物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算之間的緊密關(guān)系
【摘要】物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全球億萬種物品之間的互連,將不同行業(yè)、不同地域、不同應(yīng)用、不同領(lǐng)域的物理實(shí)體按其內(nèi)在關(guān)系緊密地關(guān)聯(lián)在一起,對小到螺絲、鉛筆,大到飛機(jī)、輪船等巨量物體進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)與互動(dòng)。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)
【摘要】物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全球億萬種物品之間的互連,將不同行業(yè)、不同地域、不同應(yīng)用、不同領(lǐng)域的物理實(shí)體按其內(nèi)在關(guān)系緊密地關(guān)聯(lián)在一起,對小到螺絲、鉛筆,大到飛機(jī)、輪船等巨量物體進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)與互動(dòng)。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)社會(huì)活動(dòng)和人們生活方式的變革,被預(yù)言為繼互聯(lián)網(wǎng)之后新的全球信息化產(chǎn)業(yè)浪潮,受到各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的廣泛重視。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);云計(jì)算; 海計(jì)算
1、引言
從信息技術(shù)角度看,物聯(lián)網(wǎng)是指具有感知和智能處理能力的可標(biāo)識(shí)的物體,基于標(biāo)準(zhǔn)的可互操作的通信協(xié)議,在寬帶移動(dòng)通信、下一代網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算平臺(tái)等技術(shù)的支撐下,獲取和處理物體自身或周圍環(huán)境的狀態(tài)信息,對事件及其發(fā)展及時(shí)做出判斷,提供對物體進(jìn)行管理和控制的決策依據(jù),從而形成信息獲取、物體管理和控制的全球性信息系統(tǒng)。物體能夠在人類直接干預(yù)或無需人工干預(yù)條件下感知事件、觸發(fā)動(dòng)作和生成服務(wù),通過協(xié)同的感知和互動(dòng)來影響甚至控制事件向有利的方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)充分體現(xiàn)了物理世界和信息空間的深度融合,使人類可以融入到一體化的智能生態(tài)環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的協(xié)同統(tǒng)一。
2、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算
工信部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所張輝介紹,目前大部分人士都認(rèn)同將物聯(lián)網(wǎng)分成三個(gè)層次,一個(gè)是應(yīng)用層,還有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層,還有感知層。未來的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是一個(gè)由“云+端”組成的一個(gè)龐大網(wǎng)絡(luò),隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署,各種終端就像藍(lán)海一樣,分布到各種各樣基礎(chǔ)設(shè)施上收集信息,在通過各種網(wǎng)絡(luò)將這些信息發(fā)送到云端進(jìn)行計(jì)算和處理,經(jīng)過計(jì)算和處理的信息最后到了應(yīng)用層為不同的領(lǐng)域支撐服務(wù)。
人類通過各種信息感應(yīng)、探測、識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)控等手段和設(shè)備實(shí)現(xiàn)對物理世界的“感、知、控”,這一環(huán)節(jié)稱為物聯(lián)網(wǎng)的“前端”;而基于互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算的涌現(xiàn)智能以及對物理世界的反饋和控制稱為物聯(lián)網(wǎng)的“后端”。當(dāng)下無論學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界,目光普遍聚焦在物聯(lián)網(wǎng)的“前端”,但物聯(lián)網(wǎng)的"后端"也同樣重要。從“后端”看,物聯(lián)網(wǎng)可以看做是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的、以提高物理世界的運(yùn)行、管理、資源使用效率等水平為目標(biāo)的大規(guī)模信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)感應(yīng)、高度并發(fā)、自主協(xié)同和涌現(xiàn)效應(yīng)等特征。
云計(jì)算為眾多用戶提供了一種新的高效率計(jì)算模式,兼有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便利、廉價(jià)和大型機(jī)的能力。它的目的是將資源集中于互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心,由這種云中心提供應(yīng)用層、平臺(tái)層和基礎(chǔ)設(shè)施層的集中服務(wù),以解決傳統(tǒng)IT系統(tǒng)零散性帶來的低效率問題。云計(jì)算是信息化發(fā)展進(jìn)程中的一個(gè)階段,強(qiáng)調(diào)信息資源的聚集、優(yōu)化、動(dòng)態(tài)分配和回收,旨在節(jié)約信息化成本、降低能耗、減輕用戶信息化的負(fù)擔(dān),提高數(shù)據(jù)中心的效率。云計(jì)算出現(xiàn)的初衷是解決特定大規(guī)模數(shù)據(jù)處理問題,因此它被業(yè)界認(rèn)為是支撐物聯(lián)網(wǎng)“后端”的最佳選擇,云計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)提供后端處理能力與應(yīng)用平臺(tái)。筆者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)“后端”建設(shè)應(yīng)從互聯(lián)和行業(yè)云做起。在研究全面和理想化戰(zhàn)略體系的同時(shí),應(yīng)充分利用良好的前期基礎(chǔ),重視價(jià)值牽引作用,在特定領(lǐng)域的典型應(yīng)用和行業(yè)云上有所突破。
云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的一種新型計(jì)算和服務(wù)模式,它是通過分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)建設(shè)數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī),以租賃或免費(fèi)方式向技術(shù)開發(fā)者或企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析以及科學(xué)計(jì)算等服務(wù)。廣義上講,云計(jì)算是指廠商通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集群,向多種客戶提供硬件租賃、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析和在線服務(wù)等不同類型的服務(wù)。云計(jì)算的主要服務(wù)形式有以亞馬遜公司為代表的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù),以Saleforce為代表的平臺(tái)即服務(wù),以及以微軟代表的軟件即服務(wù)等。
云計(jì)算的“云”就是存在于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器集群上的服務(wù)器資源,包括硬件資源(如服務(wù)器、存儲(chǔ)器和處理器等)和軟件資源(如應(yīng)用軟件、集成開發(fā)環(huán)境等)。本地終端只需要通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一條請求信息,“云端”就會(huì)有成千上萬的計(jì)算機(jī)為你提供需要的資源,并把結(jié)果反饋給發(fā)送請求的終端。每個(gè)提供云計(jì)算服務(wù)的公司,其服務(wù)器資源分布在相對集中的世界上少量幾個(gè)地方,對資源基本采用集中式的存放管理,而資源的分配調(diào)度采用分布式和虛擬化技術(shù)。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)終端功能的弱化,通過功能強(qiáng)大的“云端”給需要各種服務(wù)的終端提供支持。如同用電用水一樣,我們可以隨時(shí)隨地獲取計(jì)算、存儲(chǔ)等信息服務(wù)。
3、物聯(lián)網(wǎng)和海計(jì)算
海計(jì)算通過在物理世界的物體中融入計(jì)算與通信設(shè)備以及智能算法,讓物物之間能夠互連,在事先無法預(yù)知的場景中進(jìn)行判斷,實(shí)現(xiàn)物物之間的交互作用。海計(jì)算一方面通過強(qiáng)化融入在各物體中的信息裝置,實(shí)現(xiàn)物體與信息裝置的緊密融合,有效地獲取物質(zhì)世界信息;另一方面通過強(qiáng)化海量的獨(dú)立個(gè)體之間的局部即時(shí)交互和分布式智能,使物體具備自組織、自計(jì)算、自反饋的海計(jì)算功能。海計(jì)算的本質(zhì)是物物之間的智能交流,實(shí)現(xiàn)物物之間的交互。云計(jì)算是服務(wù)器端的計(jì)算模式,而海計(jì)算代表終端的大千世界,海計(jì)算是物理世界各物體之間的計(jì)算模式。
簡言之,海計(jì)算模式倡導(dǎo)由多個(gè)融入了信息裝置、具有一定自主性的物體,通過局部交互而形成具有群體智能的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
3.1 節(jié)能高效
節(jié)能高效充分利用局部性原理,可以有效地縮短物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)直徑,即覆蓋從感知、傳輸、處理與智能決策,到控制的路徑,從而降低能耗,提高效率。
3.2 通用結(jié)構(gòu)
通用結(jié)構(gòu)通過引入融入信息裝置的“自主物體”,有利于產(chǎn)生通用的、可批量重用的物聯(lián)網(wǎng)部件和技術(shù),這是信息產(chǎn)業(yè)主流產(chǎn)品的必備特征。
3.3 分散式結(jié)構(gòu)
分散式結(jié)構(gòu)海計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)分散式結(jié)構(gòu),較易消除單一控制點(diǎn)、單一瓶頸和單一故障點(diǎn),擴(kuò)展更加靈活。群體智能使得海計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)更能適應(yīng)需求和環(huán)境變化。 實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)一般而言,實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)(Real-timeInformationSystem,RIS)由信息采集、信息傳輸和信息處理三個(gè)子系統(tǒng)組成。信息采集子系統(tǒng)由各種類型的采集設(shè)備所組成,如傳感器、射頻識(shí)別和視頻、音頻圖像采集器等。用戶以有線或無線的方式連接系統(tǒng),實(shí)時(shí)信息可以由實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)根據(jù)用戶個(gè)性需求主動(dòng)推送,也可以是用戶主動(dòng)發(fā)出請求后等待接收信息。實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)建設(shè)的一個(gè)重要原則是保證系統(tǒng)的開放性,以促進(jìn)實(shí)時(shí)信息的采集與共享。
3.4 物理實(shí)時(shí)信息采集
針對物理世界的實(shí)時(shí)信息采集方式可以分為直接采集和間接采集。直接采集是指利用各種采集設(shè)備直接從物理世界的信源采集信息,包括自動(dòng)采集、人工采集和混合采集;而間接采集是指針對事先被上傳到互聯(lián)網(wǎng)上仍然保持時(shí)效性的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行采集。物聯(lián)網(wǎng)中大多采用自動(dòng)采集的方式。自動(dòng)采集是指利用各種采集設(shè)備,針對某一目標(biāo)主體連續(xù)實(shí)時(shí)地采集信息。常見的采集設(shè)備包括物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器、射頻識(shí)別標(biāo)簽以及識(shí)別設(shè)備、全球定位系統(tǒng)設(shè)備等。在物聯(lián)網(wǎng)中,把所標(biāo)記的物體的相關(guān)信息事先寫入射頻識(shí)別標(biāo)簽,通過標(biāo)簽接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量將存儲(chǔ)在芯片中的物體信息發(fā)出,這樣閱讀器就能采集物體信息,并以此判定物體的位置和數(shù)量等實(shí)時(shí)信息。
3.5 實(shí)時(shí)信息處理
實(shí)時(shí)信息處理是指把原數(shù)據(jù)加工成信息的一個(gè)過程,涉及分類實(shí)時(shí)信息收集、數(shù)據(jù)規(guī)整、實(shí)時(shí)場景重構(gòu)和數(shù)據(jù)挖掘等步驟,其中分類實(shí)時(shí)信息包括可視信息、音頻信息及其它物理量或化學(xué)量。實(shí)時(shí)場景重構(gòu)技術(shù)是實(shí)時(shí)信息處理研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。實(shí)時(shí)場景重構(gòu)技術(shù)是指通過一定數(shù)量的實(shí)時(shí)信息采集設(shè)備(包括無線手持設(shè)備和固定的視頻圖像采集設(shè)備)采集信息,并用采集到的分類實(shí)時(shí)信息進(jìn)行信息源的場景重構(gòu)。實(shí)時(shí)場景重構(gòu)的實(shí)現(xiàn)涉及到分類實(shí)時(shí)信息的收集和逆向建模技術(shù)。
3.6 實(shí)時(shí)信息發(fā)布
實(shí)時(shí)信息分發(fā)模型包括Pull和Push兩種模型。Pull模型一般是由用戶主動(dòng)發(fā)起信息請求,請求經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)化成采集指令,信息源采集設(shè)備將采集到的信息傳回給用戶;Push模型一般是由信息源采集設(shè)備采集到實(shí)時(shí)信息,并經(jīng)過處理后,根據(jù)用戶的個(gè)性需求,有選擇地傳送。 此外,實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)還有若干技術(shù)問題需要解決,如:信息精準(zhǔn)度問題、傳遞延遲以及隱私問題等。
海計(jì)算(SeaComputing)是2009年8月18日,通用汽車金融服務(wù)公司董事長兼首席執(zhí)行官molina在2009技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)上所提出的全新技術(shù)概念。海計(jì)算為用戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的一站式服務(wù),是一種最簡單可依賴的互聯(lián)網(wǎng)需求交互模式。用戶只要在海計(jì)算輸入服務(wù)需求,系統(tǒng)就能明確識(shí)別這種需求,并將該需求分配給最優(yōu)的應(yīng)用或內(nèi)容資源提供商處理,最終返回給用戶相匹配的結(jié)果。與云計(jì)算的后端處理相比,海計(jì)算指的是智能設(shè)備的前端處理。
物聯(lián)網(wǎng)具有顯著的異構(gòu)性、混雜性和超大規(guī)模等特點(diǎn)。異構(gòu)性表現(xiàn)在不同制造商、不同擁有者、不同類型、不同級(jí)別、不同范疇的對象網(wǎng)絡(luò)共存于物聯(lián)網(wǎng)中,網(wǎng)絡(luò)之間在通信協(xié)議、信息屬性、應(yīng)用特征等多個(gè)方面存在差異性,并形成混雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或"網(wǎng)中網(wǎng)"形態(tài);混雜性表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和組成的異構(gòu)混雜性,多信息源的并發(fā)混雜性,場景、服務(wù)和應(yīng)用的混雜性等多個(gè)方面;物聯(lián)網(wǎng)是物理世界與信息空間的深度融合系統(tǒng),是涉及全球的人、機(jī)、物的綜合信息系統(tǒng),其規(guī)模之大無所不包。
物聯(lián)網(wǎng)的上述特點(diǎn)決定了感知層數(shù)據(jù)的特性,即異構(gòu)的、混雜的、大規(guī)模的實(shí)時(shí)流感知數(shù)據(jù)。同時(shí),感知數(shù)據(jù)還具有一個(gè)顯著特點(diǎn)就是時(shí)空特性,就是感知數(shù)據(jù)在特定時(shí)間和特定空間內(nèi)才有意義,如果不在這個(gè)地點(diǎn)或過了這個(gè)時(shí)間,數(shù)據(jù)的意義可能就不大了。如中關(guān)村大街的交通相關(guān)信息,這些交通信息通過很多節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集,是大數(shù)據(jù)量的隨時(shí)間不斷采樣的實(shí)時(shí)流信息。這些信息誰需要?只有在這個(gè)區(qū)域的人車才真正需要了解當(dāng)時(shí)的詳細(xì)擁塞或停車信息等,以便及時(shí)掌握交通動(dòng)態(tài),調(diào)整行車路線或停止地方。其他地方的人們可能不關(guān)心這個(gè)區(qū)域的交通信息,或僅僅只需要了解大概情況,實(shí)時(shí)性要求也不是很高,如了解中關(guān)村大街的歷史交通信息等。另外,物聯(lián)網(wǎng)的物體之間需要協(xié)同交互,對事件及時(shí)做出反應(yīng),這就需要實(shí)時(shí)性采集、處理和控制,如在中關(guān)村大街上前后行駛的兩輛車需要實(shí)時(shí)交互,既要保持暢通行駛,又要通過保持一定的車距來保證安全性,這就需要在當(dāng)前場景下局部空間內(nèi)車輛之間實(shí)時(shí)通信和決策處理。
為此,我們針對物聯(lián)網(wǎng)這些數(shù)據(jù)的特性提出了啞鈴式的存儲(chǔ)和計(jì)算模式。大量的感知信息在采集和使用的本地進(jìn)行存儲(chǔ),經(jīng)過處理后的中間或最后結(jié)果存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)上(后端),放到云中的數(shù)據(jù)中心。感知信息的預(yù)處理、判斷和決策等信息處理主要在當(dāng)前場景下的前端完成,必要的計(jì)算才通過"云端"的數(shù)據(jù)中心來處理。只有這樣,才能節(jié)省通信帶寬,否則網(wǎng)絡(luò)很難傳輸這么多的感知數(shù)據(jù);才能節(jié)省存儲(chǔ)空間,數(shù)據(jù)中心再大也難存下實(shí)時(shí)流的原始感知數(shù)據(jù),也沒有必要存儲(chǔ)原始感知數(shù)據(jù);才能滿足實(shí)時(shí)性的交互處理,如果通過互聯(lián)網(wǎng)或云計(jì)算來做出處理和決定,就不能滿足很多實(shí)時(shí)性的應(yīng)用;更重要的是能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模的擴(kuò)展性。物聯(lián)網(wǎng)一定是分布式的系統(tǒng),局部空間內(nèi)的高度動(dòng)態(tài)自治管理才有利于擴(kuò)展性。
中科院現(xiàn)在提出"海計(jì)算"[2]這個(gè)新的計(jì)算模式,實(shí)質(zhì)是把智能推向前端。智能化的前端具有存儲(chǔ)、計(jì)算和通信能力,能在局部場景空間內(nèi)前端之間協(xié)同感知和判斷決策,對感知事件及時(shí)做出響應(yīng),具有高度的動(dòng)態(tài)自治性。海計(jì)算的每個(gè)"海水滴"就是全球的每個(gè)物體,它們具有智能,能夠協(xié)助感知互動(dòng)。億萬種物體組成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),就如同海水滴形成大海一樣。
4、海計(jì)算與云計(jì)算的聯(lián)系與區(qū)別
工信部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所張輝介紹,當(dāng)初提出IPv6概念的時(shí)候,就提到了要為地球上每一粒沙子分配一個(gè)地址的狂想,這樣的網(wǎng)絡(luò)所收集到的信息是驚人的,如果將這種信息量全丟給云端來計(jì)算也是不現(xiàn)實(shí)的。因此提出一個(gè)海計(jì)算,就是要讓各種終端進(jìn)行簡單的信息處理,再匯總到云端,這就需要智能的傳感器。然而,現(xiàn)在國內(nèi)傳感器的技術(shù)水平比國外要落后10~15年,工藝水平落后15~20年,裝備水平落后20~25年,可靠性指標(biāo)低1~2個(gè)數(shù)量級(jí),基本性能指標(biāo)落后3~5年。
目前傳感器的成本還很高,需要不斷降低成本且能跟芯片一起集成制造,能實(shí)現(xiàn)簡單的處理并將處理后的物理信號(hào)放到后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng),到那個(gè)時(shí)候物聯(lián)網(wǎng)真正才會(huì)到來。雖然現(xiàn)在有人提出云計(jì)算,但我們不能把所有的傳感器信息都放到云端去計(jì)算,所以還需要"海計(jì)算"來輔助,要讓90%的基礎(chǔ)信息在傳感器海里面處理,云只負(fù)責(zé)處理從"海"中蒸發(fā)的復(fù)雜信息。
海計(jì)算(Sea Computing),用戶置身于龐大的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和獲取信息(數(shù)據(jù)),該網(wǎng)絡(luò)為用戶提供解決方案,并將用戶的計(jì)算機(jī)處理工程交由該網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的每個(gè)計(jì)算機(jī),通過優(yōu)化分配的方式,讓該網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)分擔(dān)處理并建立聯(lián)系,返回結(jié)果,為用戶提供強(qiáng)大的運(yùn)算服務(wù)。海計(jì)算為用戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的一站式服務(wù),是一種最簡單可依賴的互聯(lián)網(wǎng)需求交互模式。它的實(shí)現(xiàn),關(guān)鍵在于龐大的網(wǎng)絡(luò)、共享機(jī)制以及協(xié)調(diào)(優(yōu)化分配)機(jī)制的建立。
海就是一個(gè)擁有共享機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制的龐大網(wǎng)絡(luò),每一個(gè)用戶都置身于海中,每一個(gè)用戶都將自己的工程分擔(dān)在海上,也分擔(dān)海要求的一部分運(yùn)算任務(wù)。海計(jì)算之所以能夠?qū)崿F(xiàn),是因?yàn)槊恳慌_(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力都沒有充分的發(fā)揮,CPU的運(yùn)行能力不會(huì)穩(wěn)定,而會(huì)波動(dòng),在很多時(shí)候,CPU是負(fù)擔(dān)很小的,但是在某些時(shí)候,CPU又在超負(fù)荷運(yùn)算。實(shí)際上,這對CPU的壽命也是有害的。通過海的優(yōu)化配置,可以讓每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的CPU運(yùn)算都穩(wěn)定在一個(gè)最健康的狀態(tài)。
海計(jì)算與云計(jì)算的不同在于:用戶在海計(jì)算中,置身于海中,而在云計(jì)算中,只是通過線纜(或者其他)連接到云上;用戶在海計(jì)算中需要承擔(dān)任務(wù),而在云計(jì)算中不承擔(dān)任務(wù)。因此,在海計(jì)算中,用戶不需要為運(yùn)算付費(fèi),在云計(jì)算中,需要向云服務(wù)提供商提供一定的報(bào)酬(該報(bào)酬也許是你的注意力)。用戶在海計(jì)算中,你本身置身于海中,因此不需要一個(gè)框來鏈接,只需要一個(gè)開放的搜索工具。
搜索工具是一個(gè)來自于海的解決方案,像其他的解決方案一樣,這些方案都來自于海,是開源的,并且是免費(fèi)提供的。所有的解決方案是海所共有的,用戶不需要在本地安裝或者下載。更多的,海為用戶提供信息的接入服務(wù),用戶可以通過海發(fā)布自己的在線直播、文學(xué)創(chuàng)作等等。
海是安全的。更加可貴的是,海是公共的,不是私有的,也不是資本的。需知道權(quán)利和義務(wù)是統(tǒng)一的。那么海的接入應(yīng)該有一定的要求和門檻(比如CPU和存儲(chǔ)器的要求),有接入的把關(guān)人。那么把關(guān)人應(yīng)該由誰擔(dān)當(dāng)?應(yīng)該由海擔(dān)當(dāng)。海應(yīng)該擁有這樣的功能,它能審核用戶,并做出是否為其接入的決定。
5、結(jié)語
總而言之,不管是云計(jì)算、海計(jì)算、框計(jì)算還是風(fēng)計(jì)算,物聯(lián)網(wǎng)涉及到全球的物體(包括人)規(guī)模,以及其應(yīng)用需求和感知層數(shù)據(jù)的特性,決定了物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)需要"云"和"海"相結(jié)合。一方面,在局部應(yīng)用場景中,感知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在局部現(xiàn)場,智能前端在協(xié)同感知的基礎(chǔ)上,通過實(shí)時(shí)交互共同完成事件判斷、決策等處理,及時(shí)對事件做出反應(yīng)。另一方面,云計(jì)算的"云"的后端提供面向全球的存儲(chǔ)和處理服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的各種前端把處理的中間或最后結(jié)果存儲(chǔ)到云的后端。前端在本地處理過程中,在必要時(shí)需要后端的存儲(chǔ)信息和處理能力的支持,及時(shí)發(fā)送服務(wù)請求獲得云的后端支持。這具有良好的擴(kuò)展性,既滿足前端實(shí)時(shí)交互,又滿足全球物體的互聯(lián)互動(dòng)。2011年5月19日,工信部楊學(xué)山部長在云計(jì)算大會(huì)上提到的三點(diǎn):第一要充分認(rèn)識(shí)發(fā)展云計(jì)算的重要性和必要性。第二要遵循規(guī)律,循序漸進(jìn)。第三要充分發(fā)揮比較優(yōu)勢,形成發(fā)展合力。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?jié)摿o限,但物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)并不僅僅是技術(shù)方面的問題,建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的過程涉及到若干規(guī)劃、管理、協(xié)調(diào)、合作等方面的問題,還涉及到標(biāo)準(zhǔn)和安全保護(hù)等方面的問題,這需要一系列相應(yīng)的配套政策和規(guī)范的制定和完善。盡管目前物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和研究取得了長足的進(jìn)步,并得到國家層面的高度重視,但就目前的技術(shù)水平而言還面臨眾多挑戰(zhàn)。此外,物聯(lián)網(wǎng)在不同行業(yè)中的應(yīng)用各不相同,因此應(yīng)將行業(yè)知識(shí)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分集成和融合,使物聯(lián)網(wǎng)更好地為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)。
(王后香 陳明)
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);云計(jì)算; 海計(jì)算
1、引言
從信息技術(shù)角度看,物聯(lián)網(wǎng)是指具有感知和智能處理能力的可標(biāo)識(shí)的物體,基于標(biāo)準(zhǔn)的可互操作的通信協(xié)議,在寬帶移動(dòng)通信、下一代網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算平臺(tái)等技術(shù)的支撐下,獲取和處理物體自身或周圍環(huán)境的狀態(tài)信息,對事件及其發(fā)展及時(shí)做出判斷,提供對物體進(jìn)行管理和控制的決策依據(jù),從而形成信息獲取、物體管理和控制的全球性信息系統(tǒng)。物體能夠在人類直接干預(yù)或無需人工干預(yù)條件下感知事件、觸發(fā)動(dòng)作和生成服務(wù),通過協(xié)同的感知和互動(dòng)來影響甚至控制事件向有利的方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)充分體現(xiàn)了物理世界和信息空間的深度融合,使人類可以融入到一體化的智能生態(tài)環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的協(xié)同統(tǒng)一。
2、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算
工信部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所張輝介紹,目前大部分人士都認(rèn)同將物聯(lián)網(wǎng)分成三個(gè)層次,一個(gè)是應(yīng)用層,還有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層,還有感知層。未來的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是一個(gè)由“云+端”組成的一個(gè)龐大網(wǎng)絡(luò),隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署,各種終端就像藍(lán)海一樣,分布到各種各樣基礎(chǔ)設(shè)施上收集信息,在通過各種網(wǎng)絡(luò)將這些信息發(fā)送到云端進(jìn)行計(jì)算和處理,經(jīng)過計(jì)算和處理的信息最后到了應(yīng)用層為不同的領(lǐng)域支撐服務(wù)。
人類通過各種信息感應(yīng)、探測、識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)控等手段和設(shè)備實(shí)現(xiàn)對物理世界的“感、知、控”,這一環(huán)節(jié)稱為物聯(lián)網(wǎng)的“前端”;而基于互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算的涌現(xiàn)智能以及對物理世界的反饋和控制稱為物聯(lián)網(wǎng)的“后端”。當(dāng)下無論學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界,目光普遍聚焦在物聯(lián)網(wǎng)的“前端”,但物聯(lián)網(wǎng)的"后端"也同樣重要。從“后端”看,物聯(lián)網(wǎng)可以看做是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的、以提高物理世界的運(yùn)行、管理、資源使用效率等水平為目標(biāo)的大規(guī)模信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)感應(yīng)、高度并發(fā)、自主協(xié)同和涌現(xiàn)效應(yīng)等特征。
云計(jì)算為眾多用戶提供了一種新的高效率計(jì)算模式,兼有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便利、廉價(jià)和大型機(jī)的能力。它的目的是將資源集中于互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心,由這種云中心提供應(yīng)用層、平臺(tái)層和基礎(chǔ)設(shè)施層的集中服務(wù),以解決傳統(tǒng)IT系統(tǒng)零散性帶來的低效率問題。云計(jì)算是信息化發(fā)展進(jìn)程中的一個(gè)階段,強(qiáng)調(diào)信息資源的聚集、優(yōu)化、動(dòng)態(tài)分配和回收,旨在節(jié)約信息化成本、降低能耗、減輕用戶信息化的負(fù)擔(dān),提高數(shù)據(jù)中心的效率。云計(jì)算出現(xiàn)的初衷是解決特定大規(guī)模數(shù)據(jù)處理問題,因此它被業(yè)界認(rèn)為是支撐物聯(lián)網(wǎng)“后端”的最佳選擇,云計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)提供后端處理能力與應(yīng)用平臺(tái)。筆者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)“后端”建設(shè)應(yīng)從互聯(lián)和行業(yè)云做起。在研究全面和理想化戰(zhàn)略體系的同時(shí),應(yīng)充分利用良好的前期基礎(chǔ),重視價(jià)值牽引作用,在特定領(lǐng)域的典型應(yīng)用和行業(yè)云上有所突破。
云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的一種新型計(jì)算和服務(wù)模式,它是通過分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)建設(shè)數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī),以租賃或免費(fèi)方式向技術(shù)開發(fā)者或企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析以及科學(xué)計(jì)算等服務(wù)。廣義上講,云計(jì)算是指廠商通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集群,向多種客戶提供硬件租賃、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析和在線服務(wù)等不同類型的服務(wù)。云計(jì)算的主要服務(wù)形式有以亞馬遜公司為代表的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù),以Saleforce為代表的平臺(tái)即服務(wù),以及以微軟代表的軟件即服務(wù)等。
云計(jì)算的“云”就是存在于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器集群上的服務(wù)器資源,包括硬件資源(如服務(wù)器、存儲(chǔ)器和處理器等)和軟件資源(如應(yīng)用軟件、集成開發(fā)環(huán)境等)。本地終端只需要通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一條請求信息,“云端”就會(huì)有成千上萬的計(jì)算機(jī)為你提供需要的資源,并把結(jié)果反饋給發(fā)送請求的終端。每個(gè)提供云計(jì)算服務(wù)的公司,其服務(wù)器資源分布在相對集中的世界上少量幾個(gè)地方,對資源基本采用集中式的存放管理,而資源的分配調(diào)度采用分布式和虛擬化技術(shù)。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)終端功能的弱化,通過功能強(qiáng)大的“云端”給需要各種服務(wù)的終端提供支持。如同用電用水一樣,我們可以隨時(shí)隨地獲取計(jì)算、存儲(chǔ)等信息服務(wù)。
3、物聯(lián)網(wǎng)和海計(jì)算
海計(jì)算通過在物理世界的物體中融入計(jì)算與通信設(shè)備以及智能算法,讓物物之間能夠互連,在事先無法預(yù)知的場景中進(jìn)行判斷,實(shí)現(xiàn)物物之間的交互作用。海計(jì)算一方面通過強(qiáng)化融入在各物體中的信息裝置,實(shí)現(xiàn)物體與信息裝置的緊密融合,有效地獲取物質(zhì)世界信息;另一方面通過強(qiáng)化海量的獨(dú)立個(gè)體之間的局部即時(shí)交互和分布式智能,使物體具備自組織、自計(jì)算、自反饋的海計(jì)算功能。海計(jì)算的本質(zhì)是物物之間的智能交流,實(shí)現(xiàn)物物之間的交互。云計(jì)算是服務(wù)器端的計(jì)算模式,而海計(jì)算代表終端的大千世界,海計(jì)算是物理世界各物體之間的計(jì)算模式。
簡言之,海計(jì)算模式倡導(dǎo)由多個(gè)融入了信息裝置、具有一定自主性的物體,通過局部交互而形成具有群體智能的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
3.1 節(jié)能高效
節(jié)能高效充分利用局部性原理,可以有效地縮短物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)直徑,即覆蓋從感知、傳輸、處理與智能決策,到控制的路徑,從而降低能耗,提高效率。
3.2 通用結(jié)構(gòu)
通用結(jié)構(gòu)通過引入融入信息裝置的“自主物體”,有利于產(chǎn)生通用的、可批量重用的物聯(lián)網(wǎng)部件和技術(shù),這是信息產(chǎn)業(yè)主流產(chǎn)品的必備特征。
3.3 分散式結(jié)構(gòu)
分散式結(jié)構(gòu)海計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)分散式結(jié)構(gòu),較易消除單一控制點(diǎn)、單一瓶頸和單一故障點(diǎn),擴(kuò)展更加靈活。群體智能使得海計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)更能適應(yīng)需求和環(huán)境變化。 實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)一般而言,實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)(Real-timeInformationSystem,RIS)由信息采集、信息傳輸和信息處理三個(gè)子系統(tǒng)組成。信息采集子系統(tǒng)由各種類型的采集設(shè)備所組成,如傳感器、射頻識(shí)別和視頻、音頻圖像采集器等。用戶以有線或無線的方式連接系統(tǒng),實(shí)時(shí)信息可以由實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)根據(jù)用戶個(gè)性需求主動(dòng)推送,也可以是用戶主動(dòng)發(fā)出請求后等待接收信息。實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)建設(shè)的一個(gè)重要原則是保證系統(tǒng)的開放性,以促進(jìn)實(shí)時(shí)信息的采集與共享。
3.4 物理實(shí)時(shí)信息采集
針對物理世界的實(shí)時(shí)信息采集方式可以分為直接采集和間接采集。直接采集是指利用各種采集設(shè)備直接從物理世界的信源采集信息,包括自動(dòng)采集、人工采集和混合采集;而間接采集是指針對事先被上傳到互聯(lián)網(wǎng)上仍然保持時(shí)效性的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行采集。物聯(lián)網(wǎng)中大多采用自動(dòng)采集的方式。自動(dòng)采集是指利用各種采集設(shè)備,針對某一目標(biāo)主體連續(xù)實(shí)時(shí)地采集信息。常見的采集設(shè)備包括物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器、射頻識(shí)別標(biāo)簽以及識(shí)別設(shè)備、全球定位系統(tǒng)設(shè)備等。在物聯(lián)網(wǎng)中,把所標(biāo)記的物體的相關(guān)信息事先寫入射頻識(shí)別標(biāo)簽,通過標(biāo)簽接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量將存儲(chǔ)在芯片中的物體信息發(fā)出,這樣閱讀器就能采集物體信息,并以此判定物體的位置和數(shù)量等實(shí)時(shí)信息。
3.5 實(shí)時(shí)信息處理
實(shí)時(shí)信息處理是指把原數(shù)據(jù)加工成信息的一個(gè)過程,涉及分類實(shí)時(shí)信息收集、數(shù)據(jù)規(guī)整、實(shí)時(shí)場景重構(gòu)和數(shù)據(jù)挖掘等步驟,其中分類實(shí)時(shí)信息包括可視信息、音頻信息及其它物理量或化學(xué)量。實(shí)時(shí)場景重構(gòu)技術(shù)是實(shí)時(shí)信息處理研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。實(shí)時(shí)場景重構(gòu)技術(shù)是指通過一定數(shù)量的實(shí)時(shí)信息采集設(shè)備(包括無線手持設(shè)備和固定的視頻圖像采集設(shè)備)采集信息,并用采集到的分類實(shí)時(shí)信息進(jìn)行信息源的場景重構(gòu)。實(shí)時(shí)場景重構(gòu)的實(shí)現(xiàn)涉及到分類實(shí)時(shí)信息的收集和逆向建模技術(shù)。
3.6 實(shí)時(shí)信息發(fā)布
實(shí)時(shí)信息分發(fā)模型包括Pull和Push兩種模型。Pull模型一般是由用戶主動(dòng)發(fā)起信息請求,請求經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)化成采集指令,信息源采集設(shè)備將采集到的信息傳回給用戶;Push模型一般是由信息源采集設(shè)備采集到實(shí)時(shí)信息,并經(jīng)過處理后,根據(jù)用戶的個(gè)性需求,有選擇地傳送。 此外,實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)還有若干技術(shù)問題需要解決,如:信息精準(zhǔn)度問題、傳遞延遲以及隱私問題等。
海計(jì)算(SeaComputing)是2009年8月18日,通用汽車金融服務(wù)公司董事長兼首席執(zhí)行官molina在2009技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)上所提出的全新技術(shù)概念。海計(jì)算為用戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的一站式服務(wù),是一種最簡單可依賴的互聯(lián)網(wǎng)需求交互模式。用戶只要在海計(jì)算輸入服務(wù)需求,系統(tǒng)就能明確識(shí)別這種需求,并將該需求分配給最優(yōu)的應(yīng)用或內(nèi)容資源提供商處理,最終返回給用戶相匹配的結(jié)果。與云計(jì)算的后端處理相比,海計(jì)算指的是智能設(shè)備的前端處理。
物聯(lián)網(wǎng)具有顯著的異構(gòu)性、混雜性和超大規(guī)模等特點(diǎn)。異構(gòu)性表現(xiàn)在不同制造商、不同擁有者、不同類型、不同級(jí)別、不同范疇的對象網(wǎng)絡(luò)共存于物聯(lián)網(wǎng)中,網(wǎng)絡(luò)之間在通信協(xié)議、信息屬性、應(yīng)用特征等多個(gè)方面存在差異性,并形成混雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或"網(wǎng)中網(wǎng)"形態(tài);混雜性表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和組成的異構(gòu)混雜性,多信息源的并發(fā)混雜性,場景、服務(wù)和應(yīng)用的混雜性等多個(gè)方面;物聯(lián)網(wǎng)是物理世界與信息空間的深度融合系統(tǒng),是涉及全球的人、機(jī)、物的綜合信息系統(tǒng),其規(guī)模之大無所不包。
物聯(lián)網(wǎng)的上述特點(diǎn)決定了感知層數(shù)據(jù)的特性,即異構(gòu)的、混雜的、大規(guī)模的實(shí)時(shí)流感知數(shù)據(jù)。同時(shí),感知數(shù)據(jù)還具有一個(gè)顯著特點(diǎn)就是時(shí)空特性,就是感知數(shù)據(jù)在特定時(shí)間和特定空間內(nèi)才有意義,如果不在這個(gè)地點(diǎn)或過了這個(gè)時(shí)間,數(shù)據(jù)的意義可能就不大了。如中關(guān)村大街的交通相關(guān)信息,這些交通信息通過很多節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集,是大數(shù)據(jù)量的隨時(shí)間不斷采樣的實(shí)時(shí)流信息。這些信息誰需要?只有在這個(gè)區(qū)域的人車才真正需要了解當(dāng)時(shí)的詳細(xì)擁塞或停車信息等,以便及時(shí)掌握交通動(dòng)態(tài),調(diào)整行車路線或停止地方。其他地方的人們可能不關(guān)心這個(gè)區(qū)域的交通信息,或僅僅只需要了解大概情況,實(shí)時(shí)性要求也不是很高,如了解中關(guān)村大街的歷史交通信息等。另外,物聯(lián)網(wǎng)的物體之間需要協(xié)同交互,對事件及時(shí)做出反應(yīng),這就需要實(shí)時(shí)性采集、處理和控制,如在中關(guān)村大街上前后行駛的兩輛車需要實(shí)時(shí)交互,既要保持暢通行駛,又要通過保持一定的車距來保證安全性,這就需要在當(dāng)前場景下局部空間內(nèi)車輛之間實(shí)時(shí)通信和決策處理。
為此,我們針對物聯(lián)網(wǎng)這些數(shù)據(jù)的特性提出了啞鈴式的存儲(chǔ)和計(jì)算模式。大量的感知信息在采集和使用的本地進(jìn)行存儲(chǔ),經(jīng)過處理后的中間或最后結(jié)果存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)上(后端),放到云中的數(shù)據(jù)中心。感知信息的預(yù)處理、判斷和決策等信息處理主要在當(dāng)前場景下的前端完成,必要的計(jì)算才通過"云端"的數(shù)據(jù)中心來處理。只有這樣,才能節(jié)省通信帶寬,否則網(wǎng)絡(luò)很難傳輸這么多的感知數(shù)據(jù);才能節(jié)省存儲(chǔ)空間,數(shù)據(jù)中心再大也難存下實(shí)時(shí)流的原始感知數(shù)據(jù),也沒有必要存儲(chǔ)原始感知數(shù)據(jù);才能滿足實(shí)時(shí)性的交互處理,如果通過互聯(lián)網(wǎng)或云計(jì)算來做出處理和決定,就不能滿足很多實(shí)時(shí)性的應(yīng)用;更重要的是能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模的擴(kuò)展性。物聯(lián)網(wǎng)一定是分布式的系統(tǒng),局部空間內(nèi)的高度動(dòng)態(tài)自治管理才有利于擴(kuò)展性。
中科院現(xiàn)在提出"海計(jì)算"[2]這個(gè)新的計(jì)算模式,實(shí)質(zhì)是把智能推向前端。智能化的前端具有存儲(chǔ)、計(jì)算和通信能力,能在局部場景空間內(nèi)前端之間協(xié)同感知和判斷決策,對感知事件及時(shí)做出響應(yīng),具有高度的動(dòng)態(tài)自治性。海計(jì)算的每個(gè)"海水滴"就是全球的每個(gè)物體,它們具有智能,能夠協(xié)助感知互動(dòng)。億萬種物體組成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),就如同海水滴形成大海一樣。
4、海計(jì)算與云計(jì)算的聯(lián)系與區(qū)別
工信部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所張輝介紹,當(dāng)初提出IPv6概念的時(shí)候,就提到了要為地球上每一粒沙子分配一個(gè)地址的狂想,這樣的網(wǎng)絡(luò)所收集到的信息是驚人的,如果將這種信息量全丟給云端來計(jì)算也是不現(xiàn)實(shí)的。因此提出一個(gè)海計(jì)算,就是要讓各種終端進(jìn)行簡單的信息處理,再匯總到云端,這就需要智能的傳感器。然而,現(xiàn)在國內(nèi)傳感器的技術(shù)水平比國外要落后10~15年,工藝水平落后15~20年,裝備水平落后20~25年,可靠性指標(biāo)低1~2個(gè)數(shù)量級(jí),基本性能指標(biāo)落后3~5年。
目前傳感器的成本還很高,需要不斷降低成本且能跟芯片一起集成制造,能實(shí)現(xiàn)簡單的處理并將處理后的物理信號(hào)放到后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng),到那個(gè)時(shí)候物聯(lián)網(wǎng)真正才會(huì)到來。雖然現(xiàn)在有人提出云計(jì)算,但我們不能把所有的傳感器信息都放到云端去計(jì)算,所以還需要"海計(jì)算"來輔助,要讓90%的基礎(chǔ)信息在傳感器海里面處理,云只負(fù)責(zé)處理從"海"中蒸發(fā)的復(fù)雜信息。
海計(jì)算(Sea Computing),用戶置身于龐大的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和獲取信息(數(shù)據(jù)),該網(wǎng)絡(luò)為用戶提供解決方案,并將用戶的計(jì)算機(jī)處理工程交由該網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的每個(gè)計(jì)算機(jī),通過優(yōu)化分配的方式,讓該網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)分擔(dān)處理并建立聯(lián)系,返回結(jié)果,為用戶提供強(qiáng)大的運(yùn)算服務(wù)。海計(jì)算為用戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的一站式服務(wù),是一種最簡單可依賴的互聯(lián)網(wǎng)需求交互模式。它的實(shí)現(xiàn),關(guān)鍵在于龐大的網(wǎng)絡(luò)、共享機(jī)制以及協(xié)調(diào)(優(yōu)化分配)機(jī)制的建立。
海就是一個(gè)擁有共享機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制的龐大網(wǎng)絡(luò),每一個(gè)用戶都置身于海中,每一個(gè)用戶都將自己的工程分擔(dān)在海上,也分擔(dān)海要求的一部分運(yùn)算任務(wù)。海計(jì)算之所以能夠?qū)崿F(xiàn),是因?yàn)槊恳慌_(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力都沒有充分的發(fā)揮,CPU的運(yùn)行能力不會(huì)穩(wěn)定,而會(huì)波動(dòng),在很多時(shí)候,CPU是負(fù)擔(dān)很小的,但是在某些時(shí)候,CPU又在超負(fù)荷運(yùn)算。實(shí)際上,這對CPU的壽命也是有害的。通過海的優(yōu)化配置,可以讓每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的CPU運(yùn)算都穩(wěn)定在一個(gè)最健康的狀態(tài)。
海計(jì)算與云計(jì)算的不同在于:用戶在海計(jì)算中,置身于海中,而在云計(jì)算中,只是通過線纜(或者其他)連接到云上;用戶在海計(jì)算中需要承擔(dān)任務(wù),而在云計(jì)算中不承擔(dān)任務(wù)。因此,在海計(jì)算中,用戶不需要為運(yùn)算付費(fèi),在云計(jì)算中,需要向云服務(wù)提供商提供一定的報(bào)酬(該報(bào)酬也許是你的注意力)。用戶在海計(jì)算中,你本身置身于海中,因此不需要一個(gè)框來鏈接,只需要一個(gè)開放的搜索工具。
搜索工具是一個(gè)來自于海的解決方案,像其他的解決方案一樣,這些方案都來自于海,是開源的,并且是免費(fèi)提供的。所有的解決方案是海所共有的,用戶不需要在本地安裝或者下載。更多的,海為用戶提供信息的接入服務(wù),用戶可以通過海發(fā)布自己的在線直播、文學(xué)創(chuàng)作等等。
海是安全的。更加可貴的是,海是公共的,不是私有的,也不是資本的。需知道權(quán)利和義務(wù)是統(tǒng)一的。那么海的接入應(yīng)該有一定的要求和門檻(比如CPU和存儲(chǔ)器的要求),有接入的把關(guān)人。那么把關(guān)人應(yīng)該由誰擔(dān)當(dāng)?應(yīng)該由海擔(dān)當(dāng)。海應(yīng)該擁有這樣的功能,它能審核用戶,并做出是否為其接入的決定。
5、結(jié)語
總而言之,不管是云計(jì)算、海計(jì)算、框計(jì)算還是風(fēng)計(jì)算,物聯(lián)網(wǎng)涉及到全球的物體(包括人)規(guī)模,以及其應(yīng)用需求和感知層數(shù)據(jù)的特性,決定了物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)需要"云"和"海"相結(jié)合。一方面,在局部應(yīng)用場景中,感知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在局部現(xiàn)場,智能前端在協(xié)同感知的基礎(chǔ)上,通過實(shí)時(shí)交互共同完成事件判斷、決策等處理,及時(shí)對事件做出反應(yīng)。另一方面,云計(jì)算的"云"的后端提供面向全球的存儲(chǔ)和處理服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的各種前端把處理的中間或最后結(jié)果存儲(chǔ)到云的后端。前端在本地處理過程中,在必要時(shí)需要后端的存儲(chǔ)信息和處理能力的支持,及時(shí)發(fā)送服務(wù)請求獲得云的后端支持。這具有良好的擴(kuò)展性,既滿足前端實(shí)時(shí)交互,又滿足全球物體的互聯(lián)互動(dòng)。2011年5月19日,工信部楊學(xué)山部長在云計(jì)算大會(huì)上提到的三點(diǎn):第一要充分認(rèn)識(shí)發(fā)展云計(jì)算的重要性和必要性。第二要遵循規(guī)律,循序漸進(jìn)。第三要充分發(fā)揮比較優(yōu)勢,形成發(fā)展合力。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?jié)摿o限,但物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)并不僅僅是技術(shù)方面的問題,建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的過程涉及到若干規(guī)劃、管理、協(xié)調(diào)、合作等方面的問題,還涉及到標(biāo)準(zhǔn)和安全保護(hù)等方面的問題,這需要一系列相應(yīng)的配套政策和規(guī)范的制定和完善。盡管目前物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和研究取得了長足的進(jìn)步,并得到國家層面的高度重視,但就目前的技術(shù)水平而言還面臨眾多挑戰(zhàn)。此外,物聯(lián)網(wǎng)在不同行業(yè)中的應(yīng)用各不相同,因此應(yīng)將行業(yè)知識(shí)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分集成和融合,使物聯(lián)網(wǎng)更好地為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)。
(王后香 陳明)

責(zé)任編輯:葉雨田
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