云计算概论:基础、技术、商务、应用(第二版)
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1.4 云计算与物联网、移动互联网

1.4.1 云计算与物联网

1.4.1.1 物联网

物联网(the Internet of Things)即物物相连的互联网。物联网通过把大量分散的射频识别(RFID)、传感器、GPS、激光扫描器等设备装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上,通过互联网联接起来,进而运行特定的程序,把感知的信息通过互联网传输到制定的处理设施上进行智能化处理,完成识别、定位、跟踪、监控和管理等工作,达到远程控制或者实现物与物的直接通信。物联网给物体赋予“智能”,可实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。国际电联报告提出,物联网四个关键应用技术是RFID、传感器、智能技术和纳米技术。

物联网的三种基本应用模式,即对象的智能标签、环境监控和对象跟踪、对象的智能控制。物联网的应用领域主要包括以下几个方面:运输和物流领域、健康医疗领域、智能环境(家庭、办公、工厂)领域、个人和社会领域等,具有十分广阔的市场和应用前景。比如车载GPS导航,把车联入一个网络中。大城市里公路上的路况指示牌,后端也是物联网。指示牌之所以会知道哪里比较通畅(绿色),哪里拥挤(黄色),哪里堵塞(红色),就是因为在公路上装备了诸多测速感知器。这些感知器通过测量过往汽车的速度,并回传数据,从而在指示牌上输出了交通状况。

物联网的四大组成部分:感应识别、网络传输、管理服务和综合应用。其中网络传输和管理服务会用到云计算,特别是“管理服务”这一项。因为有海量的数据存储和计算要求,使用云计算可能是最经济实用的一种方式。因此,云计算可为物联网提供支撑平台。物联网基于云计算平台和智能网络,依据传感器网络用获取的数据进行决策,改变对象的行为进行控制和反馈。

作为物联网的“后端”支撑关键,现有的云计算技术还不能够满足具有实时感应、高度并发、自主协同和涌现效应特征的物联网“后端”的需求。为此,需要在云、服务计算、网格、Web2.0等现有工作基础上,针对大量高并发事件驱动的应用自动关联和智能协作问题,对物联网后端信息处理设施的整体架构进行设计优化。避免过早地建立过于庞大和理想化的体系导致更多“孤岛”,更难以形成全面互联互通的物联网智能应用网络,而应该重视典型应用和价值牵引的作用,从“行业云”入手。

目前物联网最大的问题在于标准混乱,包括接口的标准和数据模型的标准。因此要实现物联网上局域网的互联互通还需要加快物联网行业标准的制定。

1.4.1.2 智慧地球

IBM推动的“智慧地球”,即云计算+物联网。IBM智慧地球的核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式,以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。如今信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合,使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。智慧方法具体有以下三个特征:更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化。

(1)更透彻的感知 超越传统传感器、数码相机和RFID的更为广泛的一个概念。具体而言,它是指利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程。通过使用这些新设备,从人的血压到公司财务数据或城市交通状况等任何信息都可以被快速获取并进行分析,便于立即采取应对措施和制定长期规划。

(2)更全面的互联互通 通过各种形式的高速高带宽的通信网络工具,将个人电子设备、组织和政府信息系统中收集和储存的分散信息及数据连接起来,进行交互和多方共享,从而更好地对环境和业务状况进行实时监控,从全局的角度分析形势并实时解决问题,使得工作和任务可以通过多方协作来得以远程完成,从而彻底地改变了整个世界的运作方式。

(3)更深入的智能化 深入分析收集到的数据,以获取更加新颖、系统且全面的洞察来解决特定问题。这要求使用先进技术(如数据挖掘和分析工具、科学模型和功能强大的运算系统)来处理复杂的数据分析、汇总和计算,以便整合和分析海量的跨地域、跨行业和职能部门的数据和信息,并将特定的知识应用到特定行业、特定的场景、特定的解决方案中以更好地支持决策和行动。

1.4.1.3 智慧行动方案

IBM在中国提出了六大领域的智慧行动方案,包括智慧的电力、智慧的医疗、智慧的城市、智慧的交通、智慧的供应链、智慧的银行业。以下简要说明之。

(1)智慧的电力 赋予消费者管理其电力使用并选择污染最小的能源的权力,这样可以提高能源使用效率并保护环境。同时,它还能确保电力供应商有稳定可靠的电力供应,亦能减少电网内部的浪费。这些确保了经济持续快速发展所需的可持续能源供应。

(2)智慧的医疗 解决医疗系统中的主要问题,如医疗费用过于昂贵难以负担(特别是农村地区)、医疗机构职能效率低下以及缺少高质量的病患看护。解决这些问题可以推动构建和谐社会,因为只有市民健康才能劳动并创造价值。

(3)智慧的城市 中国的商用和民用城市基础设施不完善、城市治理和管理系统效率低下,以及紧急事件响应不到位等问题亟须解决。城市是经济活动的核心,智慧的城市可以带来更高的生活质量、更具竞争力的商务环境和更大的投资吸引力。

(4)智慧的交通 采取措施缓解超负荷运转的交通运输基础设施面临的压力。减少拥堵意味着产品运输时间缩短、工人交通时间缩短、生产力提高,同时更能减少污染排放,更好地保护环境。

(5)智慧的供应链 智慧的供应链致力于解决由于交通运输、存储和分销系统效率低下造成的物流成本高和备货时间长等系统问题。成功地解决这些问题将刺激国内贸易,提高企业竞争力,并将助力经济的可持续发展。

(6)智慧的银行业 提高中国的银行在国内和国际市场的竞争力,减轻风险,提高市场稳定性,进而更好地支持小公司、大企业和个体经营的发展。

有人说,物联网是“雾”,云计算是“云”,云计算和物联网都是现有ICT技术的提升,尤其是技术和理念的提升。云计算平台相当于物联网的“大脑”,它接受物联网众多设备传来的信息,通过处理后,再控制和管理其实现特定的服务;而云计算的高级阶段也将具有物联网服务能力。两者具有交互辉映的关系,同样都是未来15年ICT产业发展的两条主线。

1.4.2 云计算与移动互联网

互联网和移动通信网是当今最具影响力的两个全球性网络。移动互联网融合了两者的优势,而云计算可以因其优势为移动互联网的发展与应用助力。

随着移动网民数量的增长以及智能手机、平板电脑、社交网络的普及,移动终端和移动网络环境不断改善,移动商务与移动营销必将随着移动互联网市场规模的增长快速发展。

首先,庞大的移动互联网用户群背后需要强大的技术支撑,云计算可以为移动互联网用户提供按需付费、灵活扩展的云服务。云计算作为宽带移动互联网上的新趋势,将成为移动世界的一股爆发力量,最终成为移动应用的主导运行方式。通过云计算技术,软硬件获得空前的集约化应用,传统PC的功能可以通过移动终端来实现。云计算带来的软硬件设施成本节约可为中小企业带来福音,为消费者带来便捷和舒适。云计算将应用的计算和存储从终端迁移到服务器的云端,从而弱化对移动终端设备的处理能力要求。只要配备强大的浏览器(云计算模式下的操作系统),后台云计算的计算和存储能力可以解决手机存储量有限和丢失信息的问题。

其次,移动通信网络运营商可以运用云计算的特性更好地整合资源,节约成本,更加快捷、方便、灵活地响应客户的需求。移动通信运营商的业务繁多且网点分布规模大,其网点和用户遍及全国,管理起来难度很大。而云计算可以将这些网点统一起来,低成本、快速地提供更多的云服务。目前中国移动已经推出了自己的BigCloud计划,实现移动服务的云迁移。万网等公司也在为中小型移动互联网企业提供云解决方案。

另外,全球电子商务的发展趋势是其移动化。尤其是随着3G和4G业务在全球范围内的逐渐普及,移动互联网带宽的增加所带来的技术驱动力极大地促进了移动电子商务的发展和应用。这将进一步融入云计算的价值。