如何将云计算,物联网及大数据结合

物联网0271

如何将云计算,物联网及大数据结合,第1张

物联网,云计算,大数据是近两年科技、产业界的热门话题。分别什么意思?之间又有什么关系呢?很多人也非常感兴趣,经过学习了解,查阅资料,一点浅显认识和总结与朋友们分享。

物联网

简单理解:物物相连的互联网,即物联网。物联网在国际上又称为传感网,这是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。世界上的万事万物,小到手表、钥匙,大到汽车、楼房,只要嵌入一个微型感应芯片,把它变得智能化,这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术,人们就可以和物体“对话”,物体和物体之间也能“交流”,这就是物联网。随着信息技术的发展,物联网行业应用版图不断增长。

现在的物联网产业以应用层、支撑层、感知层、平台层以及传输层这五个层次构成。

云计算

云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务商进行很少的交互。

经典应用案例:苹果icloud

苹果icloud不仅是一个云端硬盘,它可让你轻松访问你所有苹果设备上的一切内容,并自动同步所有设备中的文件、、音乐、日程表、邮件、联系人目录,更贴心的是,在你修改文件后还能自动将修改同步到所有苹果设备并对旧文件备份。你可以选择免费的5G存储空间,也可以每年花费2499美元购买iTunes Match服务,这样一来,你可以通过任何苹果设备收听存放在苹果云服务器中的音乐。

大数据

大数据相当于人的大脑从小学到大学记忆和存储的海量知识,这些知识只有通过消化,吸收、再造才能创造出更大的价值。

麦肯锡全球研究所给出的定义是:一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息,而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换而言之,如果把大数据比作一种产业,那么这种产业实现盈利的关键,在于提高对数据的“加工能力”,通过“加工”实现数据的“增值”。

物联网和云计算的关系

云计算相当于人的大脑,是物联网的神经中枢。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

大数据与云计算的关系

大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘。但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。

大数据、云计算和物联网的关系

物联网对应了互联网的感觉和运动神经系统。云计算是互联网的核心硬件层和核心软件层的集合,也是互联网中枢神经系统萌芽。大数据代表了互联网的信息层(数据海洋),是互联网智慧和意识产生的基础。包括物联网,传统互联网,移动互联网在源源不断的向互联网大数据层汇聚数据和接受数据。云计算与物联网则推动了大数据的发展。

使用Java语言;数据库:Mysql;经典技术组合(MQTT、Spring Boot、Shiro、MyBatis、Druid、Ehcache、Thymeleaf、Bootstrap、Swagger)开发,支持多数据源,支持代码一键生成。

功能模块:

设备管理、开关管理、计划管理、传感器管理、传感器数据展示、报警规则管理、设备日志、用户管理、角色管理、部门管理、岗位管理、菜单管理、字典管理、参数管理、通知公告、操作日志、登录日志、在线用户、定时任务、代码生成、系统接口、服务监控、缓存监控、在线构建器、连接池监视等。

功能特点:

1、硬件使用 ESP8266,基于MQTT协议,自建物联网云平台。

2、支持云固件升级、设备远程重启。

3、支持音频播放、开关、普通灯、调色灯等各种用电设备控制。

4、单个模块可控制8路用电设备开关,可对模块信息、开关信息、计划任务、报警规则等维护管理。

5、云平台可对各类传感器管理,对传感器数据有多种展示方式。可设置阈值报警规则,符合报警规则的可执行自定义的动作。

6、模块具有一键配网功能,变更网络时无需重新烧写程序,方便快捷。

7、控制端可使用任意网络(2G/3G/4G/5G/WiFi/等)控制灯、热水器、电视、电机、窗帘、监控等各种用电设备,不受任何地区限制。

8、可云端存储模块各路开关状态,模块断电或重启后可自动同步云端模块各路开关状态,具有开关状态记录功能。

9、可记录设备所有操作记录,模块、用户上下线记录等,并具有多种类型的数据统计展示。

10、控制设备命令下达后有状态反馈,可确保设备控制命令执行成功,且延时低。

11、具有心跳检测功能,模块掉线或模块重启后模块可自动重连MQTT服务,具有模块上下线提醒功能(平台消息提醒、邮件提醒)。

12、具有定时功能,可指定某一时刻执行、周期执行、延时执行、自定义Cron表达式执行等操作。

13、可多模块接入云平台,可统一管理、控制模块各路设备开关。

14、云平台可对所有用户管理,每个用户可配置不同角色、不同权限,具有权限分配功能。

15、前端采用完全响应式布局,支持电脑、平板、手机等所有主流设备。

17、具有代码一键生成功能(包括控制器、模型、视图、菜单等),方便快速开发。

18、支持多数据源,简单配置即可实现切换。

19、支持菜单、按钮及数据权限分配,亦可自定义数据权限。

20、具有完善的XSS防范及脚本过滤,彻底杜绝XSS攻击。

21、Maven多项目依赖,模块及插件分项目,尽量松耦合,方便模块升级、增减模块。

22、支持服务监控、数据监控、缓存监控等功能。

正非万字长谈中,听财整理出其发人深省,振聋发聩的26个重点:

1、见媒体是公共关系部逼的,我们没有遭遇多大困难。

2、我们今天可能要碰到的问题,在十多年前就有预计,我们已经准备了十几年。

3、我与女儿现在就是打打电话,电话上也仅仅是讲讲笑话,晚舟也很坚强。

4、我从来不支持“自主创新”这个词,什么都要自己做,除了农民,其他人不应该有这种想法,自主创新若是精神层面我是支持的。

5、世界会变成一个智能社会,智能社会的感知必须要靠终端,终端的感知要靠传感器、显示器。未来终端的路很宽广,包括物联网,而手机只是终端的一个领域。

6、华为将在未来五年大量投入研发费用,做全世界最好的网络。五年以后,年销售收入可能比今年多一倍多。

7、(华为下一步可能会倒下)早晚的事情,这是个哲学命题,不是一个现实命题。

8、华为有什么?一无所有!华为既没有背景,也没有资源,除了人的脑袋之外,一无所有。

9、5G实际上被夸大了它的作用,也被更多人夸大了华为公司的成就。

10、现在人类社会对5G还没有这么迫切的需要,不要把5G想象成海浪一样,浪潮来了,财富来了,赶快捞,捞不到就错过了。5G的发展一定是缓慢的。

11、未来二三十年,人类社会一定会有一场巨大革命,在生产方式上要发生天翻地覆的变化。

12、华为强调自我批判,就是通过自我批判来逐渐祛除自我惰怠,这并不容易,革自己的命比革别人的命要难得多得多。

13、我认为在尖端的未知上更多的强调自主创新是可以的,比如嫦娥4号,人家不给你,那你得自主。但是我们不能在低层面上强调自主创新,一个螺丝钉你也要自主?正非万字长谈中,听财整理出其发人深省,振聋发聩的26个重点:

1、见媒体是公共关系部逼的,我们没有遭遇多大困难。

2、我们今天可能要碰到的问题,在十多年前就有预计,我们已经准备了十几年。

3、我与女儿现在就是打打电话,电话上也仅仅是讲讲笑话,晚舟也很坚强。

4、我从来不支持“自主创新”这个词,什么都要自己做,除了农民,其他人不应该有这种想法,自主创新若是精神层面我是支持的。

5、世界会变成一个智能社会,智能社会的感知必须要靠终端,终端的感知要靠传感器、显示器。未来终端的路很宽广,包括物联网,而手机只是终端的一个领域。

6、华为将在未来五年大量投入研发费用,做全世界最好的网络。五年以后,年销售收入可能比今年多一倍多。

7、(华为下一步可能会倒下)早晚的事情,这是个哲学命题,不是一个现实命题。

8、华为有什么?一无所有!华为既没有背景,也没有资源,除了人的脑袋之外,一无所有。

9、5G实际上被夸大了它的作用,也被更多人夸大了华为公司的成就。

10、现在人类社会对5G还没有这么迫切的需要,不要把5G想象成海浪一样,浪潮来了,财富来了,赶快捞,捞不到就错过了。5G的发展一定是缓慢的。

11、未来二三十年,人类社会一定会有一场巨大革命,在生产方式上要发生天翻地覆的变化。

12、华为强调自我批判,就是通过自我批判来逐渐祛除自我惰怠,这并不容易,革自己的命比革别人的命要难得多得多。

13、我认为在尖端的未知上更多的强调自主创新是可以的,比如嫦娥4号,人家不给你,那你得自主。但是我们不能在低层面上强调自主创新,一个螺丝钉你也要自主?

物联网“概念”如火如荼,作为提供产业有生力量的大学自然不甘寂寞,于是乎,各个学校都在筹建、设立物联网专业,可从各方面渠道的信息看,似乎所想传授的知识五花八门,有侧重传感的,有侧重通讯的,有侧重某项应用领域的,如智能电网、智能交通等,似乎不像以往的专业设置,有相对统一的方向。 出现这个局面,首先就说明一点:物联网不应是一个传统形式本科专业,至少不适合作为一个本科专业而存在! 现实中很多领域都有这个特征,它有广泛的需求,且孕育着极大的机会,但由于其所涉及的知识属于跨学科的,需要多方面的基础及专业知识作为铺垫,故作为本科专业有些勉为其难。 我很早就听过的一个说法:海洋学院不应该面向高中生招生,应该是从学过相关专业的本科毕业生中选拔,因为海洋研究要用到各方面的专业知识,它属于二级学科,需要一些基础性的专业知识背景,如生物、化学、流体力学等,而这些知识是高中生所不具备的,如果要他们在海洋学院的四年中学会这些,估计和海洋相关的知识几乎没有时间传授了,这样毕业的学生和普通院校有何差别? 对比今天的物联网,似乎也有“海洋学院”的影子。 如果把物联网提升到目前所宣传的那个高度,要培养一个能应对如此“宽泛”领域的人才,似乎也应该是作为一个二级学科而存在。 首先这些人应该在普通本科中学会一些基础性的专业知识,如测量、传感、通讯、大规模计算和统计等,然后再进入物联网专业,结合自己所具备的专业知识背景,侧重研究物联网的某一分支,如侧重于基于联网需求设计测量部分,或基于测量特征设计通讯链路和协议,或基于收集来的巨量信息研究如何用“云”来储存和分析,从而使其成为有效信息而非“字典”。 这些都不是一个高中生所能直接面对的,而把所需的专业知识作为物联网专业的基础知识来传授,时间不够,本来这些就是四年的本科课程,学完这些,留给物联网的相关知识传授时间有限了,只能培养出一个无特色的学生,这和设置此专业的初衷不是相悖吗? 所以,如果要培养一个真正意义上的物联网人才,靠本科四年的学习难以胜任! 所谓真正意义上的“物联网人才”,按我的理解应该是:能将目前的现实需求纳入物联网,从而产生有别于传统解决方案的革命性变化。 听起来有些“玄”,但目前的宣传就是如此,甚至有过之而无不及,腾“云”驾“物”是在媒体上看到的最经典的描述!何时能落地,似乎还欠火候。 那针对目前的物联网热,学校应该如何应对呢? 依本人愚见:暂时不去想培养那些“真正的物联网人才”,那些未来的****并非本科教育所能造就,作为大量输送技术骨干进入社会的工科院校,着眼点应该是如何培养一个能在未来的工作中应对物联网需求的技术人员。 要做到这点,首先应该分析物联网到底衍生出那些新的东西? “物联网”三个字实际上表达了其含义: 第一:“物”,乃所关注的对象 第二:“联”,乃所采取的手段 第三:“网”,乃解决问题的工具 这三个部分中,“物”早已存在,最为悠久,人们对“物”可以说是“关怀备至”了,至今仍在不断深入,并非物联网所带来的新生事物。 而“网”虽较“年轻”,但由于技术手段的进步,人们也已将其功能发挥的“淋漓尽致”,“网”已经给人们生活带来了巨大变化。 唯一属于物联网带来的新生事物就是“联”,即将“物”连接到“网”上! 联网的设备已很多,为何此时将“物”连到网上就成了新东西? 先分析一下以往的联网设备有什么特征。目前联网的设备主要是计算机、手机、电视等,还有一些幕后设备,如交换机、路由器等,究其特征,无一例外是和人交互,或者是服务于与人交互。所以,以往的互联网也可以称之为“人联网”! 而如今“物联网”所指的“物”,多为面向自然界的物,关注的是其生物、理化等特征,是一些不具备智能的物,即便是和人相关,此时所关注的也是人的生物特征而非智能,所以完全区别于现存的“互联网”所承载的内容。目前互联网的绝大多数信息是服务于智能的,属于“上层建筑”,而物联网要关注的则是“经济基础”。 因为这些“物”相对“低能”,以往联网的方式就要做相应改变,以适应其特征,这才是物联网的精髓所在。 “物”有千百种,均有相应的专业在探究,而“网”也有相应的分支在完善,至于数据分析、云计算、分布式运算、并行计算等早已是深入研究的课题。后两者近年来已不断融合、完善,有了长足的进步。只是前者和后两者似乎有些像平行线,暂无交点。 物联网则是要在这两条平行线间架起一座桥,使前者的信息能借助于后者得到升华! 但由于“物”的“低能”和“多样性”特征,使得原有的联网手段不再适合,正是这种缺位才催生了物联网教学的需求! 因此,探究各种“物”所适合的联网手段,应该是培养一个可以应对物联网需求的工程技术人员的重点。 虽说联网应该是通讯的范畴,但以往通讯的关注点是媒介、链路和协议,而作为物联网应用需求,应该是关注各种通讯方式的特征,结合所需联网的“物”之个性,选择合适的通讯方案,侧重点是“选择”。 要做出合适的选择,就要对各类通讯方式的特点予以准确的把握,扬长避短,并合理的加以组合,从而达到最可靠、经济的方案。 不要一提到物联网就是 ZigBee、Wifi,实际上每种通讯方式都有其利弊和适用的环境。智能电网上的检测用 ZigBee 就不一定比“载波”合适;智能家居的很多节点或许用简单的“485总线”集中后再由WiFi 或 ZigBee转接入网更加经济、可靠。 所以,准确地把握对象特征和应用场景,同时熟知各类通讯技术的优势、缺陷,是一个合格的物联网应用技术人员的核心素质。 至于物联网的高层次应用,即那些汇集了巨量数据的“云”该如何处置?如何产生效益?那是少数精英的事,需要大量技术人员的是这个金字塔的塔基。 具体而言,针对物联网应用需求,学习应该关注: 1、 理解最基本的通讯原理,尤其是串行通讯,因为只要距离略远,并行通讯基本无使用可能,而现实中的各类通讯,不论是有线的RS232、485、USB、以太网,还是红外、蓝牙、Wifi,其实质都是串行通讯,区别只在于介质和协议。 2、 通过最简单的UART通讯,理解握手、冲突、争抢、仲裁等通讯中常见的问题,以及丢帧、误码的可靠性问题,理解通讯协议的作用和含义。 3、 通过简单的实际应用,理解各种场景的需求,何时要速度?何时要可靠?何时要响应快?何时要低功耗? 4、 结合所面临的需求,尝试各类通讯,只要会用即可,因为随着MCU的无所不在,各类通讯模块使用越来越简单,看似神秘的3G通讯,也能用和古老的Modem一样的AT命令让其工作。对于多数人而言,只能做到会用即可,设计、生产这类模块的事情交给地球上少数人去操心吧。就像 PC,全世界都在用,但只有Intel和AMD为此劳神,似乎也并未耽误PC的普及和使用啊! 5、 选择一个分支,系统地贯穿一下各个层面,从“物”开始,到“网”结束,无所谓实用,只要涵盖的物联网的要素即可,重要是通过实际的体验,感受将“物”连到“网”上后所遇到的问题。 总之,我觉得,如果是培养一个应用类的技术人员,不需要特别的传授什么“物联网”的专业知识,而是用已有的专业知识,围绕上述重点实践即可,重要的是体验和阅读理解,因为未来的应用是多种多样的,无法预知,所以培养把握对象特征的能力是非常重要的。 最后,推荐一本关于各类通讯的书: 《嵌入式网络通信开发应用》 怯肇乾著北京航空航天大学出版,ISBN978-7-5124-0179-2 面对如此众多的通讯方式,想要全面了解并非易事,很多书都是只描述一部分,此书却全面收集了各种现存的通讯方式,为选择合适的通讯提供了极大的便利。 详细目录见“好书交流”栏目。

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