物联网数据挖掘模型的研究

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数据挖掘调研报告

数据挖掘调研报告

数据挖掘调研报告一、调研背景和目的本调研报告旨在对数据挖掘技术进行全面的了解和探讨,以促进其在不同领域的应用。

数据挖掘是指从大量数据中发现模式、规律和知识,并以此支持决策和预测的过程。

随着数据量快速增长和计算能力的提升,数据挖掘技术变得越来越重要。

二、调研方法和过程为了全面了解数据挖掘技术的应用现状和发展趋势,我们采用了以下调研方法和过程:1. 文献综述:收集和分析相关领域的学术论文、期刊和研究报告,了解数据挖掘技术的最新进展和应用案例。

2. 专家访谈:与数据挖掘领域的专家进行深入交流,了解他们对数据挖掘技术的看法、经验和建议。

3. 实地考察:参观一些数据挖掘应用于实际场景的企业或机构,了解他们的数据挖掘流程、工具和效果。

4. 调研问卷:设计和发放问卷,收集不同领域的从业人员对数据挖掘技术的使用情况和需求意见。

三、数据挖掘技术应用现状根据收集的数据和调研结果,我们总结了数据挖掘技术在不同领域的应用现状:1. 金融领域:数据挖掘技术在风控、信贷评分和欺诈检测等方面得到广泛应用,能够帮助金融机构提高风险管理能力和预测能力。

2. 零售领域:通过分析顾客购买行为和偏好,数据挖掘技术可以帮助零售商进行精细化营销和库存管理,提高销售额和客户满意度。

3. 医疗领域:数据挖掘可以辅助医疗机构进行疾病预测、诊断和治疗方案优化,提高医疗效果和患者生活质量。

4. 市场调研领域:通过分析消费者行为数据和市场趋势,数据挖掘技术可以帮助企业做出准确的市场预测和决策,提高竞争力。

四、数据挖掘技术发展趋势根据专家访谈和文献综述的结果,我们总结了数据挖掘技术的发展趋势:1. 深度学习:随着神经网络和计算力的不断发展,深度学习将成为数据挖掘的重要技术手段,可以应用于图像识别、自然语言处理等领域。

2. 多模态数据分析:数据挖掘技术将逐渐向多模态数据分析扩展,例如结合图像、文本和语音等多种数据形式进行综合挖掘和分析。

3. 实时数据处理:随着物联网和5G技术的快速发展,实时数据处理将成为数据挖掘的重要应用场景,例如智能交通、智能制造等领域。

数据挖掘实验报告结论(3篇)

数据挖掘实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验概述本次数据挖掘实验以Apriori算法为核心,通过对GutenBerg和DBLP两个数据集进行关联规则挖掘,旨在探讨数据挖掘技术在知识发现中的应用。

实验过程中,我们遵循数据挖掘的一般流程,包括数据预处理、关联规则挖掘、结果分析和可视化等步骤。

二、实验结果分析1. 数据预处理在实验开始之前,我们对GutenBerg和DBLP数据集进行了预处理,包括数据清洗、数据集成和数据变换等。

通过对数据集的分析,我们发现了以下问题:(1)数据缺失:部分数据集存在缺失值,需要通过插补或删除缺失数据的方法进行处理。

(2)数据不一致:数据集中存在不同格式的数据,需要进行统一处理。

(3)数据噪声:数据集中存在一些异常值,需要通过滤波或聚类等方法进行处理。

2. 关联规则挖掘在数据预处理完成后,我们使用Apriori算法对数据集进行关联规则挖掘。

实验中,我们设置了不同的最小支持度和最小置信度阈值,以挖掘出不同粒度的关联规则。

以下是实验结果分析:(1)GutenBerg数据集在GutenBerg数据集中,我们以句子为篮子粒度,挖掘了林肯演讲集的关联规则。

通过分析挖掘结果,我们发现:- 单词“the”和“of”在句子中频繁出现,表明这两个词在林肯演讲中具有较高的出现频率。

- “and”和“to”等连接词也具有较高的出现频率,说明林肯演讲中句子结构较为复杂。

- 部分单词组合具有较高的置信度,如“war”和“soldier”,表明在林肯演讲中提到“war”时,很可能同时提到“soldier”。

(2)DBLP数据集在DBLP数据集中,我们以作者为单位,挖掘了作者之间的合作关系。

实验结果表明:- 部分作者之间存在较强的合作关系,如同一研究领域内的作者。

- 部分作者在多个研究领域均有合作关系,表明他们在不同领域具有一定的学术影响力。

3. 结果分析和可视化为了更好地展示实验结果,我们对挖掘出的关联规则进行了可视化处理。

通过可视化,我们可以直观地看出以下信息:(1)频繁项集的分布情况:通过柱状图展示频繁项集的分布情况,便于分析不同项集的出现频率。

云计算中物联网数据挖掘模式研究

云计算中物联网数据挖掘模式研究

云计算中物联网数据挖掘模式的研究摘要:随着现代化科技的快速发展,信息的通信以进入大容量快传输的阶段,基于云计算的物联网也开始备受科技人士的关注。

物联网通俗的讲就是实现物物之间的信息传递,是一个以互联网和传统电信网等信息作为载体,使普通物理对象实现互联互通的网络。

以下本篇文章就为您探讨云计算中物联网数据挖掘模式的研究。

abstract: with the rapid development of modern science and technology, information communication has entered into the stage of rapid transmission of large capacity. the internet of things based on cloud computing also has been the concern of people from all walks of life. the internet of things,namely the information transmission between things and things, is based on the internet and traditional telecommunication network, and realizes interconnection network. this article studies the data mining model in cloud computing network.关键词:云计算;物联网;数据挖掘;隐马尔可夫模型;研究key words: cloud computing;the internet of things;data mining;hidden markov model;research中图分类号:tp311 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)18-0205-020 引言物联网(the internet of things)就是一个物与物相连的网络,简单的说是互联网从人向物的一种延伸。

《2024年数据挖掘研究现状及发展趋势》范文

《2024年数据挖掘研究现状及发展趋势》范文

《数据挖掘研究现状及发展趋势》篇一一、引言随着信息技术的高速发展,大数据已经成为了新时代的基石。

数据挖掘技术作为从海量数据中提取有价值信息的重要手段,其在各行各业的应用愈发广泛。

本文旨在探讨数据挖掘的当前研究现状以及其未来的发展趋势。

二、数据挖掘研究现状1. 技术发展数据挖掘技术已经历了多年的发展,从传统的统计方法、机器学习算法,到现今的深度学习、人工智能算法,其技术手段不断更新迭代。

目前,数据挖掘技术已经能够处理结构化、半结构化乃至非结构化的数据,为各行业提供了强大的数据支持。

2. 应用领域数据挖掘的应用领域十分广泛,包括但不限于金融、医疗、教育、商业等领域。

在金融领域,数据挖掘被用于风险评估、股票预测等;在医疗领域,数据挖掘帮助实现疾病预测、基因分析等;在教育领域,数据挖掘为个性化教学、学生评估等提供了有力支持。

3. 研究挑战尽管数据挖掘技术取得了显著的进步,但仍面临一些挑战。

首先是数据的质量和数量问题,大数据环境下如何保证数据的准确性和有效性是一个亟待解决的问题。

其次,算法的复杂性和计算成本也是研究者们需要面对的挑战。

此外,数据隐私和安全问题也是阻碍数据挖掘技术发展的关键因素。

三、发展趋势1. 技术进步未来,随着人工智能、机器学习等技术的进一步发展,数据挖掘技术将更加成熟。

深度学习、强化学习等新兴算法将更深入地应用于数据挖掘中,使得数据处理的速度和准确性得到进一步提升。

2. 多源异构数据处理随着物联网、传感器等技术的发展,多源异构数据的处理将成为数据挖掘的重要方向。

如何从不同来源、不同格式的数据中提取有价值的信息,将是未来研究的重点。

3. 隐私保护与安全随着数据安全意识的提高,如何在保护个人隐私的前提下进行数据挖掘将是未来的一个重要发展方向。

通过采用加密技术、隐私保护算法等手段,实现数据的匿名化和加密处理,同时确保数据的完整性和准确性。

4. 跨界融合与应用创新随着各行业的数字化转型,数据挖掘将与其他领域的技术进行深度融合,如与区块链、云计算等技术的结合,将进一步推动各行业的创新发展。

云计算物联网数据挖掘模式的构建方式

云计算物联网数据挖掘模式的构建方式

对相 关联 的知识进行 的挖掘 、 对 类知识 的挖掘 、 对预 测型知识进行
的挖掘 、 对具有特异型的知识进行的挖掘 以及采用 的自定义挖掘算 法。 其 中对 类知识进 行的挖掘 中包含 了分类和聚类 , 常用 的分类方 法 有 神 经 网络 、 进 化 理论 等 。 聚类主要是层次、 网格 等 。 对 预 测 性 知 1 云 计算 和 物联 网的关 系 识进行的挖掘主要是使用神经网络等技术 , 对于具有特异型的知识 云计算在物联网的发展中具有很重要的作用 , 也是物联网发展 进行 的挖掘主要采用 的方法是孤立分析 、 特异规则等 , 而对 于 自定 的基础。 第一 , 云计算是物联 网实现的核心 , 在云计算 的使用 中将物 义的数据进行 的挖掘是通过使用者将 自己的数据保存在平 台上 , 为 联网 中的物 品进行管理和分析 。 物联 网的建设 含有电子元器 件、 传 了 以后 的 使 用 方 便 。 输通道、 技术处理 能力 。 云计算帮助 技术处理能力在高效率 、 动态 的 大规模下进行 实现。 第二 , 物联 网和互联 网的相 互结 合是云计 算在 3云 计 算下 联 网数据 挖掘 模 式的构 建 中间起 的连接作用 , 云计算帮助物联 网和 互联 网进行相互 连接 , 实 通过对 云计算服务模式的应用构建出数据挖掘的模式, 在这其 现商业模式 的创新1 2 ] 。 中每一个组成 的部分都可以单独的为使用者服务 。 基于 云计算服务 模 式的数据挖掘应用平 台的结 构框 架如( 图2 ) 。 2数 据挖 掘 结构 使用者 通过互联 网对数据挖掘平台进行连接 , 在D a a S 、 S a a S 以 知 识 及P a a S , 这三个系统 中对使用的账户管理 系统进行监控 , 数据挖掘 的 发 现 我 平台中的每一个环节都在 云计算 的服务模 式下。 们 称 之 为 数据挖掘中的账 户管理系统是对用户的相关服务情 况进行管 数 据 的 挖 理 的系统 , 它详 细的记录 了用户 的账户使用信息 , 将使用者在平 台 掘, 这 是 在 中的所有服务 和设备的使用记录成详 细的账 目, 为用户提供详细的 对 信 息 进 数 据 资 源 。 行 处 理 分 在数据挖掘中的数据管理 子系统主要是将使用者的数据资源 析 的 过 程 进行管理 , 这个 系统是基于云计算的D a a S  ̄务模 式下的 , 使用者通 中 发 现 新 过该 系统进行数据 的购买等活动 。 可以保护使用者的隐私 , 让使用 的知 识 , 进 者 在数据的处理后再次 的进行 出售 。 图 1 而 加 深 对 在数据挖掘 中的子挖 掘系统 中对使用者的数据进行知识 的发 知 识 和 数 现 , 实现数据的挖掘任务 , 这个系统是整个数据挖掘系统 中的核心 据理解和认识 , 可 以 部分 , 具有很强 的专业性 。 想要对 知识进行挖掘 的使用者 可以通 过 更 好 地 进 行 信 息 服 此 系统的帮助来完成对数据 的挖掘 。 务。 对 于 数 据挖 掘模 式的构建研究 , 我 们 4结语 设 计 了一 系列 的数 云计算帮助了物联网的发展 , 给物联网带来 了很多的机遇 , 但 据挖掘框架 , 在框架 是我们从中也发现 了一些问题 , 云计算不能在物联 网中得到很好的 目前 , 面临着很多的挑 战。 首先物联 网使用者数据的安全性 问 中我们 可 以进 行知 应用 , 识 的发现工作 , 但是 题 。 其次对于使用者个人 隐私的保护问题 。 因此需要进一 步对 云计 这 在 实 际 的 工 作 中 算联网数据挖掘模式 的构建进 行研 究 , 以对 其问题进行解决。 存 在 着 一 定 数 据 共 参 考 文 献 享 差 别 等 问题 。 [ 1 ] 李金凤, 姜利群. 基于微软云计算平 台的海量数据挖掘系统[ J ] . 电 我们 在 云 计算 脑知识与技术, 2 0 1 1 ( 3 4 ) : 4 5 2 - 4 5 3 . 和 数据 挖掘 原理 的 [ 2 ] 李玲娟, 张敏. 云计算环境 下关联规则挖掘算法 的研 究[ J ] . 计算机 分析上 , 对数据挖掘 技术与发展, 2 0 1 1 ( 2 ) : 3 2 1 — 3 2 2 . 结构进行建立 , 这样 [ 3 ] 全巧梅. 云计算环境下 W E B数据挖掘 的研究[ J ] . 信息技术与信息 可 以帮 助数 据 挖掘 化. 2 0 1 2 ( 5 ) : 2 4 8 -2 4 9 . 在 实 际 中出现 的 问 [ 4 ] 杨楠, 罗省贤. W e b 数据挖掘在云计算平 台的实现[ J ] . 电脑知识与

物联网与数据挖掘云服务技术研究

物联网与数据挖掘云服务技术研究

2 物联网与数据挖掘云服务技术分析
物联网数据挖掘是处理物联网数据的有限方案,数据挖
作者简介:魏斯超(1988-),女,山西晋城人,硕士,助教。研究方向:自然语言处理。 莫媛媛(1989-),女,安徽合肥人,硕士,助理实验师。研究方向:自然语言处理。
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物联网
信息与电脑 China Communication
物联网技术带来的数据将远远超出人类认知范围,而 数据挖掘技术以及云计算技术可以有效处理这些海量数据, 云计算技术可以为物联网技术提供强大计算能力以及存储空 间,数据挖掘技术可以高效处理海量信息。对物联网技术、 数据挖掘技术、云计算技术的有效整合研究将成为未来数十 年的研究趋势。2010 年,IBM 提出了智慧地球的概念,简单 说就是将物联网技术延伸至人类的现实生活,将人类的现实 生活与虚拟空间进行有效融合。全球已有很多国家加入到物 联网技术的研究中,关于物联网技术的研究已成为信息领域 主要研究课题,物联网技术的数据处理功能是物联网技术研 究的重要分支。物联网信息具备海量性与异构性,这些性质 将给物联网的应用带来巨大困难,下面将探究物联网技术、 数据挖掘技术、云计算技术的整合,提出物联网与数据挖掘 云服务技术,为物联网技术的发展提供参考。 掘需要面对大量数据,传统的数据挖掘模型已难以满足数据 处理要求,将云计算技术应用于物联网数据挖掘技术可以有 效解决这些问题。物联网数据主要具备四点,包括海量性、 复杂性、异构性以及动态性。海量性是由物联网的功能属性 决定的,复杂性是指物联网中的数据类型很多,异构性是指 物联网中的传感终端类型极多,包括 GPS 传感终端、RFID 终端等,动态性是指物联网数据变化很快。物联网对数据挖 掘技术的要求体现在四个方面,包括实时高效性、质量控制、 决策控制、分布式处理。因此,传统的数据挖掘技术已不能 适应物联网数据处理的要求,而基于云计算的物联网数据挖 掘技术可以有效解决以上问题。

云计算中物联网数据挖掘模式的研究

云计算中物联网数据挖掘模式的研究
分 布 广 泛 而 且 巨 大 的 物 与 物相 连 的 网 络 , 可 以用 来 监 控 我 性 , 然 后 再 提 出 适 合 的解 决 方 案 跟 正 确 的 思 路 , 再 总结 出
1 基于云计算的物联 网简介 社会 的发展 必将 挑战科技的最大进步 , 近几年物联 网 致 物 联 网 的建 模 方式 会和 传 统 方 式 有 很 大 得 差 异 。 基 于 云 产业就在高科技 的带动下迅猛发展。 物 联 网其 实 就 是 一 个 计 算的物联 网数据挖掘模 式就是 先分析物联 网的数据特
吴边 WU B i a n
( 中南 大学 , 长沙 4 1 0 0 0 0)
( Ce n t r a l S o u t h Un i v e r s i t y , Ch a n g s h a 41 0 0 0 0 , C h i n a )
摘要 : 随着现代化 科技 的快速发展 , 信 息的通信 以进入 大容量快传输 的阶段 , 基 于云计 算的物联 网也开始备受科技人 士的关注。 物联 网通俗 的讲就是 实现物物之 间的信息传递 , 是 一个 以互联 网和传统 电信 网等信 息作 为载体 , 使普通物理对 象实现 互联互通的 网 络 。以下本篇文章就为您探讨云计算 中物联 网数据挖掘模 式的研 究。
中图分类号 : T P 3 l 】
文献ห้องสมุดไป่ตู้识码 : A
文章编 号: 1 0 0 6 — 4 3 1 1 ( 2 0 1 3) 1 8 — 0 2 0 5 — 0 2
O 引言
设 计 是 易 于 对 数 据挖 掘 系 统 的 二 次 开 发 , 还 在 设 计 算 法层
物 联 网( T h e I n t e r n e t o f T h i n g s ) 就 是 一 个 物 与 物 相 连 的过程中设计 了多层 插件的框架结构 , 这样增加 了算法的 的网络 , 简 单 的 说 是 互 联 网从 人 向物 的一 种 延 伸 。 物 联 网 实现和 维护的灵活性。 基于 云计 算的物联 网数据挖 掘既要 中产 生 的 大 量 数 据 是 和 时 间 与 空 间 相 关 联 的 ,有 着 动 态 、 满足物联 网数据 的复杂 类型还要 满足物联 网数据 的高动

基于云计算的物联网数据挖掘模式分析

基于云计算的物联网数据挖掘模式分析

是 一 个 物 与 物 相 连 的 网 络 ,简 单 的说 是 互 联 网 从 人 向物 的 一 种 延 伸 。物 联 网 中产 生 的 大 量 数
据 是 和 时 间 与 空 间 相 关 联 的 ,有 着 动 态 、 异 构
和 分 布 的特 性 , 这 些 对 于 物 联 网 的数 据 挖 掘 工 作 来 说 是很 困 难 的 , 因 此 下 面 我 们 就 给 大家 介
尔 可 夫 链 模 型 下 , 想 要 预 测 将 来 要 发 生 的 事 情 的几 率 ,只 需 要 根据 当 前 的知 识 或 信
数鹫敬慕屡
挖 掘 的基 于 云 计 算 的 系 统 。 其 实在 现 实网络 中,在物 联 网中 的数据 有 着 高 度 的 动 态 性 和 异 构 性 ,物 联 网 的 数 据
点集合X = { v l , v 2 , v 3 , v 4 , v 5 , v 6 , v 7 ) 超 边 集 合 E ={ e l , e 2 , e 3 , e 4 } = { { v 1 , v 2 , v 3 ) , { v 2 , v 3 } 。 基 于 马 尔 可 夫 链 的 模 型 。 就 是 在 马
ห้องสมุดไป่ตู้
绍:基 于云计算的物联网数据挖掘模式 ,这 将 对其数据 的挖 掘工作带来很大 的便利 [ 。 基 于 云计 算 的物 联 网特 性 社 会 的 发 展 必 将 挑 战 科 技 的 最 大 进 步 ,近 几 年 物 联 网产 业 就 在 高科 技 的 带动 下 迅 猛 发 展 。物 联 网其 实 就 是 一 个 分 布 广
些 问 题 , 我 们 提 出 了一 种 关 于 物 联 网数 据
数据管l 基 屠
蘑件蛭理壤

数据挖掘技术在物联网领域的应用案例

数据挖掘技术在物联网领域的应用案例

数据挖掘技术在物联网领域的应用案例随着物联网技术的快速发展,我们进入了一个全新的信息时代,大量的设备和传感器被广泛应用于生活和工作中。

这些设备和传感器生成了大量的数据,如何利用这些数据为我们带来更多价值成为了一个迫切需要解决的问题。

数据挖掘技术作为一种强大的工具,正在物联网领域发挥着重要的作用。

本文将通过介绍几个数据挖掘技术在物联网领域的应用案例,来说明它在实际中的价值和意义。

案例一:智能家居智能家居是物联网技术在生活领域的重要应用之一。

通过各种传感器和设备的连接,智能家居可以实现自动化控制、远程监测和智能预测等功能。

然而,要实现智能家居的高效运行,需要对家庭中的各种设备和用户行为进行数据分析和挖掘。

例如,通过分析家庭成员的生活习惯和行为模式,可以根据数据挖掘的结果进行智能化的能源管理和设备控制,从而实现节能和提升生活质量的目标。

案例二:智能交通随着城市化进程的加快,交通拥堵问题越来越突出,解决交通问题已成为城市管理的重要任务之一。

利用物联网技术,我们可以实现车辆、道路和交通信号的互联互通。

在这个环境下,数据挖掘技术可以帮助我们分析和挖掘交通数据,以实现交通拥堵的预警和调控,优化交通组织和规划。

例如,通过分析车辆流量、速度和交通信号数据,可以实时预测和调整交通信号灯的时长,以提高交通效率和减少交通事故的发生。

案例三:智能制造在工业领域,物联网技术已经广泛应用于智能制造中,以提高生产效率和质量。

数据挖掘技术在智能制造中的应用包括生产过程监测、设备故障检测和预测、质量控制等方面。

通过对生产过程中生成的大量数据进行挖掘和分析,可以及时发现和解决潜在问题,提高生产效率和产品质量。

例如,通过分析设备的振动数据和温度数据,可以提前预测设备的故障,减少生产线的停机时间,提高生产效益。

案例四:智慧农业农业是一个信息密集型的行业,物联网技术的应用为农业生产带来了全新的机遇和挑战。

通过连接和管理农田中的传感器和设备,可以实现对土壤湿度、温度、气象和水质等各种数据的实时监测和收集。

《2024年数据挖掘研究现状及发展趋势》范文

《2024年数据挖掘研究现状及发展趋势》范文

《数据挖掘研究现状及发展趋势》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展,大数据时代已经来临。

数据挖掘作为处理海量数据并提取有价值信息的重要手段,其研究与应用日益受到广泛关注。

本文将介绍数据挖掘的研究现状,并探讨其未来的发展趋势。

二、数据挖掘研究现状1. 研究领域数据挖掘涉及多个学科领域,包括统计学、机器学习、数据库技术、人工智能等。

目前,国内外学者在数据挖掘领域进行了大量研究,涵盖了金融、医疗、教育、互联网等多个行业。

2. 研究方法数据挖掘的研究方法主要包括聚类分析、关联规则挖掘、分类与预测等。

其中,机器学习算法在数据挖掘中发挥着重要作用,如决策树、神经网络、支持向量机等。

此外,深度学习、集成学习等新兴技术也为数据挖掘提供了新的研究思路。

3. 研究成果数据挖掘技术在许多领域取得了显著的成果。

例如,在金融领域,数据挖掘可以帮助银行实现风险评估和欺诈检测;在医疗领域,数据挖掘可以辅助疾病诊断和治疗方案的制定;在互联网领域,数据挖掘可以用于推荐系统、广告投放等。

三、数据挖掘发展趋势1. 技术创新随着人工智能、云计算等技术的发展,数据挖掘将进一步融合新技术,如强化学习、联邦学习等。

这些新技术将为数据挖掘提供更强大的计算能力和更高效的算法。

2. 大规模数据处理能力提升随着物联网、传感器等技术的发展,海量数据的产生速度不断加快。

因此,数据挖掘技术需要不断提升大规模数据处理能力,以满足实际需求。

3. 数据隐私与安全保护随着数据挖掘的广泛应用,数据隐私和安全问题日益突出。

未来,数据挖掘技术将更加注重保护用户隐私和数据安全,如采用加密技术、匿名化处理等手段。

4. 跨领域应用拓展数据挖掘技术将进一步拓展其在各个领域的应用,如智能制造、智慧城市、生物信息学等。

这些新领域的应用将为数据挖掘提供更多的研究机会和挑战。

四、结论总之,数据挖掘作为处理海量数据并提取有价值信息的重要手段,其研究与应用日益受到广泛关注。

未来,随着技术创新和跨领域应用的拓展,数据挖掘将发挥更大的作用。

物联网数据挖掘研究

物联网数据挖掘研究

物联网数据挖掘研究在当今科技飞速发展的时代,物联网(Internet of Things,IoT)已经成为了一个热门话题。

从智能家居到工业自动化,从智能交通到医疗保健,物联网的应用无处不在。

而在物联网的背后,数据挖掘技术正发挥着至关重要的作用。

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

随着物联网设备的不断增加和数据的海量生成,如何从这些庞大的数据中提取有价值的信息,成为了一个亟待解决的问题。

这就是物联网数据挖掘的核心任务。

物联网数据具有一些独特的特点。

首先,数据量巨大。

物联网中的设备数量众多,每秒钟都在产生大量的数据。

其次,数据的多样性。

这些数据可能来自不同类型的传感器,包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器等等,数据的格式和类型各不相同。

此外,数据的实时性要求高。

很多物联网应用需要对实时数据进行快速处理和分析,以做出及时的决策。

数据挖掘是从大量的数据中发现潜在的模式、趋势和关系的过程。

在物联网中,数据挖掘可以帮助我们实现多个目标。

例如,通过对设备运行数据的分析,可以预测设备的故障,提前进行维护,从而提高设备的可靠性和使用寿命。

在智能交通领域,通过对车辆行驶数据的挖掘,可以优化交通流量,减少拥堵。

在医疗保健中,对患者的生理数据进行分析,可以实现疾病的早期预警和个性化治疗。

为了实现物联网数据挖掘,需要一系列的技术和方法。

首先是数据采集和预处理。

由于物联网数据的多样性和复杂性,需要对采集到的数据进行清洗、转换和整合,以便后续的分析。

数据存储也是一个关键问题。

传统的数据库可能无法应对物联网数据的海量和高速增长,因此需要采用分布式存储系统,如 Hadoop 生态系统中的 HDFS 等。

数据挖掘在物联网中的应用研究

数据挖掘在物联网中的应用研究

数据挖掘在物联网中的应用研究许艳丹;张前进;王志宏【摘要】数据挖掘、云计算、物联网是目前信息技术领域的研究热点,探讨了数据挖掘在物联网中的应用背景,以及物联网的应用现状。

分析了物联网数据的特点与基于云计算的数据挖掘服务架构,最后以智慧图书馆为例说明了数据挖掘在物联网中的应用。

%Data mining,cloud computing and internet of things are ahot topics in the field of information technology. The application of data mining in the internet of things and the application status of internet of things are discussed.Analysis of the characteristics of the internet of things and data mining service structure based on cloud computing,and finally to the intelligent library as an example to illustrate the application of data mining in the internet of things.【期刊名称】《周口师范学院学报》【年(卷),期】2016(033)002【总页数】4页(P133-136)【关键词】数据挖掘;物联网;云计算;智慧图书馆【作者】许艳丹;张前进;王志宏【作者单位】安徽国防科技职业学院,安徽六安237011;安徽国防科技职业学院,安徽六安 237011; 六安大江信息技术有限公司,安徽六安 237000;安徽国防科技职业学院,安徽六安 237011【正文语种】中文【中图分类】TP391.1物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照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[1].物联网技术已被广泛应用在与人类衣食住行相关的各个行业中.各类物联网应用系统通过海量的传感器节点进行信息交换和通讯[2].人类在与传感器交互的过程中产生的数据越来越多.在这些海量的数据中包含着很多有价值的信息,通过深度挖掘与分析可以开发出更加智能化的应用. 自物联网概念提出以来,物联网产业受到各行业广泛高度重视.世界上已经有很多政府将物联网产业列为振兴本国经济的核心产业.目前物联网已作为国家战略性重点发展领域写入到中国“十二五”规划纲要中.物联网本身并非是创新性技术,只是对已有技术进行创新性集成.从技术本身来看,物联网行业就具有跨部门、跨行业的特点,这就产生了物联网标准难统一的问题,因而,物联网标准的统一需要从国家层面进行协调.随着物联网列为国家重点产业,政府加大了对物联网扶持力度,如2011年国家标准委员在国家物联网基础工作组的基础上成立国家物联网编码标识项目组,这也是国家将技术标准作为战略网络基础资源参与世界竞争.行业的发展带动了人才的需求,物联网专业已被纳入普通高等学校(本科/专科)专业目录.目前从高校到行业普遍是更多地投入到硬件研发上并且成果显著,如小米公司的智能家庭、华为公司的智能家居.另一方面,采集到的物联网中的海量数据,并没有被有效深度挖掘与分析,缺少对软件领域的智能应用开发.物联网的目的是更加智能化的用户体验.数据挖掘与分析是智能应用开发的基础,也是将来衡量物联网智能水平的标准[3].1.1 异构性、非结构性、高增长性2011年,ITU对物联网的定义中物与物相联中的物不仅指能够被感知或者操作的物理设备,还包括在信息系统中能够被识别和访问,具有标识的对象[4],即虚拟的物.物联网中各种物理传感器设备和虚拟对象产生的数据被分隔存储在不同的应用系统中,因此,从物联网的诞生就决定了物联网数据的异构性;另一方面,在这些数据中除了包含有存储在数据库中,可以使用二维表表示的结构化数据,还包含非结构化数据,如文档、视频、图像、文本等不能通过二维表表达的数据.物联网中包含的海量传感器能够感知的对象非常广,其产生的数据量也非常巨大. 2014年4月IDC“丰富的数据和物联网日益增加的价值”报告中指出,来自于嵌入式系统的物联网数据到2020年将占据全球数据总量的10%.虚拟对象产生的数据量同样具有高增长性,2014年天猫平台仅“双十一”前一分钟的交易量就达到了83万笔,一天的交易额突破了571亿元. 互联网上非结构化数据也呈现爆发式增长,2000年底网页数量就达到了40亿.1.2 分布式存储方式数据挖掘的前提是数据存储,物联网异构的特征就决定了数据的分布式存储方式.与传统的集中式存储技术不同的是,分布式存储技术并不是将数据集中地存储在某个或多个特定的存储设备或网络节点上,而是通过网络将分散的存储节点构成一个统一的虚拟存储设备,数据分散地存储在各个网络节点上.分布式存储结构如图1所示.分布式技术的出现,让物联网中海量数据的分布式存储成为可能[5].分布式存储实现了不同网络、不同地域间数据共享及数据交换的目的,便于对分散的数据进行集中管理和控制.1.3 基于云计算的数据挖掘架构如上所述,物联网的设备和数据存储采用的均是分布式存储方式,在数据挖掘方式上相应需采用分布式数据挖掘,在计算模式选择上需要选择目前的热点技术——云计算模式.云计算是基于互联网提供计算服务的新型计算模式,具有低成本、屏蔽底层差异、计算扩展性好、数据处理规模大、容错处理能力强等优点.另外,每一个物联网分布式存储节点所对应的数据终端为实现对实时环境做出快速准确地判断,均需要具有强大的实时数据处理分析能力.综上所述,在数据挖掘算法选择上,选取基于云计算的分布式并行数据挖掘算法.基于云计算的数据挖掘服务框架如图2所示.并行数据挖掘平台位于物联网大数据之上,并为UI交互层提供数据挖掘“云服务”.用户通过UI交互层可以获得定制的个性化服务.2.1 智慧图书馆应用框架物联网技术体系结构由感知层、传输层、应用层组成.基于云计算的智慧图书馆框架是在传输层扩展了数据层和数据挖掘层,如图3所示.2.1.1 感知层感知层包含有大量负责采集数据的传感器节点以及可以被抽象化的虚拟资源.如采集图书馆环境信息的温度、湿度传感器节点;读取用户一卡通数据的RFID读写器节点;数字化图书馆日志系统中记录的用户浏览电子图书的路径日志;实时视频监控系统中记录的视频图像资料等.这些数据利用感知层的接入网络将数据采集到数据节点并通过传输层传输到分布式时空数据库.2.1.2 传输层传输层的主要功能是将移动网络、无线网络、物联网、局域网等异构网络融合,形成一个安全、可靠的数据传输通道,实现各类网络的互联互通,即实现智慧图书馆中人与人、物与物、人与物之间的全面互联、互通与互动[6].2.1.3 数据层物联网中不同传感器节点数据表示方法均不相同,即使同类型的传感器在不同的系统应用中数据表示方式也不尽相同.因此,造成了物联网数据的异构性.这种数据异构性、非结构性的特点,使得数据层在智慧图书馆数据挖掘平台中起着至关重要的作用.数据层的主要功能是将异构数据和非结构数据进行转换并实现分布式存储.上述功能主要通过数据层的数据转换模块来完成.数据转换模块不仅解决了数据的异构性,而且保证了数据存储的完整性[7].物联网中的数据与一般的属性数据不同,不仅具有属性数据的特定性,还具有空间性、时间性、复杂性等能够反映现实世界各种变化的地理时空特性.利用Hadoop平台完成物联网数据的分布式时空数据库存储.Hadoop平台是一个由Apache基金会发布的分布式系统基础架构,具有成本低、高容错性特点,能够为海量数据集提供高吞吐量的应用访问.分布式时空数据库中的数据经过筛选、清洗、转换可以构建面向主题的数据仓库并为数据挖掘层模式/规则发现提供数据源.2.1.4 数据挖掘层数据挖掘层是智慧图书馆框架中的核心之一.数据挖掘引擎提供基于云计算的数据挖掘预处理云服务,如数据的清洗、转换等,以及并行计算数据挖掘算法库.数据挖掘层可以实现关联、分类、聚类、模式发现、异常发现等功能.需要对Hadoop 平台中的传统数据挖掘算法进行并行化处理改进.在数据层和数据挖掘层引入工作流系统,实现任务的组合管理,同时,为提高数据挖掘平台的可移植性在数据挖掘层设计一个为UI层提供数据挖掘服务的接口.2.1.5 用户UI层用户UI层是实现人机交互的门户,主要包含用户身份识别、服务成果展示.用户身份识别采用单点登录(Single Sign On,SSO)模式.通过单点登录实现与学校其他业务系统进行整合.2.2 数据挖掘在智慧图书馆个性化服务中的应用2.2.1 数据挖掘在智慧图书馆中的应用业务分析基于物联网的智慧图书馆实现了将人与文献、文献与文献相互关联.智慧图书馆系统中包含了海量的与用户有关的信息,如用户的文献借阅记录.通过对用户借阅信息的深度挖掘与分析可以得到用户个性访问信息.数据挖掘在智慧图书馆的应用主要体现在优化馆藏资源和馆藏布局,基于角色的个性化服务等方面.(1)优化馆藏资源和馆藏布局通过对所有用户的借阅记录,包含借阅频率、检索记录可以分析出用户的实际馆藏资源需求与借阅习惯,可以为图书采购和馆藏布局提供指导,使馆藏资源和馆藏布局最优化.(2)基于角色的个性化服务基于角色的智慧图书馆个性化服务包含内容定制、个性推荐等方面.通过数据挖掘分析用户借阅记录,得到用户个人浏览习惯和兴趣后,用户不仅可以在智慧图书馆的数字化资源中根据自己的浏览习惯进行内容定制,还可以基于移动终端平台如移动APP、微信公众号等向角色用户进行个性化推送服务,如可以定期向用户推送热点图书、兴趣图书推荐等个性化内容.2.2.2 关键技术实现思路(1)基于用户行为特征和知识本体的用户建模用户个性化服务的基础是基于用户本体的需求,就如去餐厅用餐,想按照自己的口味进行点餐,但是餐厅本身只提供统一的套餐一样,用户要想获得个性化服务,首先要分析用户个性化需求才能按需服务.另一方面,每个用户的知识背景、兴趣爱好、情感和社会关系均不相同,并且是动态变化的.如,同样在智慧图书馆中搜索“C语言”,大一的学生和大二的学生以及看过视频的与没看过视频的其知识背景是不同的,因此动态更新用户本体是正确建立用户模型的关键,是本模块需要解决的关键问题.实现思路如图4所示,首先对用户的借阅记录和点击日志记录进行聚类分析完成本体建模,然后通过对海量Web日志进行分析和计算,完成用户的情感分析与兴趣判断,最后通过统一的用户模型更新模块完成用户本体更新. (2)个性化推荐引擎传统的图书检索,使用同一个关键字搜索到的资源结果相同,用户要想找到自己需要的资源并不容易.基于数据挖掘技术实现的个性化推荐引擎就是根据用户知识背景、社会关系、情感的变化,帮助其从海量知识中获取有用知识,主要用来解决信息过载的问题.该引擎基于分析当前和过去的用户行为,为用户提供符合用户喜好的内容,其架构由下及上分为:数据层、引擎算法层、应用层.数据层是整个个性推荐引擎应用的数据源;引擎算法层完成个性化推荐算法,是个性推荐引擎的核心;应用层是直接面向终端用户构建的各种应用.数据挖掘是物联网实现智能应用关键的部分,其在物联网领域的应用,提高了智能化应用水平与用户体验.基于数据挖掘的智慧图书馆框架,不仅实现了图书馆各个业务系统和物理环境间的互联互通,而且为实现更加智能化应用提供了技术支撑.【相关文献】[1]李德仁,姚远,邵振锋.智慧城市中的大数据[J].武汉大学学报(信息科学版),2014,39(6):631-640.[2]丁治明,高需.面向海量传感器采样数据管理的数据库集群系统框架[J].计算机学报,2012,35(6):1175-1191.[3]何清. 物联网与数据挖掘云服务[J].智能系统学报,2012,7(3):189-194.[4]刘多.物联网标准化进程[J].中兴通讯技术, 2012, 18(2):5-9.[5]薛建生,于忠臣,黄磊,等.物联网海量数据的分布式存储算法[J].小型微型计算机系统, 2013, 34(9):2081-2084.[6]王燕.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].中国电教化教育,2014(9):88-92.[7]张毅,崔晓燕.基于云计算平台的物联网数据挖掘研究[J].软件, 2014, 35(1):108-111.。

物联网中的数据挖掘与分析

物联网中的数据挖掘与分析

物联网中的数据挖掘与分析近几年,随着物联网技术的快速发展,越来越多的设备连接到了互联网,不同类型的设备之间实现了信息共享,从而形成了庞大的数据网络。

这些数据中蕴含着很多有价值的信息,如果能够通过数据挖掘和分析的方法提取出来,将会对人类的生活和工作产生重大影响。

物联网中的数据挖掘和分析主要包括以下几个方面:1.数据预处理由于物联网中的数据来源广泛、类型多样,因此对数据的预处理非常关键。

在采集数据之前,需要经过传感器的数据滤波、采样和去噪等处理过程,以保证数据的准确性和可靠性。

此外,由于不同设备的数据格式不同,还需要进行数据格式转换和数据清洗等预处理工作。

2.数据挖掘对于物联网中的数据,其最重要的任务就是挖掘其中的有用信息。

主要的数据挖掘方法包括分类、聚类、关联规则挖掘和异常检测等。

其中,分类是将数据集分成不同的类别,聚类是将数据集中相似的数据点分到同一组中,关联规则挖掘是寻找数据中的关联关系,异常检测则是找出与大部分数据点不同的异常数据点。

3.数据分析数据分析是为了研究数据的特征、规律和趋势。

数据分析的主要方法包括统计分析、数据可视化和模型构建等。

统计分析是通过对数据集中的数据进行数学分析,找出其中的规律。

数据可视化则是将数据以图形、图表等形式展示出来,更加直观地理解和研究数据。

模型构建则是用数学模型来描述数据的特征和规律,从而预测未来的趋势和发展方向。

4.应用场景物联网中的数据挖掘和分析有着广泛的应用场景。

以智能家居为例,通过对传感器数据的分析,可以实现对家庭照明、温度和用电等方面的智能管理。

在智慧城市中,通过对交通流量、空气质量和垃圾处理等数据的分析,可以实现城市交通、环境和公共服务的优化和智能化。

而在工业生产中,通过对生产数据的分析,可以实现生产流程的智能化和优化,提高生产效率和生产质量。

总之,物联网中的数据挖掘和分析是一项非常重要的任务,通过对海量数据的处理和分析,可以帮助人们更好地了解和应对复杂的现实世界。

物联网中的数据挖掘和安全

物联网中的数据挖掘和安全

物联网中的数据挖掘和安全随着物联网技术的不断发展,越来越多的设备连接到互联网上,将产生大量的数据。

而这些数据对于我们来说,具有非常重要的价值。

通过对这些数据进行挖掘,我们可以发现很多有用的信息,以此来帮助我们更好地了解用户的需求、制定更好的决策和优化运营管理。

然而,在数据挖掘的同时,也要保证数据的安全,以免出现信息泄漏、数据丢失等问题。

一、物联网中的数据挖掘1.数据挖掘的定义数据挖掘,是指通过计算机科学中的数学、统计学和机器学习等方法来自动化地发掘数据中的知识和模式,而不需要预先定义假设。

在物联网中,数据挖掘包括了对于设备产生的数据、用户使用数据、用户交互数据等等各种不同类别的数据进行分析和挖掘。

2.数据挖掘的作用数据挖掘对于 IoT 来说,具有非常重要的作用。

通过对大量的数据进行分析和挖掘,可以发现各种有用的信息,包括对产品或服务的改进、对用户需求的了解、制定更好的决策和优化运营管理等等。

比如,通过分析设备的使用数据,可以发现设备的使用习惯和行为特点,从而优化设备的设计和性能;通过分析用户使用数据,可以发现用户的习惯和交互需求,从而为用户提供更好的体验和服务;通过分析用户交互数据,可以发现各种用户群体之间的差异,从而推出更精准的营销策略。

二、物联网中的数据安全1.数据安全的定义数据安全,是指在信息系统中,保护数据的机密性、完整性和可用性,包括通过控制数据的访问、使用、发布和分发等手段,防止数据遭到非法的使用、修改、删除或篡改等情况。

2.数据安全的挑战在物联网中,数据安全面临着许多挑战。

首先,物联网设备的数量庞大,涉及到各种各样的应用场景,包括家庭和工业设备。

这些设备在数据传输和存储方面,存在众多的安全漏洞,容易被黑客攻击。

其次,由于数据来源的复杂性和数量的增加,数据的安全组织和管理变得异常复杂。

另外,在数据传输和存储中,数据往往需要涉及到不同的组织和服务提供商,这也增加了数据安全的风险。

三、数据挖掘和安全之间的关系1.数据挖掘对于数据安全的影响数据挖掘技术可以帮助我们发现和识别潜在的安全问题。

物联网中的传感器数据挖掘与分析

物联网中的传感器数据挖掘与分析

物联网中的传感器数据挖掘与分析随着物联网(Internet of Things)技术的不断发展,越来越多的设备被联网,并产生大量的数据。

其中,传感器数据在物联网中起着重要的作用。

传感器是一种能够感知环境参数并将其转化为电信号或其他形式的信号的设备,它能够对温度、湿度、气压、光照等环境参数进行测量,并将测量值传输到网络中。

传感器数据的挖掘与分析是物联网中重要的研究方向,其能够对物联网中的各种设备进行监控、维护和管理,从而提高其效率并减少故障和损失。

一、传感器数据的特点传感器数据具有以下几个特点:1. 数据量大由于物联网中连接着大量的传感器,每个传感器都会不断地产生数据。

这些数据包括传感器所测量的各种参数值,例如温度、湿度、光照等。

传感器数据量大,需要建立合适的存储和管理系统。

2. 数据的时效性要求高由于传感器数据的实时性要求高,因此需要建立实时数据处理系统,能够对接近实时的数据进行处理,并及时地向系统用户提供相关的信息和报警。

3. 数据的质量不稳定传感器数据可能会因为传感器本身的误差、环境的影响等多种因素导致数据质量不稳定,因此需要对数据进行质量控制。

二、传感器数据挖掘与分析的应用1. 基于数据分析的设备故障预测通过对传感器数据进行分析和建模,可以构建设备故障预测模型,实现对设备的故障预警和预测。

通过及时的故障预测,在设备故障前可以采取相应的措施进行维修和保养,从而避免设备故障的发生,提高设备的稳定性和可靠性。

2. 基于传感器数据的环境监测和控制通过传感器数据的采集和分析,可以对环境参数进行实时监测和控制。

例如,在工厂生产中,可以监测各个位于不同地点的设备的温度、压力等参数,以便进行合理的调控和优化;在农业生产中,可以对土壤湿度、温度、光照等参数进行实时监测,以便实现自动化的浇水和光照控制。

3. 基于传感器数据的城市管理传感器数据挖掘与分析可以对城市管理进行有效的支持。

例如,在城市交通管理中,可以通过传感器数据对城市交通进行实时监测,并实现交通信号灯的自适应控制;在城市环境管理中,可以通过传感器数据对空气质量、噪声等参数进行实时监测,并提供基于数据的城市环境治理建议。

物联网中的数据挖掘与智能分析技术

物联网中的数据挖掘与智能分析技术

物联网中的数据挖掘与智能分析技术介绍物联网(IoT)是近年来飞速发展的一项领域,在物联网中存在着大量的数据,这些数据对于智能决策和分析至关重要。

数据挖掘与智能分析技术的发展,为物联网中的数据处理提供了强有力的工具和方法。

本文将介绍物联网中的数据挖掘和智能分析技术的基本概念和应用。

数据挖掘技术什么是数据挖掘数据挖掘是从大量数据中提取出有价值的信息和知识的过程,是一种通过自动、半自动和互动的方式来发现、分析和提取以前未知的、潜在的有用的知识的方法。

数据挖掘在物联网中的应用在物联网中,数据挖掘可以用于以下方面:•故障预测与预警:通过对传感器数据的分析,可以提前发现设备故障的迹象,并进行预警,从而降低设备的停机时间和维修成本。

•智能家居:通过对家居设备的使用习惯和环境数据的挖掘,可以提供个性化的智能服务,如智能照明、温度控制等。

•智能交通:通过分析车辆之间的通信数据和交通状况数据,可以实现智能交通管理,提高交通效率和安全性。

数据挖掘方法和技术在物联网中,常用的数据挖掘方法和技术包括:•分类:将数据分为不同的类别,常用的算法有决策树、朴素贝叶斯等。

•聚类:将数据分为相似的群组,常用的算法有K-means、DBSCAN等。

•关联规则挖掘:发现数据中的相关关系,常用的算法有Apriori、FP-growth等。

•时间序列分析:对时间序列数据进行建模和预测,常用的算法有ARIMA、LSTM等。

智能分析技术什么是智能分析智能分析是一种利用人工智能和机器学习技术对大量数据进行分析和决策的方法。

通过智能分析,可以发现数据中的模式、趋势和规律,从而帮助人们做出更加明智的决策。

智能分析在物联网中的应用在物联网中,智能分析可以用于以下方面:•预测性维护:通过对设备传感器数据的分析,可以预测设备的维护需求和故障风险,从而提高设备的可靠性和维护效率。

•智能决策支持:通过对大量历史数据和实时数据的分析,可以为决策者提供准确的信息和决策支持,帮助他们做出更加明智的决策。

物联网中的大规模数据分析

物联网中的大规模数据分析

物联网中的大规模数据分析一、引言物联网是指通过互联网让物品之间实现数据交换和通信的智能化网络,其中数据分析是发挥物联网优势的重要手段。

本文将探讨物联网中的大规模数据分析。

二、物联网中的数据分析类型1、实时数据分析通过传感器等设备实时获取物联网中的数据,对实时信息进行分析,并以可视化的方式展示给用户。

2、离线分析针对物联网中的大数据进行离线处理,通过分析历史数据得出有价值的知识。

三、物联网中的数据分析技术1、机器学习机器学习是一种自动获取新知识的方法。

在物联网中,机器学习可通过对大量数据的学习,生成对于未来预测更精确的模型。

2、深度学习深度学习是一种机器学习的技术,在物联网中应用广泛,通过对海量数据的深度学习,更好地解决预测精度问题。

3、数据挖掘数据挖掘是指从大量数据中筛选出有意义的信息的方法,通常通过聚类、分类、关联规则等方法寻找数据内部的关系。

4、预测分析预测分析是通过数据和模型构建对未来事件进行预测的技术。

比如,在智能家居领域,预测用户的行为习惯,智能调节房间的温度、湿度和光线等。

四、物联网中的数据分析应用1、安全性通过对物联网设备/终端收集的信息进行分析,可以更好地发现安全漏洞并及时修复。

2、智能交通通过对交通道路和车辆的监控,对道路状况进行实时分析,更好地调配交通资源。

3、智能家居通过对用户行为和环境因素的实时监控,智能调节家庭电器和照明,提高生活效率。

4、制造业通过对设备运行状况和工艺参数的监控,更好地优化生产流程。

五、物联网中的数据分析挑战1、数据极其庞大物联网中的数据量庞大,特别是来自传感器数据。

因此,需要开发出高效的分析工具。

2、数据种类繁多物联网中的数据类型多种多样,因此需要针对不同类型的数据开发不同的分析工具。

3、实时性要求高物联网中的数据更加强调实时性,因此需要对数据分析工具进行优化,尽量缩短数据分析的时间。

4、隐私权问题物联网数据包含大量用户隐私信息,需要对数据收集和分析进行严格的控制和保护,避免数据泄露和滥用。

使用隐马尔科夫模型进行物联网数据分析的方法探讨(Ⅰ)

使用隐马尔科夫模型进行物联网数据分析的方法探讨(Ⅰ)

隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model, HMM)是一种常用的数据分析方法,它在物联网领域的应用也日益广泛。

本文将从HMM的基本原理入手,探讨其在物联网数据分析中的应用方法,并结合实际案例加以说明。

HMM是一种统计模型,用于描述一个含有不可观测的隐含状态的马尔科夫过程。

在物联网中,传感器采集到的数据往往存在噪声,且不同传感器之间的数据存在一定的关联性。

利用HMM可以有效地对这些数据进行建模和分析。

在使用HMM进行物联网数据分析时,首先需要确定模型中的隐含状态以及其转移概率。

隐含状态可以理解为系统内部的状态,例如在温度传感器数据分析中,可以将“正常”、“异常”等状态作为隐含状态。

转移概率则描述了隐含状态之间的转移规律,即在某一时刻处于某一状态的条件下,下一时刻转移到另一状态的概率。

接下来就是观测数据的建模。

在物联网中,观测数据可能是各个传感器采集到的温度、湿度等数据。

这些观测数据与隐含状态之间存在一定的关联性,HMM可以很好地描述这种关联性。

通过观测数据的建模,可以得到各个隐含状态下观测数据的概率分布,进而对观测数据进行分析和预测。

除了基本的HMM模型,还可以引入混合隐马尔科夫模型(Mixture HMM)进行数据分析。

混合HMM将隐含状态分布建模为多个混合成分,能够更好地捕捉数据的复杂特征。

在物联网中,传感器数据往往受到多种因素的影响,混合HMM能够更准确地对这些数据进行建模和分析。

为了更好地理解HMM在物联网数据分析中的应用方法,下面将结合一个实际案例进行说明。

假设我们有一套温度传感器网络,用于监测某个区域内的温度变化。

我们希望利用这些传感器数据,对区域内的温度变化进行预测和分析。

首先,我们可以利用HMM对传感器数据进行建模,将“正常”、“异常”等状态作为隐含状态。

然后,我们可以利用传感器数据来估计各个隐含状态下观测数据的分布,并利用这些分布来对未来的温度变化进行预测。

在实际应用中,我们还可以结合其他数据分析方法,例如时序分析、机器学习等,来进一步提高预测的准确性。

智能物联网中的数据挖掘与分析

智能物联网中的数据挖掘与分析

智能物联网中的数据挖掘与分析随着物联网技术的发展与普及,越来越多的设备与场景被链接到互联网中,形成一个庞大的智能物联网。

而这些设备在运行时会产生海量且多源的数据,需要进行挖掘与分析来得到有用的信息,并作出智能决策。

因此,数据挖掘与分析成为智能物联网的重要组成部分,本文将从智能物联网的概述、数据分析的流程、数据挖掘与分析技术以及应用场景等方面进行阐述。

智能物联网的概述智能物联网是指通过互联网将各种设备、传感器、控制器联成一体,通过数据和信息交互,实现人、机器、环境等各种要素的融合,形成一个智慧化、高效化的物联网系统。

它不仅可以实现设备的智能控制,还可以实现数据共享和交互,拓展每个设备的功能和应用场景,提高系统的整体效能和智能化水平。

在智能物联网中,数据是“血液”,它们的流动与变化反映了系统的运行状态和趋势,也是实现智能控制和决策的基础。

因此,数据的采集、处理、分析和挖掘变得尤为重要,它们为智能物联网提供了强大的支撑力。

数据分析的流程数据分析的流程是一个逐步深入的过程,它包括以下步骤:1. 数据采集。

数据采集是指从各种设备、传感器、控制器等多源数据中,收集所需数据并进行清洗和转换。

要确保数据的完整性和准确性,避免信息的混淆和误导。

2. 数据预处理。

数据预处理是指对采集的数据进行去噪、归一化、标准化和缺失值处理等操作,以保证数据的质量和可用性。

要注意,这一步的处理结果将对后续的数据分析和挖掘方法产生重大的影响。

3. 数据分析。

数据分析是指对预处理后的数据进行统计分析和模型建立,以发现数据背后隐藏的规律和关系。

常见的数据分析方法包括描述统计、聚类分析、回归分析等。

4. 数据挖掘。

数据挖掘是指利用各种算法和方法,从海量的数据中获得有价值的信息和知识。

数据挖掘包括分类、聚类、预测、关联等多种方法。

5. 结果评估。

结果评估是指对数据分析和挖掘结果进行验证和评估,确定是否符合期望和要求,并对结果进行解释和解析。

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物联网数据挖掘模型的研究中国宁波,浙江大学宁波理工学院Shen Bin中国杭州,浙江大学管理学院Liu Yuan,Wang Xiaoyi摘要——在这篇论文中,我们提到了四种物联网数据挖掘模型,分别是多层数据挖掘模型、分布式数据挖掘模型、基于网格的数据挖掘模型和多层技术集成角度的数据挖掘模型。

其中,多层数据挖掘模型包含四层:1)数据收集层,2)数据管理层,3)事件处理层,4)数据挖掘服务层。

分布式数据挖掘模型可以解决数据存放在不同地点的问题。

基于网格的数据挖掘模型使网格框架实现数据挖掘功能。

多层技术集成角度的数据挖掘模型描述了未来网络的相应框架。

并且讨论了一些IOT数据挖掘的重要问题。

关键词——物联网,数据挖掘模型,RFID技术一、介绍物联网(IOT)是下一代网络,包含上万亿节点来代表各种对象,从无所不在的小型传感器设备,掌上的到大型网络的服务器和超级计算机集群[23]。

它是继电脑和网络革命之后的又一场科技革命。

它集成了新的计算和通讯技术(如传感器网络,RFID技术,移动技术,实时定位,普遍存在计算和IPV6等)和建立下一代互联网的发展方向。

IOT是IBM公司提出的智能星球的核心。

物联网的智能对象(如传感器输入、制动器等)可以通过基于新信息和通讯技术的网络来通信。

S. Haller等人[2]提出了如下的定义:“它是这样的一个世界,物理对象可以无缝集成到信息网络,并且可以成为业务流程的积极参与者。

服务可以在网络中影响到这些‘智能对象’,找到他们的国家以及与他们向关联的任何问题,并能考虑到安全和隐私问题。

”刘教授[3]从技术和经济的角度提出了对于IOT的想法:“从技术的角度上讲,IOT是传感器网络的集成,包括RFID和无所不在的网络。

从经济的角度来看,这是一个开放的观念,集成了新的相关科技和应用,产品和服务,生产和市场。

”物联网将会产生大量的信息。

让我们举一个例子,将超市引入一个采用RFID技术的供应链。

RFID数据的原始形态是这样的形式:EPC,地点,时间。

EPC代表了一个RFID读者阅读的唯一标识;地点是读者的位置;时间是阅读发生的时刻。

这需要18个字节来储存一个RFID记录。

一个超市,大约有700000个RFID记录。

所以如果这个超市每秒都有读者在浏览,那么每秒大约产生12.6GBRFID数据流,每天将达到544TB的数据。

因此,发展有效的思想去管理、分析、挖掘RFID数据是非常必要的。

物联网数据可以分成几种类型:RFID数据流、地址/唯一标识、描述数据、位置数据、环境数据和传感器网络数据等[1]。

它将给物联网的管理、分析、挖掘数据带来巨大的挑战。

二、相关研究作为互联网的全新范例,对于物联网的研究还处于初级阶段。

目前,有一些物联网数据挖掘的研究,主要包括以下三个方面:一些研究集中于管理和挖掘RFID数据流。

例如,Hector Gonzalez等人[4]提出一个存储RFID数据的新奇模型,能保护对象转变同时提供重要的压缩和路径依赖总量。

RFID立方体保持了三个表:(1)信息表,能储存产品的路径依赖信息,(2)停留表,保存了数据所在位置信息,(3)地图表,存储用于结构分析的路径信息。

Hector Gonzalez等人[5]采用流程图去表示商品的运输,并且还可以用它来多维分析商品流。

在参考文献[6],Hector Gonzalez等人提出一种压缩概率工作流,可以捕捉运动和重要的RFID流动异常。

Elio Masciari[8]研究RFID 数据流的孤立点挖掘。

一些研究偏好于提问、分析和挖掘由各种IOT服务产生的对象数据运动,例如,GPS装置,RFID传感器网络,网络雷达或卫星等。

比如说,Xiaolei Li等人[7]提出一个新的框架,称为漫游,用于移动物体的异常检测。

在文献[10],Jae-Gil Lee等人对运动目标的轨迹孤立点检测开发了一种分割检测框架。

Jae-Gil Lee等人[9]也提出了名为TraClass的新的轨迹分类思想,利用基于地区的和基于轨迹的分层聚集。

在文献[11],对于运动目标的轨迹聚集提出了一个划分聚集框架。

其他研究是传感器数据的知识发现。

传感器网络有几个特征,例如,有限的资源,容易调配的传感器,免维护,多层跳跃和大量数据等。

所以传感器网络的数据挖掘有其自身的特征。

Joydeep Ghosh[12]提出了一个一般的概率框架,在计算/记忆/电力限制约束下的监督性学习。

Betsy George等人[13]提出时空传感器模型(STSG)去模拟和挖掘传感器数据。

STSG 模型能够发现不同类型的模式:位置异常模式,在每个时段集中定位和节点的未来热点。

Parisa Rashidi等人[14]开放了一种对于传感器数据类型挖掘的新奇的自适应挖掘框架,以适应数据的变化。

尽管IOT对于数据挖掘有很多贡献,但都主要集中于IOT的基本内容,如传感器网络、RFID等。

作为一个全新的网络范例,IOT仍然缺乏模型和理论来指导其进行数据挖掘。

三、物联网数据挖掘模型1、IOT多层数据挖掘模型根据IOT式样和RFID数据挖掘框架[15],我们提出了下面的IOT多层数据挖掘模型,如图1,将其分为四层:数据收集层、数据管理层、事件处理层和数据挖掘服务层。

其中,数据收集层采用一些设备,例如RFID阅读器和接收器等,来收集各种智能对象的数据,分别是RFID流数据、GPS数据、卫星数据、位置数据和传感器数据等。

不同类型的数据需要不同的收集策略。

在数据采集过程中,一系列问题如节能、误读、重复读取、容错、数据过滤和通讯等,都应被妥善解决。

数据管理层适用于集中或分布式的数据库或数据仓库区管理收集的数据。

在目标识别、数据抽象和压缩后,一系列数据被保存在相应数据库或数据仓库。

例如RFID数据,原始的数据流格式是EPC、位置、时间,EPC被标记为智能对象的ID。

数据清洁后,我们能获得包含记录停留表有这样的形式(EPC、位置、进入时间、离开时间)。

之后我们利用数据仓库去储存和管理相关数据,包括信息表、停留表和地图表,称作RFID体。

基于RFID体,用户可以方便的在线分析处理RFID数据。

另外,也可以采用XML语言去表述IOT数据。

智能对象可以通过物联网数据管理层相互连接。

事件是数据、时间和其他因素的整合,所以它提供高水平的IOT处理机制。

事件处理层有效地用于分析IOT事件。

因此我们可以在事件处理层实现基于事件的提问分析。

将观察到的原始时间过滤后,就可获得复杂事件或用户关注的事件。

然后我们可以根据事件集合、组织和分析数据。

数据挖掘服务层建立在数据管理和事件处理的基础上。

各种基于对象或基于事件的数据挖掘服务,分类、预测、聚类、孤立点检测、关联分析或类型挖掘,都提供给应用。

比如:供应链管理、库存管理和优化等。

这一层的建立模式是服务至上。

数据挖掘服务层事件处理层数据管理层数据数据挖掘知识初级事件事件过滤事件检测数据收集层ID标签传感器标签GPS图1:IOT多层数据挖掘模型2、IOT分布式数据挖掘模型跟一般的数据相比,IOT数据有自己的特色。

例如,IOT数据总是大规模的、分布式的、时间相关的和位置相关的。

同时,数据的来源是各异的,节点的资源是有限的。

这些特征带来了很多集中数据挖掘式样的问题。

起初,大量的IOT数据储存在不同的地点。

因此,通过中央模式很难让我们挖掘分布式数据。

第二,IOT数据很庞大需要实时处理。

所以如果我们采用中央结构,硬件中央节点的要求非常高。

第三,考虑到数据安全性、数据隐私、容错、商业竞争、法律约束和其他方面,将所有相关数据放在一起的战略通常是不可行的。

第四,节点的资源是有限的。

将数据放在中心节点的策略没有优化昂贵资源传输。

在大多数情况下,中心节点不需要所有的数据,但是需要估计一些参数。

所以我们可以在分布式节点中预处理原始数据,再将必要信息传送给接收者。

IOT分布式数据挖掘模型不仅可以解决分布式存储节点带来的问题,也将复杂的问题分解成简单的问题。

因此,高性能需求、高存储能力和计算能力都降低。

在本文中,我们提出问答器了IOT分布式数据挖掘模型,见图2。

图2:IOT分布式数据挖掘模型在该模型中,全局控制节点是整个数据挖掘系统的核心。

它选择数据挖掘算法和挖掘数据集合,之后引导包含这些数据集合的辅助节点。

这些辅助节点从各种智能对象收到原始数据。

这些原始数据通过数据过滤、数据抽象和压缩进行预处理,然后保存在局部数据仓库。

事件过滤,复杂事件检测和局部节点数据挖掘获得局部模型。

根据全局控制节点的需要,这些局部模型受控于全局控制节点并且聚集起来形成全局模型。

辅助节点互相交换对象数据、处理数据和信息。

基于联合管理机制的多层代理控制着整个过程。

3、IOT基于网格的数据挖掘模型网格计算是新型的计算设备,能够实现异构、大规模和高性能应用。

同IOT,网格计算受到来自工业和研究机构的关注。

网格的基本理念就是同电力资源一样利用网格计算资源。

各种计算资源、数据资源和服务资源都可以被存取或便捷使用。

IOT的基本理念是通过互联网连接到各种智能对象。

如此智能对象变得聪明、环境敏感且远程合用。

所以我们可以认为智能对象是一种网格计算资源,使用网格数据挖掘服务去实现IOT数据挖掘操作。

P. Brezany等人[19]提出一种叫做GridMiner的基础设施,它支持分散式的在线分析处理和数据挖掘。

在文献中[20],A. Congiusta讨论了设计方面和服从WSRF网格服务的实施选择。

在本文中,根据Stankovski, V.等人提出的数据挖掘网格[21],我们提出了基于网格的IOT数据挖掘模型,如图3。

应用一应用二节点1节点n图3:基于网格的IOT数据挖掘模型基于网格的IOT数据挖掘模型与网格数据挖掘的不同是硬件和软件资源的一部分。

IOT 提供多种类型的硬件,如RFID标签、RFID阅读器、WSM、WSAN和传感器网络等。

它也提供了多种软件资源,如事件处理算法、数据仓库和数据挖掘应用等。

我们可以充分利用网格数据挖掘的高水平服务,和IOT数据挖掘客户。

4、IOT多层技术集成角度的数据挖掘模型物联网是下一代互联网发展的重要方向。

同时,还有很多新的方向,例如可信网络、无所不在的网络、网格计算和云计算等。

因此,从多层次技术集成的角度出发,提出了相应的IOT数据挖掘模型,如图4。

在该模型中,数据来自环境敏感的个人、智能对象或环境。

采用128位的IPV6地址,并且提供各种无所不在的方式去访问未来网络。

例如:内部网/互联网、FTTx/xDSL、传感器设备、RFID、2.5/3/4G移动访问等。

信赖控制平台保证数据传输的信誉和可控性。

在此基础上,我们完成了数据挖掘工具和算法,并提交了各种知识服务型的应用,如智能交通、只能物流等。

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