云计算在物联网的典型应用

【摘要】通过云计算在物联网中的应用，展示云计算和物联网的无限潜力，以及在现实中应用的广阔前景。

【关键词】物联网;云计算;智能城市;云医疗;智能家居

1.引言

在信息爆炸的当今时代，信息的传播早已是最关键也是最基础的步骤。而相较于以前来说当今需要存储和计算的数据呈指数型增长。传统的硬件架构服务器与运算器面对如此强大的数据量只能望洋兴叹[1]。所以需要一个超级计算机协助用户来处理数据，而对于个人来说这样的运算能力是无法迅速处理海量数据的，有人提出如果将互联网当做一台主机的话，所有的这些问题都会迎刃而解，于是云技术应运而生。

云计算一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式。根据有关资料显示：随着物联网技术的研发和产业的发展，预计2013年中国物联网市场规模将达4896亿元，到2015年这一规模将达到7500亿元，发展前景将超过计算机、互联网、移动通信等传统IT领域[2]。

2.智能城市管理

智能城市就是城市管理者运用先进的知识和理念，利用最新的科技与技术来整合通信、网络数据、信息处理等技术手段将城市的生态环境、基础设施、经济发展和社会管理等系统的核心信息进行接收、传输、处理、分析和反馈、上传、存储，最终为管理城市提供最基本的数据和决策建议。智能城市就是把城市本身看成一个生态系统，城市中的市民、交通、能源、商业、通信、水资源构成了一个个的子系统。这些子系统形成一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体，利用物联网、互联网、云计算、数据挖掘分析等技术手段将城市各个子系统的数据进行接收、分析、处理形成统一的数据中心。有了这个数据中心，城市运营中的数据实时共享，这样城市管理部门可以快速协调资源、做出适应城市健康可持续发展的管理决策，及时应对突发事件和灾害。

智能化是继工业化、电气化、信息化之后，世界科技革命又一次新的突破。技术与生产管理的迅速结合是当今世界城市发展的趋势和特征。云计算一提出就被应用于各个方面的管理和建设。

2.1 智能城市的设计

智能城市是非常复杂的巨型系统，规划、设计、实施都和以前以单个部门的业务系统建设有很大的差别，一定要从整体的战略高度去考虑建设智能城市目标。否则设计阶段不能解决的问题将会导致致命的损失。在总体建设思想原则的指导下分析城市应用需求，制定科学的规划方案和标准规范，框架设计。同时智能城市建设必须遵循国家信息化整体发展战略，基本要与国家的宏观规划相一致，并且要富有发展性，便于以后改造。从而，从全局上把握好智能城市发展的方向和重点，科学推进智能城市建设。

2.2 智能城市的建设

智能城市建设一定要能够支持该城市数十年乃至数百年的发展载体。智能城市实现的关键是以全新的角度看待城市，可以借助云计算、物联网信息技术，通过可知、互联、智能化的方式，将城市中的基础设施，乃至每间房屋、每片草地、每个广场连接起来，成为新的一体化的设施，使城市中各领域、各子系统之间的关系显化。由此可见智能城市建设涉及的技术领域较多，其中的关键技术主要包含物联网技术、云计算技术、智能分析处理技术、高性能计算技术、标准与安全技术、系统工程技术和行业应用技术。

智能城市的建设最关键最基础的建设就是是数据服务中心的建设。与以往的数据中心不同，智能城市的建设所拥有的数据是大数据。不单单强调建设一个数据中心以实现数据在物理层面的集中;所以必然要强调基于云的数据服务框架的建立，对所有的智能应用和业务部门屏蔽数据在存储地点、调用方式和组织方式上的不同，真正从数据层面做到可互补、可挖掘。经过云计算中心所处理的数据透过物联网，传输到各个终端。在城市的各个辖区设立子服务器，该服务器既有自己的相对运算速度较高处理能力。又能接受反馈中心服务器传来的各种数据，甚至可对云端的数据进行更正和修改。这样的反馈调节机制，正是借鉴了人体的生物学机制。具体到连接到各个城市的实体上就需要物联网来具体实现了。物联网低功耗的特点，正好符合了我国建设节约型社会的要求。所以说，有了物联网和云计算的强强联合，智能城市的建设指日可待。

3.智能云医疗

伴随着国家数字卫生关键领域和区域性示范应用研究的计划。智能云医疗依托即将到来的4G时代，旨在提高医疗水平和效率，节省开支，降低重危病人的危险的云医疗必将把人来带入一个崭新的安全卫生医疗时代。以电子信息档案为核心的社区医疗服务为智能云医疗的应用带来了新的契机。包括居民电子健康档案、全人全程健康流程、远程医疗等一系列依靠互联网才能进行的医疗技术活动会在高速发展中，满足广大居民的要求。

3.1 云医疗的应用前景

（1）大量受众人群

一些需要紧急处理而缺乏必要知识的普通居民可以方便的实施救治。

（2）方便的虚拟功能

医院的资源是非常宝贵的，相信大家都有过在医院排队的经历，当云计算和物联网的时代到来之时，人们再也不必去排队挂号了，所有的医疗保险只要（下转第12页）（上接第10页）在手机或者其他终端上点击按键就可以完成。

（3）远程医疗

远程医疗将变得更加普遍。将各个医院的优势结合起来，众多的医生进行可靠稳定的会诊，不仅对诸多的病症有更好的解决方法，更加是医疗资源得到最大程度的利用。

3.2 云医疗体系的构建

医疗云基础架构主要由中心及其附属服务器、网络连接、云存储构成，为了实现医疗云，各基础架构层面都有自身的要求。

（1）对于服务器

云计算要求其支持更高密集的计算能力（目前多路多核架构），完全的虚拟化能力（CPU指令虚拟化、软件虚拟化、桥片虚拟化、IO虚拟化），多个IO（数据访问与存储）的整合。

（2）对于存储

高速IO将面向10G/16G，高度扩展的虚拟化海量存储，可以最高速的实现访问和存储。

（3）对于网络

面向100G的性能成为云计算的基本支撑平台，搭建更扁平化、高度可扩展的架构，满足虚拟机环境的大规模二层无环网络。

4.智能家居云管理

目前智能家居领域仅仅局限在人与物之间的交流，一定程度上满足了人们文化、生活与娱乐需求。随着物质生活水平的提高，人们对智能家居的要求也不断地提高。基于物联网的智能家居应用已经成为未来的发展趋势，而云计算基础设施为采用物联网技术带来的更多海量数据的计算与存储问题奠定了基础，必将成为推动智能家居应用更加智能化的核心动力。在现阶段人们不再强调人与物之间的交互，更多地要求加强物与物之间的连接和沟通，物联网技术就解决了这样一个问题，为实现高度智能化提供了手段。物联网与互联网相比，从一定程度上解决了物与物、人与物的链接与通讯问题，提出了新的思路，创新的解决了物与物之间的连接方式。这就从基础上为物联网和云计算的结合提供了技术支持[3]。

4.1 智能家居构建的问题

（1）网络连接问题

基于云计算的后台服务需要大量的计算、存储资源，如视频网站、图片类网站和更多门户网站。最基本也是最现实的问题就是怎样把不同的物品连接到一个网络里。在物联网上应用中。将不同的传感器将不同信号转化为数字信息进行传输。输入后台之后，就可以对这些数据进行分类处理了。

（2）功耗问题

对于传感器，基本要求是低功耗，因为大量的物品都需要传输到后台系统进行大量逻辑处理，不同粒度级别的数据，各类行业应用的数据皆需要计算存储，这就是海量数据。而海量数据的存储和计算，以及海量数据的挖掘和分析，皆需要强大的系统后台支撑，只能通过云计算来实现。功耗问题就显得尤为重要了。解决了这一问题，再通过云计算整合一切可以整合的计算资源、存储资源，来共同处理全球化智能家居业务的请求，并通过按需使用方式灵活扩展相应的计算、存储资源，联合物联网资源，作为“智能家庭”的重要支撑平台。

4.2 智能家居的应用

目前智能家居系统是以有线电视云前端以及智能终端为核心，配合上各种家电控制器件和各种功能的安防探头，再加上可以安装在智能手机或电脑上的控制软件等组成，系统安装配置完成后，用户利用手机就可以直接控制家里的各种电器，还能监控到家里情况。可以依靠手机或者其他终端作为控制器控制其他家居用品。总之，智能家居象是一个生活管家，手里拿着手机，就好像把家揣在身上。

5.结束语

通过云计算在物联网中的应用，展示了云计算和物联网的无限潜力，以及在现实中应用的广阔前景，紧紧把握这个契机，必将大有所为。

参考文献

[1]王晓静，张晋.物联网研究综述[J].

[2]王晓静，张晋，田宝勇，张景伟.物联网及其技术体系研究[J].

[3]孙知信.基于云计算的物联网关键技术研究[J].

基金项目：西安文理学院大学生创新计划项目。

作者简介：张其进（1990―），男，陕西西安人，现就读于西安文理学院软件学院，主要从事软件设计研究。