1、物联网与云计算的结合 1人的生活越来越离不开互联网，而人更离不开的是赖以生存的客观事物，物物相连的物联网概念深入人心，应用潜力巨大。深入浅出物联网和云计算的发展现状，探索将物联网与云计算结合起来的具体思路：即相关物理设备的对应方式，单个云计算中心对多个业务终端，多个云计算中心终端积等方式；挖掘其中的意义，提出对结合的应用的前瞻；简要分析当前面临的待解决的主要问题。互联网在短短近几年内已经呈现出爆炸式发展，人们通过计算机等终端互相连接实现了数据信息的快速传递，各种网络通信层出不穷，万维网多姿多彩。在后在追求多方面应用的同时，人们要求互联网更加适用于生活的细节，物联网(The Internet o
2、f things)应运而生，从他概念的提出到如今各种应用实例的出现，表明了人们迫切需要她与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。计算机设备行业的迅猛发展为互联网高速化，智能化发展注入了强大动力。“云计算”以其超大的规模，虚拟化，高可靠性，通用性，高可扩展性，按需服务，廉价以及方便等特点，成为了互联网发展的新主题。在物联网与互联网的整合需要一个或多个强有力的计算中心，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。云计算的出现恰逢其时。物联网与云计算的结合，势必是一种趋势，他们之间的关系，可以举个例子来说，而物联网则是人
3、的五官和四肢。那么云计算就是人的大脑。物联网与云计算是什么关系 2？云计算是实现物联网的核心。运用云计算模式，使物联网中数以兆计的各类物品的实时动态管理，智能分析变得可能。物联网通过将射频识别技术、传感器技术、纳米技术等新技术充分运用在各行各业之中，将各种物体充分连接，并通过无线等网络将采集到的各种实时动态信息送达计算处理中心，进行汇总、分析和处理。从物联网的结构看，云计算将成为物联网的重要环节。物联网常见的层次结构包含：感知层，将物品信息进行识别、采集；传输层，通过现有的2G、3G以及未来4G通信网络将信息进行可靠传输；信息处理层，通过后台的云计算系统来进行智能分析和管理。物联网与云计算的结
4、合必将通过对各种能力资源共享（包括计算资源、网络资源、存储资源、平台资源等）、业务快速部署、人物交互新业务扩展、信息价值深度挖掘等多方面的促进带动整个产业链和价值链的升级与跃进。物联网强调物物相连，设备终端与设备终端相连，云计算能为连接到云上设备终端提供强大的运算处理能力，以降低终端本身的复杂性。二者都是为满足人们日益增长的需求而诞生的。物联网与云计算的结合思路：物联网与云计算各自具备很多优势，结合方式我们可以分为以下几种。第一，一对多方式。即单一云计算中心，多业务终端。此类模式中，分布范围的较小各物联网终端（传感器、摄像头或3G手机等），把云中心或部分云中心做为数据/处理中心，终端所获得信息
5、、数据统一由云中心处理及存储，云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。这类应用非常多，如小区及家庭的监控、对某一高速路段的监测、公共设施的保护等都可以用此类信息。这类主要应用的云计算中心，可提供海量存储和统一界面、分级管理等功能，对日常生活提供较好的帮助。一般此类云中心为私有云中心居多。第二，多对多，即多个云计算中心，大量业务终端。对于很多区域跨度加大的企业、单位而言，多中心、大量终端的模式较适合。譬如，一个跨多地区或者多国家的企业，因其分公司或分厂较多，要对其各公司或工厂的生产流程进行监控、对相关的产品进行质量跟踪等等。当然同理，有些数据或者信息需要及时甚至实时共享给各个终端的使用者也可采取
6、这种方式。这个的模式的前提是我们的云计算中心要包含公共云和私有云，并且他们之间的互联没有障碍。这样，对于有些机密的事情，比如企业机密等可较好地保密而又不影响信息的传递与传播。第三，信息和应用的处理分层化，海量业务终端。这种模式可以针对用户的范围广、信息及数据种类多、安全性要求高等特征来打造。当前，客户对各种海量数据的处理需求越来越多，针对此情况，我们可以根据客户需求及云计算中心的分布进行合理的分配。对需要大量数据传送，但是安全性要求不高的，如视频数据、游戏数据等，我们可以采取本地云计算中心处理或存储。对于计算要求高，数据量不大的，可以放在专门负责高端运算的云计算中心。而对于数据安全要求非常高的
7、信息和数据，我们可以放在具有灾备的云计算中心。此模式是具体根据应用模式和场景，对各种信息、数据进行分类处理，然后选择相关的途径给相应的终端。物联网与云计算结合的前景分析 349：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。IBM公司发布的蓝云(Blue Cloud)计划，微软的Dynamics CRM Online ,Exchange Online ,Office Communications Online等面对企业的与计算服务，亚马逊网络云计算服务，谷歌的GAE，Google Docs等云计算服务，以上列举的都是国际知名IT企业。可见，物联网与
8、云计算的潜力正日益浮现。另外，3G视频通话就是一个例子。有了云计算中心的廉价、超大量的处理能力和存储能力，有了物联网无处不在的信息采集，这两者一结合。 物联网与云计算结合将面临的一些问题：第一，IPv4资源的枯竭，IPv6资源的庞大到号称世界上没一粒沙子都可以拥有一个IP地址，但正式商用和各种物联网标准的制定与实施推广。需要一定时间。第二，各种物联网所需设备的规模成本。物联网如果没有规模，一切都是空谈。而要物联网大行其时，我们必须关注到，各种电子设备、传感设备的价格、实施难度其实非常关键。第三，云计算中心建设需达到一定规模。目前的情况，除极少数企业有部分为企业自身服务的私有云以外，目前还没有较
9、大的公共云或者“互联云”。2010年，府、各大企业和运营商高度重视云计算中心的建设，相信马上会有一些云计算中心向公共开放。互联网发展到今天，虽健壮，但似乎仍然不能满足人类的许多工作，物联网主导着互联网和通信产业的发展，并将在以后几年内形成一定的产业规模。云计算与物联网结合是二者各自从概念走向应用的深刻体现，越来越多的公司、厂家会对此进行关注。云计算与物联网的结合将是未来发展的趋势。新的平台必定造就新的物联网，把云计算的特点与物联网的实际相结合，云计算技术将给物联网带来以下深刻的变革：首先是解决服务器节点的不可靠性问题，最大限度地降低服务器的出错率。近年来，随着物联网从局域网走向城域网，感知信息
10、呈指数型增长，同时导致服务器端的服务器数目成线性增长。服务器数目多了，节点出错的概率肯定也随之变大，更何况服务器并不便宜。如今商场如战场，节点不可信问题使得一般的中小型公司要想独自撑起一片属于自己的天空，可想而知，那是难上加难。而在云计算模式中，因为“云” 有成千上万、甚至上百万台服务器，即使同时当掉几台，“云”中的服务器也可以在很短的时间，利用冗余备份、热拔插、RAID等技术快速恢复服务。然后是低成本的投入换来高收益，让限制访问服务器次数的瓶颈成为历史。服务器相关硬件资源的承受能力都是有一定范围的，当服务器同时响应的数量超过自身的限制时，服务器就会崩溃。而随着物联网领域的逐步扩大，物的数量呈
11、几何级增长，而物的信息必然呈爆炸性增长，随之而来的访问量定然空前高涨。因此，为了让服务器能安全可靠的运行，只有通过不断增加服务器的数量和购买更高级的服务器，或者限制同时访问服务器的数量，然而这两种方法都存在致命的缺点。服务器的增加，虽能通过大把的金钱解决一时的访问压力，但设备的浪费可想而知，这是源于访问量的不确定性变化，将随着年份、季节、节假的变化而变化；限制访问数量虽能节约资金，但给用户带来不便的同时对公司也是致命的，就拿百度、Google来说，今天我访问失败，明天你访问失败，后天他访问失败，请问到第四天、第五天谁还会用它们。然而应用云计算技术，通过费用来动态增加或减少云模式中服务器的数量和
12、质量，解决访问的压力，经济实惠何乐而不为。其次是让物联网从局域网走向城域网甚至是广域网，在更大程度上进行信息资源共享。局域网中的物联网就像是一个超市，物联网中的物就是超市中的商品，商品离开这个超市到另外的超市，尽管它还存在，但服务器端该物体的信息会随着它的离开而消失。其信息共享的局限性不言而喻。但通过云计算技术，物联网的信息直接存放在Internet的“云” 上，而每个“ 云” 有几百万台服务器分布在全国甚至是全球的各个角落，无论物走到哪，只要具备传感器芯片，“ 云” 中最近的服务器就能收到它的信息，并对其信息进行定位、分析、存储、更新。用户的地理位置也不再受限制，只要通过Internet就能
13、共享物体的最新信息。最后是将云计算与数据挖掘技术相结合，增强物联网的数据处理能力，快速做出商业抉择。伴随着物联网应用的不断扩大，业务应用范围从单一领域到各行各业，信息处理方式从分散到集中管理，从而产生了大量的业务数据。运用云计算技术，由云模式下的几百万台的计算机集群提供强大的计算能力，并透过庞大的计算机处理程序自动将任务分成若干个较小的子任务，快速地对海量业务数据进行分析、处理、存储、挖掘，在短时间内提取出有价值的信息，为物联网的商业决策服务。这也是将云计算技术与数据挖掘技术相结合给物联网带来的一大竞争优势。云计算时代：虚拟化技术的发展历程 5虚拟化发展历程：虚拟化的概念在20世纪60年代首次
14、出现，利用它可以对属于稀有而昂贵资源的大型机硬件进行分区。随着时间的推移，微型计算机和PC可提供更有效、更经济的方法来分配处理能力，因此到20世纪80年代，虚拟技术已不再广泛使用。但是到了20世纪90年代，研究人员开始探索如何利用虚拟化解决与廉价硬件激增相关的一些问题，例如，利用率不足、管理成本不断攀升和易受攻击等。现在，虚拟化技术处于时代前沿，可以帮助企业升级和管理他们在世界各地的IT基础架构并确保其安全。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，
15、从而显著提高计算机的工作效率。云计算的平台包括三类服务：软件基础实施即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS，而这三类服务的基础则是虚拟化平台，其关系结构如下图1所示：毫无疑问，虚拟化正在重组IT工业，同时它也正在支撑起云计算，如果把云计算单纯理解虚拟化，其实也并为过，因为没有虚拟化的云计算，是不可能实现按需计算的目标的。虚拟化技术虚拟化是资源的逻辑表示，这种表示不受物理限制的约束，它的主要目标是对包括基础设施、系统和软件等IT资源的表示、访问、配置和管理进行简化，并为这些资源提供标准的接口来接收输入和提供输出。虚拟化技术包括两个层面，其一是硬件层面的虚拟化，其二是软件层面的虚拟
16、化。实际上，我们通常所说的虚拟化是指服务器虚拟化技术，除此之外，在应用层、表示层、桌面、存储和网络都可以做全方位的虚拟化，虚拟化的类型可以用下图2来表示：虚拟化的类型(1)网络虚拟化网络虚拟化通常包括虚拟局域网和虚拟专用网。虚拟局域网是其典型的代表，它可以将一个物理局域网划分成多个虚拟局域网，或者将多个物理局域网中的节点划分到一个虚拟局域网中，这样提供一个灵活便捷的网络管理环境，使得大型网络更加易于管理，可以通过集中配置不同位置的物理设备来实现网络的最优化。虚拟专用网帮助管理员维护IT环境，防止来自内网或者外网中的威胁，使用户能够快速、安全地访问应用程序和数据。目前虚拟专用网在大量的办公环境中
17、使用。(2)存储虚拟化存储虚拟化就是为主机创建物理存储资源的过程。通过虚拟化技术，多个存储介质模块(如硬盘、RAID)通过一定的手段集中管理起来，所有的存储模块在一个存储池中得到统一管理。Redundant Array of independent Disk,(RAID)技术是虚拟化存储技术的雏形，目前使用的存储还有Network Attached Storage(NAS)和Storage Area Network(SAN)。(3)桌面虚拟化桌面虚拟化技术，维基百科上给出的定义是：“Desktop virtualization(或者成为Virtual Desktop Infrastructur
18、e)是一种基于服务器的计算模型，并且借用了传统的瘦客户端的模型，但是让管理员与用户能够同时获得两种方式的优点：将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理;同时用户能够获得完整PC的使用体验。桌面虚拟化最大的好处在于能够使用软件从集中位置来配置PC及其它客户端设备，这样方便了企业用户集中管理计算机，运维部门可以在数据中心加强对应用软件、系统补丁、杀毒软件的管理和控制。(4)表示层虚拟化在本地计算机显示和操作远程计算机桌面，在远程计算机执行存储信息和程序，一般通过终端服务来实现。(5)应用虚拟化在一台计算机上显示和操作计算机桌面，在另一台计算机上执行程序和存储信息。目前在微软的虚拟化产品线中，已
19、经有了服务器虚拟化、应用虚拟化、桌面虚拟化、表示层虚拟化产品。在云计算中，数据、应用和服务都存储在云中，云就是用户的超级计算机。因此，云计算要求所有的资源能够被这个超级计算机统一管理。但是，各种硬件设备间的差异使它们之间的兼容性很差，这为统一的资源管理提出了挑战。虚拟化技术可以将物理资源等底层架构进行抽象，使得设备的差异和兼容性对上层应用透明，从而允许云对底层千差万别的资源进行统一管理。此外，虚拟化简化了应用编写的工作，使得开发人员可以仅关注于业务逻辑，而不需要考虑底层资源的供给与调度。在虚拟化技术中，这些应用和服务驻留在各自的虚拟机上，有效地形成了隔离，一个应用的崩溃不至于影响到其他应用和服
20、务的正常运行。不仅如此，运用虚拟化技术还可以随时方便地进行资源调度，实现资源的按需分配，应用和服务既不会因为缺乏资源而性能下降，也不会由于长期处于空闲状态而造成资源的浪费。最后，虚拟机的易创建性使应用和服务可以拥有更多的虚拟机来进行容错和灾难恢复，从而提高了自身的可靠性和可用性。可见，正是由于虚拟化技术的成熟和广泛运用，云计算中计算、存储、应用和服务都变成了资源，这些资源可以被动态扩展和配置，云计算最终在逻辑上以单一整体形式呈现的特性才能实现。虚拟化技术是云计算中最关键、最核心的技术原动力嵌入式云计算托起物联网新机遇 6何谓嵌入式云计算？云计算是这样一个概念我们所有的数据资料都不再分散地存放在
21、自己眼前所面对的一个又一个信息处理设备中，而是通过网络集中存放在一个巨大而且安全可靠不会损坏的存储器（云）之中，主要的信息加工处理工作也是集中在云端进行。在云计算架构中，我们眼前的设备主要是起到信息输入和呈现作用，比如拍照片、录音录像和文字录入编辑，以及显示那些处理好的信息供我们观赏或者使用。所以，通常说的云计算，都是特指在云端集中存储和处理信息资料的大型服务器和存储器。可是，如果我们手中没有可以方便地拍照、录像和打字的设备，云计算就没有用武之地。如果没有传输快速而且安全可靠的网络，我们随时随地产生的信息资料也不可能传送到云端去集中处理。所以，云计算不仅对大型服务器和存储器提出了新要求，也对我
22、们眼前直接看到的那些设备和我们没有直接看到的网络传输设备提出了新要求。不论是我们手中的手机、数码相机、或者是网络中的交换机，这些设备外表看上去不像计算机，但其中都“嵌入”了计算机，所以叫做嵌入式系统。所以，你就明白，在这个世界上，被嵌入在各种设备里面的计算机，其数量远远超过一眼就能看出来的计算机。风河公司CTO（首席技术官）、嵌入式计算资深专家Tomas Evensen指出，“所谓云计算的架构，其突出特征可以归结为两个方面：第一，改变过去采用不同硬件设备来完成不同功能，转而采用通用硬件搭配不同的软件来完成；第二，把相同的硬件集中起来，采用虚拟化技术来统一分配管理。云计算的出现为嵌入式计算机带来
23、了巨大的变化，主要体现在两个方面：第一，原来都是独立运行的嵌入式计算机，今后几乎都要通过网络跟云连接起来；第二，嵌入式计算机本身也将采用云计算的架构来设计，也就是强调硬件的通用化和资源管理的虚拟化。”相对于一般意义的云计算，风河公司提出了“嵌入式云计算”的概念，于是他们把原本一般意义上的云计算称为“IT云计算”。Tomas指出，“不论是IT云计算，还是嵌入式云计算，都具备通用化构件、虚拟化管理的特征，因而可以更加有效地降低构件成本，提高资源利用率，同时也显著提高了系统的整体可靠性。而嵌入式云计算又可从面向网络传输的云计算和面向设备的云计算。如果是面向网络传输，其主要任务就是最大限度地确保网络数
24、据包的高速交换。而面向设备的云计算，其实就是我们常说的物联网。”翻手为云覆手为雨的物联网我们所处的世界已经充满着各种智能化的装置设备，例如大众交通运输、居民供水供电、机械制造和医疗设备。市场研究机构Harbor Research的报告显示，目前全球在用的微处理芯片数量已经达到500亿个。物联网和云计算的目标是，不论一个人身处何地，在任何时候都能把他需要的信息和服务提供给他。这将给产业带来什么机遇呢？市场研究机构Beecham Research的报告显示，移动通信模块的出货量在2009年是2400万个，预计到2013年将达到8300万个，年增长幅度达到30%，与此同时物联网中间件的市场在2011
25、年即将已经达到29亿美元。当我们的生活与工作对物联网和云计算高度依赖的时候，这就意味着所有这些互相连接的设备必须更加安全可靠，不容许出现任何差错，这就是物联网的安全性和可靠性挑战。风河公司首席技术官Tomas Evensen说，“物联网的安全性要求主要从两个方面来看：一方面，这些设备自己必须是安全可靠的，不仅要可靠地完成设计规定的功能，更不能发生故障危害到人员或者其他设备的安全；另一方面，它们必须有能力防护自己，在遭受黑客攻击和外力破坏的时候仍然能够正常工作。因此，智能化网络化的设备在设计开发就必须遵循更严谨的方法，在此过程中还必须经过严格的测试。对于关键性的应用，例如国防军工、公共设施、医疗
26、器械等方面，还必须通过政府相关法律法规的许可认证。”飘在天上的云，只有化作雨露才能促进万物生长。从云端到掌中，物联网让这些智能化设备都相互连接起来，让所有的设备协同起来，让它们的工作效率更高，让我们获得产品和服务的成本更低，让我们的一切更加舒适满意，而且只有安全可靠的物联网才能真正给我们带来舒适和满意。毕竟，谁都不想提心吊胆过日子。安全的物联网哪里来？物联网就是让智能化的设备连通起来。作为设备智能化这个领域的元老级提供商，风河公司举行了成立30周年的纪念庆典。嵌入式软件是智能化设备的灵魂。多年来，风河公司在嵌入式软件领域是全球市场的主导者。近年来，网络迅速普及，于是风河公司将其传统优势自然延伸
27、到了设备的网络化领域。回顾这30年历史，风河全球销售与服务资深副总裁Damian Artt介绍说，“我们把自己的市场规划为航空航天国防、工业控制与医疗、消费电子以及网络设备四大行业。从全球来看，我们在航空航天国防行业的业务占据最大份额34%，在网络设备行业次之27%。在我们的中国市场，网络设备行业占据最大份额达51%，其次是消费电子行业21%。这也反映了中国市场的现实情况，网络基础设施迅速发展，消费电子异军突起。”针对未来物联网、嵌入式云计算及其安全性，风河公司认为主要需要抓好以下三个层次，就可以让设备制造厂商在市场上稳操胜券。第一是设备软件运行平台。在这个层次上，大家最熟悉的就是手机中的安卓
28、（Android）操作系统。实际上，风河公司不仅在手机、平板电脑和汽车娱乐设备所用的安卓平台上颇有建树，而且在其提供的更专业的VxWorks和高可靠性Linux操作系统早已在航空航天国防和各类大众公用设施等高安全性领域成为关键性的基石，并且获得了许多国家政府的安全可靠性认证。第二是开发维护平台。为了更快速、更低成本地开发出更安全的嵌入式软件，就必须拥有先进并且成熟的软件开发、调试和测试工具。例如，针对安卓手机测试，风河推出了自动化的测试软件平台，可以替代人工操作，在最短的时间内确保手机产品的质量，不仅达到电信部门的认证要求，更能满足消费者顺畅满意的使用体验。第三是设备在设计开发维护过程中的咨询
29、与服务。风河公司凭借自己30年服务与嵌入式软件市场的经验，不仅可以帮助电子设备制造商使用好自己的平台和工具，还可以提供跨行业的经验，协助评估产品开发过程中可能遇到的风险，并且在最短的时间内解决工作中遇到的问题。如何构建基于云计算的物联网运营平台 1近年来，在信息技术领域，云计算作为一种新兴的计算模式被提出，并迅速从概念走向应用，云计算的成功应用之一是Google的搜索引擎，它的数据分布式存储在各地的数据中心，当用户发出搜索请求时，可以并行地从数千台计算机上发起搜索并进行排名，将结果反馈给用户。云计算的超大规模、虚拟化、多用户、高可靠性、高可扩展性等特点正是物联网规模化、智能化发展所需的技术。如
30、何推动物联网发展，一直是业界关注的话题，对电信运营商来说，要主导物联网发展，打造跨行业、跨区域的物联网信息处理中心，就要考虑引入云计算技术，构建物联网运营的云平台。目前，物联网的应用领域正从面向企业的智能交通、电力抄表等发展到面向公众的个人医疗、智能家居等，遍及各行各业，但还处在创新起步阶段，未大规模普及，美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物物互联的业务跟人与人通信的业务相比，将达到30比1，因此，物联网被称为是下一个万亿级的通信业务。电信网主导的物联网发展模式 78物联网产业覆盖了传感感知、传输通道、运算处理、行业应用等领域，其中涉及的技术包括RFID射频识别、传感
31、器、无线网络传输、高性能计算、智能控制等。云计算是将动态、易扩展且被虚拟化的计算资源通过互联网提供出来的一种服务。电信运营商在物联网中扮演什么角色呢？要回答这个问题，就要研究物联网的体系结构，这里我们可以将物联网抽象为感知单元、存储单元、传输单元、计算控制单元、展现单元组成的一个“ 超级计算机”，其中感知单元是“ 键盘、鼠标” ，感知的不是人的点击，而是热、力、光、电、声、位移等信号；存储单元是“内存、硬盘 ”，在物联网中还包括嵌入到电子标签或传感网络节点中的存储设备，存储单元保存感知采集到的各种信息，如温度、湿度、电子标签编码等，以及这些信息的处理结果；传输单元是“总线” ，将信息通过无线传
32、感网、电信网传送到全球每一个角落；计算控制单元是“中央处理器CPU” ，负责对信息进行集中大规模快速处理和分析，发送指令，进行指挥调度；展现单元是“显示器” ，通过电脑、手机或其他设备进行物联网信息的展现。在物联网“超级计算机” 抽象模型中，我们可以看出电信运营商扮演的是传输单元的角色，通过无线传输技术，将传感单元与计算控制单元、显示单元、存储单元关联起来。虽然由随机分布的集成由传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成的传感网络也具有通信功能，但不具备物与物的全球联通能力，因此电信运营商在物联网中的传输地位是不可替代的，但如果只满足于做传输单元，那在整个物联网产业链中电信运
33、营商将沦为简单的通道提供者，难以发挥主导作用。实际上，在当前传感网络还处于发展起步阶段不具规模效应前，电信运营商应利用已有的技术和资源优势，积极向物联网计算控制单元延伸，掌控物联网的核心点和制高点，像运营电信网一样运营物联网，主导物联网未来的发展。电信运营商要主导物联网发展，掌控物联网的计算控制能力，就需要构建物联网运营平台，作为无线传感网络与互联网之间重要的本地化中央信息处理中心，集成产业链的上下游系统，为客户提供一站式电信级物联网运营服务。物联网运营平台主要的功能包括：业务受理、开通、计费，网络节点配置和控制，信息采集、存储、计算、展示、行业的应用集成等。物联网运营平台显示的云计算特征，适
34、合采用云计算技术建立基于云计算的物联网运营平台，其体系架构主要由以下几部分构成：云基础设施、云平台、云应用、云管理。物联网的应用领域正从面向企业的智能交通、电力抄表等发展到面向公众的个人医疗、智能家居等，遍及各行各业，但还处在创新起步阶段，未大规模普及，美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物物互联的业务跟人与人通信的业务相比，将达到30比1，因此，物联网被称为是下一个万亿级的通信业务。物联网产业覆盖了传感感知、传输通道、运算处理、行业应用等领域，其中涉及的技术包括RFID射频识别、传感器、无线网络传输、高性能计算、智能控制等。云计算是将动态、易扩展且被虚拟化的计算资源通
35、过互联网提供出来的一种服务。这里我们可以将物联网抽象为感知单元、存储单元、传输单元、计算控制单元、展现单元组成的一个“超级计算机”，其中感知单元是“键盘、鼠标”，感知的不是人的点击，而是热、力、光、电、声、位移等信号；存储单元是“内存、硬盘”，在物联网中还包括嵌入到电子标签或传感网络节点中的存储设备，存储单元保存感知采集到的各种信息，如温度、湿度、电子标签编码等，以及这些信息的处理结果；传输单元是“总线”，将信息通过无线传感网、电信网传送到全球每一个角落；计算控制单元是“中央处理器CPU”，负责对信息进行集中大规模快速处理和分析，发送指令，进行指挥调度；展现单元是“显示器”，通过电脑、手机或其
36、他设备进行物联网信息的展现。在物联网“超级计算机”抽象模型中，我们可以看出电信运营商扮演的是传输单元的角色，通过无线传输技术，将传感单元与计算控制单元、显示单元、存储单元关联起来。虽然由随机分布的集成由传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成的传感网络也具有通信功能，但不具备物与物的全球联通能力，因此电信运营商在物联网中的传输地位是不可替代的，但如果只满足于做传输单元，那在整个物联网产业链中电信运营商将沦为简单的通道提供者，难以发挥主导作用。实际上，在当前传感网络还处于发展起步阶段不具规模效应前，电信运营商应利用已有的技术和资源优势，积极向物联网计算控制单元延伸，掌控物联网
37、的核心点和制高点，像运营电信网一样运营物联网，主导物联网未来的发展。如何构建基于云计算的物联网运营平台物联网运营平台主要的功能包括：业务受理、开通、计费，网络节点配置和控制，信息采集、存储、计算、展示、行业的应用集成等。物联网运营平台显示的云计算特征，适合采用云计算技术建立基于云计算的物联网运营平台，其体系架构主要由以下几部分构成：云基础设施、云平台、云应用、云管理。云基础设施。通过物理资源虚拟化技术，使得平台上运行的不同行业应用以及同一行业应用的不同客户间的资源（存储、CPU等）实现共享，例如不必为每个客户都分配一个固定的存储空间，这样利用率较低，而是所有客户共用一个跨物理存储设备的虚拟存储
38、池；提供资源需求的弹性伸缩，例如在不同行业数据智能分析处理进程间共享计算资源，或在单个客户存储耗尽时动态地从虚拟存储池中分配存储资源，以便用最小的资源来尽可能满足客户需求，在减少运营成本的同时，提升服务质量；通过服务器集群技术，将一组服务器关联起来，使它们在外界从很多方面看起来如同一台服务器，从而改善平台的整体性能和可用性。云平台是物联网运营平台的核心，实现了网络节点的配置和控制、信息的采集和计算功能，在实现上可以采用分布式存储、分布式计算技术，实现对海量数据的分析处理，以满足大数据量且实时性要求非常高的数据处理要求。云应用实现了行业应用的业务流程，可以作为物联网运营云平台的一部分，也可以集成
39、第三方行业应用，但在技术上应通过应用虚拟化技术，实现多租户，让一个物联网行业应用的多个不同租户共享存储、计算能力等资源，提高资源利用率，降低运营成本，而多个租户之间在共享资源的同时又相互隔离，保证了用户数据的安全性。云管理由于采用了弹性资源伸缩机制，用户占用的电信运营商资源是在随时间不断变化的，这就需要平台能提供按需计费的支持能力，例如记录用户的资源动态变化，生成计费清单，提供给计费系统用于计费出账。另外，还需要提供用户管理、安全管理、服务水平协议（SLA）等功能。由于上面提出的基于云计算的物联网运营平台架构是面向各行各业、大数据量、高性能计算的信息处理系统，而在现阶段物联网应用还未大规模普及
40、的情况下，电信运营商在建设物联网运营平台时，不需要也不可能一步到位，因此可以采用分步实施的策略：首先，从提供无线传输通道、网络节点配置和监控功能入手，与传感器厂商、行业应用厂商共同配合，为客户提供物联网服务。在这个阶段，可以将物联网运营平台部署在云基础设施上，实现资源的虚拟化和弹性伸缩，从而在小规模应用下最大限度地降低成本。其次，以一至两个行业为突破口，将云平台的网络节点配置和监控功能向计算功能延伸，采用分布式计算等技术实现行业计算模型，包装成对外服务；同时与行业应用提供商合作，由行业应用提供商按云平台接口标准规范开发云应用，集成到云平台上，形成物联网运营平台的平台服务化和应用服务化雏形。最后
41、，不断拓展云应用的行业领域，优化云平台服务和计算模型，提升云管理能力，以增强物联网运营平台应对业务量不断增长的要求。这是个长期发展的过程，物联网应用和用户的规模越大，建在云计算上的物联网运营平台的作用也越明显，也就越能发挥电信运营商在物联网产业链中的价值。从物联网大发展的起点角度看，目前还没有完善的标准和规范，各种提案还在博弈，但从物联网的长远未来看，一个可运营可管理的物联网应该具备以下特征。 目标物身份标识的唯一性 就象现在的互联网一样，任何一台电脑只要被分配了IP地址就可以通过网络被别的终端的识别，IP地址是全球共同遵守的对入网设备的唯一身份标识，物联网要做到对网内物体的全球识别，也一定应
42、该有一个全球唯一、各行业都能共同遵守的标识编码体系。 目标物信息的共享 物联网的最终目的就是要实现对物体的远程互联和智能控制，如果对目标物体的信息不能做到远程共享，就意味着对这个目标物体的感知没有实现，也就无法实现物与物之间、人与物之间的相互通讯。只有首先解决了跨地域、跨行业的物与物之间、人与物之间的信息共享，才能构建广义的物联网。物体信息的共享并不代表联网物体的信息完全暴露，只是对需要知道该物体信息的主体能够信息共享，对不需要知道的主体实施信息屏蔽，这些信息安全技术已经在互联网上得到了成功应用，可以应用到物联网的信息安全防护中。对物体的感知能够跨越地域 一个在局部实现的M2M的企业应用不能算
43、是真正的物联网，至少不算是可运营可管理的物联网，目标物体的流动在现实生活中时常发生，特别是物流行业，目标物体要流动到全国各地，乃至宇宙太空，要跨越多个行业，可运营可管理的物联网就是要实现对这类目标物体的全程感知，否则就不能称之为物联网。 物联网的运营与管理 通过不同物体信息的唯一身份标识，在任何时间、任何地点能够实现对任何物体的感知是可运营可管理物联网的主要特征，如何实现物联网的运营和管理，目前还没有成熟的方案，下面就从整个产业的角度提出建议。 目标物体身份标识的解析与运营服务分离 物联网产业化成功的标志就是任何物体都能够被任何人感知。感知首先是对物体的身份识别，物联网产业离不开有效竞争，不同
44、竞争者可能存在对同一个目标物体感知的需求，这个目标物体一般只隶属于众多物联网运营商中的一个，目标物体的信息唯一存放在它所隶属的运营商数据库中，其他运营商要获取这个目标的物体真实信息必须通过一个类似互联网DNS的运营服务机构进行中间解析，这就是身份解析与运营服务的分离。只有这样才能保证物联网产业的健康发展。业务运营和业务管理分离一个产业的繁荣发展离不开产业链上各环节的广泛参与，离不开同行的有效竞争，任何一个环节都不可能也不应该只存在一个参与主体，运营服务直接贴近现实社会，一个健康的物联网产业在运营服务上更应该有多个主体的共同参与，在竞争中推动产业的创新与发展。有竞争就会产生分歧，分歧在竞争双方之
45、间自行解决的可能性一般不高，这时候就应该有中间人来进行协调解决，这个中间人的角色就是管理者。物联网运营的竞争中一定会发生各个主体之间的矛盾和冲突，一个起着中间角色的管理者对整个产业的协调发展至关重要，显然这个管理者不可能也不应该是运营中的一员，而应该是和运营完全分享的两个角色。 通过身份标识解析和运营服务的分离能够在技术上保证各个物联网运营商之间的互联互通，通过运营和管理的分离，能够保证物联网产业健康和谐的市场环境。一个从技术上保障，一个从体制上调控，这两个方面缺少了任何一个，物联网的产业化、规模化都会受到影响，政府部门应该高度重视，未雨绸缪。 物联网运营平台架构在云计算之上，既能够降低初期成本，又解决了未来物联网规模化发展过程中对海量数据的存储、计算需求。通过基于云计算的物联网运营平台的建设，将让电信运营商从提供简单的网络传输通道转向提供物联网发展所需的计算和控制能力，从而在物联网产业链中占据主导地位。参考文献：1 http:/
