云计算网络环境和大数据结合的物联网信息化
摘要
关键词
云计算;大数据;物联网
正文
在云计算网络环境下,物联网技术信息化程度偏低的弊端逐步显现,因其难以适应新的网络环境,对物联网技术的应用水平造成较大影响。为能有效改善物联网技术的应用现状,则需借助云计算技术的虚拟化技术实现对网络资源的高效利用,并且基于分布式技术合理整合资源,为物联网的信息化建设营造良好的技术环境。同时,大数据技术的应用可以实现对海量信息的高效处理,也进一步增强了物联网的服务功能。因此,联合应用云计算网络环境和大数据技术推动物联网信息化建设十分可行。
1.物联网技术体系结构
物联网技术的应用过程实际上就是借助互联网技术实现物与物联系的过程,这其中对互联网技术的依赖度较大,需要利用互联网技术进行信息采集和信息传递,达成物与物的信息交互。现阶段物联网技术已经被应用于多个领域,技术覆盖范围较广,根据其应用特点可以将其技术体系分为三个部分,即感知层、网络层和应用层。其中的感知层主要由大量的信息传感设备组成,用于对物体信息的全面采集;网络层由网络设备和移动通信网络组成,用于对数据的采集传递和共享;应用层则由一些终端设备和程序组成,用于对数据的处理和分析,同时针对目标对象执行智能化控制操作。鉴于现有的物联网技术体系存在信息化程度偏低的问题,与当前的技术应用环境不符,需要在其中融入多种新技术和服务逻辑,对现有的技术体系进行改造和升级。
2.云计算网络环境结合大数据推动物联网信息化建设
2.1物联网信息化架构
在传统分层理念的基础上,基于云计算网络环境的新要求对物联网信息化架构进行优化设计,这里采取“云-网-端”的架构模式,保障云计算技术功能和大数据技术在物联网信息化建设中的充分运用,借助技术融合的手段,提高信息获取和传输等基本功能的信息化水平,增强物联网技术的应用效果。基于原有的物联网架构进行扩建,在其中融入新技术可以有效解决传统物联网技术应用中存在的弊端和问题,形成一个安全可靠的信息化物联网体系。新的物联网架构同样分为三个部分,主要包括感知控制层(传感器-有线网络-GPS、IC卡-无线基站-RFID、网络传输层(VPN-局域网-互联网)、云计算服务层(软件服务:网站、电子商务和ERP;应用服务:软件应用、储存应用和协作应用)。新的物联网架构中融入了新型感知技术和虚拟化技术,且基于大数据技术实现了物与物、人与物之间信息的高效交互。
2.2感知控制层的构建
感知控制层是对节点数据的高效采集,节点作为网络中的基础组织结构,可以是前端感知设备也可是特定功能的前端系统,物联网数据资源的来源多样,可被分为结构化数据和半结构化数据两大类,对二者进行采集时,数据传输的周期存在明显差异,且数据的结构、传输速度以及采集周期等也不尽相同。考虑到物联网数据的复杂性特点,这里优先选取边缘计算终端在传感器与云计算服务平台之间建立联系,该项技术的计算能力较强,且计算效率较高,可以在物联网采集的数据中智能提取部分有价值的信息进行计算,有效减轻云计算中心的计算压力,形成较为完整的物联网服务体系。边缘计算终端的应用可以从物联网的感知层中获取数据信息,并且参照数据信息的特点,进行控制层的灵活部署,目的是对同类型的数据进行合理划分,并分配至对应的节点上,保障数据的部署满足计算和传输需求。
2.3网络传输层的构建
网络传输层属于物联网系统中的核心组成,主要提供数据储存、传输和处理功能,是连接物联网边缘节点和云计算服务层的关键部分,但同时也属于相对独立的组织。在实际应用中,需要承接来自感知控制层的边缘节点数据,并对数据进行聚合,且要为云计算服务层提供对应的网络服务。网络传输层的构建需要将提高数据传输效率和增大数据传输量作为主要建设目标,在其中应用了虚拟化技术,借助虚拟化技术在各类网络结构中构建虚拟机,以此打造高效安全的网络传输环境。此外,虚拟化技术还可作用于感知控制层数据的部署层面,通过灵活部署数据来高效接收数据和处理数据,可将其生成为结构化数据并就近分配到对应的虚拟机中。作为感知控制层和云计算服务层的中间层,网络传输层主要起到过度作用,在网络传输层中可以实现对相关数据的预处理,即接收数据,处理和分析数据后,将其传输给云计算服务层,这可很大程度上减轻云计算服务层的数据处理压力,将更多计算逻辑和资源用于对大数据的挖掘和分析环节中,保障对数据信息的高效利用。
2.4云计算服务层的构建
云计算服务层主要用于对物联网数据的整合与应用,可以将其视作一个巨大的数据库,其中集合了各个网络层传输的数据信息,其中既包含感知层控制数据,又包括一些网络数据和业务数据等,对于此类数据信息的挖掘和利用可对特定行业的发展指明大方向。在其中融合了大数据技术,显著增强了云计算服务层的数据处理和分析能力,对数据信息的有效提取可实现对数据资源的综合利用与开发,且借助大数据技术深入挖掘数据之间的关联还可为用户终端提供更为可靠的数据应用服务,有效提升物联网的信息化建设水平。
3.物联网信息化的应用成果
为了验证物联网信息化建设程度对其自身服务功能的影响,以某个物联网为例,借助5台服务器和多个端口搭建试验环境,其中的主要试验设备包括内存为128G的终端虚拟服务器、内存为64G的备份服务器,硬盘均为16G,服务器类型是FTP。在原有的物联网和信息化建设后的物联网中分别传输2500条数据,针对二者的有效数据分析速率进行对比。结果显示,原有物联网的数据传输比特率是248bps,信息化建设后物联网的数据传输比特率是486bps,二者的差异明显,可充分说明进行信息化建设能够提升物联网的信息传输效率和能力,可使其更好的适应云计算网络环境提出的新要求。因此,今后的工作重点应为积极探索有效推动物联网信息化建设水平的有效策略,为物联网技术的纵深发展和应用奠定良好的技术基础。
结语:在云计算网络环境中,对于数据传输和处理的效率提出了更高的要求,原有的物联网技术显然已经很难满足当前的数据传输需求,物联网技术的应用水平也随之降低。因此,极为有必要在物联网技术中融入新技术,借助大数据技术来打破原有物联网系统的数据处理局限性,并且借助云计算中的虚拟化技术实现对数据的高效整合与利用,以有效改善当前的物联网技术应用现状。从技术应用的层面来讲,进行物联网信息化建设是提高技术应用成果的必由之路。为此,建议相关的技术人员能够加大对物联网信息化建设工作的投入,并致力于通过推动物联网的信息化建设改善技术应用方面的弊端和不足,以实现广泛应用物联网技术的目标。
参考文献:
[1]宣丹.云计算网络环境和大数据结合的物联网信息化建设[J].中国新通信,2020,22(03):54.
[2]贾晓霞.大数据时代基于物联网和云计算的地质信息化[J].电子技术与软件工程,2018(16):153-154.
[3]马文娟,刘坚,蔡寅,陈会忠,刘现峰.大数据时代基于物联网和云计算的地震信息化研究[J].地球物理学进展,2018,33(02):835-841.
...