“我們的世界正變得可以度量，我們的世界正變得相互關聯(lián)，一切都正在變得更加智能”。2005 年11月17 日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，應用了物聯(lián)網(wǎng)的概念。報告指出，無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行信息交換。2006 年，谷歌首次提出“云計算”的概念，在業(yè)界引起了很大反響。無論承認與否，它們的出現(xiàn)都將極大地改變我們的生活。
事實上，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)向物理世界的延伸，它將網(wǎng)絡的終端由IT設備擴展到生活中的任何物品。對于互聯(lián)網(wǎng)上的IT設備和資源，云計算技術可以對其進行統(tǒng)一整合和管理。
一、概述
1.1 物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）是新一代信息技術的重要組成部分。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。它是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
物聯(lián)網(wǎng)由感知層、傳輸層和應用層組成。感知層用于實現(xiàn)對物理世界的智能感知識別、信息采集處理和自動控制，并通過通信終端模塊將物理實體連接到網(wǎng)絡層和應用層。傳輸層主要實現(xiàn)信息的傳遞、路由和控制，包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng)，可以依托于公共電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，或者行業(yè)專業(yè)通信網(wǎng)絡。應用層包括應用基礎設施、中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)應用。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)覆蓋了傳感感知、傳輸通道、運算處理、行業(yè)應用等領域，其應用領域從面向企業(yè)的智能交通、電力抄表等擴展到了面向公眾的個人醫(yī)療、智能家居等遍及各行各業(yè)，但目前還處在創(chuàng)新起步階段。
1.2 云計算
云計算概念是由Google 提出的。狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源；廣義云計算是指服務的交付和
使用模式，指通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關的，也可以是任意其他的服務，它具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨特功能。
云計算的基本原理是，通過虛擬化技術使計算分布在大量的分布式計算機上，這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。虛擬化、彈性規(guī)模擴展、分布式存儲、分布式計算和多租戶是云計算的關鍵技術。
1.3 物聯(lián)網(wǎng)與云計算對比分析
通過以上分析可知，物聯(lián)網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)通過傳感網(wǎng)絡向物理世界的延伸，它的最終目標就是對物理世界進行智能化管理。物聯(lián)網(wǎng)的這一使命，也決定了它必然要由一個大規(guī)模的計算平臺作為支撐。由于云計算從本質(zhì)上來說就是一個用于海量數(shù)據(jù)處理的計算平臺，因此，云計算技術是物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的技術范疇之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，未來物聯(lián)網(wǎng)將勢必產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的硬件架構服務器將很難滿足數(shù)據(jù)管理和處理要求。如果將云計算運用到物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層與應用層，采用云計算的物聯(lián)網(wǎng)，將會在很大程度上提高運行效率�？梢哉f，如果把物聯(lián)網(wǎng)當作一臺主機的話，云計算就是它的CPU。
二、物聯(lián)網(wǎng)與云計算的融合
云計算與物聯(lián)網(wǎng)各自具備很多優(yōu)勢，如果把云計算與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來構造成物聯(lián)網(wǎng)云，我們可以看出，云計算其實就相當于一個人的大腦，而物聯(lián)網(wǎng)就是其眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。云計算與物聯(lián)網(wǎng)的融合方式我們可以分為以下幾種：
（1）單中心，多終端。此類模式分布范圍的較小，各物聯(lián)網(wǎng)終端（傳感器、攝像頭或3G 手機等）把云中心或部分云中心作為數(shù)據(jù)/ 處理中心，終端所獲得信息、數(shù)據(jù)統(tǒng)一由云中心處理及存儲，云中心提供統(tǒng)一界面給使用者操作或者查看。這類應用的云中心一般為私有云，可提供海量存儲和統(tǒng)一界面、分級管理等功能，對日常生活提供較好的幫助。主要應用在小區(qū)及家庭的監(jiān)控、某些公共設施的保護等方面。
（2）多中心，大量終端。多中心、大量終端的模式較適合區(qū)域跨度加大的企業(yè)、單位。有些數(shù)據(jù)或者信息需要及時甚至實時共享給各個終端的使用者也可采取這種方式。這個模式的前提是我們的云中心必須包括公共云和私有云，并且他們之間的互聯(lián)沒有障礙。這樣，對于保密性要求很高的事情，就可以較好地達到保密要求而又不影響信息的傳播。
（3）信息、應用分層處理，海量終端。這種模式可以針對用戶的范圍廣、信息及數(shù)據(jù)種類多、安全性要求高等特征來打造。對需要大量數(shù)據(jù)傳送，但是安全性要求不高的，如視頻數(shù)據(jù)、游戲數(shù)據(jù)等，我們可以采取本地云中心處理或存儲。對于計算要求高，數(shù)據(jù)量不大的，可以放在專門負責高端運算的云中心里。而對于數(shù)據(jù)安全要求非常高的信息和數(shù)據(jù)，我們可以放在具有災備中心的云中心里。
三、物聯(lián)網(wǎng)云平臺構建及使用模式
3.1 物聯(lián)網(wǎng)云的系統(tǒng)架構設計
物聯(lián)網(wǎng)云的系統(tǒng)架構主要包含物聯(lián)網(wǎng)云的硬件虛擬化框架、感知層設備、物聯(lián)網(wǎng)應用中間件以及服務管理。各部分共同構成物聯(lián)網(wǎng)應用的平臺，為物聯(lián)網(wǎng)應用的運營管理人員和終端用戶服務。
（1）硬件虛擬化框架
硬件虛擬化框架定義了云計算平臺所管理的服務器、存儲設備、網(wǎng)絡設備等物理硬件資源及相應的虛擬化方法和技術，并將上述資源以虛擬化的方式交付給用戶。
通過虛擬化技術的引入，使運營在物聯(lián)網(wǎng)云平臺上的不同用戶之間可以共享資源；提供彈性伸縮的資源需求，在降低運營成本的同時提高服務質(zhì)量；引入服務器集群技術，提高物聯(lián)網(wǎng)云平臺的整體性能。
（2）感知層設備
感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，主要用于識別物體、采集信息。感知層設備包括二維標簽碼和識讀器、RFID標簽和讀寫器、傳感器終端以及實現(xiàn)終端互聯(lián)互通的傳感網(wǎng)絡。感知設備通過網(wǎng)絡接入云計算平臺，并由物聯(lián)網(wǎng)應用的中間件對其進行管理。
通過感知層設備，物聯(lián)網(wǎng)可以給物體賦予“智能”，實現(xiàn)對物體的感知，人與物體的溝通和對話，也可以實現(xiàn)物體與物體間的溝通和對話。
感知層涉及的關鍵技術有射頻技術（RFID）、傳感網(wǎng)絡技術、納米技術、智能嵌入技術等。
（3）物聯(lián)網(wǎng)應用中間件
中間件是位于平臺（硬件和操作系統(tǒng)）和應用之間的通用服務，針對不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺，他們可以有符合接口和協(xié)議規(guī)范的多種實現(xiàn)。中間件是物聯(lián)網(wǎng)應用中的關鍵軟件部件，是銜接相關硬件設備和業(yè)務應用的橋梁，其主要功能是屏蔽異構性、實現(xiàn)互操作和信息的預處理等。在物聯(lián)網(wǎng)云平臺中，物聯(lián)網(wǎng)中間件與云計算相結(jié)合，利用虛擬化技術全面實現(xiàn)資源整合，這樣，不僅能解決物聯(lián)網(wǎng)中海量信息的過濾、整合、存儲問題，還能解決物聯(lián)網(wǎng)中不同應用系統(tǒng)的互操作問題。在物聯(lián)網(wǎng)云平臺中，物聯(lián)網(wǎng)應用的中間件主要實現(xiàn)終端設備接入、RFID/傳感器事件管理、數(shù)據(jù)存儲以及物聯(lián)網(wǎng)應用等功能，它包含一系列相關的中間件產(chǎn)品。
（4）服務管理
服務管理是物聯(lián)網(wǎng)云平臺的核心架構，主要包括物聯(lián)網(wǎng)云的自助服務門戶/管理員門戶、物聯(lián)網(wǎng)應用和服務的生命周期管理。通過服務管理，服務提供商可以對IT物理硬件和虛擬化資源進行管理，用戶可以通過自助服務門戶進行業(yè)務定制、修改等操作；物聯(lián)網(wǎng)云的服務管理還包括對感知設備的體系架構、事件以及分布式架構數(shù)據(jù)平臺的管理、數(shù)據(jù)備份及恢復機制等功能。
四、物聯(lián)網(wǎng)云使用模式
（1）物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)/測試平臺
對于物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)商而言，如何快速獲得物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)和測試環(huán)境是其提高生產(chǎn)效率的關鍵。因此，物聯(lián)網(wǎng)云的虛擬化資源和物聯(lián)網(wǎng)應用中間件，可以為物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)商快速提供所需的應用開發(fā)和測試環(huán)境以及應用基礎平臺，加速物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)和測試周期。
（2）物聯(lián)網(wǎng)應用的運營平臺
物聯(lián)網(wǎng)應用的運營商希望在其基礎平臺上同時部署和運營多個物聯(lián)網(wǎng)應用，從而利用應用的規(guī)�；獊斫档瓦\營成本。其中，采用共享的終端設備接入和數(shù)據(jù)存儲是其降低成本的重要方式。利用物聯(lián)網(wǎng)應用的中間件，物聯(lián)網(wǎng)云可以作為物聯(lián)網(wǎng)設備的事件捕獲和數(shù)據(jù)存儲平臺，以支持物聯(lián)網(wǎng)應用的規(guī)�；\營。
（3）物聯(lián)網(wǎng)應用的在線應用平臺
對于用戶而言，快速獲取符合自身業(yè)務要求的物聯(lián)網(wǎng)應用是其主要需求。物聯(lián)網(wǎng)云可以提供滿足人員或資產(chǎn)定位、物流追溯、業(yè)務流程監(jiān)控和優(yōu)化以及數(shù)據(jù)分析等多種場景的物聯(lián)網(wǎng)應用。如：物聯(lián)網(wǎng)應用用戶登錄云計算平臺，從物聯(lián)網(wǎng)云的服務目錄中選擇自己所需的物聯(lián)網(wǎng)應用場景；云計算平臺對所申請的應用場景進行自動化部署和配置，并將應用的訪問信息返回給物聯(lián)網(wǎng)應用用戶；最后，物聯(lián)網(wǎng)應用用戶將其終端設備接入云計算平臺，就可以開始物聯(lián)網(wǎng)應用的使用。
五、結(jié)束語
云計算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合是互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢，它將引導互聯(lián)網(wǎng)和通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將在3~5 年內(nèi)形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。物聯(lián)網(wǎng)云的出現(xiàn)使得物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)商快速獲得其應用所需的開發(fā)測試環(huán)境，從而專注于核心業(yè)務的研究；使得物聯(lián)網(wǎng)應用的運營商進行大規(guī)模的服務運營，降低服務成本，同時，使得更多用戶能夠在物聯(lián)網(wǎng)云的平臺上方便的獲取所需的物聯(lián)網(wǎng)應用，有助于物聯(lián)網(wǎng)應用的廣泛使用和推廣。尤為重要的是，物聯(lián)網(wǎng)云可以作為應用的孵化和交付平臺，吸引更多的物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)商加入，從而使整個云計算平臺上的物聯(lián)網(wǎng)應用不斷更新和豐富，促進產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)和發(fā)展。
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本文標題：物聯(lián)網(wǎng)與云計算的融合———物聯(lián)網(wǎng)云的構建
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