论物联网与大数据、云计算、工业物联网、区块链
随着我们这个时代的飞速发展,物联网、大数据、云计算这些名词越来越频繁的出现在我们的生活中。看似高大上的,其实和我们的生活息息相关。本文介绍了物联网、大数据和云计算的关系和应用。还介绍了物联网和区块链。
(1)物联网
(1)什么是物联网?
物联网(IoT)是指通过信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外传感器、激光扫描仪等各种设备和技术,实时采集任何需要监控、连接和交互的物体或过程,采集声、光、热、电、机械、化学、生物、位置等信息,通过各种可能的网络接入实现事物。物联网是基于互联网、传统电信网络等的信息载体。它使所有可以独立寻址的普通物理对象形成一个互联网络。
(2)物联网的特点
物联网的基本特征从通信对象和过程来看,物与人之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可以概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
整体感知——可以利用RFID、二维码、智能传感器等传感设备感知和获取物体的各种信息。
可靠传输——通过互联网和无线网络的融合,实时、准确地传输物体的信息,实现信息的交换和共享。
智能处理——利用各种智能技术,对感知和传输的数据和信息进行分析和处理,实现智能监测和控制。
(3)物联网的信息处理功能
(1)获取信息的功能。主要是对信息的感知和识别,对信息的感知是指对事物状态的感知和敏感& # 039;属性及其变化方式;信息识别是指用某种方式表达你所感受到的事物状态的能力。(2)传递信息的功能。它的任务是发送、传输和接收信息,最后将获得的事物的状态信息及其变化方式从一个时间点(或空间点)传递到另一个时间点(或空间点),也就是通常所说的传播过程。(3)处理信息的功能。它指的是信息加工的过程,利用已有的信息或感知的信息生成新的信息,实际上就是决策的过程。(4)应用信息的功能。是指信息最终发挥效用的过程,有多种表现形式。更重要的是通过调整对象的状态及其变换方式,使对象保持在预先设计好的状态。
(4)关键技术
(1)射频识别技术
射频识别(RFID)技术。RFID是一个简单的无线系统,由一个询问器(或阅读器)和许多应答器(或标签)组成。它由标签耦合元件和芯片组成。每个标签都有一个唯一的扩展条目的电子代码,它被附加到一个对象上以识别目标对象。它通过天线将射频信息传输给阅读器,阅读器就是读取信息的设备。RFID技术使物体能够& quot说话& quot。
(2)传感器网络
MEMS是微机电系统的缩写。它是由微传感器、微致动器、信号处理与控制电路、通信接口和电源组成的集成微器件系统。其目标是将信息的获取、处理和执行集成在一起,形成一个多功能的微型系统,可以集成到一个大系统中,从而大大提高系统的自动化、智能化和可靠性。
(3)M2M系统框架
M2M是Machine-to-Machine/Man的缩写,是以机器终端之间的智能交互为核心的网络化应用和服务。它将使对象实现智能控制。M2M技术涉及五个重要的技术部分:机器、M2M硬件、通信网络、中间件和应用。基于云计算平台和智能网络,可以根据传感器网络获取的数据做出决策,改变对象的行为进行控制和反馈。
5)应用
物联网的应用领域涉及方方面面,在工业、农业、环境、交通、物流、安防等基础设施领域的应用。有力地推动了这些方面的智能化发展,使有限的资源得到更加合理的利用和分配,从而提高了行业的效率和效益。在家居、医疗健康、教育、金融和服务业、旅游等与生活密切相关领域的应用,极大地提升了服务范围、服务方式和服务质量,极大地改善了人们& # 039;的生活质量。
(6)现有的挑战
(1)技术标准的统一和协调
传统的互联网标准并不适合物联网。物联网感知层数据多源异构,不同设备接口不同,技术标准不同;网络层和应用层也因网络类型不同、行业应用方向不同而有不同的网络协议和架构。物联网建立统一的架构和技术标准是一个难题。
(2)成本问题
各国都积极支持物联网。看似百花齐放的背后,真正能大规模投入使用的物联网项目少之又少。比如实现RFID技术的最基本的电子标签和读卡器,其成本和价格已经无法满足企业的预期,性价比不高;传感器网络是一种多跳自组织网络,容易受到环境因素或人为因素的破坏。如果网络畅通,可靠的信息能够实时安全的传输,网络的维护成本就很高。
(3)管理平台问题
物联网本身就是一个复杂的网络系统,应用领域遍布各行各业,不可避免地会产生很大的交叉。如果这个网络系统不& # 039;如果没有一个专门的综合平台对信息进行分类和管理,就会出现大量的信息冗余、重复工作和重复建设,造成资源浪费。每个行业的应用都是独立的,成本高,效率低,可以& # 039;体现不出物联网的优势,必然会影响物联网的推广。物联网迫切需要一个能够整合各行业资源的统一管理平台,这样才能形成完整的产业链模式。
(4)安全问题。
传统互联网已经成熟,应用广泛,仍然存在安全漏洞。物联网作为一种新产品,架构更加复杂,没有统一的标准,各方面的安全问题更加突出。关键实现技术是传感器网络。在传感器暴露在外的自然环境中,特别是一些放置在恶劣环境中的传感器,如何长时间保持网络的完整性对传感器技术提出了新的要求,传感器网络必须具有自愈功能。这不仅受到环境因素的影响,也受到人为因素的影响。RFID是另一项关键技术,即提前将电子标签放入物品中,实现实时监控,这势必会暴露一些标签拥有者的一些个人隐私,个人信息的安全性存在问题。不仅仅是个人信息安全,现在企业和国家之间的合作也相当普遍。一旦网络遭到攻击,后果将更加不堪设想。如何在使用物联网的过程中实现信息化和安全性的平衡至关重要。
(2)大数据
(1)什么是大数据?
大数据(Bigdata)是指汇聚种类多、流量大、容量大、价值高、处理分析速度快的真实数据。大数据,或者巨量数据或者巨量数据资源,是指信息大到可以& # 039;不能在合理的时间内通过现有的干线进行检索、管理、处理和分类
数据一直以每年50%的速度增长,也就是说,每两年翻一番(Moore & # 039的大数据定律)。
2.有许多数据类型。
大数据由结构化和非结构化数据组成:
10%的结构化数据存储在数据库中
90%的非结构化数据,与人类信息息息相关。
3、处理速度快。
4.低价值密度和高商业价值
(3)大数据发展的三个阶段
(4)大数据的关键技术
(5)大数据计算模式
云计算
(1)什么是云计算?
云计算通过网络提供可扩展且廉价的分布式计算能力,用户只需在具备网络接入条件的地方,就能随时随地获得所需的各种IT资源。
(2)云计算的关键技术
云计算的关键技术包括虚拟化、分布式存储、分布式计算、多租户等。
(3)云计算数据中心
云计算数据中心是一整套复杂的设施,包括刀片服务器、宽带网络连接、环境控制设备、监控设备和各种安全设备。
数据中心是云计算的重要载体,为云计算提供计算、存储、带宽等硬件资源,为各种平台和应用提供运行支撑环境。
推动全国数据中心建设。
(4)云计算应用
公共安全管理、容灾备份、城市管理、应急管理、智能交通、社会保障等应用都可以部署在政务云中。通过集约化建设、管理和运营,实现信息资源整合和政府资源共享,推动政府管理创新,加快向服务型政府转变。
云教育可以有效整合幼儿教育、中小学教育、高等教育、继续教育等优质教育资源,逐步实现教育信息共享、教育资源共享、教育资源深度挖掘。
中小企业云使企业能够低成本建立财务、供应链、客户关系等管理应用系统,大大降低企业信息化门槛,快速提升企业信息化水平,增强企业市场竞争力。
医疗云可以促进医院之间、医院与社区之间、医院与急救中心之间、医院与家庭之间的服务共享,形成全新的医疗健康服务体系,从而有效提高医疗质量。
(5)云计算产业
云计算作为战略性新兴产业,近年来发展迅速,形成了成熟的产业链结构。行业涵盖硬件设备制造、基础设施运营、软件及解决方案供应商、基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)、终端设备、云安全、云计算交付/咨询/认证等环节。
大数据、云计算和物联网之间的关系
云计算、大数据和物联网代表了IT领域最新的技术发展趋势。它们既有区别又有联系。
(4)工业物联网
工业物联网可以定义为& quot机器、计算机和人利用商业转型获得的先进数据分析结果,实现智能化工业运营& quot。
在工业4.0(Industry 4.0)或& quot工业互联网& quot,工业物联网已经成为(IIoT)数字化转型中心舞台的一部分。数据是相关产品中的关键资产和生产资料,是全球互联产品(在整个生命周期)应用分析中必不可少的功能。
工业物联网是物联网最大和最重要的组成部分。虽然从支出角度看,消费应用是物联网最大的应用领域,但工业物联网的应用主要是在2018年开始的。尽管如此,在物联网的整个应用图景中,工业物联网仍然变得更加重要和先进。
工业物联网是指物联网在工业中的应用。互联网涵盖了工业物联网,但进一步延伸到企业的信息系统、业务流程和人员。
工业物联网是一种规范
互联网有两层含义。一是实现工业设备(生产设备、物流设备、能源计量、质检、车辆等)的互联互通。),企业的信息系统、业务流程、产品和服务,以及企业内部的人员,并实现企业IT网络与工业控制网络的互联,实现从车间到决策层的垂直互联。二是实现企业间上下游企业(供应商、经销商、客户、合作伙伴)的横向互联;从产品生命周期维度看,要实现产品从设计、制造到服务,再到报废回收再利用的全生命周期互联互通。未来,工业互联网将更加注重设计、研发和运营。d、制造、营销和服务等。通过全面整合,提升整个产业体系和运营效率。工业互联网最重要的是实现企业信息的数字化。