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摘要：随着网络技术的发展,物联网技术也不断发展,其作为一种物和物相连的模式可以将独立运行的物体通过网络技术和信息技术进行联合,确保其可以实现共享、互通、转化,最终在网络信息平台下形成一种智慧生活交互网络系统。将大数据和云计算联合应用在物联网中可以有效为创建智慧城市奠定基础,另外,物联网技术也有自身的特点,将其和计算机网络进行结合也可以有效形成网络通信系统,并将无线技术、光纤传输技术、计算机网络技术进行综合形成一个信息化交互网络系统,有效满足人们的各种需求。对此,本文主要阐述大数据和云计算在物联网中的应用。
关键词：大数据；云计算；物联网；应用
Research on the Application of Big Data and Cloud Computing in the Internet of Things
JIANG Cen
(Hubei University of Technology Engineering and Technology College,Wuhan Hubei 430068)
【Abstract】：With the development of network technology,Internet of Things technology is also developing.As a mode of connecting things with things,it can combine independently running objects through network technology and information technology to ensure that they can realize sharing,interworking and transformation,andfinally form a smart life interactive network system under the network information platform.The combined application of big data and cloud computing in the Internet of Things can effectively lay the foundation for creating a smart city.In addition,the Internet of things technology also has its own characteristics.Combining it with computer network can also effectively form a network communication system,and combine wireless technology,opticalfiber transmission technology and computer network technology to form an information-based interactive network system,which can effectively meet people's various needs.In this regard,this paper mainly expounds the application of big data and cloud computing in the Internet of Things.
【Key words】：big data;cloud computing;Internet of Things;application
0引言
21世纪,正处于物联网、大数据、云计算并行的时代,在这些技术发展和应用过程中都会存在各种问题,比如信息安全问题、容量不足的问题,对此需要人们科学分析这三个技术之间的关系和特点,科学发挥各个技术优点,有效为其他技术服务。在云计算和大数据之间是相互依存的关系,但是物联网是独立运行的,对此人们需要将大数据和云技术科学应用在物联网中,有效发挥两者的优势和特点,推动物联网的现代化发展。
1大数据、云计算、物联网的概念和特点
1.1概念
在信息网络技术发展下,大数据逐渐深入到了人们的生产、生活中,在最初其主要是对海量化、复杂的数据信息进行搜集、整理、加工、分析、存储,形成信息数据库,便于人们科学利用各种有价值的信息。当前大数据已经深入到政治、经济、商业、服务业等多个领域中,有效推动了数字经济、智慧城市的发展。云计算是指通过云端对海量化的数据资源进行细分,根据用户实际需求对其进行分析、计算、处理,形成各种独立的系统。物联网是指在网络信息平台下降物体和用户之间的信息进行处理、转化,形成交互式互通的网络系统,便于物体之间相互联合,人们直接通过信息传感设备获取物体信息数据,最终在信息技术的支持下形成自动化、智能化的新网络系统[1]。
1.2特点
(1)大数据分析技术。大数据类型较多,具体包括文档、图像、视频、时间和地点等信息,这些信息都属于大数据分布范围,处理效率快、质量高,处理成本低,有效满足人们的处理需求,且在处理的过程中也可以通过多种计算方法挖掘数据价值,并对新数据信息进行加工。在大数据下数据信息量大,涉及范围广,比如人们的身份信息、行业信息、教育信息等,根据这些信息可以进行一体化处理,形成人口大数据,最终为不同部门利用提供可靠的数据信息,有效提高人们的生活和工作效率。
(2)云计算分析。云计算本身是一个虚拟的网络系统,在该系统下用户一般通过云端来调取信息、浏览信息,通过系统运行有效满足自身的需求。云计算具有超级计算的功能和特点,涉及范围更广,通过平台计算,可以保证信息的可靠、完整[2]。另外,在平台多种功能下也可以同时对不同基础数据、运行数据进行容错处理,有效提高其性能,并根据用户实际需求动态演变、拓展,有效满足信息增长需求,具体如图1所示。
比如,我国某个省市的乡镇医院可以联合三甲医院构建医疗卫生资源服务云平台。通过该平台为老板姓看病、就医、咨询提供各种服务信息,老百姓们也可以通过网络终端连接的云平台端口进入到医院服务平台中进行挂号、预约、缴费等,有效解决了看病难的问题。各个医生们也可以通过该平台上传医院新政策、新服务、新信息等,并公布患者的病历、检查结果、用药要求等,有效实现医疗信息资源的共享。另外,医院专家也可以通过云平台进行远程会诊、视频会诊、病理分析等,确保医疗服务的多样化。
(3)物联网分析。物联网是指将物和物通过一种高效、智能的手段进行连接和控制的一种现代化的网络技术,在此过程中将自动处理器和传感器进行连接,并对感知技术和网络技术进行优化、改进、升级,以此对不同物品特点进行智能化扫描、感知、管理。物联网的主要特点是智能、先进、互联,其可以有效将感知的数据信息上传到媒体平台中将人和物进行连接,形成社会联网。比如,我们都熟知的智能家居,其可以通过手机和智能设备联合控制有效利用电灯、电视等家电产品,有效发挥物联网的应用作用。
2大数据、云计算、物联网之间的关系
在物联网、移动互联网运行过程中都可以产生大量的数据信息,对此需要利用大数据技术对其进行分析、处理、加工、整合,获取更有价值的信息数据,为不同行业发展服务,云计算和大数据之间本身就具有一定的关联性。当前多个互联网企业在生产运行的过程中都会产生大量的数据信息,对此人们在应用大数据技术时需要创建云端、云技术平台,由此可见大数据的利用离不开云计算。物联网是利用了互联网的感觉和运动神经系统设计成的一种物和物之间的连接网络系统,早期互联网、移动互联网、物联网都会不断的产生各种信息数据,并向大数据层接收系统中传输数据,确保数据之间实现整合。对此,物联网下的数据也可以称之为交互数据,指人与物、物和物之间的交流、共享数据信息。在设计建设互联网架构的过程中,互联网虚拟大脑中的中枢神经系统功能主要集中于互联网软件层,其中硬件层可以和信息层对接,为虚拟神经网络系统提供技术支持和信息服务。总之,云计算和互联网之间也有着紧密的关系,在人们的设计构思中物联网传感器可以和互联网用户通过网络系统、网络终端、云计算等进行多方面、多层次的信息交互,并有效向云计算提供信息服务。比如,在当前社会,公交车扫码、共享单车利用、智慧城市建设都是物联网在社会中广泛应用的一种表现,且具体应用大数据技术、云计算、物联网的过程中三者是相互影响、相互交叉、相互支持的关系[3]。
3物联网中云计算和大数据技术的应用
物联网和云计算、大数据之间都有密切的连接,在物联网下可以将物品和互联网进行连接,利用大数据技术对信息进行处理,有效实现信息交换、通信、传输,并对整个过程中产生的大数据进行处理,有效提高处理效率和质量。云计算主要是对大数据进行处理,在云计算技术下物联网不断发展成熟,当前物联网已经有效应用在了交通、医疗、教育、安防、家居、城市建设中,有效实现了以上各个领域的智能化、信息化发展。总之,物联网的发展应用需要大数据和云计算的支持和保证,人们需要科学在物联网下应用云计算和大数据,有效保证社会之间的物品连接,最终在数据计算模式下形成一个交互式智能网络系统[4]。
3.1在物联网中应用云计算技术
物联网是一个复杂、综合的系统工程,在具体设计物联网时需要从感知层、网络层、应用层几方面进行设置,其中感知层中包含了大量的传感器设备、RFID标签、定位设备等,这些设备主要负责采集物体数据参数,具体架构如图2所示。
其中网络层主要对感知层获取的数据参数进行传输,确保应用层可以接收应用,并将应用层发出的指令信息再次传输到感知层,其中应用层主要对各种海量化的数据信息进行分析、处理、计算、存储,在此过程中就需要依赖于云计算技术。在物联网中应用云计算技术可有效为物联网运行提供云资源,创建云存储环境和云技术平台,当前云计算平台主要由云计算中心、虚拟软件、云数据库组成。在该平台上人们可以进行高效率的云计算,并根据实际需求自动处理原始数据、空间数据、时间数据、三维动态数据等,最终保证处理效率和质量,降低处理成本,提高物联网的运行效率。另外,在云计算中心中也可以通过云计算优化物联网运行方案和计划。
3.2在物联网中应用大数据技术
在物联网中应用大数据技术时需要根据物联网的总体特点、运行需求等明确数据采集协议,在一般情况下人们可以通过HTTP超文本传输协议对数据信息进行处理,以此推动物联网的现代化发展,在此过程中也可以利用高级消息队列协议或者公文信息流转协议。在数据采集协议下可以实现云计算和物联网的兼容,对云计算和物联网联合下大数据进行分析。此后人们也可以在云计算平台中科学应用大数据技术搜集物联网运行过程中的影像数据,格式数据、属性数据、图片数据、文本数据等,并自动将这些数据进行分类后存储到云端数据库中。后通过云技术中心根据时间特点进行相似性分析,并采用时空聚类算法对大数据进行深入挖掘、分析,有效把握物联网的运行规律,最终在计算、控制下实现运行的可视化、自动控制化、管理精细化目标,有效实现资源配置目标[5]。
3.2.1在物联网中应用云计算的优势
(1)将云计算应用在物联网中可以有效解决物联网中服务器节点的故障、不稳定问题,其可以有效降低服务器运行失误率,当运行中数据信息较多时,服务器节点也会出现各种运行失误问题,随着云计算的利用可以提高服务器的自动处理效率,完善服务器功能。对此人们可以利用云计算系统对物联网服务器数据信息进行备份处理,确保其故障后可以自动恢复正常,最终保证物联网的无间断应用。(2)将云计算应用在物联网中可以有效解决服务器资源利用问题,如果信息数据量大,物联网服务器硬件荷载会增加,因为容量有限,常常会出现超容量的问题,服务器容易出现崩溃的情况。对此就可以采用云计算根据信息数据动态特点适当的减少服务器运行荷载,优化服务器性能,确保服务器有效满足物联网运行中的需求。(3)将云计算应用在物联网中也可以有效实现信息资源的共享、流通,在物联网中信息主要存储在云计算系统中,但是服务器中的信息却来自于多个领域、行业,其可以有效感知不同数据来源、特点,并将信息传输到服务器云端中,在信息更新的同时,也可以实现信息资源的共享。
3.2.2三者的深度融合
大数据、云计算、物联网之间是相互影响、相互排斥的矛盾体,其中云计算可以应用在大数据工作区域和物联网工作区域中,其中物联网在运行中会产生大量的数据信息,通过大数据技术平台可以对数据进行处理。且在后期发展中,物联网也会通过云平台运行、应用,其主要由以下几点原因引起的：(1)物联网生成的数据可以有效应用在大数据系统中；(2)大数据技术在物联网中的应用可以对数据信息进行分类、独立存储、降低其复杂性,确保数据信息达到应用标准。但是如果物联网应用程序独立运行,且存在信息孤岛的现象,就需要采用云计算对其进行并行计算处理,以此确保信息数据来源更加可靠、准确。对于以上原因需要将大数据和物联网进行融合,应用在云系统中,最终将产品导向转化为信息结果导向,总之,将物联网、大数据、云计算进行融合可以优化决策支持系统,为决策系统创新提供新思路,并对多个行业发展提供新技术支持。
4云计算和大数据、物联网的未来发展前景
在未来科学技术的不断发展下,企业生产运行也会向着物联网系统化的方向发展,明确企业发展方向,有效发挥网络技术的优势和价值,提高生产效率各质量,帮助企业降低成本,有效解决传统人工检测下的安全、质量隐患问题,在物联网系统下可以有效发挥自动化检测技术优势。在该技术下可以对数据进行识别、分析、筛选,对生产过程进行自动化监控、信息安全预警,帮助企业员工可以直接通过云平台、云端等采用信息技术对生产环境、生产设备产品等进行检查、分析,以此确保信息数据完整。且在大数据、云计算、物联网系统的联合应用下也可以对企业生产进行精细化管理,确保企业高质量发展。
5结语
总之,随着信息网络技术的发展,大数据和云计算已经在多个行业应用中发挥出了较大的优势,其功能和特点不断完善,为未来智慧城市建设提供了技术手段,此外,物联网也在社会发展中发挥着主要作用。但是物联网的发展依赖于云计算和大数据,对此人们需要科学分析云计算和大数据之间的作用关系,科学利用信息网络技术有效实现物联网和大数据之间的流通、转化,最终有效构建智慧生态城市。
参考文献
[1]刘国院.大数据和云计算在物联网中的应用研究[J].通讯世界,2021,28(3):10-11.
[2]马小平,胡延军,缪燕子.物联网、大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究[J].工矿自动化,2014,40(4):5-9.
[3]王军号,杜朋,黄娟.大数据、云计算和物联网技术在高校计算机实验室开放建设中的应用研究[J].教育教学论坛,2018(18):13-14.
[4]杨晶洁.物联网和大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究[J].科技资讯,2017,15(9):28+30.
[5]李军.基于大数据的中小学智慧校园建设研究[J].电脑知识与技术,2021,17(8):120-121.
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