云计算和物联网的概念范文

导语：如何才能写好一篇云计算和物联网的概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：云计算；物联网

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）27-6113-03

物联网（The Internet of Things），顾名思义，是“物物相连的互联网”。物联网的概念最早由美国麻省理工学院（MIT）自动标识中心（AIL）于1999年提出，主要依据物品编码、RFID（射频识别）技术，以互联网为传输媒介，以传感器网络为基础，按约定协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换、数据融合和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能为一体的新型网络平台。2005年，国际电信联盟ITU在突尼斯举行的信息社会世界峰会上正式确定了“物联网”的概念。2009年6月18日，欧盟执委会也声明，描述了物联网的发展前景，并首次提出了物联网发展和管理设想。2009年8月7日，总理在无锡提出“感知中国”理念，由此掀起了物联网技术在国内的迅猛发展[ 1]。

随着物联网技术的逐渐成熟，和云计算相结合必将是未来的发展趋势。其原因在于云计算提供了一个巨大的资源池，而应用的使用又有不同的负载周期，根据负载对应的资源进行动态伸缩（即高负载时动态扩展资源，低负载时释放多余的资源）。将可以显著地提高资源的利用率。另外，云计算的分布式计算和分布式存储可以实现将大型任务细分成很多子任务，这些子任务分布式地或并行分配到在多个计算节点上进行调度和计算，同时将存储资源抽象表示和统一管理。

因此，可以这样预见，物联网的迅猛发展可以借助云计算的诸多特征；而云计算的拓展则可以建立在物联网上无处不在的传感器网络，从而实现技术的融合，产生更加巨大的正能量。

1 物联网的基本原理

1.1 以传感器网络为基础

深入剖析物联网的概念可以发现，物联网实质上是对各类传感器和现有互联网相互衔接的一个新技术，或者说是未来互联网的一部分，其核心是智能传感器网络技术。传感器网络可以理解为人类感知世界的触角，用这样的触角将感知世界的各种信息通过物理世界的各类互联网络进行传递、处理，从而使得数字虚拟世界中各种纷繁的画面能够呈现在人类社会中，让我们能够实时感知[2]。这样的“感知——传送——计算——应用”过程，便构成了我们所熟知的物联网的运营模式。而这种运行模式中的关键在于广泛而数目巨大的节点的存在和节点提供了无处不在的计算能力。节点是传感器网络的基本单位，主要完成智能感知、信息采集、数据融合、数据传送和构造底层物理传感器网络等功能。节点一般由传感器单元、处理单元、通信单元和电源以及其他辅助单元等组成。通常，对节点的设计要满足如下几个条件：（1）适合广泛的应用场合、微型化、低功耗；（2）良好的接口、传感器具有与较强的感知能力（3）较强的恶劣环境的工作能力和较强的抗干扰能力；（4）就有数据转换能力，即能够适应数据的串行到并行的转换。

1.2 传感器网络的体系结构

深刻认识传感器网络的体系结构，是正确理解物联网内涵的前提，也是将物联网和云计算相结合的基础。传感器网络体系结构可由三部分组成：分层的网络通信协议、传感器网络管理和应用支撑技术[3 ]。

（1）网络通信协议

这一层主要包括各种通信网络与互联网形成的融合网络、物联网管理中心、信心中心、各类样本库、算法库和各类服务基础设施。

（2）传感器网络管理

这一层主要包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器和M2M终端、传感器网络网关等。主要任务是解决感知和识别物体，采集和捕获信息。

（3）应用支撑技术

应用支持技术主要解决物联网与行业专业技术的结合以及提供广泛的智能化解决方案。其关键在于信息的社会化共享以及信息安全等问题[4 ]。

1.3 传感器网络网络安全分析

物联网除了涉及到互联网安全问题外，还需要面对传感器网络的安全问题。传统互联网存在的多种威胁已经拥有很多可行的应对措施；而传感器网络存在的安全问题必须引起人们的广泛重视。比如，传感器网络一般可能遇到节点被攻击、部分节点被物理操纵、信息流失和部分网络被控制等问题。目前，常用的解决方案有节点身份认证、ZigBee技术等等。[5 ]。

2 基于云计算的物联网实现可行性分析

2.1 物联网云计算基础

从前两个小节的阐述不难发现，物联网一般具备三个特征：全面感知、可靠传递和智能处理。而其中智能处理恰恰与近几年来迅速崛起的“云计算”的理念相吻合。下面，先考察近几年来云计算概念的发展情况。

云计算作为继网格计算、互联网计算、软件即服务、平台即服务等类计算模式的最新发展，云计算主要通过虚拟技术将各种互联网的计算、存储、数据、应用等资源进行有效整合与抽象，有效地为用户提供了可靠服务的形式——大规模计算资源，从而将用户从复杂的底层硬件逻辑、网络协议、软件架构中解放出来。这正是云计算理念中一直提倡的“平台即服务”、“软件即服务”。

维基百科对云计算的定义是：“云计算是一种动态的易扩展的且通常是通过互联网提供虚拟化的资源计算方式，用户不需要了解云内部的细节。云计算包括基础设施即服务、平台即服务和软件即服务以及其他依赖于互联网满足客户计算需求的技术趋势”[ 6]。

IBM对云计算的定义是：“云计算是一种计算模式。在这种模式中，应用数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户使用。大量的计算资源组成IT资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源供给用户使用”[ 7]。

为此，我们不难看出，未来的物联网运营平台需要在不同时间采集的海量信息源于数以亿计的传感器构建的传感器网络，并利用各个网络节点对这些信息进行汇总、拆分、统计、备份，这对物联网平台的计算能力是一个至关重要的考验。同时，资源负载在不同时间段也会存在相应的起伏。因此，考虑一个具有很好自适应能力的物联网运营平台是十分必要切迫切的任务，一方面避免重复性建设；另一方面也好充分利用好现有的理论和技术，从而寻求新的突破。至此，从上面的分析来看，云计算是与物联网运营平台相融合的一个很有前景的方向，其原因在于二者有基本相同的客户需求，也有相似的物理设备基础，将二者在理念和技术上进行相容，必将创造出更具活力的运营平台。

2.2 基于云计算物联网实现可行性分析

从上面几点分析看，云计算是物联网发展的必然趋势，其计算方式、存储手段、智能算法等等都将与云计算的理念和体系结构相融合。依据云计算的方式构建全新的物联网服务模式，无论从理论还是商业运营模式都是可行的，其安全性也是有一定保证的。

3 基于云计算的物联网基本设想

基于云计算的物联网运营平台，可以包括如下几个部分：

（1）云基础设施

包括传感器网络、物理资源以及能够实现所有客户共用的一个跨物理存储设备的虚拟存储池。能够有效地提供资源需求的弹性伸缩和集群服务。

（2）基于云计算的物联网平台

该平台是基于云计算物联网运营系统的核心，主要实现网络节点的配置和控制、信息的采集和计算功能。

（3）物联网云应用

物联网云应用是基于云计算的物联网平台的拓展部分，可以集成第三方行业应用。主要是利用虚拟化技术实现在一个物联网环境下全部用户资源共享、计算能力共享。

（4）物联网管理系统

管理系统一方面用于监控基于云计算物联网运营平台的运行情况、资源弹性伸缩机制下资源利用的控制情况以及网络用户、安全以及服务管理等等。

上面几点仅仅是在云计算相关概念的启发下，以及对物联网未来发展趋势的一个初步设想，在有些方面的构建以及架构仍然存在问题，必将随着云计算技术和物联网技术的广泛应用而逐渐改进，以便于在不远的将来实现基于云计算理念的物联网运营平台。

4 结束语

文中主要针对物联网的概念和近几年的发展进行了简单的阐述。然后，根据物联网未来的发展趋势进行了一定的预测，并根据物联网的与云计算可能存在的交集展开了理论剖析。从理论和应用前景上分析了两者融合的可行性和广阔前景。最后，论文给出了基于云计算理念下的物联网实现的简单设想。

参考文献：

[1] 孔晓波.物联网概念和演进路径[J].电信工程技术与标准化，2009， 22（12）： 12-14.

[2] 石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展[J]. 通信管理与技术，2009（5）： 1-3.

[3] International Telecommunication Union，Internet Reports 2005： The Internet of things[R].Geneva： ITU，2005.

[4] http： //ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/documents/in_cerp.pdf.

[5] President. s Council of Advisors on Science and Technology. http：Mostp.gov/pdf/nitrd_review.pdf.

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摘 要：在阐述了物联网技术的基础上，分析了农业物联网的概念、关键技术和应用现状，最终给出了蔬菜温室大棚物联网的系统构建、主要功能以及在蔬菜生长各个阶段的应用方法。

 

关键词：物联网；农业物联网；蔬菜大棚；技术架构

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号： 2095-1302（2013）08-0018-04

0 引 言

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息革命浪潮，被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。将物联网技术运用于农业生产领域，加快转变农业发展方式，提高农业的种植和管理效率，促使传统农业的转型升级，具有重要的意义。农业物联网技术的应用既是现代农业发展的需要，也是未来农业发展水平的一个重要标志，更是未来农业发展的方向。然而，由于物联网技术使用成本较高，普遍应用于农业生产尚有一个过程，因此，探索物联网技术在设施农业，尤其是温室大棚中的应用符合当前农业规模化、产业化、信息化的发展道路。本文拟通过对物联网技术和农业物联网应用关键技术的分析，探索物联网技术在蔬菜温室大棚的具体应用。

 

1 物联网技术

1.1 物联网的概念

物联网（The Internet of Things）概念最早由美国Auto-ID研究中心的Ashton教授在物品编码、RFID 技术和互联网的基础上于1999年提出，其实质是RFID技术和互联网的结合应用。后来，随着网络技术、通信技术、人工智能技术的发展，物联网的定义和范围已经发生了变化，不再只是指基于RFID技术为基础的物联网。2005年，国际电信联盟（ITU）在《ITU互联网报告2005：物联网》中，对物联网概念进行了扩展，认为物联网除应用RFID技术外，传感器技术、模糊识别技术、智能终端技术等将得到更加广泛的应用，人类在信息与通信世界里将获得新的沟通维度，从而形成一个“泛在”的网络环境，实现由互联网时代人与人之间的通信连接扩展到人与物、物与物之间的沟通连接。

 

目前，国际上通用的对物联网概念定义为，信息传感设备，如RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，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，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念[1]。作为中国物联网/M2M产业的先行者和倡导者之一，同方股份有限公司首席软件专家周洪波，将云计算技术和中间件技术引入物联网，提出了中国物联网的概念。即：物联网是基于云计算的SaaS营运等模式，它将无处不在的末端设备和设施，通过长距离或短距离通信网络实现互联互通（M2M）和应用大集成，提供实时在线监测、实时定位、远程控制、远程诊断、报警联动、安全防范、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对任何物品的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化的TaaS服务[2]。

 

由于科学技术的日新月异，物联网的内涵将不断丰富和完善，但不论物联网的定义如何表述，其实现物物相联的三个要素应包括，一是信息传感设备，二是通信与网络设备，三是智能处理设备。物联网就是这三种设备的集合，表现为智能感知、识别技术与云计算、泛在网络的融合应用。这种网络应用是现代信息技术发展到一定阶段后出现的各种技术集成和聚合性应用，包括将各种感知技术、网络技术和人工智能与自动化技术的聚合与集成应用，通过物与物的相连来实现人与物之间的智慧对话，从而创造一个智慧的世界。

 

1.2 物联网的特征

物联网的本质特征主要体现在三个方面：①物联网的核心是互联网功能的延伸和扩展。其延伸和扩展的表现在于它不仅仅通过互联网实现人与人的信息交换，而且能够实现人与人、人与物、物与物之间的互联互通，使得互联网的功能进一步强大。如果说互联网是通过网络技术、通信技术实现人与人信息的交换，那么，物联网则是在互联网的基础上，通过信息传感技术、智能数据处理技术实现物与物的信息交换和通信，以及人与物之间的相融和互动，对人的规范性回复进行识别，做出方案性的选择。②物联网具有通信与自动识别的特征。其用户应用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，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能，才能实现对物体的感知。③物联网具有智能化特征。物联网利用云计算、人工智能、模式识别等各种智能技术，从传感器获得的海量信息中进行分析、加工和处理出有意义的数据，通过对物的识别、定位、跟踪、监控来实现人对物的管理。所以，物联网被视为互联网的应用拓展，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。

 

1.3 物联网的技术架构

物联网运用的技术在不断发展，但物联网的技术体系、结构基本已得到一致的认识。根据物联网的技术体系架构，可将物联网分为信息感知层、信息网络层和信息应用层[3]等3个层次。

 

物联网技术架构达到的目标，包含三个方面：一是实现全面感知。即利用RFID、传感器、二维码、网关、摄像头和实时定位系统等随时随地获取物体的信息。二是实现可靠传输。通过各种通信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递到数据中心。三是实现智能处理。利用云计算技术、模糊识别技术等各种智能计算技术，对数据中心的海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。表1所列是物联网的技术架构表。

 

2 农业物联网及其关键技术

2.1 农业物联网的概念

农业物联网就是物联网技术在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。按照物联网技术架构，农业物联网仍然通过“感知—传输—应用”的途径来实现在农业的应用。“感知”就是运用各类传感器，如温度传感器、湿度传感器、光传感器、PH值传感器、CO2传感器等设备，广泛地采集大田种植、设施园艺、畜禽水产养殖和农产品物流等环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数信息；“传输”就是建立数据传输和格式转换方法，通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网络交互传递，实现农业信息的有效传输；“应用”就是将获取的海量农业信息进行融合、处理，使技术人员对多个大棚的环境进行监测控制和智能管理，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标。

2.2 农业物联网关键技术

按照物联网的技术架构，综合已有的技术研究，农业物联网关键技术主要包含农业信息感知技术、农业信息传输技术和农业信息处理技术[4]。表2所列是农业物联网关键技术一览表。

 

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关键词：云计算；物联网；市场

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 12-0000-02

一、引言

早在上个世纪90年代，人们就感慨：现在计算机技术发展太快，操作系统和各种应用软件越来越大，人们买的计算机用不了几年就感到速度慢了，储存容量小了，以前买的计算机落伍了。为此，SUN等公司提出“网络就是计算机”的概念，提出今后可以使用网络进行信息的储存和计算，计算机只要具有终端的功能就可以。

云计算的最终目标是将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众，使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算机资源。在云计算模式下，用户的计算机会变的十分简单，或许很小的内存、很小的硬盘和一些应用软件，就可以满足我们的需求，因为用户的计算机只要通过网络向“云”发送信息和接受信息便可以使用云服务提供商的计算资源、存储空间和各种应用软件。

二、云计算的概念

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。它是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。对于云计算有两种定义。一种是：“云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。”另一种是：“云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。”

三、云计算的类型

（一）SaaS(软件即服务)

SaaS(软件即服务)，是指用户获取软件服务的一种新形式。自己的电脑上不用装软件，而是按照一种服务水平协议直接通过网络向运营商获取自己所需的服务。根本上来说，软件即服务就是运营商向用户提供软件服务。

（二）PaaS(平台即服务)

PaaS(平台即服务)，是指将一个完整的计算机平台，包括应用设计、应用开发、应用测试和应用托管，都作为一种服务提供给客户。在这种情况下，用户只要利用此平台就能够满足自己的需要而不用购买硬件和软件。这比基于数据中心平台的软件开发成本要低得多。

（三）IaaS(基础设施即服务)

IaaS(基础设施即服务)，是指企业或个人可以使用云计算技术来远程访问计算资源。无论是最终用户、SaaS提供商还是PaaS提供商都可以从基础设施服务中获得应用所需的计算能力，但不用付出基本软硬件的最初投资资本。

四、云计算产品

IBM是最早向中国提供云计算服务的国际互联网企业。IBM在2007年11月15日推出了蓝云计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。“蓝云”以IBM大规模计算领域的专业技术为基础，基于IBM Almaden研究中心的云基础框架，包括Xen和PowerVM虚拟化、Linux操作系统映像以及Hadoop文件系统与并行架构。蓝云使得计算不局限于本地计算机或远程服务器，通过分布式全球访问结构可建立一个类似互联网的运行环境。

亚马逊是云计算最早的推行者，Amazon EC2是亚马逊的云计算产品。它根本上是一个网络服务能集中大量的云资源。亚马逊的解决方案的特色在于灵活性和可配置性。用户可以发送自己需要的服务，根据需要配置它们，设置静态IP地址和自己的安全性和网络。EC2是云计算拼图中一个重要的、受欢迎的部分。

微软云计算领域的后起之秀。Azure是微软的云计算产品。是一个专业以及高端的产品，针对微软的开发人员。对于每天使用C语言和SQL的人来说它使用起来十分的方便。但是对于大多数人来说却很少被使用。

五、云计算的应用

云计算在物联网中的应用

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关键词：云计算；物联网；安全威胁；数据安全；同态加密技术

中图分类号：TP309

近年来，云计算与物联网、智慧地球等概念备受关注，物联网和云计算已成为我国非常重视的战略性新兴产业。物联网产业有巨大的发展潜力和广泛的应用领域，而在其推进过程中，通过传感器收集信息已不是难题，感知信息在网络上的传输也不是问题，实质的难点在于如何对海量信息进行分析和处理，并对物体实施智能化的控制。要解决这个问题，就必须建立一个功能强大的智能处理平台，而云计算正是这样一个具备海量信息存储和处理的平台，因此，二者的结合将是未来的趋势。本文在研究物联网与云计算结合的基础上，着重对基于云计算的物联网安全进行研究。

1 云计算与物联网概述

1.1 云计算

云计算是由分布式计算、网格计算、虚拟化技术等诸多网络技术发展而来的新兴技术，自2006年首次提出这个概念以来，云计算已成为IT行业研究的热点，但长期以来没有标准定义，目前业界高度认可的云计算定义如下：云计算是一种服务或资源的交付和使用模式，通过这种模式可以减少管理资源的工作量，降低用户和服务提供商之间的交互。云计算所提供的服务既可以是基础设施和软件、平台，也可以是其他服务，这说明计算能力也可像日常的商品一样通过互联网进行流通使用。

1.2 物联网

物联网属于新一代的信息技术，指通过传感等设备，把任何物品与互联网依照约定的协议连接起来，并进行实时信息交换和通信，最终实现智能化控制和管理的一种网络。是一种基于互联网的、物-物相连的网络。实现物联网的关键技术包括RFID技术、传感技术、无线传感网络技术、人工智能技术、虚拟机技术、云计算平台。其中云计算平台是物联网发展的技术支撑，可以为物联网提供海量信息的存储、计算能力。

1.3 云计算与物联网的结合

目前云计算与物联网的结合主要采用以下几种模式：单中心、多终端模式；多中心、大量终端模式；信息、应用分层处理、海量终端模式。实质上，从物联网的角度来看，云计算平台为物联网提供海量信息存储和智能处理的功能；而从云计算平台的角度来看，物联网是云计算平台所提供的一种云应用。

2 基于云计算的物联网体系结构

根据物联网对信息的感知、传输和处理的过程，将其划分为3层结构，即感知层、网络层和应用层。感知层是利用感知设备在任何时间、对任何地点的物体实现识别，完成信息的采集；网络层是通过现有的通信和互联网络，将感知到的物体信息可靠地传递给用户，实现信息的传输；应用层是利用云计算平台对用户的数据和信息进行智能处理，实现对物体的控制，完成物与物、人与物之间的信息交换。

3 基于云计算的物联网安全威胁

3.1 感知层安全威胁

在感知层，由于节点的硬件结构相对简单，存储能力和计算能力较弱，传统的保密技术难以在节点上实现，因此，容易受到各种攻击。这些攻击包括节点控制、节点捕获、拒绝服务攻击及认证攻击。

3.2 网络层安全威胁

在网络层，由于网络的异构，可能导致跨网认证攻击、认证攻击（如中间人攻击等），同时随着网络规模增大以及对于分布式信息的处理，容易受到拒绝服务攻击、路由攻击等威胁。

3.3 应用层安全威胁

物联网应用层除了终端用户的认证外，重点是来自云计算平台的安全威胁。

（1）针对云计算平台的安全威胁。云计算平台提供的服务应是无处不在、无时不在的，要保证云计算平台具备高可靠性，即保证云计算平台提供的服务不中断，在面临恶意攻击时避免系统崩溃的风险，因此，云计算平台应具备抵抗外来攻击的能力。

（2）“云”中的物联网数据安全。终端用户的数据上传到“云”中之后，随机地存储在云计算平台的服务器上，而这些服务器可能分布在世界各地，终端用户无法知道自己的数据具体被存储在什么位置，因此，云计算平台要保证终端用户的数据存储安全性。同时，目前云计算平台主要通过虚拟化技术实现多租户共享资源，多个虚拟机可能被绑定到同一个物理资源上，如果云计算平台无法实现用户之间数据的有效隔离，那么用户的数据就可能被其他用户非法访问，云计算平台就无法使用户相信自己的数据是安全的。

4 基于云计算的物联网安全研究

4.1 安全体系结构

针对上述物联网体系结构中每一层所面临的安全威胁，给出相应的解决方案和关键技术难点研究，其中感知层和网络层的关键技术目前已有大量研究并取得较快的进展，本文着重分析物联网应用层，即云计算平台的安全方案，从以下几个方面考虑。

（1）构建物联网可信环境。云计算平台要为物联网应用提供安全的数据存储、超强的计算能力，必须保证云计算平台本身的可靠，即构建物联网的可信环境。一方面云计算平台应与传统计算平台一样采取严密的安全措施，从物理安全、系统安全、网络安全、数据库安全等方面做好安全防范工作，保证云计算平台本身具备抗攻击能力；另一方面，云计算平台要向物联网用户证明自己具备数据隐私保护能力。

（2）基于云计算的数据安全防护。用户数据存储在世界各地的服务器，要保证数据存储的安全性，除在构建物联网可信环境的基础上，还要采取数据备份的方法保护数据。为了保护数据隐私，物联网用户要采取加密手段，使得敏感数据以密文的形式存储在服务器上。用户的数据从被感知开始，到进入云计算平台，从传输到使用的过程，都存在泄漏用户隐私的风险。在虚拟化条件下，存储在同一物理服务器上的不同虚拟机之间可能存在非法访问，云计算平台要使用户相信数据是安全的，必须对用户的数据提供有效隔离，防止同一物理设备上的其他用户非法访问，更加有效地保护数据安全。

4.2 技术难点及研究现状

在使用加密技术保护用户数据隐私的同时，云端存储的是敏感信息的密文，因此，如何高效地对密文进行处理和使用则成为关键。同态加密技术将是解决这一问题的首选方案。同态加密技术在物联网认证与访问控制、云计算等方面的应用，将是今后研究的重点。在物联网各个阶段都涉及数据隐私的保护，目前研究较多的隐私保护技术有k-匿名算法、图匿名、空间加密等。有关保护用户隐私方面的安全技术还有很大的研究空间。

5 结语

云计算平台是物联网大规模发展的有力支撑，同时物联网的发展也为云计算平台的广泛应用提供大量的用户，因此，二者的结合势在必行，而基于云计算的物联网安全研究将为二者的发展提供最可靠的保障，也是二者能够大规模应用的必要条件。在分析了二者结合的必然性之后，给出了基于云计算的物联网体系结构，针对其面临的安全威胁，对数据安全做了重点研究。

参考文献：

[1]冯登国，张敏，张妍，徐震.云计算安全研究[J].软件学报，2011，1.

[2]郑湃，崔立真，王海洋，徐猛.云计算环境下面向数据密集型应用的数据布局策略与方法[J].计算机学报，2010，8.

[3]朱超.基于虚拟化技术构建高校分布式云计算数据中心[J].武汉工程大学学报，2011，4.

[4]李刚健.基于虚拟化技术的云计算平台架构研究[J].吉林建筑工程学院学报，2011，1.

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目前国内较为多见的定义为：“物联网，指利用各种信息传感设备，如射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等种种装置，与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，其目的就是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。”

什么是智能社会？目前没有统一的定义。智能社会经常与智慧城市、数字城市、感知城市、无线城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉，甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂，都是基于现有知识的底层设计思维。智能社会不是单一的系统或是简单的系统堆砌，而是要按照社会的发展需求去获取数据、汇聚数据、分析数据、引导数据，形成与信息时代、知识社会相适应的面向服务、以用户为中心、以人为本的开放社会环境。

如果把智能社会比做一个有正常行为能力的人，现有物联网的每一个应用就是对应着人体不同的机能。人的味觉、触觉、视觉、听觉等得到的生物电信号最终都是传递给大脑进行分析、判断、反应。而这个反射的过程需要先有传递的神经网络，再到存储反射电的大脑，并在分析研判后通过神经网络对相应器官下达指令。

智能社会之所以能够出现，和第三次产业革命的成长是分不开的，是原子能、电子计算机、空间技术和生物工程等一系列发明和应用后的提升。

第一次产业革命是因为机械革命，第二次产业革命是电力的动力革命，第三次产业革命是自动化革命，这些都是对生产工具性能的提升，第四次产业革命将是对生产工具赋予智慧的革命。物联网感知获取数据、大数据计算挖掘分析数据、构建数学模型管控数据、最终实现数据干预。

智能社会是在城市化与信息化融合的背景下，围绕改善民生、增强企业竞争力、促进城市可持续发展等关注点，综合利用物联网、云计算等信息技术手段，结合城市现有信息化基础，融合先进的城市运营服务理念，建立广泛覆盖和深度互联的城市信息网络，对城市的资源、环境、基础设施、产业等多方面要素进行全面感知，并整合构建协同共享的城市信息平台，对信息进行智能处理利用，从而为城市运行和资源配置提供智能响应控制，为政府社会管理和公共服务提供智能决策依据及手段，为企业和个人提供智能信息资源及开放式信息应用平台的综合性区域信息化发展过程。

从技术发展的视角，智能社会建设要求通过以移动技术为代表的物联网、云计算等新一代信息技术应用实现全面感知、广泛互联、数据挖掘与融合应用。实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的知识社会环境下的可持续创新，强调通过价值创造、以人为本实现经济、社会、环境的全面可持续发展。

现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合，随着信息技术的不断发展，其技术含量及复杂程度也越来越高，智能化的概念开始逐渐渗透到各行各业以及我们生活中的方方面面，像智能住宅小区、智能医院、智能交通等等很多的应用系统。而这些系统的基础是通过各种类型的感知探头去收集数据，然后就数据进行简单的逻辑处理，下达执行指令实现模糊化的控制。

智能社会的诞生很多的决定因素逐步被突破，首先是网络的环境，各类宽带有线、无线网络技术的发展为城市中物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动，为城市各类随时、随地、随需、随意应用提供了基础条件，使得物联网的感知层与应用层可以无障碍地进行数据交换。无线手持终端的大量使用也为智能社会的应用推广创造了环境。

智能社会就是物联网的传感技术，实现对城市管理各方面监测和全面感知，并将各个系统的数据进行汇聚，以便于进行多维度的数据分析。云计算、云存储技术也为物联网感知的大数据的计算和分析提供了有力的支撑，使得资源配置动态化。根据需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源，当增加一个需求时，可通过增加可用的资源进行匹配，实现资源的快速弹性提供；如果用户不再使用这部分资源时可释放这些资源。云计算为客户提供的这种能力是无限的，实现了IT资源利用的可扩展性。借助于虚拟化技术将分布在不同地区的计算资源进行整合，实现基础设施资源的共享。

物联网的多维度数据汇聚后，需要通过数据挖掘来高度自动化地分析每个数据，是从相关的数据源中选取所需的数据并整合成用于数据挖掘的数据集；规律寻找是用某种方法将数据集所含的规律找出来；规律表示是尽可能以用户可理解的方式（如可视化）将找出的规律表示出来构建数学模型，根据数学模型实现智能控制。

新一代全面感知技术的应用更增加了社会的海量数据。基于云计算，通过智能融合技术的应用实现对海量数据的存储、计算与分析，并引入综合集成法，通过人的“智慧”参与，大大提升决策支持的能力。基于云计算平台的大成智慧工程将构成智慧城市的“大脑”。技术的融合与发展还将进一步推动“云”与“端”的结合。

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[关键词]云计算 IT 资源整合 核心技术 分布式

中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0250-01

浅谈云计算在现今网络中的应用

传统模式下，企业建立一套IT系统不仅需要购买硬件等基础设施，还要购买应用软件，还需要专门的人员维护。再当企业的规模扩大时还要继续升级各种软硬件设施以满足需要。对于企业来说，计算机等硬件和软件本身并非他们真正需要的，它们仅仅是完成工作、提供效率的工具而已。如何通过技术手段整合资源，利用最少的资金和精力去干更多的工作，是摆在我们每一个技术保障人员面前的首要问题。笔者现将以云计算方法及技术发展、应用等方面，进行如下浅析：

一、云计算概念

狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机，以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务，比如亚马逊数据仓库出租生意。

广义的云计算指厂商通过建立网络服务器集群，向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。这就像连接“显示器” 和“主机”的电线无限长，从而可以把显示器放在使用者的面前，而主机放在远到甚至计算机使用者本人也不知道的地方。云计算把连接“显示器”和“主机”的电线变成了网络，把“主机”变成云服务提供商的服务器集群这种模式极大得节约了资源，方便了我们的生活。

在云计算环境下，用户的使用观念也会发生彻底的变化：从“购买产品”到“购买服务”转变，因为他们直接面对的将不再是复杂的硬件和软件，而是最终的服务。用户不需要拥有看得见、摸得着的硬件设施，也不需要为机房支付设备供电、空调制冷、专人维护等等费用，并且不需要等待漫长的供货周期、项目实施等冗长的时间，只需要把钱汇给云计算服务提供商，我们将会马上得到需要的服务。

二、云计算的应用

任何一项新技术从发展历程上看，都必须历经考验才能成熟，现将常见的几种云计算的应用介绍如下。

1、云物联应用

云计算和物联网之间的关系可以用一个形象的比喻来说明：“云计算”是“互联网"中的神经系统的雏形，“物联网”是“互联网”正在出现的末梢神经系统的萌芽。

“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，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；第二，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。

2、云安全

云安全（Cloud Security）是一个从“云计算”演变而来的新名词。云安全的策略构想是：使用者越多，每个使用者就越安全，因为如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每个角落，只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现，就会立刻被截获。

“云安全”通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到Server端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。

3、云存储应用

云存储是在云计算（cloud computing）概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、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。 当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

4、私有云应用

私有云（Private Cloud）是将云基础设施与软硬件资源创建在防火墙内，以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。 创建私有云，除了硬件资源外，一般还有云设备（IaaS）软件；现时商业软件有VMware的 vSphere 和Platform Computing 的 ISF， 开放源代码的云设备软件主要有Eucalyptus和OpenStack。至2013年可以提供私有云的平台有：Eucalyptus、3A Cloud、联想网盘和OATOS企业网盘等。

5、云游戏应用

云游戏是以云计算为基础的游戏方式，在云游戏的运行模式下，所有游戏都在服务器端运行，并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端，用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡，只需要基本的视频解压能力就可以了。 就现今来说，云游戏还并没有成为家用机和掌机界的联网模式，因为至今X360仍然在使用LIVE，PS是PS NETWORK ，wii是wi-fi。但是几年后或十几年后，云计算取代这些东西成为其网络发展的终极方向的可能性非常大。

6、云教育应用

视频云计算应用在教育行业的实例：流媒体平台采用分布式架构部署，分为web服务器，数据库服务器、直播服务器和流服务器，如有必要可在信息中心架设采集工作站搭建网络电视或实况直播应用，在各个学校已经部署录播系统或直播系统的教室配置流媒体功能组件，这样录播实况可以实时传送到流媒体平台管理中心的全局直播服务器上，同时录播的学校也可以上传存储到信息中心的流存储服务器上，方便今后的检索、点播、评估等各种应用。

7、云会议应用

云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。使用者只需要通过互联网界面，进行简单易用的操作，便可快速高效地与全球各地团队及客户同步分享语音、数据文件及视频，而会议中数据的传输、处理等复杂技术由云会议服务商帮助使用者进行操作。

三、云计算技术发展面临的主要问题

尽管云计算模式具有许多优点，但是也存在的一些问题，如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。

1、数据隐私问题：如何保证存放在云服务提供商的数据隐私，不被非法利用，不仅需要技术的改进，也需要法律的进一步完善。

2、数据安全性：有些数据是企业的商业机密，数据的安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响云计算在企业中的应用。

篇7

关键词：物联网；射频技术；无线传感器网络；云计算

中图分类号：TP393-34

文献标识码：A

文章编号：2095-1302(2011)01-0070-02

0　引言

物联网的概念首先是由麻省理工学院(MIT)的自动识别实验室在1999年提出的，在2005年突尼斯举行的信息社会世界峰会上，ITU的报告系统介绍了意大利、日本、韩国与新加坡的题案，并提出了“物联网时代”。物联网是在互联网的基础上，利用射频标签与无线传感器网络技术，构建一个覆盖全世界上所有人与物的网络信息系统。人与人之间的信息交互和共享是互联网的最基本功能，而在物联网上更强调的是人与物、物与物之间的自动交互和共享，它是实现物理世界与信息世界的无缝连接。连接到物联网上的物应该具有四个特征：地址标识、感知能力、通信能力和可控能力。因此，物联网需要三大关键技术来支持，这三个关键技术分别是：感知、传输、计算。

1　物联网的三大关键技术

1.1射频技术一智能感知技术

射频技术应用系统由RFID标签、RFID读写器、RFID数据管理系统组成，它是真正能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享实现对物品的“透明”管理。图1所示是RFID系统的结构和工作原理。

目前RFID技术已经成功的应用于物流业、零售业、医疗卫生、机场、交通、身份识别以及军事领域。2006年，国家科技部等16部委了《中国射频识别技术策略白皮书》，确立了“RFID技术与应用”的重大项目。2009年6月20日由科技部联合25个部委，行业协会召开了“中国射频识别技术与应用发展报告”，提出了RFID信息服务业和RFID信息内容运营业的产业发展模式，提出了从工具型应用向资源型应用转变的新思维。

1.2无线传感器网络一通信传输技术

泛在化的感知能力是物联网的重要特征，支持普适计算的关键技术是无线网络。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现在复杂的指定范围内对目标进行检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。

传感器、感知对象和观察者构成无线传感网络的三要素。如果说传统的网络强调的是端到端的数据传输和共享，中间的节点和路由器只是起到分组转发的功能，那么在无线网传感器网络中所有的节点除了参与数据转发之外，还要对数据进行采集、处理、融合、存储的功能。目前，对传感器网络最主要的限制是节点携带的电能有限。在使用过程中，可能有部分节点因为环境因素或能量耗尽而失效，这样就使得传感器网络中的节点数量动态变化，使得系统不稳定。这就需要系统具有动态重构能力。

1.3计算机技术一物联网的计算工具

1.3.1普适计算技术

普适计算的重要特征是无处不在与不可见，无处不在是指随时随地访问信息的能力，不可见是指在物理环境中提供多种传感器设备，嵌入设备和移动设备使得可以在用户不察觉的情况下进行计算、通信、数据采集和提供各种服务。它的核心是以人为本，而不是以计算机为本。普适计算强调的是把计算嵌入到日常环境中去，让计算从人们视线中“消失”。

1.3.2云计算技术

云计算是支撑物联网的重要计算环境之一。它是分布式处理、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。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。

物联网智慧的感知中国与世界的目的给计算机领域的数据自动采集、可靠传输与智能处理技术的研究提出了重大的课题。高性能计算机为物联网应用提供了重要的计算工具，普适计算的“环境智能化”研究为物联网技术奠定了重要的理论基础，云计算为物联网应用的推广创造有效的商业模式。

2　物联网的典型应用

日本的一幢大楼里安装了两万个连网的温控传感器，大楼里面不同房间在不同时间所要求的温度不同，利用传感器测量房间的温度，控制系统按照需要的温度对空调进行智能调节。通过实验，这项技术节约的电量可达到29.4％。

过去人们一直是将物理世界的社会基础设施(高速公路、机场、电站)与信息基础设施(互联网、信息库、数据采集)分开规划，而物联网的概念是将人、物品、网络、信息统一在一个基础设施上，通过将现实的物理世界与信息世界融合，利用信息技术提高物理世界的资源利用率、节能减排，达到改善生活的目的。

3　结语

篇8

关键词 云计算；物联网；智慧校园

中图分类号：TP393 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）12-0050-03

智慧校园是数字校园发展的必然产物和阶段形态，而云计算（Cloud Computing）和物联网（The Internet of Things，IOT）这两个当前学术界、技术界的热点技术是相互联系、互为支撑的，二者对构建智慧校园发挥着重要作用，推进教育信息化的跨越发展。

1 云计算

狭义的云计算是指IT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资源；广义的云计算是指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服务[1]。它是对并行计算、网格计算、分布式计算、效用计算、网络存储、虚拟化及负载均衡等技术的继承和发展。云计算的主要特征是虚拟化及对IaaS/PaaS/SaaS服务模式的创新。除此之外，云计算还有超大规模、高可靠性、通用性、可扩展性、按需服务等特征。其中提供资源的网络被称为“云”。随着云计算模式的逐渐发展和普及，学校、教育机构和个人的信息处理会逐渐迁移到云上，这将对校园网络应用带来积极的影响[2]。

2 物联网

2005年，国际电信联盟（ITU）在信息社会世界峰会上的《ITU互联网报告2005：物联网》正式提出并重新定义了“物联网”的概念，人们对物联网的认识也随着技术的发展不断完善。简而言之，“物联网”即物物相连的互联网。目前国内较为多见的定义为：物联网是指利用各种信息传感设备，如射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等种种装置与互联网结合起来而形成一个巨大网络，其目的就是使所有物品都与网络连接在一起，使得识别和管理更加方便[3]。物联网通过传感技术、RFID、二维码技术、无线通信技术等信息感知技术将人与人之间的互联扩大到任何物品与物品之间的连通，成为今后“人、物、事”管理和流通的重要载体。

一般而言，物联网的体系架构包含3个层次：全面感知层、网络层、应用层。其中，感知层利用各种可用的感知手段实现物体动态的即时采集；网络层通过各种信息网络与互联网的融合将感知的信息实时、准确可靠地传递出去；应用层利用云计算等智能计算技术对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化控制，做出正确的决策，实现设备与人之间的交互[4]。物联网技术的核心特征是泛在的感知、互联互通与共享以及智能的服务[5]。

物联网以互联网为基础，其终端可以是任何物品。将物联网技术应用于校园的信息化建设，可以有效提高其可视化程度、管理效能及安全防卫水平等[6] ，推进智慧校园的进程。

3 云计算、物联网在智慧校园建设中的应用

3.1 智慧校园

2008年，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一理念。2009年，奥巴马对该理念进行了积极的导向，使“智慧地球”这一概念得到高度关注。许多学者积极地将智慧地球引申到智慧校园，不仅在理论研究方面多角度解读智慧校园的内涵，而且在实践方面进行了积极的探索。

1）理论层面。综合学者对智慧校园的解读，可以认为智慧校园应具有以下特征：环境全面感知、网络无缝互通、海量数据支撑、开放学习环境、师生个[7]。

2）实践层面以浙江大学和南京邮电大学为高校代表。浙江大学信息化“十二五”规划，提出建设一个“令人激动”的智慧校园，这种智慧校园支持无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活[8]。南京邮电大学完成了一个相对完整的智慧校园规划，认为智慧校园的核心特征主要反映在三个方面：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务；二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域，实现互联和协作；三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口[5]。

智慧校园作为数字校园发展的必然趋势和高端形态，云计算、物联网技术将智慧校园的建设落到实处，推动教育信息化的发展。

3.2 云计算、物联网在智慧校园建设中的应用

“智慧校园”的建设要以服务学校、服务教学、服务社会为方向，以深化应用、优化服务为核心，以业务协同、资源整合、信息共享为主线，以打造统一、高效、智能的管理服务平台和信息服务平台为重点，在前期数字校园的建设与发展的基础上，以物联网和云计算平台为依托，全而提升校园信息化应用与服务水平[4]。

云计算服务平台的搭建是智慧校园的重要支撑，是智慧校园“智慧”的体现。云计算平台是支撑智慧校园的高集成、高效率、高智能的网络数据平台，是结合虚拟化技术，以借助网络为载体提供基础架构、平台、软件等服务为形式，整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算模式[9]。在智慧校园的云计算模式中，用户的数据存储和应用软件的运行都是在互联网的大规模服务器集群即“云”上，并由云计算的服务提供商负责管理和维护这些数据的安全和程序的正常运行，用户可以随时随地通过互联网访问、存储和读取数据、使用软件等。云计算作为具有革命意义的第五代计算范式，它以分布式计算与服务架构为基础，将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户提供按需服务。因此，利用云计算技术并综合统一标准规范搭建云计算服务平台实现数据的集成与共享，是消除“信息孤岛”并避免形成新的新的“信息孤岛”的有效形式。

物联网技术为智慧校园提供了一个开放、互动、协作的智能化综合信息服务平台，使师生全面地感知教学资源，有效地采集信息，获得智慧化的学习、教学、管理和生活服务，将学校打造成感知的、服务性的、环保节能的、安全稳定的智慧型校园[10]。将物联网应用到智慧校园的建设中，实现校园中物理对象的互联互通，使真实空间与虚拟空间有机融合，这样不仅能增强学习环境的真实性，而且拓展学习空间。这种多领域跨区域的资源整合能提供一种泛在的智慧学习服务，大大缩短空间距离，充分利用以及共享资源。并且通过传感器获得对校园环境的全面感知，实时对物体进行控制并反馈相关的信息，增加互联的深度和广度，使校园管理科学化、智能化、人性化和智慧化。当然，学校、教育机构和个人的信息处理都将迁移到云上，而云计算服务平台则通过对海量的感知数据和信息进行分析和处理，使智慧成为可能。

总之，智慧校园通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理，它通过物联网实现校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供智慧化的业务和服务模式[11]。

4 对智慧校园的思考

智慧校园的建设应该是分阶段、分步骤有前瞻性地进行，既要避免盲目推进，又要规避认为技术等不成熟而停滞不前的倾向。智慧校园是数字校园发展的必然形态，要理性对待云计算、物联网在智慧校园建设中的应用。目前智慧校园的建设尚处于探索阶段，因此也面临很多问题。

1）标准规范问题，既有宏观的智慧校园建设标准规范，也有细节的标准规范，如标准不同的传感器及电子标签作为感知手段所感知的信息数据格式是不同的，这就导致兼容性的问题，给管理和控制带来难题。因此要制定统一规范的数据格式标准，实现跨平台统一管理。

2）安全性、可靠性问题，智慧校园建设涉及基础设施、系统运行及信息数据的安全性、可靠性，尤其是信息数据的安全性问题。将资源存储在云端，这些资源就涉及第三方并对第三方是完全透明的，而且在智慧校园中通过全面感知的数据的处理过程有很多环节，服务系统的成熟度以及对无线通信的广泛使用，都增大了信息泄漏的可能。因此，在智慧校园的建设中要建立完善的安全保密系统。

3）系统整合问题。智慧校园是在数字校园的基础上建立的，因此在智慧校园的建设中要考虑与原有基础设施兼容的问题，避免对数字资源的重复开发和浪费。

智慧校园作为一种“新生事物”，目前还处于摸索阶段，但它代表着未来校园的建设理念，其前景是广阔的。

参考文献

[1]赵佩华.基于云计算的“智慧校园”探析[J].常州信息职业技术学院学报，2012（4）：8-10.

[2]王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[3]宁焕生，徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报，2010（11）：2590-2599.

[4]陈明选，徐旸.基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J].远程教育杂志，2012（4）：61-62.

[5]宗平，朱洪波，黄刚，等.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报，2010（4）：15-19.

[6]杜晓静，姚高峰，何秋燕.物联网在智慧校园建设中的应用研究[J].网络安全技术与应用，2011（10）：9-10.

[7]黄荣怀，张进宝，胡永斌，等.智慧校园：数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究，2012（4）：12-17.

[8]吴颖俊.浙江大学：基于“云”的智慧校园[J].中国教育网络，2010（11）.

[9]许晓冯.浅谈云计算及其应用[J].信息化研究，2010（11）：5.

篇9

从互联网到物联网

随着信息通信技术(ICT)的不断进步，通信网络作为信息通信技术的重要基础，已经从人到人的通信发展到人与物以及物与物(M2H)，并逐渐趋向于从纵向的局部物物相连过渡到横向的跨应用、跨地域的物联网(Internetof Things，IOT)。

物联网是指物品通过各种信息传感设备如射频识别(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。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。“物联网”的概念是在1999年提出的。

“物联网”就是“物物相连的互联网”。物联网有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；第二，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。如果说互联网实现了人与人之间的交流，那么物联网可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相问的连接和交互。

2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念，包括了所有物品的联网和应用。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。

根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。

那么物联网有怎样的表现形态和存在形式呢?形象地说，有了物联网，当司机驾驶中出现误操作时，汽车会自动报警，公文包会提醒主人：忘带了什么东西，衣服会告诉洗衣机其对颜色和水温的要求，排放口会对污染物超标发出告警等等。

具体来说，物联网就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、工厂排放口、大气监测点、流域断面、水库浮台、生态监测点、大坝、供水系统、油气管道等人们日常工作、生活、娱乐、学习、活动的各种对象(物体)中，然后将它们与互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的融合。物联网颠覆了人类之前物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维，使得政府管理、生产制造、社会管理以及人们的个人生活全面实现互联互通。

物联网的发展分为信息感知、智慧物联、智慧交互三个阶段。物联网的信息互联，是以物理对象的信息建设为标志，如标签信息、有效证件信息、物联交易平台的建设，具有静态，非实时、非智慧的物联。物联网的感识是以嵌入式系统入网为标志，如智能传感器、智能芯片、无线传感网络普及、嵌入式系统各种形式的网络接入等，具有动态、实时、智慧的物联。

物联网的管控阶段以物、联、网、智、管、控全过程整合为标志，以云计算(CloudComputing)服务为起点，是物联网的完善阶段，有控制行为、有实时需求、无限时空、无限网络，能够实现人、物、网的混合交互，为云计算服务提供全方位的物质基础。

云计算概念是由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；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IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。云计算(Cloud Computing)是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(ParallelComputing)、效用计算(UtilityComputing)、网络存储(NetworkStorage Technologies)、虚拟化(Vi rtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。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，并借助SaaS、PaaS、laaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力。

物联网不是另起炉灶的新网，拥有悠久历史的互联网是物联网最重要的网络基础。虽然要有芯片技术、微型传感技术、智能技术、纳米技术作为其发展的前提，但没有互联网便没有物联网是千真万确的。由计算机网、通信网、信息网、到数字化虚拟世界的通用计算机互联网和CAN总线、现场总线、无线传感网络等组成的各种总线的嵌入式系统局域网以及各种类型的物联单体相互融合，共同构成了物联网的网络源头。因而沿着“网而下、网而上”的思路研究其体系结构是可行的，是说得清楚的，也是合理科学的；这样的思路是纲举目张的思路，也是创新的思路。

“网而下、网而上”所说的“网”是互联网。在物联网体系结构中，互联网处于“中轴”的位置，当然，以这种“中轴”分界的上下两部分并不几何对称，也不内容对称，而是逻辑分界，或者说是逻辑的、抽象的对称。“网而下”部分涉及单元结构，或者说单元体，“网而上”部分涉及解析定向、链接绑定、内容提供等导航管控功能，简称为导控部分；把前者比喻成“经济基础”、把后者比喻成“上层建筑”是形象恰当的。这样，三层模式便构成物联网体系结构的总框架，这里的“分界线”便是互联网，称之为“驮载网”。

当然，物联网又不同于互联网，它是互联网的高级发展。从本质上讲，物联网是互联网在形式上的一种

延伸，但是它绝对不是互联网的翻版。互联网本质上是通过简单的数字代码、人机交互实现人与人中间的交流，构建了一个特别的电子社会，而“物联网”则是多学科高度交叉的前沿研究领域，综合了传感器、嵌入式计算、网络及通信、分布式信息处理等技术。

物联网建立了人与物、人与人、物与物之间的信息自由交流，每一个物体都是一个信息终端，构建了一个更为复杂的信息网络系统。在这个网络中，系统可以自动地、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。大家知道，通过互联网了解某个对象，必须由人去收集这个对象的相关信息，处理后放到网上才能供人们浏览，人要在其中做很多工作，且难以了解其动态变化。物联网则不需要，它是对象(物体)自己“说话”，通过在对象(物体)上植入各种微型感应芯片，借助无线通信网络，与现在的互联网相连，就可以让其“开口”。

这样来，人们不仅可以和对象(物体)“对话”，对象(物体)和对象(物体)之间也能“交流”。所以说，互联网实现的是虚拟世界网络，物联网实现的是物理的、真实的世界网络。

通过物联网，未来我们可以将世界上所有的物品都连接起来，并对远程物体加以识别与管理，从而对经济社会发展产生重大影响。毫无疑问，物联网将成为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理和个人健康等多个领域。

篇10

【关键词】物联网关键技术

物联网的概念最早是在1999年美国召开的移动计算和网络国际会议正式提出的，之后随着全球经济的发展，世界各国都在寻找新的经济增长点及其对应的技术发展方向，而随着电子标签、中间件系统和嵌入式系统以及云计算等技术的发展成熟，物联网的概念逐渐被各国政府所重视。

一、物联网的架构技术

物联网的架构技术主要考虑物联网中信息存储和计算能力边缘化、物体间断性通信连接、物体移动和环境变化支持及网中网实现的问题。它要求网络应用服务器有一定的健壮性、可扩展性和用户公平性。目前在物联网架构选择上通常可以采用相对分布的集中式管理结构和相对集中的分布式支撑结构。

二、统一标识与识别技术

统一标识与识别技术用于对物联网中海量物品进行区分或查找，它要求能够实现对单个物体的唯一标识，能够实现对某类物品的标识，并且能够实现对复合物体的标识。统一标识与识别技术包括以下内容：在全球范围内的标识结构设计、标识分配、标识管理、标识加密与解密、标识的存储、标识的映射机制等。RFID（射频识别）技术采用非接触式自动识别，它通过发射射频信号来识别一定距离内的目标对象，并获取存储于目标对象中的相关信息。RFID系统由电子标签（EPC）、读写器、应用接口等硬件部件与相关中间件软件、通信网络和业务应用信息管理系统等构成。在这个系统中，电子标签是一个有无线收发功能的内部保存数据的装置，它负责发送相关数据给读写器；读写器是一个可以捕捉和处理标签数据的装置，同时它还是一个负责与后台管理信息系统交接数据的接口；软件包括RFID系统软件、RFID中间件、后台信息管理系统等。RFID系统软件是在电子标签和读写器之间实现通信所必需的软件功能集合，RFID中间件将在电子标签和读写器上运行的RFID系统软件与在后台处理系统上运行的管理信息系统软件联系起来，后台管理信息系统程序负责接收由电子标签发出的经过读写器和RFID中间件软件处理和过滤后的标准化的数据。RFID系统可以自动、实时地对物体进行识别、定位、监控与追踪，它在弥合客观世界和虚拟世界差距方面起到关键作用，使得物体可以自动地对自身环境的改变作出反应。

三、网络与通信技术

物联网中的网络通信具有通信标准和高层通信协议的多样性与通信需求量大、范围广的特点。利用本体翻译技术可以实现多协议相互操作，利用传感器网络组网方式、RFID组网方式、DTN组网方式或移动通信、卫星通信等方式，结合新的射频技术、无线电通信技术、软件无线电技术和数据挖掘技术来提供一个完整的端到端的系统，实现网络连接范围的扩大，满足海量通信的需求。物联网的智能学习模块具有非常好的连接性，它可以对来源于传感器或其他网络的数据、决策等信息进行判断，可以大量减少网络中数量的通信量，提高网络中数据传输的质量，从而满足海量物品在有限的网络资源中传输信息的需要。

四、安全和隐私保护技术

安全和隐私保护技术包括：防范非授权实体的识别，阻止未经授权的访问，保证物置及其他数据的保密性、可用性，保护个人隐私、商业机密和信息安全等内容。这里面涉及到网络非集中管理方式下的用户身份验证技术、离散认证技术、云计算和云存储安全技术、高效数据加密和数据保护技术、隐私管理策略制定和实施技术等。另外，物联网的实现还需要很多其他关键技术的支持，例如物联网软件服务与算法技术，低功率、高能量存储技术和寻址技术等。

五、小结

国外的运营商网络覆盖能力和容量都不如国内运营商，中国电信、中国移动、中国联通等都是全球数一数二的互联网运营商，在用户数量和网络规模上都有很大的优势，具有覆盖人群广、范围大的特点。其次是物联网发展的渠道优势。在基于云计算和云存储的体系架构的物联网中，“云”的功能最终会被转化为一种规模化的服务。但是我国与物联网相关的技术力量还比较薄弱，现在与物联网有关的很多技术还受制于人，相关产品还依赖于从国外引进；其次，物联网大规模应用的成功案例比较少，不如国外已有大量的成功案例可以借鉴。

参考文献