平台即可。

2.3 运输云

运输云是企业集团里应用最频繁的云平台。举一家中国知名企业的例子,其运输云控制中心在西安,负责全国各地分公司的运输车辆的调配。在大型企业集团里,过去常常是每个分公司独立运营一支车队。这样带来的问题就是某一分公司去另一个地方运输货物时因为需要去特定的原料厂取货再运送到目的地,就会耗费很多时间。而引入云计算技术之后,全国范围内的车队在某个时刻的地理定位就可以知道,当某一客户发出领货需求时,可以在控制中心找到此刻满足“到原料中心取货―到客户所在地送货―车队有足够精力”这一条件的总时间最短的车队。从长远来看,这就大大提高了送货效率并且节约整个集团内的成本。

此外,运输云平台可以承接外包业务[9]。接入其他企业的计算机需求网络,在本企业车队运输力充足的情况下,接下同一条路线其他企业的货物运输任务,获得其他业务收入。

2.4 供应云

企业创造利润的途径之一就是控制成本,这在拥有庞大组织的大型企业尤为重要。为适应现代社会信息化跨越发展,大型企业物料供应网络科技化势在必行。

云计算在大型企业后勤供应领域的应用模式可以从两个方面着手,一是改造原有平台或者重新构建基于云计算模式的业务平台,利用经过分析处理的感知数据,通过浏览器为用户提供包括原材料监控、物料调配等服务[10];二是建立云计算模式的数据存储中心,提供数据挖掘和资源共享功能,在各分公司之间实现资源集约分配。因此,根据云计算IaaS、PaaS、SaaS的三个层次原理,本文提出了基于云计算的大型企业后勤服务平台架构,如图3所示[11]。

3 关于云计算在大型企业后勤中应用的启示

3.1 获得经济与社会效益

大型企业后勤服务模式转入平台式运行轨道,改变了后勤服务模式,创造出可观的经济价值和社会价值,同时也加快了企业后勤部门职能转变进程,提高了后勤服务效率和管理水平。

从微观角度看,财务云的情况前文也有所介绍,可以利用财务云以优惠价向合作航空公司预订整个集团员工所需机票。这样,该企业就可以接受其他没有云平台的企业的机票预订业务,收取一定的费用,开辟后勤机票酒店预订业务。运输云同样可以这样,接受同路线其他企业运输工作,运用“见缝插针”原理,高效利用运输车队的闲置资源。从宏观角度来说,云平台在后勤的研究应用,为中国后勤的发展做出了很大贡献,顺应当前中国从制造业大国向服务业大国的角色转变形势,是中国服务业发展的里程碑[12]。

3.2 信息预测,完善后勤服务体制

企业管理信息化的实质是利用现代管理科学和信息技术建立现代信息网络系统,使企业管理活动各个环节通过信息的快捷流通和有效服务,实现资金流、物流和工作流的整合,达到企业资源的优化配置,不断提高企业管理的效率和水平,进而提高企业经济效益和核心竞争能力的过程[13-14]。企业资源的优化配置是通过信息资源的开发和有效利用来实现的。在现代企业中,没有反应快捷的现代信息网络,就不可能及时有效地优化配置企业资源,降低生产或服务的成本,提高质量,应对激烈的市场竞争。

云计算本身就是信息集成、资源共享的一个平台。利用云计算技术,对后勤信息进行整合分析,预测未来的后勤需求。这个应用在零售业这类后勤与市场结合紧密的行业尤为突出。如一个大型企业可以通过酒店预订的情况,看出今年业务的活动范围,从而分析出活跃市场与待开发市场。

3.3 云计算背景下后勤优化的前景

后勤影响范围广,尤其是当它关乎大型企业。从员工的教育到医疗,从饮食管理到运输控制,从人事调动到会议调整,企业的日常活动离不开后勤的支持。优化后勤能推动企业在日常非经营活动,为日常经营活动铺平道路。

在云计算技术的背景下优化后勤,紧跟时代步伐,在技术上为企业活动提供便利,节约成本,提高效率。同时,由于云计算在世界范围内发展还处于起始阶段,各国技术水平差异小,此时发展云计算技术在后勤中的应用,有利于走在时代前沿,为云计算在企业其他领域的发展奠定基础。

参考文献:

[1]马海群.数字信息资源的国家宏观规划与管理[M].北京:知识产权出版社,2010.

[2]王敏.德国《云计算行动计划》解读[J].信息化建设,2011(4):49-51.

[3]迈克尔・波特.竞争优势[M].北京:中信出版社,2014.

[4]陈志祥.敏捷供应链供需协调绩效关联分析与实证研究[J].管理科学报,2005(1):81-90.

[5]胡迪・利普森,梅尔芭・库曼.3D打印:从想象到现实[M].北京:中信出版社,2013.

[6]王雪媛.基于云计算的知识管理[J].信息系统工程,2011(1):62-63.

[7]雷万云.云计算――企业信息化建设策略与实践[M].北京:清华大学出版社,2010.

[8]陆嘉恒,文继荣,毛新生,等.分布式系统及云计算概论[M].北京:清华大学出版社,2011.

[9]刘国红.企业后勤服务外包研究文献综述[J].湘潮(下半月)(理论),2009(10):50.

[10]乔尔・D.威斯特.供应链管理[M].北京:机械工业出版社,2006:55-58.

[11]俞华锋.基于云计算的物流信息平台的构建[J].现代电子技术,2010(1):51-52.

篇(3)

随着信息数据不断的发展,信息及数据的密度逐渐提高,云计算也成为一大热点逐渐进入人们视线,已经是目前最受关注的话题及新技术。现阶段,云计算被广泛的应用于互联网及计算机行业,包括微软、谷歌、IBM等大企业都逐步退出了自己的云搜索引擎、云计算平台、云网络信箱等。云计算核心技术有其独特的优势,在广电系统中也有较好的发展前景。

一、概论云计算理念及起源

在传统的信息技术模式中,如果企业要建立起一套IT系统,不光要购买相应的硬件设施,还要具备购买软件的许可证,然后请专业的服务人员进行维护,保证系统的正常运行。假如有一种服务,可以专门的为多数企业提供其所需的相应硬件及软件设施所带来的服务,那么企业就能够用少量的租金租赁到相应的服务,从而促使企业不用花费大量资金购买相应的设备提供服务的费用,有效降低了企业成本。通过科研人员的不断探索,云计算诞生了。谷歌是最早提出云计算概念的企业,因为谷歌早期的创业者并没有大量资金购买那些比较昂贵的商用服务器进行搜索引擎的设计,仅能选择比较廉价的Pc作为业务需求支撑,利用自己的才智最终成功的利用软件优化技术将相应的PC集群的稳定性做到了高于商用服务器,更好的支撑业务,在成本上却大大低于商用服务器标准配置的费用。

二、云计算核心技术的优势

1.拥有科学简便的编程模型

MapReduce为谷歌所开发的Python、java、c++变成模型,为一种简化了的分布式的编程模型及高效任务调度模型,可以对大规模的数据及进行并行运算,非常方便。

2.具有海量数据分布存储的技术

云计算系统主要是大量服务器组成的,能够为大量用户进行服务,因而云计算系统进行数据存储的时候主要采用的是分布式存储方式,利用冗余存储这种方法能够使相应数据可靠性得到充分的保证。目前,云计算系统当中使用比较广泛的数据存储系统为谷歌公司的GFS及Haddoop团队所开发的GFS开源实现HDFS。

3.拥有海量数据的管理技术

云计算要分析并处理海量的、分布的数据,因而,数据管理技术一定要可以对大量数据进行高效管理。云计算系统当红总的数据管理技术通常采用的都是谷歌工期开发的BigTable数据管理技术以及Hadoop团队所开发的开源数据管理模块,也就是HBzse模块。

4.高效的虚拟化技术

通过虚拟化技术可以将软件应用同底层硬件的隔离,虚拟化技术一方面包括将单个资源划分成若干个虚拟资源分裂模式,另一方面也包括将多个资源整合成一个虚拟资源聚合模式。按照虚拟对象能够把虚拟化技术分成计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等几种。

5.拥有较强的云计算平台管理技术

云计算系统平台管理技术能够使大量服务器进行协同工作,对相应业务进行方便快捷的开通和部署,及时发现并恢复系统故障,通过自动化、智能化方法使大规模系统运营真正实现。

三、云计算在广电系统中的应用

云计算这项新技术的优势通过在互联网中的应用已经得到了充分的展示,可是广电云平台建设绝不可以照搬照抄互联网模式,一定要采取因地制宜的方式植入广电行业资深特色,还必须对诸多问题进行持续的探讨及完善。

(1)云计算契合了广电需求

在我国三网融合工作得到不断推进的背景下,现阶段全国第一批的12个三网融合试点的名单已经公布了,三网融合工作也真正进入到了实施的阶段。在这种情况下,电视台、有限网络公司、电台不仅应储存并管理海量的信息内容资源,还要整合视频、数据等多种多样的信息资源,提供一种综合性的信息服务,从而提高了对存储容量、计算效率等方面的要求。云计算能够有效实现共享硬件资源,架构扁平化的网络,不仅能够有效降低成本,还可以充分实现存储海量内容资源及分布式计算。广电行业对资源整合的需求同云计算独有的优势实现了高度契合,因而在未来,广电行业中一定会广泛的应用前景。

2.在广电系统中应用云计算的安全性

广电行业是一个有着较高的知识产权行业,在目前所使用的安全技术的前提下,能够利用云计算技术,加强数字电视播出的安全性。云计算技术当中具有最安全、最可靠的数据存储中心,所以用户就不用在担心丢失数据、病毒入侵等问题。利用云计算的强大计算功能,可以对不同用户设置不同体系密码,从而强化对云端客户授权及认证。此外,还能够利用云平台实时防护的措施,保证广电行业相应增值业务的安全性。三网融合以后,相应的数字电视增值业务会拓展到各个领域当中,多种双向互动业务,更需哟啊具有较强的金融安全保护。云计算通过其强悍的计算能力,能够方便的对数字电视从前端一直到终端、终端存储、双向链路等实行全局的监控,从而达到立体式的安全防护。

3.三网融合下的云计算商业模式

随着云计算技术的不断发展,广电行业中对其的应用日益广泛,为人们的生活带来了巨大的变化,并将产生更加深远的影响。在三网融合的不断推动下,各种业务都能通过机顶盒、移动终端、PC等实现互动,从而使云计算在广电增值业务当中发挥更大的作用。

四、云计算核心技术在广电系统中的关键性因素

1.政策导向问题

在我国,广电系统有着商业性及宣传性两重属性,业务的开展会受到有关政策的影响及制约,例如广电系统怎样建立起云计算系统、可以开展什么业务、系统的规模应多大等等。目前我国还没有比较明朗的政策导向,所以在广电系统内进行大规模云计算系统的部署还不太恰当。

2.行业趋同问题

因为我国的广电行政管理体系比较松散,缺乏规范的技术标准,所以在行业内部署公有云系统,还需要很长时间统一相应的标准并获得国内行业单位的支持及认同,所以在一定程度上阻碍了云计算在广电行业内的应用。

3.资金配套问题

篇(4)

0 引言

随着计算机网络技术的高速发展,云计算技术对信息产业的影响日益深远,产业界推出了一系列基于云平台的服务,但在已经实现的云平台服务中,安全问题一直令人担忧。安全和隐私问题已经成为阻碍云计算普及和推广的主要因素之一。2011年1月21日,来自研究公司ITGI的消息称,考虑到自身数据的安全性,很多公司正在控制云计算方面的投资,在参与调查的21家公司的834名首席执行官中,有半数的官员称,出于安全方面的考虑,他们正在延缓云的部署,并且有三分之一的用户正在等待。为了能够减少云计算带来的安全风险,让云计算得以长足发展,安全策略的研究尤其重要。

在成熟的计算机安全技术中,主要包括病毒防护技术、入侵检测技术、应用安全技术等等,它们在传统的计算机安全策略中发挥了良好的作用。但是,在新颖的云计算平台上,单一的安全策略功能捉襟见肘,各种技术的整合成为专门针对云计算开展安全策略研究的重点。本文将对入侵检测技术和分布式网络技术进行整合研究,从而实现一种云平台安全架构策略。

1 分布式入侵检测技术

入侵检测(Intrusion Detection)是对入侵行为的检测。它通过收集和分析网络行为、安全日志、审计数据、其它网络上可以获得的信息以及计算机系统中若干关键点的信息,检查网络或系统中是否存在违反安全策略的行为和被攻击的迹象。入侵检测作为一种积极主动地安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。因此被认为是防火墙之后的第二道安全闸门,在不影响网络性能的情况下能对网络进行监测。

根据信息来源的不同,入侵检测技术可以分为基于主机的入侵检测、基于网络的入侵检测以及分布式入侵检测三种。一般基于主机的入侵检测技术主要使用操作系统的审计、跟踪日志作为数据源,某些也会主动与主机系统进行交互以获得不存在于系统日志中的信息以检测入侵。而基于网络的入侵检测技术常常通过被动地监听网络上传输的原始流量,对获取的网络数据进行处理,从中提取有用的信息,再通过与已知攻击特征相匹配或与正常网络行为原型相比较来识别攻击事件。随着网络的发展,网络结构日益复杂,传输数据量随之增大,而网络中的攻击手段也层出不穷,其中广泛采用的分布式拒绝服务(DDoS:Distributed Denial of Service)应用环境中的海量存储和高带宽的传输技术,使得传统的入侵检测不能满足系统需求,分布式入侵检测在此状况下应运而生。分布式入侵检测使用分布式的方法对分布式的攻击进行检测,采用检测信息的协同处理和入侵攻击的全局信息提取以及分布式数据的融合作为关键技术,能够在数据收集、入侵分析和自动响应各方面最大限度的发挥入侵检测策略的优势,因此,分布式入侵检测成为现代主流IDS的发展趋势。

2 基于分布式入侵检测技术的云平台安全架构策略

云计算平台具有数据和服务外包、虚拟化、多租户和跨域共享等特点,在这些特征中,虚拟化是基础。在云计算中,软硬件资源通过虚拟化实现多用户共享,保证了IT资源利用效率和灵活性的最大化,优化了资源的使用,节约了能源和硬件设备,并简化了管理,有效的降低了成本,这是云计算得以迅速发展的根本所在。然而,虚拟化技术也引入了比物理主机更多的安全风险。由于传统安全策略主要适用于物理设备而无法管理虚拟机和虚拟网络等,因此使得传统的基于物理安全边界的防护机制难以有效保护基于共享虚拟化环境下的用户应用及信息安全。资源虚拟化支持不同租户的虚拟资源部署在相同的物理资源上,方便了恶意用户借助共享资源实施侧通道攻击,用户的机密数据有可能因此泄露,或者黑客利用虚拟机进行DOS攻击。

对于云计算的安全保护,通过单一的手段是远远不够的,需要有一个完备的体系。传统安全技术,如加密机制、安全认证机制、访问控制策略通过集成创新,可以为隐私安全提供一定支撑,但不能完全解决云平台的安全问题,需要进一步研究多层次的安全体系,为云平台安全保护提供全方位的技术支持。云安全联盟CSA在“云计算关键领域安全指南”中提出了云计算的安全运行措施,其中便包括了安全加固虚拟机镜像。根据以上研究表明,通过在物理机、虚拟机和虚拟机管理程序三个方面增加分布式入侵检测功能模块,加强虚拟机的安全。基于分布式入侵检测技术的虚拟机安全策略如图1所示。

图1 云计算平台安全策略

采用这种方式搭建云平台,可以结合分布式入侵检测监控系统的功能,实现用户不能突破虚拟机的界限、虚拟机之间安全隔离、虚拟机内部的安全监控与恶意代码过滤,提高云平台基础设施的防攻击能力,最大限度的保护云平台中资源的隐私与安全,确保云计算平台的服务有效性和连续性。

3 结论与展望

分布式入侵检测技术与云平台的完美结合,可以实时监测各种非法入侵行为,同时也可以在发生入侵事件时给予实时报警,实现了从底层物理机到虚拟机的安全监控,防患于未然,给云平台服务提供了更完善的应用服务,为推动云平台的普及和推广提供了有力的技术支持。

【参考文献】

篇(5)

摘 要:在阐述云计算发展现状和服务基础上,构建了农业综合信息服务云平台体系结构,认为云平台具有低成本、获取服务途径便捷、服务内容丰富、服务方式个性化、资源整合等优势。

关键词 :农业信息服务;云计算;云服务平台;体系结构

中图分类号:S126 文献标志码:A 文章编号:1000-8772-(2015)05-0122-02

收稿日期:2015-02-08

基金项目:湖北省教育厅人文社会科学重点研究项目(14D047)。

作者简介:黄蓉(1985-),女,湖南湘潭人,硕士研究生,助教。研究方向:电子商务。

农业信息服务是指以涉农信息需求为中心的信息服务机构开展信息的搜集、生产、加工和传播等服务工作,包括农业信息技术服务、农业信息产品服务和农业信息咨询服务[1]。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出大力发展云计算,“加强云计算服务平台建设”。在云计算时代,农民利用各种简单的用户终端,综合有线及无线网络在云端获得所需信息成为可能。如何借助云计算开展农业信息服务,值得进一步研究和探讨。

一、云计算概述

(一)云计算的概念

关于云计算的定义,国内外学者尚未形成共识。美国国家技术与标准局(NIST)信息技术实验室所给出的云计算定义较中性、全面、系统。

NIST定义:云计算是对基于网络的、可配置的共享计算资源池能够方便、随需访问的一种模式。这些可配置的共享资源计算池包括网络、服务器、存储、应用和服务。资源池以最小化的管理或通过与服务提供商的交互可快速地提供和释放。

(二)云计算发展现状

自2006年谷歌公司提出“云计算”以来[2,3],其受到了国内外专家的关注。谷歌公司最先启动“Google101”计划,进行“云”系统的开发,目前Google已有多个云应用。Amazon在2006年推出弹性计算云,其内容包括4大核心服务: 弹性计算云、简单排列服务、简单存储服务和数据库服务。IBM 于2007年11月提出“蓝云”计划,目标是为了减少信息安全等公有云存在的问题。Apple投资10亿美元建立了新数据中心。

自2008年以来,我国先后成立了无锡云计算中心、北京工业大学云计算中心、中化云计算中心以及东营黄河三角洲云计算中心。2009 年,国内首个“电子商务云计算中心”在南京建立。2010年10月,国家工信部与发改委联合通知,表示将在无锡、北京、深圳、杭州、上海等5个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作。

(三)云计算的服务

根据NIST的定义,云计算有三大服务模式:IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、SaaS(Software as a Service,软件即服务)、PaaS(Platform as a Service,平台即服务)。[4,5]

1.IaaS:Iaas作为一个纯技术组件,用户可控制操作系统的选择、存储空间、部署的应用和有限制的网络组件。服务器云为客户提供一套虚拟的计算空间,用户在虚拟系统上运行自己需要的应用程序。

2.SaaS: Saas通过传送服务器端的程序软件为远程用户提供软件服务。在服务器端,Saas提供商搭建信息化所需的网络基础设计和软硬件运行平台,并负责实施、维护等工作,用户只需据己所需,从Saas提供商处租赁软件服务。

3.PaaS:Paas面向应用程序开发人员,用户可对应用程序及其运行的托管环境进行部署和配置。Paas依托基础设施云平台,利用开放的构架为互联网应用开发者提供了一个超大规模计算能力、共享云计算的机制。

二、我国农业信息服务现状

我国农村和农业信息化起步较晚。1981年建立了以信息服务和农业计算科学技术研究为目标的中国农业科学院计算机中心;1994年,首次系统地提出涵盖农业信息化的“金农工程”的“三金工程”;2005年,农业信息服务“三电合一”工程试点工作开展;从2001年开始,国家启动了“十五”、“十一五”和“十二五”农村信息服务市场行动计划;截止目前,我国已连续10年出台了围绕“三农”问题的中央1号文件[6-7]。

近年来,我国农业信息化基础设施建设已取得较大成果。2010年,“三电合一”工程农业综合信息服务平台初具规模,“最后一公里”问题有效解决[8]。到“十一五”末期,已完全实现“村村通电话”、“乡乡能上网”,基本实现广播电视“村村通”。各级农业行政主管部门建立了局域网和农业信息网站,各大运营商也推出了相应的信息服务平台[6-7]。

然而,我国在农村信息化过程中仍然存在许多问题。①平台重复建设,集成程度低;②信息化建设覆盖不均,偏远地区信息化覆盖率低;③平台信息面不广,更新不及时;④农民缺乏运用信息化的主动性[9]。

三、农业信息服务云平台构建

(一)基于云计算的农业信息服务优势

1.成本优势。农业信息服务的主体如果自己组建私有云,利用云计算的虚拟化技术能降低硬件、网络等方面的投入成本。同时,也可向云供应商租赁服务,节约建设成本,减少管理和维护成本及费用。

2.获取服务途径更加经济、便捷。在云计算“软件即服务”模式下,用户只需接入云计算中心平台即可快捷启用应用程序和享受服务;在“基础设施即服务”模式下,用户通过手机等移动终端设备就可享受服务。

3.服务内容更加丰富,服务方式个性化。服务方式有平台、设备、软件的租赁服务,也有信息检索、信息分析和辅助决策等各种增值服务方式,还有信息推送、信息报、信息公告等广播式的信息服务方式[7]。

4.有利于信息资源的整合。不同地区信息化程度、信息资源分布和需求水平之间存在巨大差异,利用云平台可实现横向服务机构之间及纵向机构和子机构之间的资源整合,让更多农民受益。

(二)云平台体系结构设计

服务是云平台体系结构构成的核心,将云计算技术应用到农业信息服务平台的构建中,其总体体系结构如图1所示。基于云计算的农业综合信息服务平台的体系结构分为以下几部分:

1.资源层。资源层包括物理资源和资源池。物理资源支撑云计算上层服务的各种物理设备。资源池将物理资源层上的大量相同类型资源构成同构或接近同构的资源池,其目的是创造协同工作基础。

2.数据库层。用于存储用于农业服务的各种信息,包括农产品交易信息、农业生产信息、电子政务信息、农资供应信息等多个数据库,为平台实现众多系统功能提供数据支持。

3.平台层。为用户提供对资源层服务的封装,使用户可利用更高级的服务来构建自己的应用。服务组件是功能层中 Web 服务组件管理的实现基础;集成规范提供了集成标准;平台即服务可以实现针对各种农业信息的数据挖掘、访问控制、身份认证、系统管理、数据库管理和编程模型的功能。

4.应用层。针对不同业务需求,为用户提供各种应用软件服务,包括农业电子政务、农产品交易系统、农业科技管理系统、农业智能化专家系统、决策支持等。

5.用户层。该层级是方便用户使用云计算服务所需的各种支撑服务,针对各层次服务均提供相应的访问接口,为包括众多用户提供包括PC、手机、电视等多种途径的便捷服务。

6.管理层。管理层为所有层次云计算服务提供管理功能。包括服务目录管理、服务质量管理、安全管理、部署管理等。

四、结束语

云计算为信息服务领域带来了前所未有的影响。互联网技术的发展,移动通信与互联网的深入融合,为农业信息服务的发展提供了新机遇。云计算这种全新模式的应用在带来众多优势的同时也带来了一系列问题,如云计算标准问题,数据安全问题等,只有这些问题逐步解决,其在信息服务领域的应用才会越来越广泛和深入。

参考文献:

[1]郭作玉.中国农村市场信息服务概论(修订版)[M].北京:中国农业出版社,2008

[2]R Buyya,C S Yeo,S Venugopal.Market-Oriented Cloud Computing:Vision,Hype,and Reality for Delivering IT Services as Computing Utilities[C].Prceedings of the 2008 10m IEEE International Conference on High Perfomance Computing and Communications, Sep.25-27,2008,5-13.

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[4]雷万云.云计算-技术、平台及应用案例[M].北京:清华大学出版社,2011.

[5]黄兰秋,陈婧,高波.基于云计算的林业信息服务研究[J].林业经济,2012(11):109-115.

[6]黄体杨,杨勇.近三十年来我国农村信息需求与服务研究综述[J].图书馆理论与实践,2011(9):33-37.

[7]矫玉勋.云计算技术在现代农业中应用分析及发展策略[D].吉林大学生物与农业工程学院,2013.

篇(6)

一、物联网的概念

物联网是通过RFID、无线传感器、GPS等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行通讯和信息交换,以实现智能化识别、监控、定位、管理的一种网络。简单地说,物联网是指把世界上所有的物体都联接到互联网上,形成物联网。目前,物联网公认为有三个层次,最底层是感知层,收集物联网世界里的第一手信息;中间层是网络层,将从底层获取的数据传输出去;最上面则是应用层,将所获得的数据进行分析处理,完成物联网“收集―传输―处理”的三个步骤。

二、物联网专业定位的重要性

从技术上讲,物联网并不是一个全新的技术,它所涉及的核心技术有传感器技术、RFID技术、云计算技术等,其中有很多已经发展的相当成熟。比如传感器技术、无线技术等,这里覆盖的领域有:电子技术、网络技术、软件技术等,但从学校培养人才来说,覆盖面大并不是好事,因为在有限的教学时间内不可能将这些技术全部教授给学生,就算采取填鸭式的教学方式也只能泛泛而谈,达不到高等职业院校所要求培养的“高端技能型人才”的目标。因此,开设物联网专业,首先要解决的问题就是专业定位的问题。

三、物联网专业定位的依据

1.从服务区域经济发展的角度定位

武汉市“十二五”规划中将大力发展物联网,将实现物联网全覆盖,重点发展新一代移动通信、新型显示器件、地球空间信息、软件及服务外包等产业,培育物联网、云计算、三网融合、网络增值服务等新型产业,打造区域性信息服务及服务外包基地。

2011年3月,武汉市黄陂区政府宣布将在黄陂南部经济发展带内建武汉北物联网科技产业园。建成后,该园可容纳500家左右规模企业入驻,年产值将达100亿元,预计总投资200亿元,首期投资65亿元,规划占地面积1500亩,首期建设500亩,建设物联网研发孵化区、电子物流区、智慧城市区、物联网硬件制造区、物联网配套区等五大园区。

从上述信息来看,武汉市将大力打造物联网产业,而专业的定位则要跟区域经济匹配起来。

2.从学校本身基础的角度定位

一个专业的开设与发展,需要很多硬件或软件条件,比如实验实训设备、相应的师资队伍等。将专业方向定位在学校本身没有任何基础的方向上是不可取的,后续的发展也相当困难,所以要借助于学校现有的基础。比如,很多学校开设有计算机网络技术、软件技术、应用电子技术等专业,这些专业与物联网有着密切的关系,这些专业大多经过多年建设打下了良好基础,积累了丰富的专业建设和人才培养经验。另外对于所需的师资队伍可以在上述相关专业转入部分教师,因为这些专业的教师有自己本身专业的背景,通过培训学习可以比较快地掌握物联网专业的相关知识和技能。

四、物联网专业定位

1.专业定位

根据以上阐述,可以将专业定位在面向物联网产业,服务区域经济发展,培养具有扎实的物联网基础知识和较强的实践能力、从事物联网工程项目的规划、施工管理、安装调试、售后服务、维护管理的高素质技能型人才。

2.所从事的岗位

(1)物联网组网技术员,从事与客户沟通、系统方案拟定、产品选型、成本评估、物联网工程施工组织及系统集成等工作。

(2)物联网系统管理员,从事物联网系统管理、网络运行维护、监控、故障排除、网络系统优化和升级等工作。

(3)物联网应用系统管理员,从事信息管理、业务分析管理、服务管理等物联网应用系统使用及应用系统维护、数据库管理等工作。

(4)物联网设备技术支持与营销员,从事物联网设备营销、售后服务、技术支持工作。

3.能力目标

具备物联网常用设备的安装、调度能力;具有物联网组网方案拟定及物联网组建能力;具有物联网应用系统管理与维护能力;具有使用网络管理软件、网络编程工具、网页设计软件的能力;具有从事网络设备营销与技术支持工作的能力。

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1 车联网的概念

1.1 什么是车联网

通过射频识别(RFID)、环境感应器、全球定位系统、毫米波雷达等信息传感设备,按约定的协议,把任何车辆与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

它是以自组织网络技术、移动传感器技术、大规模并行计算技术为基础,进行车和车、车和路侧基础设施、以及车和智能指挥中心之间的信息交换,促进人、车、路三位一体协调发展。通俗地说:互联网能让人们实现“点对点”的信息交流,“车联网”也能让车与车、车与人、车与环境进行“对话”。

1.2 车联网的典型应用

1.2.1 紧急救援系统

当紧急情况发生,车主按动车上安装的紧急按钮,通过无线通信接通客服中心。客服人员能够通过 GPS 技术精确定位,将救援送达车主。

1.2.2 智能导航系统

现行试用的路线推荐系统能够根据司机需求和实时交通信息,推荐最短路径、时间最优路径,甚至为出租车司机推荐最有可能搭载乘客的路线。

1.2.3 智能交通系统(Intelligent Transport System,ITS)

将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,从而建立起在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。

1.2.4 车载社交网络

实现车联网技术的未来城市交通将告别红绿灯、减轻拥堵、交通事故和停车难等一系列问题。

2 贵阳学院汽车服务中心的情况

2.1 中心简介

贵阳学院汽车服务实训中心,是由贵阳学院投资的,由机械工程学院、基建处、实验中心、教务处等各部门共同建设的,为我校师生提供科研、教学、实践实训的基地,为广大教职工及校外的车辆提供汽车保养、维护、检测维修、美容等多种服务的场所。

2.2 平面布局

(1)中心的西北角分为二车们的洗车及汽车美容工作区域,该区域的入口较小,需要洗车或美容的车辆较多时不宜在入口处排队。

(2)中心的北面部分5个车位是室内的保养、维护车位,主要完成比如换机油、空调清洗、轮胎修补等等的常见车辆保养维护工作。

(3)中心的西南方为无尘房,主要完成贴模、喷漆等等功能

3 交通协同优化解决方案

3.1 数据采集

利用车联网的实时交通信息采集的系统主要包括车辆设备、路侧单元、通信网络和信息中心4部分。车载设备包括:车载 GPS 设备、车载 RFID标签;路侧单元包括:路侧检测基站、差分基站和中继站;通信网络即无线传感网络包括:802.11P,WiFi,RFID、3G网络,WSN网络等。车联网主要由以下几部分构成:①数据采集服务器;②数据存储服务器;③数据处理/分析/融合服务器;④GIS地理信息系统;⑤车载 RFID 传感设备;⑥路侧传感设备;⑦大型数据库管理系统;⑧无线通讯收发装置。

(1)车载GPS系统由天线、微处理器、变频器、信号通道等等组成。GPS接收机通过天线、信号通道、变频器来对信号进行跟踪处理,从而计算出接收机所在的位置,可连续对车辆进行准确定位,相关数据存在内存中,通过GSM网实现数据传输。

(2)车载RFID传感器具有传感器器作用的射频识别设备,RFID读卡器与传感节点或传感设备结合,兼具读卡器和传感节点的功能,可以识别物理、感知物体状态和周围环境,并且能与其它传感器交互成一个无线传感网络。车载传感设备之间、车载传感设备与路侧设备之间都可相互流车辆信息,如行车状况、车速情况、行车间距、道路状况等等。

(3)工作流程

基于车联网下的动态交通信息采集技术的基本工作流程为:

①车载GPS接收机利用卫星确定车辆的当前位置并存储发送到路侧基站;

②路侧基站接收信息后进行校正;

③基站反校正后的信息分别发到车辆和信息中心;

④车辆与路侧基站通过RFID进行交通及车辆信息传输,并将相关信息传送到控制中心;

⑤控制中心的计算机系统对数据进行存储,通过数据的整合处理并与GPS数据相匹配,将控制中心接收到的数据信息通过一些处理分析,获得所需要的产能流参数。

4 车联网数据的应用

通过 GPS、RFID 和无线通信网络,系统可以同时获得进入或将要进行汽车服务实训中心的辆车的实时运行信息,并获得大量的车辆出行需求信息,这些出行需求信息组成一个OD路径需求数据库,云计算中心根据各应用领域的需求,对数据进行分析。

4.1 交通诱导方面

车联网在交通协同优化上显示出其特有的优越性,我们可以改以前被动诱导为主动诱导。所谓主动诱导即控制中心通过车联网获取当前汽车服务实训中心的运行状态和各车辆的服务需求,根据中心的停车、道路状态把由这些服务需求所得出的最优方案进行实时的分配,以保持整个中心运行平衡为标准,分别给各车辆路径诱导信息,引导车辆运行,以达到整个中心做到动态平衡。

4.2 交通控制方面

车联网数据不仅包含道路流量数据,同时还有车速数据。通过云计算中心计算路段实时平均速度,同时,控制中心根据该平均速度和路段流量在控制方案库中得到所对应的路段信号控制方案。

4.3 交通安全上的应用

在车联网条件下,通过无线通信系统,可以达到实时的车-车通讯,借助于相应的感应控制系统,实现车辆信息反馈,减少碰撞机率。如在交叉口车辆相遇时,通过相遇信息反馈,有效地防止车辆经过交叉口时碰撞。通过路侧服务器处理并反馈数据计算两车辆到达交叉口的时间,并实时跟踪验证处理数据的准确性。同时,通过车载终端显示车辆在交叉口与附近车辆相遇的情况,若发生碰撞危(下转第335页)(上接第173页)险时,及时的给出危险信号,提示驾驶员慢行或停止。若两车之距离在可调节范围内,系统可以通过车载终端提示,并给出不发生碰撞的行驶路线和行驶方法。

【参考文献】

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[2]诸彤宇,王家川,陈智宏.车联网技术初探[J].公路交通科技(应用技术版)2011,07(05).

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[4]杨兆升.城市交通流诱导系统理论与模型[M].人民交通出版社,2000.

篇(8)

计算机技术的发展带动各项技术包括广播电视技术的飞速发展。上世纪九十年代,曾经泾渭分明的计算机技术与广播电视技术开始融合,“多媒体”(Multimedia)一词横空出世并于一夜之间普及。如今随着网络技术的深入,几乎每一项重大的计算机技术的突破都会带给广电技术一次跨越式进步。

一 云技市的定义与应用

早先的云技术是指云计算(Cloudcomputing)技术,云计算是分布式计算(Distributed Computing)的一种,都必须在网络环境中实现。分布式计算技术的研究可以追溯到上世纪60年代,它研究如何把一个计算能力需求非常巨大的问题分成许多小的部分或任务,然后把这些任务分配给许多普通的计算机上进行处理,最后将所有的计算结果综合起来得出最终运算结果。云计算之所以被人们称之为云(Cloud),更多的还是商家的炒作,一说看得见摸不着,虚无缥缈谓之“云”;一说它象原子核周围运行的电子云,没有固定的位置却始终围绕着使用者服务。现在说到云技术应该还有“云存储”的内容,云存储是云计算概念上延伸并发展出来的新概念,它是指通过集群(Cluster)应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。云技术的实质是对计算、存储、服务器、应用软件等IT软硬件资源的虚拟化。

PC时代伊始,客户机/服务器(C/S)模式盛行,计算能力大量向客户端倾斜,单机的复杂任务哪怕不惜夜以继日也要尽量在本机完成。互联网发达的今天,只要接入网络,庞大的计算任务从本地提交给服务器端完成,既节约了成本,还极大地提高了工作效率。对客户端而言,服务器端(即所谓云端)怎么完成的任务并不重要,重要的是云端的服务质量,甚至有商家提出了“云技术即服务”的概念。

二 电视媒体资源管理现状分析

本世纪初,随着单盘大容量高转速硬盘的性价比大幅攀升,PB级容量(1PB=1024TB)的硬盘阵列迅速攻占各个行业,国内多家电视产品提供商都瞄准时机,推出了自己的媒体资源管理系统。截至去年(2011)末,约60%(电话调查统计数据)的省级电视台都拥有自己的媒资,虽然规模不同,结构各异,应用更是良莠不齐,但系统都还完整。除此以外,一些大型视频网站、地区级电视台、报刊杂志等也有自己成套的媒资系统。

电视(电影)镜头记录的是历史,是文化,十分珍贵且必须传承,这是共识。早年用模拟磁带或胶片形式保存,一段时间后就需要翻录或翻拍,十分不易且信号不断衰减,这也是电视人心中之痛。媒资系统很好地解决了这一矛盾,这是该系统快速普及的根本原因。可是通过调查发现,几乎所有的媒资使用者都有以下困惑:

1、编目难,人手紧缺。尽管广电总局有《广播电视音像资料编目规范》,但那只是些条条框框,具体到节目内容时经常无所适从,个人主观意志体现太多。自动化程度低,节目碎片化基本凭人工操作,人工工时需求量大,摊到每个镜头的上载成本高。

2、历史素材使用率低,编导版权意识谈薄。媒资库的镜头是越来越多,存储容量也是不断膨胀,可真要用素材的时候,想要的东西多数找不着。进入媒资的资料基本上是无偿使用,编导存于手上的素材大多不愿意上交。

3、单位之间素材交换渠道不畅。如果要使用外单位的素材,完全靠关系凭感情,或者被漫天要价;反过来,外单位找过来时,靠媒资调取素材,几乎不可能,不是技术因素,而是管理原因。

当然,媒资的建立有诸多功能,尤其在节目生产过程中处处都能给使用者提供方便,存在以上缺憾很正常,本文不是要否定媒资系统,而是要探讨更加优化的媒资。

三 云级电视媒资构建

从某种角度看,电视媒体资源管理系统就是一个云系统,属私有云(Private Clouds)范畴。在这里,我们定义这种只为自己单位服务的私有云为单云(Single-cloud),由互联网进来的外部访问都被防火墙阻断了,或者有的系统根本就与互联网没有物理层面的连接。这样的封闭系统安全确有保障,但自己人只要不在网内也会被排斥在外。

一个理想的完整的媒资单云系统如图1所示。

为了使交换素材变得顺畅,我们需要大的共享系统,海量的素材既通过私有云为本地提供服务,也可以通过公共云为外界提供有偿服务,这样可以有效地解决小媒资的瓶颈。

如图2所示,这样的系统构成如下:

基础云,以电视台和专业的电视机构的单云中公共云为核心,通过互联网或专线网连接起来,构成原创专业视音频资料的基础。

辅助云,以类似土豆、优酷、乐视等专业视频网站为核心,开辟拍客、播客、闪客等的服务空间,组成原创准专业视音频资料集群。

备份云,国家级存储空间,可由国家投资作为战略性储备,为上述云做好远程和异地容灾备份,同时也为了分散流量,均衡负载,提高需求者的访问效率。

用户群中有系统构建的投资方,还有大量的视音频消费者;既有大型电视机构提供专业的视音频素材,又有视频爱好者参与并自娱自乐。就在贴近大众、服务大众的同时,云的规模也将越来越大。

在建设初期便强调规模不现实,也不足取。首先由几家有实力的电视机构发起同盟,在不改变私有云的前提下,投资公共云部分的建设。他们统一编目方式和文件存储、交换格式,联网试运行,同时争取国家扶持政策。一段时间以后,该项目作为国家重点支持的文化产业项目将获得直接投资,这时再来构建备份云。其后,开放公众接人并实行会员制,敞开加盟渠道,形成完整的大云结构。

四 运营策略及安全管理

可以想见,EB级存储(1EB=1024PB)将是未来云存储中的基本容量,ZB(1ZB=1024EB)、YB(1YB=1024ZB)级容量出现也是必然结果。无论单个硬盘容量达到多少,存储设备数量一定会十分庞大,考虑到客户响应速度及节能和环境要求,这些存储设备分布的地域将会十分广阔,存储设备、服务器设备的运营管理难度会很大。虽然作为云存储的使用者根本无需关心数据来源问题,但对于云存储的运营单位而言,则必须通过切实可行和有效的手段来解决集中管理难、状态监控难、故障维护难、人力成本高等问题。因此,云存储必须要具有一个高效的类似于网络管理软件一样的集中管理平台,可实现云存储系统中所有存储设备、服务器和网络设备的集中管理和状态监控。经过多年对云的理解和研究,国外已有对混合型复杂云的运营和管理经验,云一样结构的网络也有云一样分布的网络管理和维护人员支持其正常运转。

知识产权和专利将会很好地在媒资云中得到保护,互联网上的电子商务成功模式完全可以搬过来使用。客户既是某些媒体素材的创造者和专利拥有者,又是别人素材的使用者。基于用户管理模式,每个单位和用户都将拥有自己的帐号,素材可以作为商品根据提供者的定价直接网上交易,沿用“支付宝”模式进行记帐管理。这里面可能蕴藏着一个淘宝网式的巨大商机。

云在使用中的安全问题也比较突出,防黑客、防病毒首当其冲。实际应用中,可以将安全任务分解到各个单云结构中去,各司其责,在有利益的环境下,实施起来并不困难。其次,由于交易的是视频文件或流媒体文件,非常容易被截获和侦听,数据加密是必然选择。交易发生时,都是点对点传输文件,互联网安全传输隧道(IPSec VPN)、SSL(SecuritySocket Layer)等加密手段都是不错的方案。另外,为了防止授权素材被疯狂拷贝,可以借鉴超星数字图书馆技术,将视音频文件与交易对象捆绑。

五 结语

记录和传承民族文化,做大做强文化产业,基于云技术的国家级别的媒体资源库,利国利民。它构建相对容易,投资风险较小,建成后影响力巨大,不仅技术上能与世界级的“大云”分庭抗礼,而且可以取得可观的社会和经济效益。

参考文献

[1]《分布式计算》HagitAttiya阿蒂雅著,电子工业出版社2008年第三版;

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中图分类号:TP393.027; TP393.098 文献标志码:A

0引言

电子邮件是互联网上历史最为悠久,使用最为广泛的通信手段。当前,互联网中各种垃圾邮件泛滥,病毒猖獗,然而传统的电子邮件安全扫描软件安装维护复杂,运行成本高昂,严重影响了服务质量。因此,如何提高电子邮件安全扫描软件的可部署性和优化软件系统性能成为相关技术研究的热点问题之一。作为分布式计算技术的最新发展,云计算为有效聚集可用资源、实现动态资源共享提供了商业实现模式,相关技术研究受到学术界及产业界的高度关注[1]。

目前市面上广泛应用的邮件安全服务系统如IMHS(Interscan Message Hosted Security)系统都是基于传统网关扫描软件架构基础构建而成的。在海量用户压力之下,此类系统存在效率低下、扩充困难、鲁棒性差、维护困难等一系列问题。

为了从根本上消除上述问题,本文提出了以“松耦合、异步、无状态”为原则的新型电子邮件安全云服务系统架构方案,设计和实现了基于云计算的电子邮件安全服务系统。该系统以对等化为贯彻上述原则的切入点,在云端引入基于对等网络(PeertoPeer,P2P)的分布式计算模式的云服务节点资源共享模型,实现了基于面向服务的体系结构(Service Oriented Architecture,SOA)的云服务软件动态协同机制[2]。

1系统架构设计优化方案

1.1紧耦合同步处理系统存在的问题

目前市场上使用的邮件安全服务系统软件都不是按照分布式系统的要求设计和实现的,而是在原有网关扫描产品的同步架构的基础上设计实现的,是一个典型的三明治结构,如图1所示。整个系统基本上依据传统的邮件递送系统的思想,由邮件递送服务器、内容扫描系统、用户交互系统等一系列子系统构成。子系统包括接收MTA(Mail Transfer Agent)、扫描服务器(Scaner)、发送MTA、Web用户界面、策略服务器、日志服务器、邮件隔离服务器、数据库及其他后台支撑系统。各子系统之间相互紧密耦合,任何独立的子系统都不能单独工作。

这种设计方式具有结构简单、处理流程直接、单封邮件处理时间短的优点。但它的缺点在于,主要的子系统都是通过简单邮件传输协议(Simple Message Transfer Protocol,SMTP)直接或间接连接在一起,紧耦合同步处理方式造成了在系统整体效能、健壮性、可维护性、可扩充性上存在难以克服的困难。

例如,扫描服务器(Scaner)接收到Inbound MTA的连接请求后立刻发出连接Outbound MTA的请求,只有收到Outbound MTA的回应后,才能返回对应的回应给Inbound MTA。每一个SMTP的命令处理都要经过相同的流程。

这种严格同步机制,使整个系统的吞吐率严重依赖于模块的瞬间性能,任何一个模块的性能瓶颈都会造成这个系统性能的大幅度下降,也导致对系统整体容量的评估异常困难[3]。一旦基础设施有任何的不稳定,都可能导致系统出现吞吐量下降、响应缓慢等问题。此外,各模块间的依赖很复杂,也会造成系统出现故障时,无法快速定位故障发生点并进行排除,十分不利于日常维护。

1.2确立解决方案

针对上述问题,本文在优化系统的设计中提出了三个基本设计原则:松耦合、异步和无状态[4]。

1.2.1松耦合

依据松耦合的原则将系统划分为多个互相之间耦合度最小的子系统,保证子系统的独立性和自闭性,既有利于系统的实现和测试,也有利于将来对服务的扩充。

1.2.2异步

整个系统数据流和控制流在各子系统之间的传输尽量采用异步模式,提高对硬件的使用效率,减少系统瓶颈,提高系统伸缩性。

1.2.3无状态

无状态原则是指系统的各模块必须尽量做到不保存状态,这样当某些服务器软硬件发生故障时,可以将事务迅速转移到其他服务器上,不需要做复杂的状态迁移。这种设计有利于实现计算的虚拟化,无状态意味着事务在这台或那台服务器上完成并无区别,计算并不依赖具体的软硬件,当需要扩充容量时,只需要向计算资源池内投入更多的服务器就可以实现系统处理能力的无缝伸缩。

基于这三个设计原则,设计并实现了基于云计算的电子邮件安全服务系统。在优化设计中,采用P2P系统架构为系统解耦,通过SOA的软件架构设计保证系统的异步性和无状态性。也正是系统的松耦合、无状态和异步设计使得系统硬件部署上得以借助云计算的平台技术来实现,使系统性能得到更好的发挥。

2对等化电子邮件安全云服务系统的设计

2.1系统异步处理架构——P2P对等网络

前面分析了各模块间的紧耦合和同步处理是造成很多问题的根源。遵循松耦合的原则,首先从优化网络架构的角度提出了P2P对等网络架构的解决方案。图2所示的是我们所采用的基于P2P对等网络的IMHS分布式处理的设计和实现方案,通过取消原有的集中式IMHS系统的中心节点,以P2P的平行结构取而代之,这种设计可以最大限度地消除系统的瓶颈,提高整个系统的可靠性。重要的是这种设计不依赖特定的软硬件,可以方便地部署到虚拟化的环境中,特别适合在公有或私有云中部署。

该方案将整个系统按功能分成若干个子系统,每个子系统由一组功能同构的服务器组成。整个系统各个节点都是平等的,没有中心节点,计算和存储任务由各个节点自行协调分配到最适合的节点处理;节点不保存状态,每个任务由某个节点处理;节点之间没有依赖关系,每个节点都拥有完成自身处理任务所必须的数据和资源[5]。扩展系统处理能力只需要线性地增加服务器就可以做到,并且在添加服务器时,系统的处理能力和存储能力都同步得到扩充。

2.2系统动态资源共享——云计算技术实现模式

2.2.1云安全服务的实现策略

传统电子邮件安全服务系统方案允许垃圾邮件和病毒下载到公司内部后再处理,存在潜在威胁,系统需不断地投入资金和技术人员进行升级和维护。为有效地解决该问题,在P2P对等网系统架构上,将云计算模式和电子邮件安全扫描功能相结合,建立电子邮件安全云。云计算技术可以有效聚集可用资源和实现动态资源共享。如图3所示,服务采用SaaS(Software as a Service)模式,用户只需提供邮件服务的请求,并提交服务的输入,就可以直接得到服务的结果。这样既可以有效保证系统运行的稳定性、高效性及实时性,还可大大降低用户的处理成本和管理成本。

在电子邮件云安全服务中,用户在使用了系统提供的云安全扫描服务以后,通过设置域名服务器(Domain Name Service,DNS)记录,将自己的邮件流中转到系统提供的安全云入口。邮件在经过扫描以后转发给用户自己的邮件服务器。在这个过程中,大约95%以上的垃圾邮件和病毒邮件在云端被过滤掉,不会下载到用户端,也不会占用用户的带宽和处理资源。用户所有的配置信息和安全策略以及安全统计信息都保存在云端,用户还可以通过浏览器登录到系统来修改和配置自己的安全策略,查看统计信息等。

2.2.2云安全服务的部署

本文系统使用的是趋势科技的云平台,安全服务部署于分布在北美和欧洲的四个不同的数据中心内,每个数据中心都具有完全独立的服务器集群提供服务。这些服务器和数据中心对于用户来说是完全透明的。趋势科技负责管理所有数据中心的服务器系统,并保证用户的邮件能够得到及时有效的处理。

数据中心内的服务器集群采用多租户冗余设计,当一台服务器发生故障时,用户的邮件会被自动切换到正常的服务器上。分别部署在美国东西海岸的两个数据中心互为备份,用户的帐户和配置信息在两个数据中心之间实时同步,在最坏的情况下,如因为基础设施的故障,整个数据中心发生问题时,另一个数据中心能够自动接管所有的邮件流量,保证用户的电子邮件不受影响。同样部署于欧洲的数据中心也具有同样的结构。

系统充分发挥了云计算的优势,把所有的资源都通过互联网连接成一个虚拟的云服务系统。通过对服务的虚拟化,云安全系统可以为用户提供24小时不间断的可靠服务,保证用户的业务任何时候都不会因为各种事件和故障而中断。

2.3基于SOA的软件构架方案设计

系统的整体设计采用的是SOA软件架构,它是一种粗粒度、松耦合服务架构,系统以Web Service作为内部的通信接口,运用技术将系统的主被动部分分开[6],实现异步处理。

2.3.1系统解耦设计方案

只有降低系统各部件之间的耦合度之后,才能把系统有效分割为几个子系统分别进行调试和优化。从软件设计角度对传统IMHS系统详细分析,发现主要耦合部分在以下三个方面:1)从Inbound MTA到Scaner的SMTP连接;2)从Scaner到Outbound MTA的SMTP连接;3)Scaner内部的一些慢速的处理。

这三个部分形成了一个串行化处理路径Inbound MTAScanerOutbound MTA,路径上的部件互相牵制,互相制约,其峰值处理能力在最佳情况下,也远远小于路径中最慢的部件的处理能力。只需将这个路径上的同步处理通过解耦分成三个独立的处理过程,并在它们之间建立缓冲队列以平衡任务的峰值和谷值,那么系统的处理能力应该接近或等于性能最差部件的峰值处理能力。由此可通过提高最慢的子系统的处理能力来消除瓶颈,提高系统整体性能。

因此在三者之间加入异步转送邮件的模块,切断MTA和扫描服务器之间的紧密耦合,将同步过程转变为异步过程,并通过缓冲队列来调节数据流的峰谷值之间的平衡,以获得最大平均性能。

系统的解耦方案如图4所示。在MTA和扫描服务器(Scaner)之间插入两个转发及一个缓冲队列,同时取消MTA和扫描服务器(Scaner)之间的SMTP连接。系统工作流程将按如下方式进行:Inbound MTA收到邮件之后不再启动SMTP连接去发送,而是直接保留在自己本地的磁盘里;转发1检索到这些文件后,将它们通过网络转发到扫描服务器上,邮件被保存在扫描服务器上的缓冲队列里;扫描服务器的工作进程定期查询缓冲队列来检索新的任务,一旦发现有新的邮件到达,即将新邮件提交;完成扫描的邮件被回送到缓冲队列中,由转发2将这些邮件转发给Outbound MTA,随后从缓冲队列中删除这些邮件,完成处理过程。

IMHS系统内存在多个Agent和Service,需要考虑如何来管理这些动态的组件,让Agent和Service之间实现直接的P2P通信,这种对等网的软件架构如图5所示。完全对等网状通信结构更有利于负荷的均匀分配[7],系统的扩充也较为容易。添加新功能时,只需要加入新的 Agent和Web Service;性能不足时,只需添加相应的服务器。P2P的扁平层次结构更适合一个大型动态环境,是可不断进行动态扩充的系统[8]。

考虑到松耦合和异步通信的设计原则,在接口的设计风格上遵照高负载分布式系统的设计基本原则,通过对流行的SOA的分析,选择了RESTful(REpresentation State Transfer)式的Web服务[9]。这种以数据为中心的设计架构,服务器尽量保持无状态的设计,服务器之间的通信通过Agent的异步传输来实现,服务器之间没有直接的耦合关系,较好地解决了扩展性、可靠性以及低成本之间的矛盾,效能也比旧架构有较大的提高[10]。组件之间通过注册服务器建立逻辑关系,每个注册服务器都保存一张所有组件的状态表。组件是在异步模式下工作的,通过HTTP协议,建立输入输出队列来交互数据。

2.3.2系统功能逻辑设计

系统经过解耦后,可以划分为12个主要组件,每个组件都由一个独立的Web Service来实现,这些组件可分别驻留在不同服务器上,也可以让多个组件共享一台服务器,还可在多个服务器部署同一组件的多个副本来平滑峰值负载。图6为系统主要部件和子系统关系图。

2.3.3系统性能的扩展

在用户大量增加、系统现有容量不敷使用时,需要通过添加新的服务器来扩充系统的容量。本系统的设计可以允许用户采用即插即用的方式扩充系统,免去了繁琐的重新配置和调试的过程。首先,需要分析系统的瓶颈在哪里。由于本系统采用了完全异步的处理方式,判断瓶颈的工作变得非常简单,只要检查任务在哪一个服务处堆积,就能找到瓶颈。然后用户只需购买相应的硬件,安装软件后设置好注册服务器的地址,即可使新服务器自动投入运行。

3系统性能测试与分析

基于“松耦合、异步、无状态”的原则,依据SOA软件设计架构设计和实现了基于云计算的对等化电子邮件安全服务系统,并对它和传统的邮件安全云服务系统进行了性能比较。

3.1测试系统配置

测试服务器采用DELL 2950,操作系统为CentOS 5.3,MTA服务器安装Postfix 2.3.3。选择了处理邮件的主要流程和组件,即从输入MTA到扫描服务器再到输出MTA的流程。利用思博伦通信的Avalanche 2900测试仪模拟网络负载,它是目前测试云系统的可靠工具。系统测试持续时间为60min,邮件的测试样本采用纯文本的邮件,其样本大小分布如表1所示,该分布和实际运行的系统上观察到的分布基本一致,可以较准确地反映系统在真实环境下的处理能力。

用来进行对比测试的系统是趋势科技运营的第一代云安全服务产品IMHS 1.0,采用传统架构设计,该产品应用广泛,目前已拥有了数百万的注册用户。

3.2测试结果

经对比测试,趋势科技运IMHS 1.0系统运行结果每秒处理邮件能力在30到60封范围内,对等化架构的IMHS运行结果是系统每秒处理邮件能力在60到180封范围内。

传统架构的IMHS和对等化架构的IMHS两种系统1h收邮件测试结果汇总如表2所示。

3.3结果分析

从表2可以看出,与传统架构的IMHS相比,本文提出的对等化架构的IMHS系统对CPU和内存的占用略有上升,但性能却有100%以上的提高,由于两个系统中扫描服务器本身的代码并未改变,这个性能上的提高可以看作是新的体系架构所带来的。主要原因在于新的异步通信策略解放了扫描服务器,使之不用等待上下游其他组件的响应,可以全力投入对数据的扫描服务。同时,异步的通信要求较少的通信线程,

这部分资源也可以投入到扫描服务中。所以,尽管异步通信

引入了更多的I/O操作,但是服务器的整体效能还是得到了提高。另外,从结果可以看出,整个系统的吞吐速率约等于最慢的部件——扫描服务器的吞吐速率,添加更多的扫描服务器就可以提高系统的吞吐速率。

4结语

本文探讨了高负载分布式系统的设计基本原则,确立了松耦合、异步传输和无状态服务器的重要设计原则。基于这些原则,通过对流行的SOA的分析,设计建立了基于云计算的节点资源共享模型的对等化电子邮件安全服务系统。实际性能测试结果表明,新系统设计达到了预期效果。在以后工作中,我们还将进一步完善系统功能,优化性能,对自适应分组和动态调整服务器等方面展开进一步的研究,为优化邮件系统的部署、提供个性化服务提供支持。

参考文献:

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[5]戴瑾,谭良良,王钦辉,等.一种基于聚类算法的P2P流媒体服务平台可视化监控系统的设计与实现[J].微电子学与计算机,2012,29(12):184-188.

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[7]邹德清,金海,吴松,等.面向网格的协作式网络计算平台[J].计算机学报,2004,24(12):1617-1625.

篇(10)

物联网已成为继计算机、互联网与移动通讯之后,世界信息产业的第三次浪潮,受到各国政府的高度关注。2009年美国提出了“智慧地球”概念,欧盟提出了“物联网-欧洲行动计划”,日、韩分别提出了“i-Japan”和“u-Korea”战略,我国提出了“感知中国”计划。至此物联网已提升到国家战略高度,形成了新兴物联网产业,物联网成为新的经济增长点。

物联网作为信息化发展方向,对多行业、多领域信息化产生深远影响。制造业物流信息化是制造业信息化与物流信息化的融合,物联网无疑会对制造业物流信息化产生直接影响。

制造业物流及制造业物流信息化的内涵

(一)制造业物流

制造业物流是指制造企业由于原材料采购、产品生产、成品储存、产品运输、产品销售、售后服务等一系列生产销售活动所产生的物品流动、信息流通、资金移动的过程,是确保原材料转换成成品的必要支持过程(张翼英、张茜、西莎等,2010)。根据供应链可分为供应物流、生产物流、销售物流、回收物流、废弃物物流,它始终贯穿于制造业采购、生产和销售全过程,支撑着制造业的高效运转。

(二)制造业物流信息化

制造业物流信息化可以从两个层面来理解,一是从制造企业内部的角度,实现制造企业物流信息化,将物流信息技术应用于制造业物流中,通过信息技术与制造技术相结合,建立集成化的物流管理信息系统,利用信息系统控制制造企业产、供、销各个环节的物流运作,解决制造企业内部的信息采集、传输、共享,以及各个相互独立的信息系统之间互联互通的问题,实现业务流程信息化和部门之间信息的同步沟通、共享。二是从供应链的角度,实现制造业供应链物流信息化,利用网络技术使得企业信息系统与其上下游企业的信息系统对接、与外部社会物流、政府监管部门网络连接,形成以供应链为基础的物流信息平台,实现外部的资源共享、信息共用。

我国制造业物流信息化发展状况

(一)物流信息技术在制造企业广泛应用

随着制造业与物流业联动发展,制造企业物流信息化程度不断提高,物流信息技术在制造业得到了广泛应用,如表1所示。

(二)ERP系统和物流仿真软件在制造企业广泛应用

目前制造企业实现信息化的主要途径是实施ERP系统。ERP系统是建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业提供决策运行手段的管理平台。它实质上是运用信息技术,对物资流、资金流和信息流进行高度集成化管理的过程,是集成供应链管理的精髓(邹生、何新华,2010)。我国ERP产业发展迅速,ERP市场规模逐年增加,由2008年的37.8亿元增长到2011年的70.9亿元,增幅达到188%。企业在实施ERP系统过程中,提升了制造业物流信息化水平。

物流仿真软件主要应用于生产制造领域和供应链管理。生产物流仿真系统是通过反复仿真过程,实现生产的物流平衡、能量平衡、产能平衡、时间平衡,达到生产系统结构优化和功能优化。物流仿真软件需要与ERP系统结合,目前,实现ERP系统与物流仿真软件综合应用的主要支撑技术已日益成熟,一些大型制造企业开始综合利用ERP软件与物流仿真软件来解决生产制造和物流运作中的实际问题。

我国制造业物流信息化发展中存在的问题

(一)制造业与物流业信息资源融合度较低

目前大多数物流企业与制造企业都建立了各自的信息系统。但是物流企业与制造企业的信息资源相对独立,信息系统不能很好地融合,信息资源不能有效交换与共享,存在着严重的“信息孤岛”和信息不对称现象。物流业与制造业不能形成信息联动,降低了物流业对制造业服务的响应能力,制约了制造业与物流业联动发展。

(二)制造业物流信息化整体程度偏低

从制造业整体来看,制造业物流信息化程度仍然偏低。调查数据显示,我国大型制造企业现场物流采用看板管理的占25%,采用JIT配送的占11%,采用原材料直送工位的占44%,采用精益化物流管理的占6%,采用条码信息系统的占13%,采用企业集成化物流系统的比例为13%。大部分中小企业物流信息化还处于空白状态。这种局面将会严重影响制造业资源整合。

(三)制造业物流信息平台建设较缓慢

近两年,物流信息平台建设如火如荼,但是物流信息平台仅仅局限于行业和区域,如物流信息化程度较高的制造行业,如:烟草、钢铁、汽车、电子、服装、饮料等相继建设了行业物流信息平台。但是以供应链为基础,整合供应链上下游资源的高效、敏捷的制造业物流信息平台、供应链集成平台建设还不多见。

(四)制造业物流信息标准化水平偏低

制造业物流信息化标准与物流业信息化标准不统一,前者水平整体较低,如产品编码标准、企业之间物流信息数据交互标准、物流信息平台标准等没有完全统一,企业在进行标准选择和执行过程中得不到政府、行业协会及专业机构的有效指导。企业信息标准化工作的滞后影响了制造业物流信息化发展进程(尹传忠、霍云福、龙海泉等,2010)。

物联网对制造业物流信息化的影响

(一)物联网及其支撑技术

物联网(TheInternet of things)是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络(黄玉兰,2011)。它是在互联网的基础上延伸和扩展的一种网络,它的用户端延伸到任何物品,通过互联网可以实现人与物、物与物之间的信息交互。具有“全方位的信息感知、全面的互通互联、数据信息的智能处理”特征。

物联网的发展依赖于一些重要领域的动态技术创新。物联网技术融合了感知技术、组网技术、定位技术、云计算和智能服务等多种技术,形成了物联网感知技术、物联网传输技术、物联网定位技术和物联网智能技术(董耀华、佟锐、孙伟等,2011)。物联网感知技术主要包括EPC编码技术、RFID技术、传感器技术、机器视觉技术等。通过这些技术手段,实现各种信息的采集、转换和收集。物联网传输技术主要包括基于蓝牙的无线传输网络、基于WiFi的无线局域网络、基于ZigBee的无线传感网络。通过这些技术手段,实现各种信息的可靠传递与交互;物联网的定位技术主要包括GPS技术、RTLS(实时定位系统)、基于RFID技术的区域查询定位、北斗卫星定位技术、移动通讯网络定位技术等。通过这些技术手段,可以实现任何时间、任何事物、任何地点之间的连接。物联网智能技术主要包括智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。通过这些技术手段,实现智能化的任务分配,为终端用户提供服务。

(二)物联网技术在制造业物流中的应用

在物联网环境下,制造业物流通过应用物联网技术,在采购环节、生产环节、运输环节、仓储环节、销售环节中完成原材料到成品的转化过程,实现供应链一体化和信息共享。

在采购环节,运用物联网系统,可以实现信息透明与共享,对物品实施可视化管理。企业可以通过物联网系统选择合适的供应商、发出物料的采购需求,供应商将企业订单输入系统选出最佳选货路径,完成物料的分拣、出库信息采集,系统会自动将物料的详细信息传输到网络,当供应商货源不足时,系统会自动提示详细情况及应对策略等。

在生产环节,运用RFID技术,可以实现生产过程的自动化控制和监控。生产线的工作人员通过条码扫描器和计算机进行数据采集,任何一件零部件从入库到流转、上生产线到成为产品,每一个步骤都可以进行实时跟踪。在生产工序中实时地校验零部件的加工或安装,建立流程控制系统,生产线上的数据被实时地采集并进入流程控制系统,管理人员可以监控生产过程的每一步骤,及时做出产品质量控制的决定。运用基于无线局域网的定时定位系统,可以对在制品进行跟踪和对成品质量进行追溯。

在运输环节,运用EPC技术、RFID技术、GPS技术等,可以实现对运输货物可视化跟踪管理和智能调度。在运输准备阶段,为运输货物配置EPC标签,为运输线上的检查点安装EPC标签的接收和转发装置,运输车辆上安装GPS系统。在运输过程中,通过 GPS 系统随时监测车辆在途状况,对货物进行实时追踪,及时在数据库中更新相关信息,以便在线实时查询。当运输车辆和线路出现问题时,智能运输系统能够根据车辆所处位置进行调度。

在仓储环节,RFID技术与MES系统、WES系统相结合,能够实时、准确地获得库存信息,帮助制造企业实现对各种资源的实时跟踪,及时完成生产用料的补给和生产节拍的调整,提高资源的追踪、定位和管理水平。工作人员在生产仓储中的托盘上放置RFID电子标签,用于存储货物的详细信息,电子标签的信息可以通过读写器进行更新。企业MES系统和WES系统可以通过无线方式收集电子标签上的信息,进行实时处理。

在销售环节,运用物联网传输技术和智能技术,可以使企业销售系统与外部的客户系统、金融系统、社会物流系统对接,形成制造业供应链物流网络,实现销售订单的实时传输,销售数据的统计、计算和分析,销售货款的实时结算,以及客户意见的实时反馈。

从物联网技术的应用情况来看,有些技术已经广泛运用到制造业物流中,如RFID技术、EPC编码技术、GPS/GIS技术、RTLS技术等;有些技术还处于小规模应用阶段,如基于蓝牙的无线传输网络技术、基于ZigBee的无线传感网络技术等;有些技术是未来制造业物流信息化技术的应用方向,如云计算等。随着物联网技术的不断研发,物联网技术将大规模地应用到制造业物流中,促进制造业智能物流的发展。

(三)物联网对制造业物流信息化的影响

1.物联网技术的应用提升了制造业物流信息化水平。制造业物流信息化以应用于制造业的物流信息化技术为支撑。应用到制造业物流中的物流信息化技术包括:自动识别和数据采集技术,以条码技术、无线射频识别技术和产品电子代码技术为主;自动跟踪和定位技术,以全球卫星定位系统和地理信息系统为主;物流信息接口技术,以电子数据交换技术为主;企业资源信息技术,以物料需求计划、制造资源计划、企业资源计划、分销资源计划为主;物流数据管理技术,以数据库技术和数据仓库技术为主;以及基于管理信息系统和计算机集成制造系统而设计出的物流自动化设备和物流信息管理系统,如自动分拣和传输设备、仓库管理系统、运输管理系统和配送优化系统等,这些技术与物联网技术有着密切联系。物联网技术在制造业物流中的应用,势必会提升制造业物流信息化水平,将制造业物流信息化推向一个新高度。

2.物联网技术的应用对制造业物流信息化建设提出了新要求。在物联网技术应用过程中,对制造业物流信息采集、物流信息的互联互通、物流信息的加工和处理也提出了新要求,改变了制造业物流环境。就制造业物流内部环境而言,为了使物联网技术应用于现有的物流体系中,将对现有的基础设置进行升级,并通过部署物流信息采集技术、布局传感网及其他手段实现制造业供应链物流信息的收集、互联互通、信息共享;就制造业物流的外部环境而言,为了使物联网技术融入现有的物流技术体系,相关行业标准也会随着物联网服务的需求而变化;为了满足物联网技术的应用,现有物流法规、现代金融、信用、安全等因素也会发生改变。

物联网环境下我国制造业物流信息化发展策略

物联网环境下,制造业物流信息化与物联网技术紧密结合,形成以数字技术、网络技术、智能技术为基础的制造业物流信息技术体系。制造业物流信息化呈现出物流信息商品化、物流信息采集自动化、物流信息存储数字化、物流信息处理电子化和计算机化、物流信息传递标准化和实时化(李向文,2011)。根据我国制造业物流信息化的现状,结合物联网对制造业物流信息化的要求,我国制造业物流信息化的发展应采取以下措施:

(一)建立政府协调机制和行业交流机制

制造业物流信息化涉及到工业管理部门、物流管理部门、信息化管理部门,政府部门要牵头建立相关部门的协调机制,协调和引导制造业、物流业、信息技术服务业的合作联动,推动制造业和物流业信息化的共同发展。以外,还要发挥行业协会的桥梁作用,在行业企业之间、企业与政府之间、制造业与物流业之间架起沟通的桥梁,加强行业之间的交流,建立制造业与物流业战略联盟,形成行业之间良好的沟通机制。

(二)制订制造业和物流业统一化标准

物流信息化和物联网标准滞后,制造业与物流业信息化标准不统一,制约了我国制造业物流信息化发展。因此需要制订物流业与制造业统一的信息采集、信息传递规则,制订物流信息技术标准和信息资源标准,建立信息采集、处理和服务的交换机制。同时还需要建立物联网标准体系,满足物联网环境下制造业物流信息化发展的需求。

(三)促进物联网与企业现有资源融合

物联网技术在应用过程中,会涉及到企业原有的信息网络和管理系统,物联网要与企业内部信息网络和各类管理系统进行交互(陈海莹、刘昭等,2011)。物流网在不同程度上与企业局域网、企业监控网进行交融。企业局域网是基于互联网建立的,可以成为物联网网络层的一部分,为物联网提供局域内的信息传输,实现企业内部的信息传递与共享,物联网要与局域网完全融合,将局域网内的信息接入到物联网内,配合物联网智能技术实现更强大功能;企业监控网运用各类传感设备,通过企业局域网对企业生产过程进行监控,它是物联网的一种应用形式。物联网在不同层面上与企业ERP系统、SCM系统、CRM系统进行交融。ERP系统可以融合到物联网架构的应用层,结合企业策略来管理物联网的底层设备,实现生产管理的智能化;物联网可以融合到SCM系统的各个环节,通过应用物联网技术,实现供应链一体化管理;CRM系统中运用物联网技术进行客户信息管理、业务流程和服务流程管理。

(四)加快制造业物流信息平台建设

建设制造业物流信息平台是全面实现制造业物流信息化的关键环节。制造业物流信息平台建设可以有效整合行业资源,实现行业资源交互和共享。同时制造业物流信息平台的构建也为企业使用物联网奠定了基础。建成的制造业物流信息平台需要实现三项功能:一是制造企业与物流企业、供应商、企业客户的信息系统对接,实现供应链物流协作与运作;二是通过数据接口,对接更多的信息平台,如区域物流信息平台、行业物流信息平台、政府公共服务平台等,发挥平台的集成作用;三是发挥平台信息汇集与功能,为供应链上下游合作者及公众提供可视化的“一站式”服务。

(五)加速物联网关键技术开发与应用

在物联网技术体系中,大部分物联网的关键技术和物联网设备还依靠进口,一些关键技术,如RFID尽管国内企业进行了开发,但是在技术水平、实用程度和产能与国外先进水平相比有较大差距,物联网应用系统软件开发处于劣势。物联网关键技术成为制造业物流信息化发展的巨大障碍。因此需要采取有力措施,进一步突破物联网关键技术,大力发展物联网中间件技术,加快产业资源集聚(闫芳、刘军、杨玺,2011)。

(六)加快复合型物流人才培养和引进

制造业物流信息化发展需要具备制造业、物流业和信息化三个领域知识和技能的复合型人才,人才匮乏是较大制约因素。因此需要加强对复合型物流人才的培养和引进。通过高等院校培养一批理论基础扎实的专业人才;通过人才招聘,引进一批精通制造业物流和物联网技术的复合型人才;通过企业内部培训、专家咨询的方式,解决现有人员跨领域知识不足的问题。总之,通过多渠道引进和培养复合型物流人才,满足制造业物流信息化发展的需要。

结论

物联网将成为我国制造业物流信息化发展的航标。物联网采用感知技术对物品信息进行采集,并对物体属性进行识别,采用传输技术进行物流信息的传递与交互,采用智能技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化决策和控制。随着物联网技术不断推广和使用,我国制造业物流信息化将实现数字化、网络化、集成化、智能化。

参考文献:

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5.黄玉兰.物联网概论[M].人民邮电出版社,2011

6.董耀华,佟锐,孙伟等.物联网技术与应用[M].上海科学技术出版社,2011

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