基于云计算的智慧型物联网实现技术研究

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摘 要：目前由云计算所引领的信息技术已经成为新一代计算资源的虚拟化平台，它能以简便的途径和按需的方式通过网络访问可配置的计算资源，快速部署资源。研究基于云计算虚拟化平台设计，分析智慧型物联网的实现过程，并探讨实现此类物联网的关键要素、技术基础，以优化智慧型物联网的实现技术。

关键词：云计算；物联网；虚拟化；实现技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：16727800（2012）011011202

作者简介：李燕（1978-），女，新疆兵团广播电视大学计算机教研室讲师，研究方向为计算机技术、手机系统开发。

0 引言

以云计算、物联网、移动互联网为代表的新一代信息技术已经成为战略性新兴产业，在十二五期间将得到国家战略性支持和发展。软件开发云平台的建立需要分别考虑现有物理集中的IT资源，更需要考虑如何利用云计算的平台建立一个面向将来需求，可以使物流信息智能化识别和管理，从而构成物流信息联通的网络。因此，考虑到实际情况下的公共服务体系，信息产业和信息化应用都将起到关键性的主导作用。物联网从应用角度来看是通信终端与互联网终端的进一步融合及其在网络层面的延伸，并通过可观测的通信网络来进行互相联系。通过自动化和标准化流程，整个资源的部署时间很有效，并可对不同物理资源同时部署，大大减少了资源变更所需的人力物力，来完成人与物、物与物之间的信息传递，从而达到对物流的全过程控制、精细化管理，实现结构优化。并且，智慧型物联网的采用将带动识别传感、电子仪器等产业的进一步深化，打造出成本合理的应用基础设施服务、物流与网络虚拟等应用服务的新市场，从应用环境来看，也将带动软件与配套的网络集成与通信设备等的巨大发展空间，可以为形成优化的智慧物联网服务部门、满足物流发展过程中具有较高国际水平的科技主导型企业创造良好的基础条件，为新一代信息技术提供交互的平台。

1 云计算虚拟化平台模型

1.1 云计算网络整合架构

云计算是一种基于网络的计算形式，并可通过网络上的个性化、自主化服务为用户提供可需的自动化计算。考虑到各种信息资源都存在于网络节点上，且一般都通过云状图来代表网络的基本结构，故而采用此种图案来对网络底层基础设施进行一种抽象化描述。云计算的资源是虚拟化的，个人与企事业均可以通过网络来提取资源，终端用户并不需要熟悉相关的底层设备，也可以不具备云计算的知识，而只了解个人或企业之间需要的资源以及如何通过网络来进行相关的应用即可。云计算虚拟化平台结构如图1所示，主要由云计算资源池、基础架构管理服务器及应用软件组成。公认的3个云计算服务层次是IaaS（Infrastructure as a Service）、PaaS（Platform as a Service）和SaaS（Software as a Service），分别对应硬件资源、平台资源和应用资源。

基于网络的云计算资源一般是可以在需要的情况下进行扩展的，通过网络互联，个人与企事业之间可以不用相关的云计算设备信息，且只需关注终端用户真正需要什么样的网络资源及如何通过网络来获得相应的服务。有了虚拟化平台后，利用云服务管理能力就可以实现从服务申请到虚拟化部署、从系统标准化安装到软件部署等。为充分利用云计算的优势，建议硬件资源全部采用X86架构的服务器作为服务器的资源地。

服务器的整合在保留原有服务器平台硬件和软件的前提下，在服务器裸设备上安装虚拟化管理软件，再虚拟化出来若干系统环境，相当于多个云主机。

1.2 云服务虚拟化管理平台

这些管理平台主要包括以下部分：

1.2.1 网络中的用户管理

云端系统中有两大类用户：云计算服务平台管理员、云计算服务平台使用者。

1.2.2 云计算的软件管理

网络中云计算的软件操作系统和相关应用软件一般要通过云计算服务平台管理员来进行操作管理，并且云计算中的特殊应用软件或具有版权关系的商业软件都需要专门化的定制服务。

1.2.3 云计算的存储维护

主要用于云计算过程中内部或外部存储服务器或相应存储资源地的实时维护。

1.2.4 云计算的部署规化管理

部署规化管理主要是对网络上用户请求的一种自主化部署。此种规化部署需要按照一定的时间，根据实际情况下网络中的用户使用者来申请达到实际的规化部署要求。

1.2.5 云计算的安全运行管理

根据网络运行的特点，云计算虚拟网络平台在有限的条件下提供了可信赖的保护方式来确保项目中的运行安全性和隔离性，从而在很大程度上保证了信息传递的安全。网络云计算系统的对外接口上由一个VPN设备对用户进行认证。

虚拟机的隔离性由虚拟化引擎本身保证。

2 物联网网络架构

物联网是指依托射频识别（Radio Frequency Identification ，RFID）技术和设备，按约定的通信协议与互联网相结合，使物品信息实现智能化识别和管理，实现物品信息互联而形成的网络。

2.1 物联网结构的关键结构

物联网在发展之初就奠定了基本的层次结构，主要由感知、互联网络及在网络运行过程中的应用层所组成的网络基本结构。对于物联网运行技术和相关标准，甚至与物联网紧密相联的服务与制造等行业的物联网相关产业、资源体系及安全促进和规范了物联网的发展，并制定了相关的法律、政策和实际运行体系。

3 基于云计算实现智慧型物联网的技术分析

物联网通过信息系统进行互联后构成智慧型物联网。通过大范围的信息搜集预测分析，结合云计算的通用性，及其在网络环境下的虚拟特性，物联网可以朝着成本低廉、超大规模等特点发展，基于云计算的智能化发展是智慧型物流网所必需的实现技术。在超大规模的计算机集群和传输能力日渐发展的今天，基于云计算的物联网底层传感数据的共享技术及应运而生的高科技技术为物联网提供了可发展的潜在空间，以云计算为代表的网络运行系统可以为智慧型物联网进行可控化、自主化的信息传输及优化信息处理能力。面向服务的软件在执行中需要的核心中间件有Web服务容器和组合服务执行引擎，为了方便管理和调度，软件设备层把虚拟机操作系统（或物理机操作系统）加上Web服务容器或组合服务执行引擎的整体作为一类软件设施。

物联网主要以传感器等电子感知设备来采集信息，大体可以分为传感器系统、RFID产业系统和智能化的处理器件系统。传感器感知端设备的智能性与网络中计算机的处理系统关系密切，且信息采集的准确性要由相关的基础型产业来达到其效果。对于物联网的设备制造过程，主要由计算机设备、网络通信设备来组成。在实际的物联网网络服务中要考虑到物与物之间的通信协议、人与物之间的信息传递过程、行业与行业在网络中的通信服务，以及相关应用软件的整合过程。每一项物联网的基本应用是构成大型智能物联网的关键，众多单一应用的互联和集成也是云计算和物联网协作的重要技术前提。基于云计算的虚拟化网络平台的物联网的各种业务与应用，要选择合适的业务模式，优化其应用过程，才能让物联网和云计算虚拟平台形成一个有效、良性的价值链体系，才能在很大程度上发展智慧型物联网。

4 结语

综上所述，物联网联系着个人与企业，其范畴甚至已扩大到社会的各个行业。在基本网络条件的支持下，云计算是物联网应用基础设施服务业中的重要组成部分，基于云计算的智慧型物联网的应用会极大地扩展云计算服务。现代网络技术应用也在快速发展，一定程度上推进了物联网的大规模应用。考虑到互联网快速发展和网络信息进程的不断深化及优化，要实现智慧型的物联网，基于云计算的各项应用和物联网应紧密结合，必须认真分析基于云计算的智慧物联网出现的原因和条件，安全有效地发展智慧型物联网也必须审视它将给个人和企业所带来的各项冲击，因此需要科学合理地在物联网中渗透云计算，高效、安全地实现智慧型物联网。

参考文献：

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