第7章 物联网支撑技术解剖

2020/10/12
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第7章 物联网应用支撑技术
2．云计算的特点 ⑴ 超大规模。 ⑵ 虚拟化。 ⑶ 高可靠性。 ⑷ 通用性。 ⑸ 高可扩展性。 ⑹ 按需服务。 ⑺ 极其廉价。
云计算
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3．云计算的基本原理
• 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。这是一 种革命性的举措，它意味着计算能力也可以作为一种商品 进行流通，就像煤气、水、电一样，取用方便，费用低廉。 最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。
品之间形成了差异，技术在不断进步，但差异却并没有因此减少。计 算机用户出于历史原因和降低风险的考虑，必然也无法避免多厂商产 品并存的局面。于是，如何屏蔽不同厂商产品之间的差异，如何减少 应用软件开发与工作的复杂性，就成为技术不断进步之后，人们不得 不面对的现实问题。
⑴一个应用系统可能跨越多种平台，如UNIX、Windows，如何屏蔽这些 平台之间的差异？
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⑵ 数据管理技术
云计算系统对大量数据集中进行处理和分析并向用户提供 高效的服务。因此，数据管理技术必须能够高效地管理大 数据集。对海量的数据存储，读取后进行大量的分析，数 据的读操作频率远大于数据的更新频率，云中的数据管理 是一种读优化的数据管理。
• 云计算是物联网发展的基石，并且从以下两个方面促进物 联网的实现。
• 首先，云计算是实现物联网的核心，运用云计算模式使物 联网中以兆计算的各类物品的实时动态管理和智能分析变 得可能。
• 其次，云计算促进物联网和wk.baidu.com联网的智能融合，从而构建 智慧地球。物联网和互联网的融合，需要更高层次的整合， 需要“更透彻的感知，更安全的互联互通，更深入的智能 化”。这同样也需要依靠高效的、动态的、可以大规模扩 展的技术资源处理能力，而这正是云计算模式所擅长的。
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7.1云计算 7.1.1云计算的概念与特点 1．云计算的概念 • 云计算(Cloud Computing)，是一种新兴的共享基础架构的方法，可以
将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT服务。企业与个人用户无需 再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买租赁计算力， 把你的计算机当做接入口，一切都交给互联网。 • 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（硬件、平台、软件）。提供资源的网 络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的， 并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。 • 从服务方式角度来划分的话，云计算可分为三种：为公众提供开放的 计算、存储等服务的“公共云”，如百度的搜索和各种邮箱服务等； 部署在防火墙内，为某个特定组织提供相应服务的“私有云”；以及 将以上两种服务方式进行结合的“混合云”。
• 一是单中心，多终端。 • 二是多中心，大量终端。 • 三是信息、应用分层处理，海量终端。
• 云计算和物联网都是新兴事物，不过现在已经有了很多的 应用。但是两者结合的案例目前还是比较少的。
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7.2中间件 7.2.1中间件概述 • 随着计算机技术的发展，IT厂商出于商业和技术利益的考虑，各自产
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7.1.2云计算服务模式与关键技术 1．云计算服务模式
云计算主要分为三种服务模式。这三种服务模式是SaaS、PaaS和IaaS。对 普通用户而言，他们主要面对的是SaaS这种服务模式，而且几乎所有的云 计算服务最终的呈现形式都是SaaS。 ⑴ SaaS SaaS是Software as a Service(软件即服务)的简称，它是一种通过Internet提 供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件， 来管理企业经营活动。
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2．云计算的关键技术 云计算是一种新型的超级计算方式，以数据为中 心，是一种数据密集型的超级计算，在数据存储、 数据管理、编程模式等多方面具有自身独特的技 术。
⑴ 数据存储技术
为保证高可用、高可靠和经济性，云计算采用分 布式存储的方式来存储数据，采用冗余存储的方 式来保证存储数据的可靠性，即为同一份数据存 储多个副本。
⑶ 编程模型
为了使用户能更轻松地享受云计算带来的服务，让用户能 利用该编程模型编写简单的程序来实现特定的目的，云计 算上的编程模型必须十分简单，必须保证后台复杂的并行 执行和任务调度向用户和编程人员透明。
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7.1.3云计算与物联网
1．云计算与物联网的关系
⑵如何处理复杂多变的网络环境，如何在脆弱的网络环境上实现可靠的 数据传送？
⑶一笔交易可能会涉及多个数据库，如何保证数据的一致性和完整性？
⑵ PaaS PaaS(Platform as a Service．平台即服务)。所谓PaaS实际上是指将软件研 发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。
⑶IaaS IaaS(Infrastructure as a Service，基础设施即服务)。消费者通过Internet可 以从完善的计算机基础设施获得服务。基于Internet的服务（如存储和数 据库）是IaaS的一部分。
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图1-2 RFID系统的组成
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2．云计算与物联网的结合方式 • 云计算与物联网各自具备很多优势，如果把云计算与物联
网结合起来，我们可以看出，云计算其实就相当于一个人 的大脑，而物联网就是其眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。云 计算与物联网的结合方式可以分为以下几种。