关键词：数据库技术；分布式处理技术；云计算；物联网
中图分类号：TN91934；TP311.13文献标识码：A文章编号：1004373X(2012)04012003
DesignofIOTdatabasebasedondistributedprocessingtechnology
LINa,LIUJunHui
(DepartmentofInformationEngineering,ZhengzhouCollegeofAnimalHusbandryEngineering,Zhengzhou450011,China)
Abstract：Inrecentyears,withtherepiddevelopmentofInternetofthings(IOT)technology,anewchallengehasbeenposedondatastorageandaccess.FocusingonthedatabasemanagementofIOT,adesignmethodofIOTdatabasebasedondistributedprocessingtechnology(DPT)wasproposedbymeansofcomputationmethodofpeertopeernetwork(P2P)pointclouds.AnexampleofmedicalsystemIOTverifiesthatthemothedcansolvetheproblemofIOTdatabasemanagementtoacertainextentandprovidetechnicalsupportforIOTincombinationwithdatabasetechnology,networktechnology,andmiddlewaretechnology.
Keywords：databasetechnology;distributedprocessingtechnology;cloudcomputing;IOT
收稿日期：20110815
基金项目：河南省科技厅重点项目(112102210395)0引言
物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一个巨大网络［1］。从这个定义可以看出，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等特征，需要各行各业的参与。物联网技术是一项综合性的技术，其中非常重要的是RFID电子标签技术。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的、比Internet更为庞大的物联网已成为RFID技术发展趋势，这使得物联网中的数据库管理问题成为了物联网技术研究中的挑战性问题之一，已引起了国际学术界和工程界的高度关注［26］。本文针对物联网中的数据库管理问题，通过对物联网技术的研究，并结合分布式数据库技术、P2P(对等网)点云计算技术，提出了基于分布式处理技术的物联网数据库管理方法，并探索将其应用于医疗系统中。
1基础理论
1.1混合模型
物联网已经构成的应用系统和应用实例是深入研究物联网体系结构的基础［78］。本文针对医疗系统物联网采用有源CPS（网络化物理系统）结点和具备联网和控制能力的互联网CPS结点的混合模型（如图1所示）进行设计。这使得该系统不但具有物联网系统有的时间和空间的控制能力,还拥有物联网专用的安全性和可靠性的控制体系。互联网CPS结点具有不间断电源,不具备移动性,又具有感知能力,具有较强的存储、计算和联网能力,可以提供H2T，H2H连接。
图1有源CPS结点与互网CPS结点互连结构的混合模型1.2分布式数据库
分布式数据库（DistributedDataBase，DDB）是传统数据库技术与网络技术相结合的产物。近年来，分布式数据库的快速关联规则挖掘算法、精简频繁模式集和关联规则的安全挖掘算法以及事务流的动态可串行调度算法等都是该领域的研究热点［912］。一个分布式数据库是物理上分散在计算机网络各结点上，但在逻辑上属于同一系统的数据集合，如图2所示。它具有局部自治与全局共享性、数据的冗余性、数据的独立性、系统的透明性等特点。分布式数据库管理系统（DDBMS）支持分布式数据库的建立、使用与维护，负责实现局部数据管理、数据通信、分布式数据管理以及数据字典管理等功能。数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等互相渗透，互相结合，成为当前数据库技术发展的主要特征。
图2典型的分布式数据库系统2本文物联网数据库设计方法
物联网数据库管理系统中各个领域都呈现严峻的数据存储性挑战。这里重点讨论分布式数据库技术，并引入面向对象数据库系统技术和点云计算的P2P技术［13］，以使物联网系统具有局部自治与全局共享性、数据低冗余性、数据高独立性及系统透明性。
物联网是融入大量RFID系统和分布站点的数据库系统。在系统计算服务中，需要引入云计算平台，这是我国正在积极构建的重要基础计算平台。在考虑远程数据库事务管理之前，必须从那里获取数据，并且使其他数据库能对它进行全局访问。因此，主要涉及的管理任务有：物联网系统计算服务、访问站点数据的位置透明性管理、数据库链接管理、触发器管理和快照管理等分布处理技术。同时在确定的每个服务站点中，引入面向对象数据库技术［14］，以支持面向对象编程技术与数据库技术的融合，改善数据库技术的可扩展性。在点云计算中引入P2P技术，自组织P2P网络能够在对等体进入、离开和失效时自动加以调整适应。对等体之间的通信是对称的，它们既请求服务又提供服务。
综上所述,该分布式物联网数据库同时具备面向对象、分布式处理技术和P2P点云计算数据库能力。
3实例验证：医疗系统物联网
本应用实例主要是探索将物联网分布式数据库技术应用于医疗卫生系统中，这将是本文未来研究的重要课题。医疗卫生系统的物联网构建是我国新医改基础设施建设的重要保障。本文医疗系统物联网系统,如图3所示。
图3医疗系统物联网模型在上述医疗系统物联网中，主要包括了移动医疗设备数据库系统、循证医学数据库系统、医学研究网格计算系统、虚拟医疗团队数据库信息以及慢性病、流行病监控管理数据库系统和个人医疗信息门户数据库系统、远程医疗服务数据库系统。在整个物联网数据库系统中，需要P2P技术与云计算服务平台来实现整合医疗服务平台、健康知识管理、电子健康档案统一信息管理等工作。其中，整合的医疗保健平台根据需要通过医院的各系统收集并存储患者信息，并将相关信息添加到患者的电子医疗档案数据库中，这样所有授权和整合的医院都可以对这个数据库进行访问，从而使各个资源和患者能够有效地在各个医院之间流动。利用各医院之间适当的管理系统、转诊系统等保持信息完备性、一致性。这个平台满足一个有效的多层次医疗网络对信息分享的需要，这样就建立了以分布式处理技术为基础的数据库服务系统。电子健康档案系统通过可靠的门户网站集中进行病历整合和共享，这样各种治疗活动就可以不受医院行政限制而形成一种整合的视角。有了电子健康档案系统，医院可以准确顺畅地将患者转到其他门诊或其他医院，患者可随时了解自己的病情，医生可以通过参考患者完整的病史为其做出准确的诊断和治疗。通过医疗系统物联网的建立，将极大地改善医疗服务体系，实现高效、稳健、有效的全面医疗卫生服务。
4结语
本文重点介绍并讨论了基于分布式处理技术、混合面向对象程序设计方法以及P2P点云计算服务的物联网数据库设计方法，并探索将其应用于医疗系统物联网中，从而为物联网数据库管理系统提供了一种新的设计方法，可探索将其拓展到智能电力电网、城市设施、交通管理、物流供应链等行业中。然而，系统的设计实现需要核心云服务计算平台，目前的系统有许多工作要做，包括P2P计算中的信息交互、高速移动医疗设备诊断、整合医疗平台建设等。本文今后的工作将进一步完善上述设计的物联网数据库系统，并将其用于实践，从而为搭建我国基础医疗系统物联网技术平台做出应有的贡献。
参考文献
［1］王保云.物联网技术研究综述［J］.电子测量与仪器学报,2009,23(12):17.
［2］COOPERJ,JAMESA.ChallengesfordatabasemanagementintheInternetofthings\[J\].IETETechnicalReview,2009,26(5):320329.
［3］吴功宜.智慧的物联网：感知中国和世界的技术［M］.北京：机械工业出版社,2010.
［4］孟小峰.云数据管理技术［EB/OL］.\[2009327\]..
［5］FURNESSA,CHARTIERP.OpportunitiesthroughEuropeanandUKinitiatives\[C\]//ProceedingsofTheElectronicsKTNandtheAssociationforAutomaticIdentificationandMobileDataCapture(AIM)jointmeetingonthe"ConnectedWorld".London:England:AIM,2010:123129.
［6］InternationalTelecommunicationUnion.ITUInternetreports2005:theInternetofthings\[R\].\[S.l.\]:ITU2005.
［7］沈苏彬,范曲立,宗平,等.物联网的体系结构与相关技术研究［J］.南京邮电大学学报:自然科学版,2009,29(6):1011.
［8］JamesA,CooperJ.DatabaseArchitecturefortheInternetofThings［J］.IETETechnicalReview.2009,26(5):311312.
［9］贾,刘群,姜晗.分布式数据库的精简频繁模式集及其挖掘算法［J］.浙江师范大学学报:自然科学版,2010,33(2):132137.
［10］陈耿,倪巍伟,朱玉全,等.基于分布数据库的快速关联规则挖掘算法［J］.计算机工程与应用,2006(4):165167.
［11］梁雄友,薛永生.基于分布式事务流的动态可串行调度算法［J］.计算机工程与应用,2010,46(8):144147.
［12］宋宝莉,覃征.分布式数据库关联规则的安全挖掘算法研究［J］.计算机工程与应用,2007,43(6):181183.
【关键词】云计算；物联网产业；商业模式；价值链
一、我国物联网产业发展存在的问题
目前，我国物联网产业正在迅速发展，其服务将无处不在，且服务应用由用户决定。虽然物联网产业发展环境比较良好，但仍然存在产业核心竞争力不强、创新体系不完善，产业链条缺乏融合统一、发展不均衡，链条内外各行业间协作困难多，用户使用成本过高，产业盈利模式未明确和产业环境中的安全等问题。从我国现存的由网络运营商向使用物联网业务的企业客户直接提供通道服务、运营商与系统集成商合作、平台运营模式、应用服务模式或产业联盟模式等物联网商业模式可以看出，这些模式都不是从价值创造、维护和实现的角度提出的，而是从技术的角度提出来的，缺乏对设备商、集成商等重视，也忽略了客户的潜在互动价值和产业链的发展均衡问题。
二、基于云计算的物联网产业链商业模式结构构建与分析
借鉴李卓贤（2011）结合云计算技术提出的云聚合模式思想和陈志刚、韩正君（2010）提出的“物联网的本质是信息的聚合重构的，而物联网信息聚合服务的本质是价值的聚合和重构”，并比较现存的模式和对云平台化运营发展模式的分析，笔者认为可以将云提供商作为物联网产业链参与者参与到以网络运营商为主导的物联网云平台化运营发展模式的产业链当中（如图1所示），对整个产业链结构进行优化。在用户缺乏独立提供该服务的经济和技术条件的情况下，基于云计算的物联网产业，即采用物联网云运营平台是一个可行有效的选择。
一般地，完整的物联网产业链应从元器件到设备、从软件产品到信息服务，物联网每个功能层都包含了硬件产品、硬件设备到软件产品、系统方案，还有行业应用系统的运维服务。其结构包括感应设备提供商、网络设备提供商、网络运营商、软件及其应用开发商、系统集成商、物联网运营及服务提供商等六大环节。物联网运营商利用云平台和服务提供商提供的资源，将云服务与物联网服务等其他内容通过计算等处理整合后存储在云平台的数据池中，然后按照终端用户的需求，将所需的服务或内容通过互联网络传送给终端用户。在这个平台上，物联网服务提供商、系统集成商、网络运营商以及终端用户等参与者都可以交流互动，可以有效地避免信息不对称等问题，并且信息共享程度高。
基于云计算的物联网产业在一定程度上得到了延伸和扩展，主要表现在：（1）信息多源化。（2）管理半径增大。（3）管理粒度细化而精确。（4）以被实时监控管理。（5）服务提供方式多样化。基于云计算的物联网产业可以通过物联网云平台为产业链上的各环节企业提品、信息和咨询服务等，使链式服务上升至网状式服务。（6）推进其他产业优化。由于自身渗透性强的特点，物联网产业促进其他产业的发展，渗透到驱动物联网发展的工业、农业、环保、安全等应用产业，帮助改造提升传统产业。将物联网技术应用集成至产品中以实现产品升级，提升附加值与竞争力，产生更多市场与物联网产业相关的延伸产业。
三、总结与展望
基于云计算的由网络运营商主导的物联网平台化发展模式通过将云计算技术应用于物联网运营平台，从而使云平台及服务提供商参与到物联网产业链中，降低物联网产业建设和维护成本，提高了信息资源共享程度，加强产业价值链的薄弱环节，从而提升整条价值链的竞争力，在物联网产业和云产业交叉过程中获取利润。而在技术标准欠缺、各方利益机制及商业模式尚未明显成型等的背景下，发展基于云计算的物联网产业商业模式的同时存在如何实现跨行业的信息共享和保证公共数据安全等问题。
参考文献
[1]李卓贤.云聚合：物联网商业模式的可行选择[J].通信世界周刊.2011
关键词：智慧校园云计算物联网
中图分类号：TP391.4文献标识码：A文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00
随着高校教育信息化的推进，信息化建设进入了新的发展阶段。智慧地球、智慧城市、智慧校园、智能医疗、智慧交通、智能家居的建设都如火如荼的进行中，智慧校园成为教育信息化建设的重要组成部分。高等学校也应该抓住机遇，围绕“智慧”理念，打造智慧、平安、和谐的校园。智慧校园，重在智慧，是在数字校园的基础上逐渐演变出来的，数字校园以数字化信息和网络为基础组建的数字资源优化共享的虚拟教育环境。随着各方面投入的逐渐增多，数字化校园在给广大师生带来便利的同时，实际应用尚未达到预期的效果。因此，智慧校园从数字校园基础上进一步升级，充分利用原有平台，同时又有自身特点，即：要有统一的基础设施平台，能保证有线和无线双网覆盖；要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。
1智慧校园概念及特点
智慧校园是近几年的一个新概念，传承了数字校园，智慧城市的新方案。严格意义上讲，国内高校尚未真正实现智慧校园，但是随着投入力度的不断加大，高校也正逐步想智慧校园迈进，以期提供更好的校园环境。智慧校园的应用要依赖云计算和物联网等技术的广泛推广，以此为依托将教育成果，图书资源以及科研项目等进行整合，从而在全校范围内实现教职工，学生的交流以及学校内部资源的交互，使得各项应用灵活便捷，实现了智能化的校园服务管理模式。具体的应用过程中，需要在教学楼、图书馆、实验楼、食堂等与师生密切相关的场所按照智能传感器，通过网络连接形成“物联网”，最终实现系统互联，资源整合。智慧校园在特征上讲，有三个核心亮点：一是作为一个综合信息服务平台，它提供的是个性化定制式服务；使广大师生能全面感知智能服务；二是信息服务通过互联网的桥梁，能更便捷地融入到各个领域，各部门实现互联和协作；三是智能化的服务平台，让每个体验者都能以全新的模式体验智能服务，同时能为学校和外界提供相互交流和相互融合的平台。
2智慧校园的关键技术
2.1云计算
云计算是一个近几年定义的新概念。从技术层面来讲，云计算有创新但不是全新的概念，它整合网格技术、数据虚拟化以及并行运算等多项技术，重新定义的一种新模式。云计算的定义可划分为很多种，但是从基本原理上讲大致相同，云计算是利用网格技术使计算可以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与互联网更相似。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。简单的来讲，就是用户只要可以联网，就可享受服务，任何联网的应用，都具备成为云计算平台的潜力；多个用户可以分担超级计算机成本，大大节省开支；用户利用云计算平台所提供的计算能力，并且充分计算机的计算能力，开发个性化的应用。由此延伸的云物联、云安全以及云存储等可以在校园建设上大显身手。
2.2物联网技术
物联网，从字面上讲是万物相联的互联网。它是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现远程管理控制和智能网络。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素（所有的设备、资源及通信等）都是个性化和私有化。
物联网具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。在具体的物联网应用上主要依靠三项关键技术：（1）传感器技术，通过计算机处理把模拟信号转换为数字信号；（2）RFID技术，它融合了无线射频技术和嵌入式技术，在自动识别、物流管理中应用广阔；（3）嵌入式系统技术，综合软硬件技术，集成电路技术和电子应用技术为依托，接受到信息后进行快速处理。物联网技术实际用途主要在智能标签和智能控制，实现远程操作和控制。在物联网中，存在能力超级强大的中心计算机群，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，在此基础上，学校可以以更加精细和动态的方式管理日常教学工作，达到“智慧”状态，提高校园工作水平，改善学校服务管理能力。
3结语
智慧校园的发展依靠云计算和物联网技术，为学校的日常教学和管理服务工作提供了很多方便。它在数字化校园的平台上提供更加丰富的资源，为移动互联校园资源提供了良好的技术支持。由于智慧校园属于新技术的探索和学习，就学校而言则是机遇与挑战并存。随着时代的进步，云计算和物联网技术的研究将日臻成熟，在学校中已经建设好的数字化校园的基础上，分步骤的建设，最大限度地节约成本，提倡绿色节能减排的风气，为学校师生和管理者的个性化需求提供相应的应用。使智慧校园争取早日成为教育教学领域特色的信息化旗帜，开创新时代教育新篇章。
参考文献
[1]胡钦太，郑凯，林南晖.教育信息化的发展转型：从“数字校园”到“智慧校园”[J].中国电化教育，2014（1）：35-39.
[2]吕倩.基于云计算及物联网构建智慧校园[J].计算机科学，2011（10A）：18-21.
[3]林成.智慧校园及其相关技术探析[J]中小企业管理与科技（下旬刊），2013（3）：210-211.
从几位资深总编的“大话”中，我们或许可以寻找到答案。
新市场商机何在
李树：今天的主题是“新市场，新应用，新模式”。在座的几位都来自于不同领域，《中国计算机报》一直关注IT行业的变化，《中国电子报》一直跟踪基础电子、家庭应用领域的变化，《通信产业报》跟踪的是通信领域，而赛迪顾问则是专注于行业咨询。如果从新市场开始谈起，从IT的角度讲，我个人看好云计算领域。几位如何看待今年市场的发展，以及这些新市场未来的前景？
张涛：云计算是一个从政府到用户都非常受关注的话题。但从行业革新的角度来看，物联网的创新性和市场规模，应该说比云计算更加值得期待。今天上午的开幕讲话中曾提到，我国对物联网产业的期望很高。今年的11月份，我们进行了针对电子、通信、应用领域的调查，还扩展到云计算的各个平台。根据这些调查，希望测算出当前互联网的边界在哪里，产业规模如何。最后得出的结果让我们很吃惊，因为互联网产业的规模在2010年接近2000亿美元。其成长性如果加上未来的云计算因素，将对对中国经济形成巨大的拉动力，我更加看好这个市场。
辛鹏骏：云计算是一个服务，但从更广泛的意义来看云计算对产业的影响，通信依旧是焦点。云计算投影到通信行业后，其热点主要有三个：一个是3G，一个是宽带，一个是移动互联网。3G和宽带一定是热点，因为它们是基于计算需求落地的通信载体。中国3G自牌照发放至今已进入第三年了，我们预计，未来它的用户量增长可能会达到每月800万左右。而宽带用户量的增长现在每个月是160万，未来预计会达到260万。移动互联网的发展实际上也是3G和智能终端的发展，它完全打破了过去互联网终端的发展模式，而无线带宽的发展和智能终端的发展，都会因为移动互联网而释放出来。
刘东：云计算也好，物联网也好，我觉得概念很多。比如云计算，其实落实到产业中就是应用服务，不管通过什么渠道、什么载体，最后都是为了满足消费者和用户需求。而不断增长的个性化的需求，不管是通过什么渠道，都是为了实现服务的共享。比如云计算投射到信息家电这个行业，不管是我们去谈云电视、互联网电视或是3G电视，都要有应用的价值才能被大众所接纳。但是现在，我觉得在实际应用层面，我们还欠缺很多。
概念热，还是市场热
李树：我一直在思考一个问题，为什么云计算、物联网、移动互联网会这么火？我发现目前的新兴产业，都可以和这三个概念挂钩，而这三个概念基本涵盖了所有的领域。比如，移动互联网一定是基于云平台、云服务的。而物联网发展到一定阶段，没有云计算的平台的支撑，也很难运作下去。现在，大家在推产品概念的时候，也渐渐习惯于把云计算和物联网、移动互联网往上套，就像当年纳米概念的风靡一时一样。
张涛：我其实很反对这样做。大家关注新技术的根本原因是，它能够让传统的产业找到新的出路。新技术改变了人和人的交流方式、物与物的交流方式、人和物的交流方式，它们让很多应用成为可能。所以，真正的云技术是可以将人们带入一个新市场的技术。传统的互联网实现了人和人之间的管理和交流，物联网则将互联网扩展到人和物的交流，它可以为传统产业扩充更多的市场机会。所谓新技术、新应用，是要能够将传统产业和新兴产业结合起来的东西。前天，我去上海和大家一起探讨如何应用物联网技术服务于旅游业，但如果只是做数字导游、数字展示等，这些技术在没有物联网概念时就很成熟了，但如果可以做到游客身份分析，把一些对游客有价值的信息推送给相关游客，这才是有价值的物联网技术，这才是新市场的价值所在。
刘东：如何在这些概念之下，实现产业架构的重构才是最关键的问题。但我觉得，中国的企业能够做到这一点的还不多，一些核心技术依旧掌握在国外企业手中。信息产业是战略性、基础性产业，关系到国家的安全，关系到整个民生，这一块必须要重视。
辛鹏骏：我觉得概念热也是有它的理由的。至少有两个驱动力：一个是用户应用的驱动力，一个是技术能力的释放。应用驱动力的核心是企业用户的需求和个人用户的个性化需求。技术能力释放的驱动力则有两个重要的特征：一个是云计算技术的释放，一个是智慧通信。让云计算技术释放的因素是带宽在变大，3G、4G和无线的带宽都在增长，随之让终端智能手机的应用可以变得更丰富，而有应用自然会形成一个市场。
探索创新模式
李树：今天的几位嘉宾都谈到了应用，而且谈到了应用创新。云计算、物联网是基于互联网的，市场的发展趋势也非常明显。但是，这个市场当前却在发生一个变化，它不再完全由技术所主导。一些企业通过应用创新和模式创新也获得了巨大的成功，也把市场做大做强了。对中国企业而言，应用创新似乎也是一个伴随挑战的机遇。对此，几位有什么看法？
刘东：对此，我稍微有一点不同的意见。我认为，不管是商业模式的创新，还是什么模式创新，后面必须有强大的技术支撑，没有技术支撑，就不可能去定义一个产品。你不能定义一个产品，就不可能发展这个产品，你永远找不到的市场制高点。苹果也好，英特尔也好，在它们的产品背后如果没有强大的技术支撑，根本提供不出优秀的东西。按照技术创新的思路走，企业才能掌握产业的核心。
李树：云计算给大家带来的最大的好处就是创新的机会。我们该如何创新值得思考。过去，我们走的是引进、消化、吸收的创新路线，这种创新可能会存在一些问题，因为我们没有掌握核心的技术，创新的竞争力并不强。由于竞争力不强，或根本没有核心竞争力，这种创新模式就比较容易被复制，特别是在中国这样的市场环境中。
辛鹏骏：我认为应用创新很重要。创新的能力体现在两个方面：一个是服务模式，一个是技术的服务模式。过程刘总讲了，技术支撑是非常重要的。技术是很重要，但是技术却不是主导。我们可以看到很多移动互联网的崭新应用，成功的商业模式。我们会发现，它们的成功往往并不是执行层面做得好。最近非常流行《乔布斯传》，其中讲到了乔布斯从来不相信市场，而是相信他的直觉。所以，我觉得应用创新对我们来讲，首先创新的大环境非常重要，面对这些新兴产业，国家是否可以提供一个创新的环境，让企业能够创新。而谈到苹果的成功，谈到产品的成功，重要性是什么？自然是应用模式的创新，这是一个企业的思维模式。企业的微观创新环境非常重要，在一些企业中，好的应用可以层出不穷，最终让其取得商业成功，我觉得这是非常重要的。
李树：刚才提到模式创新，提到了苹果。苹果的模式创新是通过开放式平台实现的，结果几百万人、上千万人给他打工，创造了非常成功的商业模式。其实，国内的企业在模式上也进行了很多创新，更多的是在互联网领域。但我个人感觉成功案例还是非常少，大多数模式都很容易被模仿。部分企业也确实有模仿的习惯，也许是我们走惯了这个引进、消化、吸收再创新的道路。
辛鹏骏：讲到苹果运营商店，我觉得这是一个很经典的运营创新案例。在苹果的模式出现以后，现在的运营商店非常多，但是不是都成功了呢？几乎都是不成功的。搭建一个平台，让更多开发者在上面获益；提供一个通道，让用户更自由地下载客户端。单纯的模仿成功了吗？没有。很多做应用商店的业主都知道，它们所做的是一个鸡肋。可见，互联网中的创新往往不是能够模仿的。
张涛：这个问题正好回答了对模式创新的疑问。企业到底要为用户创造什么样的价值？如果我们回过头来再看，云计算是让我们使用传统的信息技术，用不间断的方式给予革新，为海量用户提供服务，为大量中小企业、中小用户创造价值。
我们再看物联网的商业模式。现在人们在无线城市建设上已经花了很多钱。很多城市急着去打造智慧城市，但是却找不到可以赢利的商业模式。如果解决不好商业模式的问题，巨大的投资又要如何回收？应用要如何去跟用户的需求贴合，以更好的、更经济的方式为用户创造新价值，才是我们应该做的创新。云计算应用产生了SaaS、PaaS、IaaS这些新模式，物联网的发展也要考虑这个问题，比如引入信息分析、预测和控制的机制，提供一种新的创新模式。只有通过这样的方式，才可以兑现它的商业价值。我们需要让商业模式创新不再是一个模仿性的、空洞的概念。
李树：目前，我国的云计算建设遇到了一些问题，也出现一些重复建设问题。在这方面，我有一些不一样的想法。刚才几位专家都提到云计算未来就像水、电，媒气一样，要按需收费。随时想要，随时可以用。但起码，我要把水管和煤气管道接到家里。如果没有云平台，拿什么嫁接那么多PaaS，SaaS服务？反过来说，如果没有这些服务，搭建这个平台有什么意义呢？这个时候国家既然推动这个行业向前发展，肯定需要找到一个“蛋”。国家可能没有办法一下子解决“蛋”的问题，就要先把“鸡”的问题解决了。
我们通过基础设施的建设，把云平台搭起来，这样就会有很多让应用、服务创新、发展的机会。今天上午，领导提出一些要求，把信息流和能源流结合起来。考虑到地方一些产业的特点，包括地方的能源不充足，能源存在紧缺问题，这些都需要加强。我个人比较理解个别地方政府目前大力度建设云计算中心的做法。
【关键词】高职；物联网；课程建设
0引言
目前，it业界和学术界一致认为，物联网技术将带来世界信息产业发展的第三次浪潮，国家“十二五”规划也已明确提出将物联网产业作为新兴战略产业。无论是在企业界、工程界还是在学术界，物联网研究和应用都受到了前所未有的重视，面对如此良好的发展契机，作为全国的首批示范性高职，我校对该领域的发展也非常重视，并已开始筹建物联网专业。物联网专业相关的的课程建设，是专业建设的一个重要基础，是培养合格的物联网专业人才的一个必备条件，因此物联网课程的建设就成了一个极其迫切的任务和亟待完成工作。本文以我校物联网专业的核心课程《物联网数据处理技术》为落脚点，探索适用于高职的物联网课程建设方案，对于其他同类的课程的建设也有一定的借鉴意义。
1课程建设的知识点涵盖与难点
1.1课程建设涵盖的技术领域
物联网是通过新一代的it技术（如rfid射频识别技术、zigbee技术、云计算技术等）将传感器装备或者嵌入到全球各行各业的物体中，通过相互之间的链接形成“物联网”，然后通过云计算技术和超级计算机对收集到的海量数据进行处理和分析，达到对物体智能化管理和控制的目的。
物联网中的个体通过感应器来感知信息，然后通过中间传输网来传送信息，最后在数据处理中心进行智能处理和控制。随着物联网技术的广泛应用，我们将面对大量异构的、混杂的、不完整的物联网数据。在物联网的万千终端收集到这些数据后，如何对它们进行处理、分析和使用成为物联网应用的关键[1]。
因此，物联网信息数据处理涉及到物联网通信数据结构、zigbee协议算法设计和实现、ipv6技术、中间件技术、后台数据库技术、数据挖掘技术和云计算与海计算技术。而就这些的技术相关的课程有《计算机网络及ipv6技术》、《数据结构》、《数据库》、《算法设计》和《面向对象的编程技术》。其中我系开设的《物联网通信技术》课程就可以解决ipv6技术的问题，在该课教学中不再重复。
1.2课程建设的难点
考虑到该门课程涉及的技术领域，我们将讲授物联网通信数据结构、zigbee协议算法原理与实现、z-stack原理和实验部分，以及部分物联网中间件技术和云计算技术的相关内容。与四年制普通本科院校相比，要涉及这些内容所开设的课程有《数据结构和算法》、《面向对象的编程技术》、《中间件技术》、《传感器信息融合云与计算技术》，由此可见需要开设的科目多而且内容理论性很高。特别是《中间件技术》、《传感器信息融合与云计算技术》这两门课，均是大量的理论推导计算，通常在本科高年级或者研究生阶段才讲授。由于我们的同学在校学习只有两年，该课程将在大二第二学期开设，很多同学的知识也仅限于模电数电c语言，如果大量的讲授抽象的中间件技术、传感器信息融合与云计算技术，很多同学会很难听懂。同时高职学生的培养特点是加强他们应用和实践的能力，所以大量讲解理论的效果会是事倍功半[2-3]。
2课程建设的具体实施过程
结合我系对物联网专业学生的培养定位和学时分配，在充分考虑考虑课程技术内容和重难点的基础上，我们课程的重点放在数据结构和算法编程实践上，让学生在实践中学习，在编程中理解一些基本的数据处理方法和物联网数据结构，做到实践中有理论，理论和实践相结合。在pc端的编程，我们采用dev++的编译环境，侧重于常用数据结构的编程与理解，这部分内容是课程学习的基础，占到总课时的35%。在嵌入式和物联网的技术方面，我们的技术落脚点选择在了z-stack上。借助于z-stack物联网实验平台，学生可以学习到物联网技术领域中常用的数据处理技术，同时有了数据结构的基础之后，就可以对z-stack协议栈中的算法实现和数据结构有更深的理解。该部分的内容占到总课时的35%。对于云计算和中间件技术，我们在课程中主要是以概念介绍和学生调研、小组汇报的方式进行学习，该部分的内容占到总课时的10%。最后我们针对课程开发了一个物联网的实训项目，主要以智能家居为切入点，技术内
容涉及到上位机使用、数据存储、物联网节点和协调器的调试和网关的设置，该课程的内容占到总课时的20%。该项目对前面的内容进行总结和具体实现，突出学生在做中学，弱化纯原理性的学习，突出实践性和学生对数据处理内容体验。
3效果与结语
考虑到高职学生在校学习该课程在国内目前缺少相关的教材，我们在整合和相关技术内容后，完成该课程素材、ppt以及程序实现部分。与此同时，我们引导学生积极查阅图文资料，并借助于互联网络来积累项目素材和问题的解决方案。在教材编写的过程中，我们积极利用现有的实验平台和多媒体技术，同时在课程建设过程中让学生也参与进来，多听取他们的学习感受，在第一轮教学实践中取得了良好的效果。同时我们在课余时间积极鼓励学生多学习、多思考，并带领他们到物联网企业了解实践，把所学的技术直接应用到实际的开发中去，不断加强专业本领，为将来就业打下坚实基础。
【参考文献】
[1]罗剑.高职院校《无线传感网应用与实践》课程建设的探索[j].科技信息，2012（34）.
[2]周立功，王祖麟，陈计明，等.arm嵌入式系统基础教程[m].北京：北京航空航天大学出版社，2008.
8月2日常州市正式出台了《常州智慧城市发展规划》。
8月4日“物联网技术与应用协同创新中心”在南京成立。
8月5日国务院批复并原则同意由工业和信息化部提交的《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要（2012—2022年）》。
8月6日武汉威杜信息材料科技有限公司新近研制成功“RFID烫印标签技术”。该技术达到了国际领先水平，具有工艺流程简单、易于包装印刷一体化操作、成本低廉和无污染等特点，对促进物联网发展具有重要意义。
8月6日广州市政府常务会议审议并原则通过了《广州市战略性新兴产业发展规划》。
8月6日工业和信息化部批复了34个工业转型升级公共服务平台项目建设。
8月8日复旦大学附属中山医院呼吸科主任白春学首次公布了“联动云加端”物联网医学的全新诊治模式。
8月9日《智能城市安全与管理——基于物联网与云计算的特种设备物联网应用示范》项目，获得江苏省无锡市政府的支持，并被列入与国家部委(局)签约项目之一。
8月15日2012第四届中国（深圳）国际物联网技术与应用博览会在会展中心的2号展馆隆重开幕。
8月17日国家发改委、财政部等部门联合发文，宁波港集装箱海铁联运物联网应用示范工程获批成为国家物联网重大应用示范工程。
8月18日2012中国物联网创新应用论坛在京隆重举行。论坛以“智慧应用惠及民生”为主题，深度探讨物联网发展现状、应用方向及商业应用发展模式。
8月27日《武汉智慧城市总体规划与设计》获武汉市政府常务会原则通过。武汉将用8年多的时间，基本建成“智慧城市”。
8月28日广东省政府正式公布《关于加快推进我省云计算发展的意见》，提出到2015年广东省云计算产业产值要超千亿元，并培育10家左右云计算龙头企业及一批创新能力强的中小企业。
8月28日首届国际新兴信息及通讯技术产业大会在大连举行。大会以“迎接第三次信息产业技术革命”为主题，涵盖了新一代信息及通讯技术、物联网、云计算、智能家居等六大部分。
8月30日《智慧株洲规划（2011—2015年）》正式通过专家评审。
8月30日宁夏农业物联网工程技术研究中心揭牌。
1、什么是物联网?
物联网在之前被定义为通过射频识别(RFID)、红外线感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备按约定的协议把任何物品与互联网连接起来进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，简言之物联网就是“物物相连的互联网”。
后来被重新定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合，实现物体与物体之间：环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说，当下涉及的信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。
2、物联网的关键技术
传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3，大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
现在的物联网产业以应用层、支撑层、感知层、平台层以及传输层这五个层次构成。
二、云计算
1、什么是云计算?
云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务)，这些资源能够快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务商进行很少的交互。
2、物联网和云计算的关系
云计算相当于人的大脑，是物联网的神经中枢。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。
目前物联网的服务器部署在云端，通过云计算提供应用层的各项服务。云计算可以提供以下几个层析的服务：
IaaS：基础设施即服务
消费者通过internet可以从完善的计算机设施获得服务。例如：硬件服务器租用。
PaaS：平台即服务
PaaS实际上是指软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是PaaS的出现可以加快SaaS应用的开发速度，如：软件的个性化定制开发。
SaaS：软件即服务
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，如：亚马逊。
三、大数据
1、什么是大数据?
大数据是一种规模大到在获取、管理、分析方面大大超出传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。如果将大数据比作一个产业，那么这种产业实现盈利的关键在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。
2、大数据和云计算的关系
从技术上来看，大数据和云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘，但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。
云时代的来临，大数据的关注度也越来越高，分析师团队认为大数据通常用来形容一个公司创造的大量非结构化数据和半结构化数据。大数据分析常和云计算联系到一起，因为实时的大型数据集分析需要像MapReduce一样的框架来向数十、数百或甚至数千的电脑分配工作。
大数据需要特殊的技术以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术，包括大规模的并行处理数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据可、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。
四、人工智能
什么是人工智能?
关键词：边缘计算技术;电力物联网;计算架构
引言
电力物联网已经成为边缘计算应用的重要场景，边缘计算技术引入到电力物联网领域可以很好地解决电力物联网中存在的问题。目前我国输配电系统已经接入终端设备数量多达5亿。电力物联网方向布置的各类传感器可以组成边缘计算节点，边缘计算技术可以实现实时采集电力物联网内部的各类状态信息[1]，可以利用自己的计算、存储、网络通信的能力以及各节点之间的相互作用实现电网实时的监测和控制。
1边缘计算技术理论
边缘计算技术是对云计算延伸，在靠近边缘基础设施或者大量的数据终端上为用户提供就近的服务，相比于云计算把握全局，边缘计算侧重于局部实时智能的响应。边缘计算架构如图1所示。边缘计算包含的技术包括：（1）网络技术。边缘计算在靠近数据源或数据端进行实时处理，边缘计算的网络结构主要包括快速配置、负载均衡和服务发现[2]。（2）隔离技术。边缘计算的稳定可靠需要隔离技术，隔离技术可以实现边缘计算服务的可靠性和稳定性。隔离技术主要实现隔离边缘计算资源，使计算资源获取时避免相互干扰，同时需要实现隔离计算数据，使程序访问具有不同权限。（3）安全技术。边缘计算贴近用户，在用户数据传输的过程中会存在信息泄露的风险，边缘计算需要通过网络安全和系统安全等安全技术避免被攻击者攻击入侵[3]，解决安全问题和信息泄露问题。此外，边缘计算还涉及操作系统技术、新的系统结构、新的算法实施框架和新的大规模数据处理平台等技术。2电力物联网中的边缘计算电力物联网是连接设备数量巨大的物联网生态圈，也是重要的边缘计算应用场景。边缘计算可以有效解决电力物联网中存在的问题。
2.1电力物联网中存在的问题
目前电力物联网应用已经具备一定的基础，随着电力设备的增加，电力设备产生海量电力数据，面对巨大数据量，电力物联网存在不足。（1）电力物联网数据存在不贯通，共享的实时性较弱。（2）电力物联网数据的采集存储和处理应用灵活性相对较弱[4]，快速准确地满足需求响应的能力较弱。（3）电力物联网的海量数据导致云计算中心的负载过大，从而具有较高的时延性，而且安全稳定性差的缺点。
2.2边缘计算在电力物联网中作用
边缘计算是建立数据驱动的电力物联网应用的关键环节，便于计算具有实时高效、缓解网络压力、智能安全和降成本减能耗等优势，在电力物联网建设中边缘计算主要有以下几方面的作用。（1）高效率低时延。边缘计算实现许多电力设备终端在本地进行电力数据分析，应对紧急事件，提高处理效率，减轻云计算的负荷。（2）精确分析精准调度。边缘计算的分布式计算特点可以更精确更迅速对本地用电数据做出分析和反应，和云计算技术结合对电网形成完整的状况分析和全域调度[5]，极大地提升了综合管理效率。（3）定制化快速响应。边缘计算设备可以通过智能组件实现定制化和智能化，针对电力用户不同用电需求进行个性化定制服务，为用户提供更快的的需求响应，为电力客户实现一站式的管控。
2.3应用场景和方案
基于边缘计算技术具有高效低时延、安全性好和风险控制低等优点，边缘计算技术在电力物联网方面有了丰富的实际应用。（1）电力设备故障检测。边缘计算靠近设备端，能实时监测到设备是否发生故障，如智能电表设备能实时检测到配变的运行信息和线路的状态信息，进行智能自动判定并及时应对突发故障，降低风险损失和运行成本。（2）电网智能巡检。边缘计算实时监测和抓拍架空线路的状况，进行处分分析处理，减少无效图片回传，减轻宽带压力，减轻云计算端的负载压力。边缘计算设备系统可以通过智能算法和实时监测变电站和配电房等的运转状况，及时采集并分析和处理电力系统运行的数据。（3）综合能源管理。边缘能源计算管理系统用户可以有效实时的进行各种类型本地资源综合调度和动态检测，智能化综合管理协调能源综合利用、整合并网、高效率电力消纳，进行实时能源负荷的综合预测和能源协调综合管理，此外，边缘计算可以应用到有序用电管理、超可靠的低时延监测、控制型业务场景，以及家庭能源网关、电力需求侧响应、非侵入式负荷监测等海量连接采集类业务场景等。
关键词：云；云计算；互联网
1引言
在电子行业，“云”成了一个时下比较流行的字眼，那么究竟什么是“云”，什么是IT行业的“云计算”呢？通常来讲，云是网络、互联网的一种比喻说法，我们经常在一些描述计算机模型结构的图中会看到云状的图形，一般指的是电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。实际上也就是把IT资源、数据、应用作为服务通过互联网提供给用户，大量的计算资源组成IT资源池，这种资源称为“云”。“计算”通常是指计算的应用，在产业和市场中，可以指一切IT的应用，就是把网络中的各种资源虚拟成物理的资源，用来计算、存储、数据和解决方案的平台，以及相关的软件和数据。云计算从结构的角度讲就是利用高速互联网的传输能力，将数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到互联网上的超级计算机集群中，这个计算机群是由成千上万台很普通的工业标准服务器组成，由大型的数据处理中心管理。[1]狭义云计算指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资源；广义云计算指基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源，是一种以数据和处理能力为中心的密集型计算模式，它融入了多项ICT技术，是传统技术平滑演进的产物。
中国电子学会计算专家委员会在2010年的《云计算白皮书（概要）》中指出，云计算是一种基于互联网的、大众参与的计算模式、其计算资源（包括计算能力、存储能力、交互能力等）是动态、可伸缩的、被虚拟化的，且以服务的方式提供。这种新型的计算资源组织、分配和使用方式，有利于合理配置计算资源并提高其利用率，促进节能减排，实现绿色计算。由于资源是在互联网上，而在计算机流程图中，互联网常以一个云状图案来表示，因此可以形象地类比为云计算。云计算的核心思想是，将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。
2云计算的优势
2006年，Google公司提出了云计算的概念，经过几年的延伸和发展，云计算已经成为IT界的一大热点，电信运营商、电信设备商、互联网服务商、软件开发商等都纷纷着手研发或陆续推出基于云计算技术的产品及服务。[2]云计算在全球大行其道，以不可阻挡之势迅猛发展。
“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备，通过采用数据冗余和分布式存储，“云”可以保证数据的可靠性，数据多副本容错、计算节点同构可互换，可以看出云计算比使用本地计算机更可靠。当单点物理故障发生时，云计算机制都会在用户不知情的情况下，转移到其他物理资源上继续运行，也就是说，使用云计算比使用其他计算手段的可用性更高。此外，若具有专业的管理团队和严格的权限管理策略，则云计算的安全性就得以保障。
云计算系统提供的是服务。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务，所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。所以，云计算系统服务的实现机制对用户完全透明，用户无需了解云计算的具体机制，只需要一个终端，就可以获得需要的服务。
云计算是传统技术如分布式计算、并行计算、网络计算等和新型技术如网络编程模型、分布式数据存储技术、虚拟化技术等融合发展的产物，是引领未来信息产业创新的关键战略性技术和手段，如果能掌握云计算的关键机制，使得云计算应用在我国发展高新技术产业上，则具有重要的战略意义。
3云计算的发展状况
2011年，是云计算产业发展具有里程碑意义的一年，通过这一年突飞猛进的发展，云计算技术更加成熟。作为一种技术趋势，云计算横跨IT、互联网等领域，打通了整个产业链，提供了一种全新的信息生产、消费和服务方式。随着云计算的升温，2011年国内各个行业都在力争抓住云机遇。在信息化社会中，资源的共享和弹性的使用是必然的趋势。云计算的发展所掀起的新一轮信息技术革命昭示着云计算将成为未来IT产业发展的趋势，它是新商业模式打破旧商业规则的诉求，是人类追求低碳生产和生活方式的选择。云计算将对人类的生产和生活产生重大的影响。云计算在中国已不再是行业的内部概念，而是已经“落地开花”，渐渐走进了我们的工作和生活。云计算作为中国转型升级的新引擎，预计3-5年之内将进入爆发期。”云计算经过了2008年到2010年的培育期，现在正处于2011-2015年的成长期，2016年以后则将迎来云计算的成熟期，未来几年，国内云计算应用将出现井喷态势。
众所周知，传统IT产业面临发展瓶颈的制约，云计算则以其对高新技术的突出应用，具备传统IT产业所无法企及的优势，凸显在人们的视野之中。然而，云计算的本质核心是以虚拟化的硬件体系为基础，以高效服务管理为核心，具有高度可伸缩性、虚拟化、标准化的硬、软件资源服务。同时，云计算的发展也受很多因素的影响和制约。例如，安全问题，目前，数据存储保密性以及提取数据的可靠性都会影响到云计算的安全性，同时，随着技术演进、行业市场变化以及用户个人需求变化而导致的数据迁移问题也会制约着云计算的发展；网络带宽瓶颈，如在没有规划好带宽容量需求的情况下推广云计算，互联网络的复杂性、网络流量的动态变化和网络路由的动态选择等，这些网络带宽瓶颈都可能带给云计算障碍。此外，行业监管、信息产业转型及标准等问题都会制约着云计算的发展。
通过以上分析我们可以看出，云计算产业的健康发展，必须要解决发展中存在的问题，使得云计算取得显著地应用效果。如果云计算技术应用的确能取得实实在在的效果，应用需求的大量兴起，云计算产业自然而然就会快速发展。
4结束语
在2011中国云计算产业发展高峰会上，中国软件行业协会顾问委员会主任、全国新技术标准化委员会主任委员杨天行表示，云计算是电子信息技术领域又一次重大的变革，它的影响的程度很可能会超过以往，并且目前国内的云计算产业已经呈现出一个良好的发展势头，受到了各方面的重视。[3]
参考文献：
[1]张旭东关于云计算技术的研究与应用，信息系统工程[J]，2012.4.20.
关键词：预警平台；云计算技术；数据融合技术；物联网技术；煤矿安全生产
中图分类号：TD67；TP393文献标识码：A文章编号：2095-1302（2017）03-0-02
0引言
煤矿生产环境非常恶劣，煤矿安全生产事故时有发生，煤矿安全生产问题依然值得重视[1]。尽管煤矿安全生产管理系统起到了一定的作用，但煤矿安全生产管理系统大多都是相互独立的子系统，彼此之间相互独立，不能实现资源共享，各子系统的开发平台也不一样，不能实现统一结合，这些不足严重制约了煤矿安全生产管理系统的发展[2]。物联网作为未来信息技术领域新的制高点，具有异构相通、远程管理、高度智能化、高度信息化等特性，已成为当前煤矿安全生产信息化领域的研究热点。但煤矿物联网系统会产生海量数据，对数据的处理要求较高，相信引入数据融合技术和云计算技术一定能得到满意的效果。物联网技术、数据融合技术、云计算技术之间既有区别又有联系，在煤矿安全生产预警平台上应用这三种技术，有望解决上述问题。
1物联网技术、数据融合技术、云计算技术
1.1物联网技术
物联网就是一个统一的网络，通过传感器与互联网的链接，使物体与网络相连，从而实现对物体的智能化管理。物联网改变了以往互联网的形式，它是一种全新的网络技术，实现了人与人、人与物、物与物之间所产生数据的联通[3]。
物联网的结构一般分为感知层、网络层和应用层。
（1）感知层是物联网的核心技术，负责各类信息的采集，主要包括传感器技术和RFID技术。
（2）网络层是物联网的支撑技术，负责把感知层获得的各类信息安全、稳定地传输到应用层，主要包括无线技术和有线技术。
（3）应用层是物联网的最高层，负责把接收到的信息数据汇总、存储、处理，再以特定形式呈现出来，主要包括数据存储技术、数据处理技术等。
1.2数据融合技术
数据融合是将采集到的原始数据进行自动分析、综合、校准，消除数据的不稳定性，提高数据的可靠性，准确获取更有用的信息，为后续数据的感知处理提供更准确、更可靠的测量数据[4]。
若将物联网感知层获取的海量信息直接传送到物联网应用层，必然会增加应用层数据处理的难度。若在物联网的感知层通过数据融合技术增加信息的准确性和稳定性，提供可靠的信息到应用层，必然会减轻应用层的压力。因此数据融合将成为物联网的一个重要环节。
1.3云计算技术
云计算是将分布式计算、虚拟化、网络存储、效用计算等计算机及网络技术发展融合壮大，产生的一种新兴计算方式。其目的是把多个简单的计算形式融合成一个具有强大计算能力的计算形式，并将这种计算形式共享，使系统中的所有终端用户都能运用这种计算形式[5]。
物联网是对传统网络和传感网络的整合，这其中必将产生海量信息，唯有借助云计算技术才能实现对这些信息的有效处理和整合。因此，云计算将是实现物联网的核心关键技术。
2煤矿安全生产预警平台
预警是对生产系统中可能发生的危害和危险事件进行合理评价，预估风险，设计预案，制定相应的解决对策，避免危害和危险事件的发生[6]。预警系统是能够自动监测、评价与控制各类危害和危险事件发生的监测系统[7]。煤矿安全预警系统可以实现矿井安全生产信息的远程监控，实时掌握煤矿安全生产状况，减少或避免煤矿安全事故的发生[8]。
煤矿安全生产预警平台是从煤矿安全生产的角度，以物联网技术为基础的典型复杂巨系统。任何一个传感器节点或子系统检测到的异常数据信息，都有可能对煤矿生产的安全运行产生威胁。煤矿安全生产预警平台需构建物联网下的立体监测体系，对瓦斯、顶板动态信息、冲击地压、尘害、热害、水、火等潜在威胁进行多角度、多尺度的监测，将监测数据处理反馈给预警平台。
3三种技术在煤矿安全生产预警平台上的应用
3.1物联网技术能进一步提高煤矿安全生产预警的整体水平
煤矿安全生产预警主要用以监测矿工、环境和设备。矿工的采掘影响着煤矿井下的环境，环境变化影响着设备的运行，同时环境变化和设备运行状态的好坏也影响着矿工的生产和其生命安全。因此对煤矿井下重点危险源实施监控与预警，建设和完善安全生产预警平台，提升煤矿生产安全过程监控和预警水平，将矿工、环境、设备联成一个网络，并通过物联网加以控制，煤矿安全生产的目的才能更好地实现。
3.2数据融合技术能进一步提高煤矿安全生产预警的准确性
为了能够对煤矿井下矿工、环境和设备进行动态监测，在矿井一定区域内采用一种无线传感器网络，能够为煤矿的安全监测提供支持。煤矿安全生产监测数据包括各种传感器、条形码读卡器、RFID标识读卡器等各种数据信息。由于设备本身可能存在的故障及井下环境干扰等多种原因，采集到的数据不可避免地存在一定的误差，影响测量数据的准确性，因此必须通过数据融合技术对采集到的数据进行进一步处理，消除误差，以提高数据的准确性。
3.3云计算技术能进一步提高煤矿安全生产预警的稳定性
云计算技术作为一种新兴的共享基础架构，是物联网系统的首选技术。云计算技术为数据的集中存储和安全访问提供了稳定支持。云计算技术使物联网系统在信息共享和数据处理方面更加智能和稳定。同时，云计算技术还可解决各煤矿子系统之间的异构性，将井下环境监测、井下设备监控、井下矿工定位等功能集于一体，满足煤V安全生产对信息资源的集成与共享的需求，增加煤矿安全生产预警平台的稳定性。
3.4三种技术的关系
物联网技术、数据融合技术、云计算技术之间既有区别又有联系。物联网技术侧重物与物、物与人、人与人之间的联通；数据融合技术侧重对海量信息的加工和提纯；云计算技术侧重数据计算的方式、方法。
因此，物联网技术、数据融合技术和云计算技术之间的关系是：物联网产生大量数据，大量数据需要数据融合技术进行提纯，同时也需要借助云计算技术进行计算，数据融合技术有助于云计算技术，云计算技术和数据融合技术为物联网服务。
4结语
物联网技术、数据融合技术和云计算技术会成为改进煤矿安全生产预警水平非常重要的技术手段。物联网技术是煤矿安全生产信息化水平的基础，数据融合技术增强了采集数据信息的准确性，云计算技术增强了对海量数据处理和计算的能力，三种技术为煤矿安全生产信息化预警提供了更好的技术支撑。
参考文献
[1]贺超，宋学锋，王建军.基于物联网的360度煤矿安全管理信息系统探讨[J].工业安全与环保，2013，39（8）：80-82.
[2]余建芳.物联网在煤矿安全生产中的应用研究[J].煤矿开采，2013，18（2）：103-104.
[3]刘伟.基于物联网技术下的煤矿智能安全管理系统的研究[J].煤炭技术，2013，32（7）：93-94.
[4]李莉，卢静.基于云计算和数据融合的煤矿物联网信息化管理[J].信息与电脑（理论版），2013（6）：124-125.
[5]裴忠民，李波，徐硕，等.基于云计算的煤矿物联网一体化平台体系架构[J].煤炭科学技术，2012，40（9）：90-94.
[6]孙彦景，左海维，钱建生，等.面向煤矿安全生产的物联网应用模式及关键技术[J].煤炭科学技术，2013，41（1）：84-88.
1云计算与物联网概述
物联网是借助红外感应器、激光扫描器、射频识别及全球定位系统等各种信息传感设备，依照相关协定，把互联网与物品连接起来，实现信息通信和交换，完成物品的智能化定位、识别、监控、跟踪及管理等。物联网是基于互联网发展起来的，既突破了传统传感器仅能够在本地开展自动化控制的局限性，又有效解决了现阶段信息不对称的问题，物联网有效促进了不同行业之间的相互协调及合作，促进传统行业的发展与合作，实现质的突破。云计算在2006年第一次被提出，随后很多机构从不同的角度定义了云计算，现有云计算定义的核心思想是将大量用于网络连接的资源及计算进行统一调度和管理，形成一个资源池，并根据需要来为用户提供服务。其中，云计算在维基百科的定义为：一种以互联网的计算方式为基础，借助互联网上自治、异构的服务来向企业及个人提供按需计取的软件信息和计算。云计算在伯克利云计算白皮书的定义为：涉及了互联网上各种服务形式的应用及应用所依托的数据中心的软硬件设施，采取量入为出的形式向公众提供的云称为公共云，不向公众开放的组织内部数据中心的云为私有云。两种定义有不一样的侧重，但从根本上分析，云计算是一种基于虚拟技术的新技术，以互联网为载体，规模经济是云计算的重要驱动，由各种计算资源构成的信息技术资源池是云计算的重要支撑，云计算是以用户需求为根据，动态地向用户提供可伸缩的、虚拟化的信息技术服务。云计算状态下，各种类型的信息技术服务根据用户需求规模及各种要求来为其动态地构建信息技术服务，并完成后期的维护及运营，而用户支付费用也是依照量入为出的方式来进行的［1］。现阶段，云计算服务应用越来越普遍，也有更多的企业能够提供各种层次的云计算服务，还有一些企业能同时进行软件、平台、设备等多层次的云计算服务，Google就是个例子，Google既能够提供云计算软件服务，又能够提供云计算平台服务。已经有越来越多的企业开始在云计算方面寻找各种商业突破点。
2物联网特有的业务模型
随着我国社会和经济快速发展，物联网在我国社会中应用越来越广泛，发挥的作用也越来越大。在现实生活中，最主流的数据业务模块中包括多种多样的业务类型、数据包的频率、描述、配置的范围、移动性等。物联网的数据业务主要呈现高频次、小数据包的特点。这一类业务在线的时间较长，和QQ等聊天软件的功能相似度较高，通常会消耗很多的网络资源，从而影响网络的使用效率。随着我国科技水平不断提高，物联网技术在发展中遇到的问题多种多样，这些问题严重阻碍了物联网技术的发展。现在社会中，物联网朝着更高的网络频次、更小的数据包及更多的在线事件发展，这些东西的发展对网络负荷的增加带来极大的不利影响，这时需要采取一定的优化措施，采用传统的优化办法存在一定的弊端，如效果差，同时很容易带来信令风暴问题，这些问题对物联网技术的发展极其不利。这个问题能否顺利解决，直接制约着网络技术的发展。但是，随着我国科技水平不断发展，LTE无线通信技术与物联网技术进一步结合，将对该问题的解决提供必要的支持，有利于我国物联网技术快速发展。
3LTE无线通信技术和物联网技术的结合
LTE的是英文单词LongTermEvolution的简称，是一种长期的演进技术，该技术在现在社会中发挥的作用越来越大，在数据传输效率及频谱效率上具有显著提升的特点，可以实现多种频段和宽带分配，因而可以实现灵活地进行频谱分配。与传统常规的无线通信技术相比，该技术在覆盖面和系统容量方面得到了大幅度提升。此外，LTE系统还简化了网络架构，这样就会降低系统的复杂程度，在进行数据传输过程中会减少网络节点，同时也减少维护消耗成本。随着我国互联网技术快速发展，在互联网的基础上进行拓展和延伸就成为物联网，主要结合全球定位、红外感应、射频识别、激光扫描等一些先进技术，按照约定的协议实现物品之间的相互连接，从而实现信息的交换和传输，同时还可以实现定位、识别、监控及跟踪等多种功能。因而，如果将LTE无线通信技术和物联网技术相互结合起来，就可以充分发挥两者的优点，对促进物联网技术的发展至关重要。物联网技术和LTE无线通信技术相结合，不仅可以解决物联网业务模型中存在的各种网络资源浪费问题，还可以实现推进两者共同发展的目的。下文笔者将从不同角度分析物联网技术和LTE无线通信技术相互结合。从LTE无线通信技术角度技能型分析，该技术可以作为一种新型的通信技术，和传统的通信技术相比，该技术具有明显的优点，在很多方面得到了极大的提升，如系统的容量及覆盖范围，其终端设备在物联网技术和LTE无线通信就在结合及创新发展中发挥着重要作用。因而，通过对LTE技术终端设备的推广，实现该终端的普及，对促进我国通信技术的发展至关重要。与此同时，随着我国信息化水平越来越高，我国信息技术也在快速发展，在这种先进技术的带动下，物联网中的信息数量也在迅速增加，信息的种类也出现了一些较大的变化，呈现出多样化的特点，因而数据分析的数量也随之增长；不仅如此，随着不同系统及异构网络之间数据融合问题越来越严重，数据信息的整合处理也越来越多，这就在很大程度上影响了物联网技术的快速发展。在这种背景下，实现LTE无线通信技术和物联网技术的相互结合，可以有效解决上述存在的问题，同时还可以实现保证数据处理的质量和提升数据处理效率的目的，进而促进我国物联网技术快速发展，从而促进我国社会信息技术快速提升。基于物联网感知层面角度分析，LTE终端在我国信息化社会中发挥的作用越来越大，该终端在LTE射频的识别、定位系统、天线等方面发挥的作用越来越大，因而需要提高对LTE终端研究的重视程度。从物联网网络层面进行分析，随着我国科技水平不断提升，通信技术的应用范围也越来越大，通信技术在我国社会中发挥的作用越来越大，现阶段的通信技术包括WiFi、3G、4G及有线网络等，对此，LTE终端设备发挥着重要的作用，在LTE网络技术和无线传感器网络结合方面，提升网络数据的传输速度。基于物联网应用角度分析，LTE无线通信技术的引用可以增强物联网在存储方面的功能，在数据的存储及处理方面的能力也将大大提升，同时还可以满足智能分析、数据挖掘等方面的需求。因此，云计算在物联网中发挥的作用越来越大，可以有效解决上述存在的问题。结合上文所写可以得出，随着我国信息技术快速发展，我国物联网技术和LTE无线通信技术也在快速发展。在现在的技术条件下，在云计算中还存在一定的技术问题，要想解决这些存在的问题，需要推动物联网技术和LTE无线通信技术的发展，同时需要将这两个方面有效结合起来，充分发挥物联网技术和LTE无线通信技术的各自优点，提升数据传输效率和传输质量，确保数据库的可靠性和安全性。在上述基础上，增强互联网服务的便捷性，从而实现LTE终端与物联网的信息共享。
4LTE无线通信技术在物联网技术中的应用与发展
4.1LTE无线通信技术在物联网技术中的应用
随着LTE无线通信技术和物联网技术快速发展，要想将LTE无线无线通信技术高效地应用到物联网业务中，就应该充分发挥局域网的作用，从而实现物联网控制器、传感器等的相互叠加，同时还要将其与LTE无线通信进行可靠性连接［2］。在上述情况下，利用局域网的作用，可以实现将物联网中的存储数据传输到LTE无线通信系统中。业务数据包在物联网中具有一些自身的特点，如频率高、规模小等，在实际传输过程中，就会极大地增加无线网络的压力，因而需要采取必要的措施，确保数据传输的质量和传输效率。相较于传统的通信技术，LTE无线通信技术在实际应用中主要利用的是OFDM技术，通过该技术就可以改变一些巨大的信息传输信道，转变为若干数量的小型信息传输信道，这样可以极大地提高信息的传输效率和传输速度，在进行转换高速传输的数据流过程中，通过层二调度器来实现管理和控制网络资源的目的，从而实现LTE无线通信技术的高频率小规模的数据可靠性传输。与此同时，在LTE无线通信系统中，采用的手段通常是被动释放，因而缺乏较为主动的技术手段，这样在实际传输过程中，如果一些信息无法进行监测，此时就不可能实现对链路进行主动释放，此时需要进行一些其他的工作来实现其功能，如通过必要措施来告知核心网。从核心网角度出发，还需要深入研究LTE无线通信技术在物联网中的应用，这种研究具有重要意义，可以极大地促进物联网在我国社会中发挥的作用，同时，对于提高LTE无线通信技术也发挥着重要作用［3］。例如，随着我国科技水平不断提高，我国手机的使用数量也在不断增加，手机在人们的日常生产生活中发挥的作用也越来越大，而手机作为应用最为广泛的无线通信终端设备，可以快速实现人与人之间的信息沟通和共享，在经过信息传输之后，需要构建相应的无线承载，这样就可以向核心网进行信息传输。在实际传输过程中，为了增强传输效果，需要构建标度指无线承载。从接入网角度进行分析，需要结合无线承载进行参数设置，确保数据传输过程中的资源共享，在整个过程中还可以提高配置的灵活性，同时还可以确保资源被充分利用。如在实际操作过程中，数据没有显示出来，此时系统就会自动进入非连续的接收周期。根据实际经验而言，LTE技术就可以实现对这些参数的调整。
4.2LTE无线通信技术在物联网技术中的融合展望
尽管我国的通信行业在近些年有了突飞猛进的发展，但是我国电信行业的业务发展也不断走向饱和，联通、电信、移动这三大电信运营商的发展也渐渐进入瓶颈期，怎样把我国的电信业务向更多的领域发展，已经成为各个运营商慎重考虑的问题。物联网技术的实现是必须要借助网络信息技术的，而LTE无线通信技术是现阶段我国三大电信运营商运营的重要网络技术和通信技术，是支撑万物互联实现的重要基础。目前，物联网相关标准不断完善，联通、移动、电信三大运营商都致力于物联网发展，其中联通和电信先后宣布NB-IOT网络的商用将在2017年实现，且会在物联网终端的设置方面大量投入资金，希望借助物联网来掀起信息化浪潮。相信在物联网技术和LTE无线通信技术不断成熟和融合过程中，物联网信息的经济性、标准化及安全性会有更好的保证，有效推动物联网规模化发展。
5结语
随着我国科技水平不断提升，我国现代信息技术也在迅速发展，同时也推动了我国互联网技术快速发展。LTE无线通信技术和物联网技术得到了快速发展，LTE无线通信技术在物联网中的作用越来越大，实现LTE无线通信技术和物联网技术的相互结合，对于促进我国信息技术的发展至关重要。
作者:冯庆亮单位:广西联正达通信技术有限公司
参考文献：
［1］冯一珂.物联网技术的发展历程［J］.信息与电脑（理论版），2016（15）：166-167.
关键词：云计算物联网智慧地球
1云计算的概念及原理
云计算（CloudComputing）是分布式处理（DistributedComputing）、并行处理（ParallelComputing）和网格计算（GridComputing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。
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。
云计算中心的要点之一是：以大规模数据中心为代表的物理门户成为今天IT和业务基础架构的主干。在数据中心，应用和服务中间的紧耦合被打破。云计算平台通过从物理服务器上创建和管理虚拟运行环境，实现了由相同规模的物理数据中心支持更多的应用和用户，好比一个大的建筑被分成许多房间，可以根据用户需要定制每个房间，通过可移动的墙来实现调节。数据中心可以为用户配备特定的服务，并实现按需付费的模式。
通过这种方式，云计算将会改变我们的生活，因为我们对新服务的需求不再需要经过漫长的等待，而是即刻就可实现和应用。快捷和即时可用的孵化环境是我们的想法很快就得以实现，从而实现更大的创新。这将是对传统开发环境的一个突破。
2.物联网的概念
物联网是通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用，物联网也被视为互联网的应用拓展。因此应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，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、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
3.智慧地球
我们赖以生存的地球就像有“智慧”的生命系统，由越来越多的人、越来越多的组织机构和自然系统互相连接而成，人类正在以前所未有的自由度来构建、汇集、整合和连接存在于任何地方的各类资源。
智慧地球是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓的“物联网”。构建“智慧的地球”，可以让每个人、每个企业、每个组织和机构更好、更高效地沟通。智慧地球可以理解为将物联网和互联网融合，把商业系统和社会系统，与物理系统融合起来，形成新的、智慧的全面系统，并且达到运行“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关心。
4.云计算是物联网发展的基石
4.1云计算促进物联网和智慧地球实现
云计算作为一种新兴的技术模式，可以从两个方面促进物联网和智慧地球的实现。
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（RFID）、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。建设物联网的三大基石包括：（1）传感器等电子元器件；（2）传输的通道、比如电信网；（3）高效地、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力。其中，第三个基石：“高效地、动态的、可以大规模扩展的计算处理能力”，正是通过云计算模式帮助实现。
其次，云计算促进物联网和互联网的智能融合，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，更全面的互联互通，更深入的智能化”。这同样也需要依靠高效的、动态的、可以大规模扩展的计算机资源处理能力，而这正是云计算模式所擅长的。同时，云计算的创新型服务交付模式，简化服务的交付，加强物联网和互联网之间及其内部的互联互通，可以实现新商业模式的快速创新，促进物联网和互联网的智能融合。
4.2云计算的发展历程
云计算是未来IT发展的趋势，云计算将使信息技术行业发生重大变革，对改变人们工作方式和企业运营产生深远的影响。云计算可以：
4.2.1随时随地提供可以大规模扩展的计算资源
4.2.2简化服务的交付
4.2.3实现新商业模式的快速创新
4.2.4为新一代数据中心提供动态基础架构
事实上，云计算的演变从1990年左右就开始了，经历了网格计算、效用计算、软件即服务（SaaS）几个阶段。我们可以这样定义云计算：云计算是一种新型的计算模式：把IT资源、数据、应用作为服务通过互联网提供给用户。云计算也是一种基于基础架构管理的方法论，大量的技术资源组成IT资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源。
4.3云计算的运营模式
云计算按照运营模式可以分为三种。
公共云：以Google、Amazon为代表，通过自己的基础架构直接面向用户提供服务。用户通过互联网访问服务，并不拥有云计算资源。
私有云：企业自己搭建云计算基础架构，面向内部用户或外部客户提供云计算服务。企业拥有基础架构的自，并且可以基于自己的需求改进服务，进行自主创新。
混合云：既有自己的云计算基础架构，又使用外部公共云提供的服务。
在云计算模式下，计算工作由位于互联网中的技术资源来完成，用户只需要连入互联网，借助轻量级客户端，例如手机、浏览器，就可以完成各种计算任务，包括程序开发、科学计算、软件使用乃至应用的托管。提供这些计算能力的资源对用户是不可见的，用户无需关心如何部署或维护这些资源，因此，这些资源被比喻为“云”。“云”就像是一个发电厂，只是它提供的不是电力，而是计算机的计算、应用和管理能力。只要通过网络进行连接，并得到授权，就可以使用这些能力和资源了。比如一个研发单位需要一份研究分析报告，上云计算服务中心平台购买就可以了，时间省了，成本也省了。一个广告公司需要一份市场调查报告，只要上云计算服务中心平台购买就可以了，因为上面“物联”着所有你所需要的调查信息，以及所有的信息调查公司。
5.结语
云计算作为一种新兴的计算模式，其高效、灵活、节能等特效可以帮助实现智慧地球的四大主题。放眼整个社会的发展，面对愈加复杂的应用需求，云计算这一新的模式将会越来越多地推动企业商业模式的变革和创新，推动我们的社会向“智慧地球”这一美好愿景前进。
参考文献：
［1］陈明，王锁柱.物联网的产生与发展［J］.计算机教育，2010，（12）：1-3.
［2］甘志祥.物联网发展中的初析［J］.中国科技信息，2010，（5）：94-96
［3］韩燕波，赵卓峰，王桂岭.物联网与云计算［J］.中国计算机学会通讯，2010.6，（2）：58-62.