時間：2023-07-14 17:36:25
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇云計算的基本架構，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：云計算；數字圖書館；服務平臺；架構設計
中圖分類號：TP391 文獻標示碼：A 文章編號：2095-1302（2014）02-0080-02
0 引 言
云計算具有超大規模、虛擬化、高可靠性、易用性、高可擴展性、按需服務、廉價等優點，因此，研究人員已經探索將云計算技術應用到數字圖書館服務共享平臺建設中，以提高資源共享度。喻昕、王敬一[1]提出了一種數字圖書館云服務平臺的架構模型，并設計了服務平臺管理、運行機制。裴紅羅[2]等提出了一種基于云計算的數字圖書館平臺架構，該平臺架構分為模型數據庫、控制算法層和表現應用層。陳宮、牛秦洲[3]采用Eucalyptus和Portlet 等技術，實現了一種基于云計算的數字圖書館信息服務平臺。在我國，數字圖書館建設主要集中在高校，但目前關于數字圖書館云計算平臺架構的研究，幾乎都將平臺定位于學術資源共享，而忽視了平臺可以為數據挖掘、基因序列測定、天文信號分析等需高性能計算支撐的工作提供計算資源，此外，研究都沒有涉及云計算平臺的實現技術。因此，本文提出一種基于云計算的數字圖書館服務平臺的架構及實現技術，為高校自主建設數字圖書館云服務平臺提供參考。
1 云計算
Voorsluys等[5]介紹了多個云計算架構，其中普遍被認可的云計算通用基本架構如圖1所示。其中：IaaS（Infrastructure as a service）表示基礎設施即服務，基礎設施由虛擬機、服務器、存儲設備、網絡設備、負載均衡設備等組成；PaaS（Platform as a service）表示平臺即服務，PaaS層包括數據庫、Web服務器和開發工具集等；SaaS （Software as a service）譯為軟件即服務，SaaS層屬于應用層，為云用戶提供各種軟件服務。例如，Google APPEngine實際上提供了PaaS服務；Amazon的云服務包括：EC2、S3存儲服務和Elastic Beanstalk，從技術架構來看，前兩者屬于IaaS，而Elastic Beanstalk則屬于PaaS。
圖1 云計算的基本架構
1.2 云計算平臺發展趨勢
Google、Amazon等公司提供的云計算平臺無法滿足不同用戶的特定需求，所以，很多機構（如美國國防部）開始構建私有內部云。一些小公司也致力于幫助客戶構建云，如3Tera公司聲稱能夠提供許多Amazon沒有的管理服務，自主建設私有云已經成為一種潮流。Xen等開源平臺及軟件的出現，使得學術界、中小企業自主搭建中小型云平臺成為可能[6]，也為自主建設數字圖書館云服務平臺提供了一種更加貼近實際需求的選擇。
2 基于云計算的數字圖書館服務平臺架構
本文提出的基于云計算的數字圖書館服務平臺架構如圖2所示，平臺由物理資源層、虛擬化資源層、數據層、服務層和用戶層組成，可以滿足用戶對于存儲資源、計算資源和網絡資源的需求。
用戶層 服務匯總、服務個性化定制、不同訪問設備兼容
服務層 用戶管理、安全管理、資源管理、借閱、檢索、書刊推薦、專題訂閱等
數據層 異構數據庫及數據庫訪問模塊
虛擬化資源層 存儲資源、計算資源、網絡資源
物理資源層 服務器、存儲器、網絡設備等
圖2 基于云計算的數字圖書館服務平臺架構
2.1 物理資源層
最底層的物理資源主要包括服務器、存儲器、網絡設備等。物理資源的規模與結構相對固定，難以支持多變的服務需求，需要通過虛擬化方式將其整合，以便為上層服務。
2.2 虛擬化資源層
利用虛擬化技術將各種物理資源整合（或劃分）并轉換為相應的虛擬化資源，為云計算平臺提供了資源調配上的靈活性，提高了資源利用率。虛擬化資源層包括存儲資源、計算資源、網絡資源等。存儲資源通常由網絡文件系統和分布式存儲技術實現。計算資源主要包含 CPU 資源和內存資源。網絡資源虛擬化抽象隔離了網絡中的路由器、交換機、網絡端口以及其他物理元素的網絡流量，將每個物理元素用虛擬表示形式代替，虛擬網絡元素配置靈活，能夠滿足特定需求。
物理資源層和虛擬化資源層共同組成了基礎設施層。為降低建設成本，可以采用開源技術構建基礎設施層，從功能、虛擬化技術支持程度和商用評估三個方面綜合來看，OpenStack是構建基礎設施層的理想選擇[7]。作為開源云端運算軟件的典型代表，OpenStack具有良好的靈活性、擴展性和兼容性，采用分布式和異步的體系結構，支持多種局域網管理方式、虛擬機鏡像和實例管理、iSCSI 存儲容器管理等，能幫助用戶快速構建云基礎設施，已有超過 100 多個全球領先的 IT 公司參與了OpenStack項目。
2.3 數據層
數據層包含各種異構數據庫和數據庫訪問模塊。數據庫軟件種類繁多，既有商業化的數據庫軟件，也有開源的數據庫軟件，不同的數據庫軟件依賴于不同的操作系統，如SQL Server只能運行在Windows平臺上，無法與Unix兼容。在云計算環境下，各數字圖書館組成聯盟有利于資源最大程度的共享，作為網絡節點的數字圖書館，其節點異構性是不可避免的。數據庫訪問模塊（也稱為信息集成模塊）用于屏蔽各種數據庫的差異性，并提供訪問接口，便于上層服務完成對異構數據庫的操作，可以利用Java持久化API等技術實現這個模塊。Java持久化API簡稱JPA是Java EE 5規范中用于對象/關系映射的一組API，它使得對象（構成上層服務的基本組件）持久化更加規范和容易實現。
2.4 服務層
服務層由用戶管理服務、安全管理服務、資源管理服務、借閱服務、檢索服務、書刊推薦、專題訂閱等模塊組成。用戶管理服務實現用戶的增加、刪除、修改、查詢，并通過角色劃分賦予各用戶以不同的權限。安全管理服務完成用戶身份認證，按角色來區分訪問控制。資源管理服務負責存儲資源、計算資源和網絡資源的管理，包括調度、動態部署、配置和回收。借閱服務實現紙質圖書資料的管理。檢索服務滿足學術資源的檢索、下載，書刊推薦和專題訂閱等則實現個性化服務。
服務層的實現可采用J2EE平臺。J2EE是當前的主流平臺之一，具有支持異構環境、可伸縮性強、采用多層的分布式服務模型等優點，開發J2EE的工具很多（如Eclipse），這些工具通常都提供向導、上下文幫助、可視化工具及代碼自動生成等功能，可避免不必要的重復編碼，幫助開發人員快速構建應用程序。
2.5 用戶層
用戶通過門戶訪問云服務，而訪問方式卻各不相同，可以分Web服務、Web應用、外部服務和非Web應用等，因此，需要實現內外部服務的匯總、服務個性化定制以及針對計算機、手機、平板電腦等不同設備的顯示。實現技術可以采用JSF（JavaServer Faces），JSF提供了一種以組件為中心的用戶界面（UI）構建方法，采用基于組件和事件驅動的開發模式，為Java Web應用程序開發帶來了極大的便利，使得開發人員可以專注于業務邏輯，加速Web應用程序的構建。
3 結 語
作為圖書館的主要依托單位，各高校應該將最新的云計算技術應用于數字圖書館或聯盟的建設，構建云服務平臺，實現資源大范圍共享，減少重復建設。在經費有限的情況下，高校可以充分利用研發人員優勢，自主建設云服務平臺。本文分析了高校對于云服務平臺的主要需求，提出了基于云計算的數字圖書館服務平臺架構模型，詳細說明了架構模型每層的構成及功能，在研究主流開發技術的基礎上，介紹了架構的實現技術，選用的技術具有成熟度高、兼容性強、研發難度低等特點，適合于快速構建云服務平臺，可以為今后的建設工作提供參考和借鑒。
參 考 文 獻
[1] 喻昕，王敬一. 基于云計算技術的數字圖書館云服務平臺架構研究[J]. 情報科學， 2011， 29（7）：1049-1053.
[2] 裴紅羅，王運圣，江洪濤，等. 基于云計算的數字圖書館平臺架構設計[J]. 中國農業科技導報， 2010， 12（6）：126-129.
[3] 陳宮，牛秦洲. 基于云計算的數字圖書館信息服務平臺[J]. 情報科學， 2012，30（5）：684-687.
[4] 倪煜佳. 基于云計算的圖書館聯盟服務平臺構建研究[D]. 長春：東北師范大學， 2012.
[5] VOORSLUYS W， BROBERG J， BUYYA R. Introduction to Cloud Computing [M]. New York， USA： Wiley Press， 2011.
[6] 丘群業. 企業私有云計算基礎架構研究與設計[D]. 廣州：華南理工大學， 2012.
[關鍵詞]云計算；云管理；ITIL技術
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.000
[中圖分類號]TP277 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2016）16-00-01
1 云計算概述
云計算在當前的技術領域，尚未有明確的定義，諸多企業給出了自己對云計算的理解，現階段廣為接受的是美國國家標準與技術研究院（NIST）定義，云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，資源能夠被計算資源共享池予以快速提供，只需投入很少的管理工作或與服務供應商進行很少的交互。
根據企業私有云建設分析，需要在計算機中建立分布式的布置，能夠遠程進行控制和維護，從而可采用類似于互聯網的方式實現運營，也就能夠按照需求在應用過程中切換資源，并進行相應的計算機訪問和存儲。
云計算能提供資源，能采用虛擬化的計算方式，讓用戶通過網絡獲得相應的支持和幫助。其中，云計算往往包含數據中心，并且通過數據中心能夠實現對資源的回收、配置、部署及管理等功能。
2 ITIL融合應用
當前的IT領域中，ITIL是應用最為廣泛的IT服務管理實踐指南和實際標準，能夠為信息技術提供良好的架構支持。同時，在云技術的支持下，還能夠通過該技術實現自動化的管理，即云管理平臺，具體內容如下。
2.1 ITSM方法論
ITSM應用能夠圍繞客戶，以流程為導向，并且結合IT的業務提供服務，實現相應的功能支持，提升了IT的信息技術能力。通過云計算機提供平臺，能夠為IT系統運營提供有力的支持，保證云服務商能夠在系統中獲得相應的數據支持，滿足當前用戶的功能訴求，這就對ITSM提出了更高的要求。
2.2 ITIL框架
在1980年左右，CCTA率先研究并推廣應用了IT服務管理標準庫，也就是當前的ITIL，并且在后來的應用IT管理中獲得了長遠發展，也促使英國IT管理呈現完善化的發展形勢，從而讓ITIL框架成為英國IT管理中的基本架構。
2.3 基于ITIL的云計算策略
在云計算的應用中，需要結合具體的應用環境提供相應的功能要求，根據ITIL V3改進服務戰略、服務設計、服務轉換、服務運營與持續服務這5個階段，能夠完善云計算策略，從而提升ITIL與云計算的融合程度，具體分析如下。
2.3.1 IT服務戰略
企業IT管理需要綜合分析企業的IT資源問題，并按照框架分析當前的治理方案，提升IT的云服務能力，綜合應用云服務來實現整體發展戰略。同時，需要在業務開展中結合云服務的特征和需求，應用模型來實現對平臺服務的支持，從而滿足云服務對企業的綜合發展的支持。
2.3.2 IT服務設計
根據企業的IT服務流程，能夠改造企業IT資源，從而集中資源完善IT服務模型，建立符合業務發展的云服務SLA，并結合服務項目實現云服務和需求的對接，從而能夠保證云服務的穩定運行，具體實現過程如下。
（1）實現自動化部署。根據IT領域內的工作，將操作難度較大的流程轉化為自動化的過程，從而能夠有效地降低工作負荷，提升工作服務質量，改善IT服務的自動化功能。
（2）彈性擴展動態資源。通過結合業務需求，優化云計算的資源構成，使云計算彈性擴展，從而將動態智能調整作為IT服務的重要支持。
（3）組織優化業務形式。根據組織的運營模式，在發展中優化組織形式，拓展應用服務，加快結構轉型，促進IT業務的發展，將組織架構與IT服務相結合，從而滿足業務對組織發展的要求。
2.3.3 IT服務轉換
IT部門與云服務商需要按照職責劃分進行相應的工作，按照要求制訂相應的工作服務計劃，根據計劃服務來提升轉換能力及組織配置能力，及時地提高服務變更能力。在云服務商的管理中，積極地探索并實現相關協議的變更和。
2.3.4 IT服務運營
在IT服務的制度化建設中，需要按照云服務的運營加強相關內容的建設，完善企業內部管理標準，實現對服務商的綜合監管，保證云服務提供商運營的規范性，保證所有業務的運行能夠在業務范圍內。同時，在運營中構建完善的服務團隊，提供良好的技術支持，及時地監管運營成本，在保證工作質量的前提下盡可能降低成本。
2.3.5 持續服務改進
IT部門需要提高服務水平，能夠及時地對云服務商的工作提出要求，督促其做出相應的改進，幫助其建立完善的服務體系。同時，在監管中IT部門需要制定全面的管理體系，優化內部的配置，提升內部的維護能力。
3 結 語
本文通過分析云計算的基本原理，詳細闡述了ITIL標準中的云計算策略，從而為企業IT管理能力的提高提供支持。同時，按照云計算的發展要求，云端化是未來的主要發展方向，云計算提供商也應在該方面加強管理。
參考文獻
[1]馮建平，吳麗華.“云計算”技術和“云計算”服務模式――全球信息化發展的未來[J].信息系統工程，2009（11）.
【關鍵字】 云計算 科普資源 平臺
云 計 算 提 供 的 服 務 類 型 大 致 可 分 為 三 類 ，基 礎 設 施 作 為 服 務（IaaS，Infrastructure as a Service）；平臺作為服務（ PaaS，Platform as a Service）；軟件作為服務（SaaS，Software as Service）。
1）IaaS，是一種通過互聯網向用戶提供硬件設備等基礎資源服務的模式。用戶可以根據自己的需求，動態申請或釋放節點，IaaS是以龐大的服務器群作為支撐的，用戶可以“無限量”地按需申請資源。
2）PaaS，是一種通過互聯網向用戶提供應用程序的運行環境的模式。用戶只要遵循特定的編程模型，便可配置托管環境，控制和部署應用程序和服務， PaaS 與基于數據中心的平臺進行軟件開發進行比較，費用要低廉很多。
3）SaaS，是一種通過互聯網向用戶提供運行在云計算基礎設施上的應用程序的模式。用戶可以通過功能簡單的瘦客戶，如瀏覽器等訪問云平臺，而不需要控制和管理底層的云基礎設施。
一、云南省科普資源云平臺基礎架構設計
基礎設施層對應的是云基礎設施即服務（IaaS）。在云平臺基本架構的基礎實施層中，可分細分物理層和虛擬層兩層。其中，物理層包含的是計算機、服務器、存儲器、網絡設備等硬件設備。這些硬件設備通常存在著某種程度的差異性，如型號、規格等，但通過虛擬化技術的處理后，可以把這些硬件設備之間的差異性屏蔽，通過虛擬化處理，新老設備可以共存。這些硬件設備經過虛擬化處理后形成的資源可以看作一個龐大的資源池。資源池的資源可以按需分配，從而實現快速提供虛擬機器或物理機器，迅速部署環境和均衡工作負載。把物理層的資源虛擬化后形成的虛擬層，基礎設施層可以靈活地為上層提供各種虛擬的服務，實現強大的計算能力和海量的數據存儲。通過云管理工具，基礎設施層可以靈活地分配和回收虛擬資源，為在基礎設施層上部署各種服務提供幫助，用戶可以在基礎設施層上構建各種平臺和應用。基礎設施層對應的服務為 IaaS，作為一個平臺的虛擬化環境，可以通過本地部署的云計算平臺提供，也可以由第三方云服務供應商提供。
云平臺層對應的是平臺即服務（PaaS），架設在基礎設施層之上的，提供的是平臺即服務（PaaS）的解決方案，由一系列軟件資源組成，為用戶提供開發和運行應用系統的環境，并具有對其監管控制的功能。
云應用層對應的是軟件即服務（SaaS）。在云計算的服務模式中，云應用層集合了所有應用軟件的集合。這些應用軟件建立在基礎設施和平臺層之上，是由Internet 或本地網絡提供給用戶。這些服務可以通過瀏覽器直接訪問，也可以通過瘦客戶端調用開放的 API。
由于云南省科協信息化起步較早，相應的應用系統龐大且復雜，為保證高效的投資和資源合理的應用，采用統一規劃、分步實施的策略逐步的完成從資源、數據、應用的逐層升級，本次建設主要以完成建設基礎的Iaas為主要目標。
二、云南省科普資源云平臺網絡架構
1）上部為公眾查詢和政府監管通過互聯網訪問；
2）中部為數據中心核心網絡區域：2臺核心交換機網是萬兆網口，而互聯網帶寬是千兆網口，所以通過兩臺接入交換機做網絡對接；兩個防火墻實現數據安全隔離，安全網關；核心網絡區域是數據中心共同使用。
關鍵詞：智慧城市；云計算；互聯網
目前大規模城市化已經成為現在城市發展的趨勢，那么如何在大規模城市化中確保食品、藥品、以及人的安全，構建安全有效的監控網絡，；如何滿足人們在教育、衛生、醫療方面的需求，科學有效的規劃城市基礎設施，；如何推動城市產業結構的調整，推進節能減排工作的進行；如何快速應對城市當中的突發事件等等，這一系列的問題成為當今大規模城市化中亟需解決的問題。傳統的技術和管理方法已經無法滿足現代這個社會的要求，這時新一代的只能技術和信心技術走入我們的實現，讓我們對城市結構、城市功能、城市定位有了全新的認識。“智慧城市”這一概念便是在這樣的一個背景下產生的。建設智慧城市已經成為現在城市建設的必要的內容。
一、智慧城市建設
智慧城市是指城市向著更深層次的信息化發展，利用先進的信息技術構建城市的基礎設施，讓城市管理變的更加簡單、有效。為城市生活的居民提供一個人和人、人和物、人和社會和諧共處的良好環境。讓城市具有智能協同、資源共享、互聯互通、全面感知的特點。實現對城市智慧化服務和管理。最近幾年，隨著移動互聯網、物聯網、云計算等等新技術的興起，智慧城市的實踐研究也在不斷的進步。如何利用移動互聯網、云計算、物聯網等等技術解決現在大規模城市化中的問題，全面提升城市在民生、政務、產業方面的水平，已經成為現代城市發展的一個重要課題。
物聯網技術在現代信息技術中扮演著重要的角色，它將具有移動終端、RFID、傳感器等等智慧化模塊的末端設施，通過短距離通信、有線長距離或者無線和設備之間實現互聯互通。滿足智慧城市對城市資源的智能化管理。利用互聯網將城市設施中無處不在的智慧化傳感器有效的連接起來，從而實現對城市全面感知，實現物聯網和“數字城市”的融合。對教育、城市服務、公共安全、生態環境、政務、民生等等各方面的需求做出智能化的決策支持，讓智慧城市真正做到“智慧化”。
除此之外智慧城市還需要云計算技術的支持，它可以認為是智慧城市的“大腦”。所謂云計算以互聯網的計算方式為基礎，讓智慧城市應用系統根據自身的需求，從由大量計算機構成的資源詞中獲取與之相適應的軟件服務、存儲空間以及計算能力，提高對系統資源的利用效率。所以物聯網技術和云計算技術都是智慧城市建設中重要的組成部分。
二、基于云計算的智慧城市架構
智慧城市是由物聯網技術、云計算技術和數字城市相互融合而產生，智慧城市發展的目標就是形成一個系統的、龐大的物聯網，將感知設備應用到城市的每個角落，并通過后臺強大的計算機完成對大量數據進行整合處理，進而實現智慧城市給城市的服務和管理帶來的巨大改變，如下圖1所示，智慧城市架構可以分為4個部分，分別是智慧英曾、應用支撐平臺、網絡層、感知層。
其中感知層通過具有RFID、攝像頭、傳感器等模塊的設施收集信息，并將這些設施收集的信息通過網絡傳輸到數據中心。數據中心平臺具有強大的計算能力、存儲能力、決策能力、管理能力，并包含了涉及各個行業的專業數據庫，能夠為校園、環保、交通、政務等一系列智慧應用提供數據信息上的支持。傳感器終端將收集的大量信息傳輸數據中心，數據中心通過傳入信息的整合分析，進而實現智慧城市應用的智能化。在傳統的城市架構中，其具有的硬件服務器已經無法滿足對大量數據的管理和處理，在物聯網的傳輸層和應用層中應用云計算，讓云計算為智慧城市服務，很好的解決了大量數據的計算和存儲問題。同時在一定程度上大大提高了智慧城市應用系統的運行效率。
智慧城市的建設的目的是為了實現對大量數據信息的共享和高度整合，而云計算的特點就很好的符合智慧城市建設。因此以物聯網技術和云計算技術基礎的智慧城市架構如下圖2所示。
該系統主要有云安全層、智慧城市運營支撐體系、基礎設施層、云服務平臺及應用層、門戶層組成。
1.云安全層 云安全層涉及智慧城市的方方方面，確保智慧城市中應用系統能夠正常的運行。
2.智慧城市運營支撐體系 該體系是針對智慧城市應用的新特性建立的，保證了智慧城市應用系統正常的運行。
3.基礎設施層 智慧城市是基礎設施層的底層，云計算基本架構為基礎設施層，其中包括兩個部分，一個是基礎資源，另一個是只能接入，其中基礎資源是建立各個行業準也數據庫，各個智慧城市應用結合自身的需求進行存取，在一定程度上提高的資源的利用率，實現了資源的高低協同和共享。智能接入包括基礎通訊網絡和物聯網感知設備，保證智慧城市應用系統的接入。
4.云服務平臺和應用層 智慧城市的中間層是一個云服務平臺。主要針對智慧城市應用系統而設置的，在這個服務平臺上不但可以實現城市資源信息的共享和管理，還可以一些智慧城市應用，除此之外，依靠其強大的信息整合能力，還可以為用戶提供科學合理的決策。智慧城市應用系統主要表現在三大領域，分別是智慧產業、智慧民生、智慧政府。通過智能化、精細化的智慧城市應用，滿足各個領域對信息化提出的各種需求。
5.門戶層 門戶層是向用戶、企業以及政府展示各種智慧城市應用成果，同時這一層還為城市居民感受智慧城市應用系統提供了一個平臺，在這里城市居民可以享受到各種智慧化的城市應用。
物聯網技術是對互聯網技術的拓展和延伸，物聯網技術使得網絡變的更加互聯互通，在智慧城市建設中扮演著重要的角色，但是因為網絡終端存儲和計算能力都無法滿足需求，云計算技術強大存儲、計算、信息整合能力，正好解決了這一問題，不僅實現了對大量數據的計算和儲存，同時還具有一定的安全性。因此智慧城市的建設也需要云計算技術作為支撐。通過應用物聯網技術和云計算技術，讓智慧城市真正“智慧化”。
結束語
智慧城市已經成為全球城市發展的一種趨勢，為了保證智慧城市的發展，實現城市資源的智能化管理，就需要需要物聯網技術、云計算技術、移動互聯網技術作為支撐，使得原本無法實現得城市服務和管理得以實現，讓城市真正“智慧化”。
參考文獻
[1] 吳余龍，艾浩軍.智慧城市――物聯網背景下的現代城市建設之道.電子工業出版社，2011
由于起步較晚、技術積累較為薄弱，多年來，在國外主流基礎軟件形成的技術、知識產權、市場等多重壁壘限制下，我國基礎軟件發展一直處于弱勢。通過開放式開源來發展我國自主可控的基礎軟件是當前最為行之有效的重要路徑。
開放式開源主要是相對封閉式開源而言，正如Linux開源一樣，所有用戶均可以通過網絡等多種途徑免費獲取，并且可以任意修改其源代碼，能夠充分借助社會力量，通過支持開發者自由開發、修改、測試自己的軟件，獲得開源性、共享、自由等特征，為軟件開發提供高度的靈活性和敏捷性。
一、開放式開源能夠有效保障基礎軟件安全發展
當前在國內外信息安全形勢日趨嚴峻的環境下，發展自主可控的基礎軟件成為我國軟件產業發展的重要任務。但嚴格來講，“自主”并不一定“可控”，尤其是“封閉式”的自主更難以達到這一目標。例如，Linux在剛開始應用的時候，曾被認為是安全性較高的操作系統，但隨著應用不斷普及和深入，其遭受的安全攻擊呈現日趨上升的態勢。由此可見，“封閉式”的自主只有在產品沒有影響力的萌芽階段或許有效，一旦產品得到認可和大規模的推廣，就必然存在一些別有用心的人企圖通過鉆研、發現并利用產品漏洞，從而獲取更多不正當的利益。因此，單純依托某家或某幾家企業的“封閉式”基礎軟件研發模式其實并不安全可控，所研發出的軟件一旦普及應用，漏洞就必然會被發現，隨之引發的安全威脅甚至會超越現有商業化基礎軟件。惟有像Linux一樣實現開放式開源，才能充分利用全社會力量發現和暴露漏洞，也才能在更短時間內修補漏洞，更快地提高基礎軟件的安全性。
二、開放式開源能夠有效降低入門門檻，更好地滿足用戶個性化、差異化需求
在云計算創新應用中，大多數組織機構通過開源工具來構建云計算基本架構，通常采用OpenNebula來打造私有云，可以避免使用商業軟件而支付高額的授權許可費。另外，開放式開源軟件本身可以允許高度定制化，技術提供商正是基于這一特征，打造差異化的云服務來滿足不同客戶的需求。例如荷蘭超級計算中心SARA的高性能云基礎設施就是基于開源軟件來構建的，已經能夠實現分布式文件系統、分布式海量數據倉庫、分布式計算框架、集群管理、云存儲系統、彈性計算系統、并行數據挖掘工具等關鍵功能，為特定細分市場提供新的云計算商業模式，很好地滿足了行業客戶的需求。
三、開放式開源能夠有效提升基礎軟件的靈活性、互操作性以及質量
一是開放式開源軟件具有較強的自由性和靈活性，用戶可以根據自身決策并通過軟件來實現既定目標，同時可以結合具體需求讓全球范圍內的開發人員和用戶社區來共同幫助。二是開放式開源軟件能夠比專有軟件更好地遵守開放標準，能夠增強與其他企業、計算機和用戶之間的互操作性，不再受到專有數據格式的限制。三是開放式開源軟件能夠更加貼近用戶需求，提升軟件的質量和水平。用戶能夠參與開源軟件的開發，使得用戶和開發人員共同創造滿足自身需求的產品。開放式開源軟件的開發過程是眾多開發人員和用戶共同努力，不斷改善和優化的過程，這些產品的創新和功能都將有所增強。
1供電企業信息管理系統云計算的應用
云計算平臺是一個實體，這個實體是由互聯網將電力用戶和電力設備之間相互聯系組成的，另外還涵蓋了云計算的控制中心和所有整合的信息資源。控制中心管理著整個系統的進行職能劃分，即基本的構架主要分成6個部分：①網頁層，主要負責實現電力系統云計算的平臺網站的站點，該站點是電力用戶能夠訪問云計算平臺的保證；②負荷分配層，該結構可以成為整個品臺中的大心臟，它能夠將將用戶的電力需求任務進行劃分然后在分別配給各個子系統進行計算和存儲，相應的它的功能還包括將電氣計算設備和電氣存儲設備，同時還能夠將邏輯層的信息計算結果進行整合，最終將所得的結果反饋給用戶的客戶端；③計算的邏輯層，該結構的主要功能就是將各項計算的任務和分配的方式控制在某一個計算設備中進行相應的計算，同時計算完成之后還要將所得的計算結果進行返還；④數據的管理層，主要功能就是控制存儲設備對數據進行讀寫等操作；⑤物力計算的設備層主要就是對分配的并制定的各項計算任務進行計算的操作；⑥存儲設備層就是將計算所得的結果進行儲存以備后用等。當電力用戶的電力需求一經傳達立即將該任務劃分成幾個子任務，然后再將各個子任務通過互聯網將任務直接劃分給快速計算設備，計算完成之后將結果在傳輸至控制中心，然后立即反饋給用戶。
2云計算技術的軟件支持
相比于傳統的信息管理系統，電力系統的云計算方式能夠在線進行儲存空間的擴展和計算功能的升級，但是該系統對于軟件的靈活性要求也非常高。目前在供電企業中所使用的高級軟件為SOA，SOA能夠將滿足供電企業的云計算信息化管理需求，將管理系統中的每一項功能進行包裝，這個種包裝成服務形式的功能各自間保持獨立，為了保持各個獨立服務之間的聯系，我們可以通過可擴展的標記語言XML進行，因此如果在使用的過程中某一個功能需要進行更新，那么可以直接將相對應的服務進行更新便能夠滿足需求。SOA軟件所組成的新型信息化管理構架能夠將各個服務進行自由的組合，然后根據需求快速的形成一個新的管理模式。在具體的使用過程中如果我們將潮流計算功能利用SOA包裝成一個服務類型，因此便可以應對更多的需求從而進行潮流計算任務，該任務就是將電力服務和潮流計算服務進行在線整合。在云計算信息管理平臺中使用SOA軟件能夠大步提升軟件的升級和開發速度與此同時促使管理系統更加的靈活。
3云計算應用實例
在我國電力系統中最為明顯的特點就是各省之間的電力信息管理系統各自獨立，因此省電網調度中心掌握著轄區內的詳細的電網信息，但是對于相鄰的電網模型則只是一個簡化版的，通過對云計算的使用便能夠將現有的數據和計算資源進行整合，然后賦予電力系統超強的信息計算能力，對于信息資源云計算還能夠通物理隔離的方法進行計算和存儲。應用實例介紹：某省的供電企業信息管理由4個基本架構組成，分別是①基本儲存層，就是最為基礎的配電網絡的變電站，其主要職能就是監控配電網絡的運行狀態和存儲配電網絡的基礎數據；②基礎的管理層，基礎管理層主要職能就是將計算任務進行系統的分布之后再行計算、加密儲存、備份等，一般設立在市級區的供電企業中；③高級訪問層，相比于基礎的管理層功能更為完善，其主要職能不僅要監控省內的所有供電系統的運行狀態，同時還要處理各市級配電網絡的計算要求，一般會設置在省級供電企業的控制中心；④應用接口層，應用接口層的主要職能就是將上述的三層構架之間建立一個聯系通道。電力系統分布廣泛且結構繁雜，如果一個節點或者計算機終端發生問題均會導致整個系統發生癱瘓，為了避免這種情況的產生云計算平臺建立了主云計算和子云計算，電力系統的數據運行和運算其特點和互聯網類似，形成一個智能化的云服務可以根據用戶的需求來切換信息資源以便進行訪問和存儲信息。國內的各個省之間的電網計算模型建設的過程中只強調本調度范圍之內的電網模型建設，對于外網的模型幾乎不予考慮，即便是同一省區內，省調和地方的電力調動數據模型庫在建立的過程中也無法實現信息交互，因此云計算可以對松耦合型的數據進行處理，為了模型的交互提供了技術支持和標準。
4結束語
科學技術的不斷發展主要歸功于計算機和網絡技術的應用，云計算作為目前最炙手可熱的高新計算技術其用途十分廣泛，作為供電企業應該使用并建立以云計算為基礎的信息管理平臺，從而不斷促使企業相信的高度進發。
作者：李健華單位：廣東電網有限責任公司江門開平供電局
關鍵詞：云計算；BP 神經網絡；學習訓練；數據存儲
中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）14-0147-02
通常意義上的存儲系統并不具備權衡空間數據關聯性和分布式存儲的特點，無法根據空間數據的類別對數據進行合理地分化。在數據量比較多時，集群式的存儲模式不能夠對數據信息進行有效地管理，從而引起數據讀寫的瓶頸，在這種情況下，智能化的云計算存儲系統應運而生。具備自適應特性的云計算數據存儲系統具備以下優勢：
1）能夠實現智能化和自適應化的數據存儲調配，所有數據信息資源統一協同管理；
2）很大程度地提高了讀寫和存儲效率，虛擬化的算法能夠更合理高效地利用存儲空間，能夠重新對數據進行分配，提升物理存儲空間的使用率，而且具備相應的負載均衡和故障冗余功能；
3）云算存儲系統可以實現大規模效應和彈性擴展功能，有效減少運營維護成本，避免造成資源的浪費。
基于云計算的空間數據存儲管理模型不僅僅是對容量簡單的拓展增加，更多需要的是存儲性能的實質性改變，不同于以往數據量較少的情況，在云計算時代，數據存儲系統目前可能會涉及到所有的互聯網使用者，用戶數量的迅速增長對存儲性能的吞吐量有了進一步嚴格的要求，吞吐量的增加意味著服務器相應速度的增加，因此需要確保存儲系統可以在容量的擴展的同時，吞吐性能也獲得相應的增長，這在傳統的存儲架構中是無法實現的。云計算數據存儲系統的主要挑戰在于數據存儲的持久性，同時要求其能夠在數據遷移、數據容錯以及多線程讀寫的過程中確保數據的完整性和一致性。
1云計算空間數據存儲模型
1.1云存儲的結構模型
與傳統的空間數據存儲設備相比，云存儲不單單是一個硬件，其是由多種不同設備構成的系統，組件包括硬盤存儲設備、網絡設備、應用軟件、服務器、數據訪問接口、接入網和客戶端程序等。它以硬盤存儲設備為核心，通過應用軟件對外部數據進行存儲和訪問。云計算存儲模塊自下而上可分為存儲層、管理層、應用接口層和數據訪問層。
1）存儲層。存儲層作為云存儲系統最核心和最基礎部分。各個分布式存儲設備通過網絡連接設備融合在一起，存儲設備可以是光纖通道存儲設備，也可以是NAS等云儲存系統的IP硬件存儲設備。在存儲設備層之上需要一個整體的存儲設備管理系統對存儲設備進行管理維護，能夠對存儲設備進行邏輯虛擬化管理以及多鏈路冗余管理，同時能夠對硬件設備的狀態進行實時監控和故障維修。
2）管理層。管理層相當于云存儲系統的控制決策部分，也是云存儲中實現難度最大的部分。管理層通過利用集群系統、分布式文件管理系統以及網格計算等技術，控制云存儲系統中不同存儲設備間的協同運行工作，從而使存儲設備對外具備穩定可靠的數據訪問功能。
3）應用接口層。云存儲系統管理部門可以根據實際不同的業務需要，為系統定制開發不同的應用服務接口，部分接口甚至可以收費。比如直播平臺接口、視頻監控應用服務接口、IPTV服務和視頻點播應用服務，甚至可以實現云盤的功能，為用戶提供遠程數據備份應服務等。
4）數據訪問層。為授權用戶提供登錄云計算公共應用接口的賬號、密碼和接口，享受云存儲系統提供的數據服務。不同的云存儲系統運營部門能夠提供不同的訪問類型和訪問手段。
1.2云計算空間數據存儲模型設計
本文設計的云計算空間數據存儲模型是在BP神經網絡的基礎上完成的，該系統的基本架構如圖1所示，主要由數據服務器集群（主要負責數據的存儲）、數據管理控制中心、數據采集中心三部分組成。本文設計的神經網絡學習方法主要應用于數據管理控制中心模塊。
基于BP神經網絡的云計算空間數據存儲模型的執行流程如下：
Step1：模型通過傳感器采集周圍環境數據，或者通信節點間產生或者產生數據，這是云計算數據的主要來源。需要說明的是，采集的數據具有一定屬性，屬性主要通過以下五個字段進行描述，分別是產生時間Creattime、應用領域Application、實時性要求Timely、所屬區域Area以及數據類型Type。此五個字段即作為神經網絡學習算法的輸入。
Step2：學習訓練樣本的構建和學習曲線的生產。通過一段時間的數據產生和訓練過程，調節神經網絡模型的相關參數，最優化的存儲結果通過負責負載均衡策略產生。訓練完成后，模型投入使用。
Step3：數據學習處理中心。根據數據的不同屬性進行分類，然后針對輸入數據的五個描述屬性經過神經網絡模型完成學習處理過程，輸出的結果是目標服務器集群的，ID。
Step4：數據的存儲。根據數據處理中心的結果，將數據存入到制定的數據集群中，中間的運營商網關協調以及網絡資源調配通過云計算數據存儲中心完成。
2仿真分析
為了驗證本文設計的基于BP神經網絡的云計算空間數據存儲系統模型應用效果，本文通過OPNET Modeler完成仿真驗證，OPNET Modeler提供了完整的通信協議、存儲器模型以及連接線路。
在OPNETModeler仿真實驗中，設計兩臺服務器節點，每臺服務器分別連接5個存儲單元，服務器之間能通過有線網絡進行通信，10個無線通信感知器通過用戶服務器對存儲單元進行讀操作和寫操作。讀操作即定時從存儲單元獲得信息，寫操作為定時將物聯網感知器采集的信息發送給存儲器進行保存，發送及接收頻率為10M/ms，且根據設定的BP神經網絡規則選取目標存儲器，仿真時間為20min，然后統計仿真結果進行對比分析。
本文將神經網絡模型的誤差界限s設置為10-2，當迭代次數到達300次時，網絡達到穩定。
圖2描述了10臺存儲單元所存儲的數據容量，由結果可知，各存儲器所存儲的信息含量基本相等，基本維持在11718M左右，體現了本文設計的存儲模型具有較好的公平性和一致性，不會對某一個存儲單元或者服務器造成應用壓力。
眾籌云 SDN虛擬化 云計算 數據中心
To solve the problem of the present stage of various small and medium-sized cloud service provider's development status and redundant cloud resources not being fully utilized， based on SDN technology， this paper proposed a super cloud structure of cloud alliance providing service based on crowdfunding cloud concept.In the super cloud platform architecture scheme being studied， which was mainly based on vSDN technology and standard interface technology， unified management， and control of redundant cloud resources， small and medium-sized enterprise can make the redundant cloud resources available to crowdfunding cloud platform， providing cloud service with super cloud resources， ensuring the tenant’s free use of the virtual network services and business service quality， achieving the service ability of big data era network for real.
crowdfunding cloud SDN virtualization cloud computing data center
1 引言
云計算是一種包括大量計算、存儲等資源合理分配和利用的新型計算模式，云計算是基于互聯網，以服務收費的方式，對有服務需求的租戶提供基礎設施、平臺和應用程序等[1]。但隨著SDN（Software Defined Network，軟件定義網絡）技術的不斷發展，網絡資源管理和網絡虛擬化技術在不斷革新，云服務提供商通過SDN技術和NFV（Network Function Virtualization，網絡功能虛擬化）技術使云租戶發展自己的虛擬網絡成為了可能。云計算領域是當今最熱門的領域之一，世界各大公司如阿里巴巴、IBM、Google、華為等都大規模地建設了私有/公有云服務[2，6，8]。在我國，中小企業的云建設也如雨后春筍般積極參與到21世紀云計算的浪潮中，建設所謂自己的云服務。可是在目前環境中，由于自身規模以及服務能力等的限制，中小規模的私有云/公有云很多都被淹沒在了大企業規模云之下，無法體現自有建設云服務的價值，在一定程度上浪費了社會資源、違背了低碳環保發展的要求[3，4]。
面對現有資源利用和環保要求，現有的眾多中小規模企業建設的云服務主要存在兩個問題：
（1）大數據時代對于海量數據服務和設備綜合利用程度都非常重要，而每個企業在自有建設云資源服務時都存在一定的資源冗余量，這些冗余的云計算資源在實際運營過程中基本都處于閑置的狀態，資源得不到運用，同時設備需時刻維護，因此運營成本也沒降下來[2，5]。
（2）由于中小企業云的規模較小，基本無法承擔租戶需求的云服務訂單，無法對外提供服務以達到盈利的目的，冗余資源在一定程度上也造成了能源耗費。因此有必要對如何整合綜合云服務進行研究分析，尋找一種新的云解決方案，節約資源，達到共贏目的。
本文針對上述情況，提出一種基于眾籌思想的云計算服務架構研究，通過該項研究使具有冗余云資源的企業可以貢獻自己的資源，以出租的方式提供給第三方運營平臺，第三方運營平臺提供專業的技術支持和維護，使云資源實現對外開放服務。
2 眾籌云思想基本概況
在現有的云服務提供商中，一些中小企業所建設的私有云資源在面對一些租戶的高質量要求時無法提供相應的服務，因此多余資源的能耗和維護都將給企業帶來經濟損失。如果能用某一種方式或是某一平臺將這些中小規模的私有云/公有云統一起來集中為外界提供服務，其擁有的云計算資源將大大超過世界上任何單一的云服務提供商。這種方式存在幾大優勢：1）超級云擁有的資源可以完成大部分任務存儲、計算能力的要求，無需再擔心自身資源限制；2）中小規模的私有云/公有云擁有的云計算冗余資源能得到充分利用，獲取的部分收入可以用來支撐自身私有云/公有云的繼續發展，并滿足國家低碳環保、節能高效的發展政策；3）經過統一管理后的云服務平臺能組建一只統一的維護管理團隊，能實現集約化運維管理。
針對上述的基本思想，目前并沒有相關文章或報道提出類似的想法。現今主流思想是從安全的角度考慮。企業使用的是自身的私有云，然而私有云在應對不斷增加的工作負載需求和不確定性的工作峰值負載需求存在局限性，為了解決這種局限，業界著力于混合云整體的發展。但是混合云一般面向的是單獨的幾個企業或用戶群體，主要是解決企業內部間發展遇到的運算高峰期能力不足、計算資源不足等問題，并沒有形成一個有機的整體，實現對外提供開放的云服務。在云計算的發展歷程中，當前業界主流的混合云業務和方案如表1所示。
眾籌對于人們來說是一個既熟悉又陌生的詞，在Massolution的眾籌行業研究報告指出，2015年全球眾籌金額達344億美元，其主要原因就是亞洲正逐漸發展成為重要的眾籌市場。云服務理念中對于“眾籌云”而言是一種綜合利用現有資源的趨勢，在未來云領域的發展是值得考慮的，本文也是基于現狀和未來發展對云服務提出一種新的發展思路和簡單的架構方案探索，因此目前眾籌云的實施還沒有成功的案例，而單一的混合云只是眾籌云的冰山一角。在本文眾籌云的定義為：主要指一種向社會各大云建設企業募資冗余云資源，以支持發起的云聯盟或超大云平臺實現對外業務開放的組織行為。其最主要的特點是具有業務多樣性、依靠大眾力量、注重創意等，一般而言是通過網絡平臺將各大贊助者與提案者相互連接，并按一定的約束條件或協議規范由該網絡發起平臺進行資源統一管理和分配。通過眾籌思想來發展云網建設，該方式能綜合利用資源，進一步節約成本，加快云服務建設和業務開放，形成有機統一的服務平臺，繼而做強做大。
本文重點是提出一種基于眾籌思想的云平臺，充分利用中小規模的私有云/公有云的空閑資源，由超級云平臺統一集中對外界服務，解決中小規模云發展遇到的問題，提高云資源的利用率。下文將介紹基于眾籌思想的云平臺的框架以及各模塊具體功能。
3 基于眾籌思想的云服務及其業務流程
3.1 眾籌云形成的基本過程和安全問題
云計算中心通過移動Agent技術進行多個異構基礎云的“對接”，實現基礎云資源的眾籌，這樣構造的云計算中心具有開放性和異構性的特點。移動Agent做為一個插件安裝在各個基礎云中，云計算中心接收到用戶任務以后，根據松散耦合的原則及子任務重要程度將計算任務分解成子任務段。移動Agent攜帶子任務段，由云計算中心統一調度并派遣接入到基礎云平臺，眾籌云網一體的實現過程如圖1所示。
眾籌超級云管理平臺可采用聯盟式的安全模型來管理眾籌云聯盟的業務開放，保證該眾籌超級云計算的信息安全，減小眾籌云的安全隱患[1，7]。聯盟式的安全模型可以抽象地理解為如同現在企業向通信網絡信息中心申請IP地址和域名分配一樣。眾籌的超級云平臺也需要建立一個可信任的安全機制來保證該超大云平臺的可信任性，經過安全認證后，只有符合安全標準的中小云才能加入眾籌云平臺，并持續實時監督和審核中小云在云業務開放使用過程中是否符合安全標準，間接性保持超級云平臺的安全性，打消使用者對眾籌云的安全顧慮，徹底保證用戶的數據安全。其次，眾籌超級云平臺在業務交互過程中可以通過組合公開、私有數據的簽名算法，在中小云間建立“契約”信任關系，實現超級云中用戶身份信息的分布式管理和“契約”關聯認證，解決由于用戶身份信息隱秘性使各中小云不愿相互共享導致無法實現跨云身份認證和授權等問題。
3.2 眾籌云平臺業務流程實現方式
眾多的中小規模私有云/公有云資源共同組成了眾籌云。當云租戶給眾籌云平臺發送業務運算或存儲服務請求時，管理平臺各子系統工作模塊（發現、認證、網絡資源、虛擬接口管理、虛機管理等）的各項功能開啟各自所運行的進程進行監測，最終通過云資源編排控制器實現輪詢調度，統計并計算加入眾籌云中心的各中小企業的冗余云資源情況，并由管理中心的SDN控制中心實現業務編排分配和網絡配置策略下發。其中連接各企業云中心協調管理主要是靠網絡資源來完成控制器策略的傳輸，將業務編排層下發的指令信息通過約定的數據封裝格式下發到各個云子系統上，整個眾籌云網絡在業務形態上能實現大二層無縫接入。在云資源正在使用的情況下，當某一租賃云資源給眾籌云平臺的云企業自身需要的云資源時，由云系統管理中心的發現發出請求指令上傳給眾籌云管理控制器的發現進程，眾籌云平臺收到指令后會優先釋放占用資源并核查其他冗余云資源，并保證在不中斷業務的情況下實現租戶虛機無縫遷移。眾籌云在業務開放的過程如圖2所示。
4 眾籌超大規模云管理平臺系統基本架構
每個企業所建設的云資源池都是有限的，因此眾籌超大規模云平臺在云計算中的核心資源調度系統就顯得非常重要，在云資源池內不僅需要實現設備負載率的均衡，而且要能進一步滿足租戶需求，實現中小企業云服務供應商資源配置的合理分配，使得云租戶使用者所需的服務能夠在最短時間完成部署，實現業務智能的快速開通，以雙贏為發展目標使供應商達到利益最大。基于眾籌的超級云系統從呈現的功能上大致可以分為5個子系統：云租戶業務管理子系統、云資源資源調度子系統、供應商業務管理子系統、數據庫管理子系統和網絡管理子系統。供應商業務子系統主要對眾籌云資源提供者進行管理，將意愿加盟到超級云平臺中的眾多中小云的資源信息進行統計核查并上報給核心系統，同時將該信息同步到數據庫管理子系統。云租戶業務管理子系統主要對云資源使用方及業務開通、資源備案進行管理，用戶通過云租戶業務管理子系統下達任務，之后將信息傳遞給云資源調度系統進行資源統一調度。在云資源調度時調度策略可采用蟻群算法，蟻群算法能根據用戶費用、用戶QoS、資源負載均衡等信息在中小云中尋找最優化任務調配方案，能夠很好地解決超級云平臺環境下資源的實時調度問題。
基于眾籌思想的云平臺框架如圖3所示，主要包括如下組件：
（1）應用層：可以支持PC和移動端訪問，實現對各類應用的集成及按需定制各類場景應用。
（2）編排器技術：主要是可采用現有開源的基于OSGi框架、Cloudfundry開源流程管理PaaS平臺、Openstack云管理平臺、Ruby等自動化部署工具進行技術選型與綜合設計，從而進行平臺的編排器開發，實現網絡編排和業務編排資源管理。中小企業所建設的云基地之間可以采用FabricPath等技術彼此互聯，通過SDN、VxLAN等技術構建一個虛擬化的超大規模的眾籌云互聯網絡，最終可形成分布式虛擬化的云資源池服務。通過這個網絡，云計算資源的虛機可以在不同云提供商的云服務中心無縫遷移。
（3）控制器技術：在平臺的設計過程中可采用開源框架、模型驅動（YANG）、插件技術來保證控制器的擴展性和敏捷開發能力。
（4）大數據平臺：在眾籌云平臺管理中心，大數據平臺是關鍵，因為大數據平臺需要分析各中小云的冗余資源，需要按需實現云租戶的業務分配，分析業務特性和保證用戶行為安全。在系統設計時可采用RDB/Hadoop/ES/內存數據庫等，滿足不同結構數據的處理要求，基于SOA/REST實現數據共享。
所有的云平臺通過標準超級云管理插件接口對接到超級云平臺，向該平臺提供公有云/私有云能提供的資源，實現對中小規模云資源的統一管理、調配。統一對外提供IaaS服務，多界面地為不同用戶提供服務，開放API接口，可接入相關業務、系統對接，擴展超級云平臺的功能，并對各系統間數據資源進行實時更新。
5 結束語
云計算和數據資源是現代網絡技術的必然選擇，而SDN/NFV技術的出現加速了云網絡的建設和發展。各中小云如雨后春筍般出現，但是與現有的著名云提供商（亞馬遜、阿里云、谷歌云等）所提供的服務相比相差甚遠，可以說我國現有的中小云建設在一定程度上就是資源浪費，針對的只是目前產品的需要，沒有綜合考慮未來云網、云業務究竟會以一種怎樣的形態出現在大眾用戶面前。本文從SDN發展要求、云網演進方向以及資源綜合利用的角度出發，提出了具有SDN新型云網架構的聯邦云平臺，促進IaaS云服務提供商聯合并利用中小云企業中冗余的計算資源與網絡資源，從而實現一個基于SDN能力的超大規模眾籌云平臺的技術方案。該技術方案通過結合眾多規模不一的云平臺，集中冗余云資源統一規劃實現對云租戶提供服務，發揮“1+1>2”的作用，充分展示了眾籌云平臺的強大力量。基于眾籌思想的云平臺目前僅僅是針對云計算的未來發展而提出的一種方案，后續還有很多工作需要完成，例如具備策略如何配置、如何保障網絡的及時性和安全性等問題都將是持續的挑戰。
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關鍵詞：物聯網技術；RFID技術；Wi-Fi技術
引言
物聯網一詞已滲透到我們的日常生活之中，行業都能看到物聯網的蹤影，如智能家居、智能交通、智能城市、智能校園等等。隨著科學技術及信息化的不斷革新，不可否認其很大程度上改變了人們的生活和學習方式，目前校園網在物聯網技術的支撐下更是對教育管理模式提出挑戰。
1 物聯網技術
1.1 物聯網的定義
物聯網是在RFID無線射頻識別技術、傳感器、二維碼技術等感知技術的基礎上，通過有線或無線網絡進行信息交換和通信，對物品實現智能化識別、定位、跟蹤和管理的一種網絡。通過物聯網技術可以隨時隨地對信息和物品進行采集，實現對實體物品的全面感知，再利用無線網絡將信息進行實時傳輸，在信息處理層對接收到的信息進行智能處理，實現人與物時時刻刻的溝通和控制。
1.2 物聯網的基本架構
（1）信息感知層，是物聯網的基礎，處于物聯網的最底層，該層包括傳感器、電子標簽、閱讀器和攝像頭等數據采集設備，使用的技術主要有射頻識別技術RFID，短距離無線通信技術等，主要功能是獲取世界中的信息和自動識別監測對象。（2）信息傳輸層，是物聯網的中間層，主要工作是將感知層獲取的數據傳輸到應用層，該層是在基于現有互聯網之上，負責感知層和信息層之間數據可靠安全的傳輸和信息的控制。（3）信息應用層，包含物聯網的中間件、云計算和應用設備。中間件是硬件和軟件之間的計算機軟件，通過標準接口和協議把通用的服務封裝起來。該層的主要功能是對數據進行融合、分析和處理，并通過各種終端移動設備與用戶進行交互，實現智能化和自動控制化。
2 基于物聯網的智慧校園
基于物聯網技術的智慧校園建設，原理是通過RFID技術、無線傳感技術、定位等，對校園里需要感知的對象進行識別；接著再用標簽讀寫器、智能終端設備接收對象的信息，通過有線或無線網絡將信息精準的傳送到信息處理層，信息處理層將數據進行匯總和融合后，傳輸到校園的各個指揮中心系統，指揮中心系統通過對得到的信息進行智能分析后，校園管理部門能夠實時掌握各個對象的詳細信息，從而給校園提供一個安全決策的依據。
3 物聯網技術在智慧校園的應用實例
3.1 實例概述
目前，學校在實現智能校園時，最基礎就是要先建立學生考勤管理系統。傳統的學校考勤制度是通過人工登記考勤，這種模式效率低下、速度慢，數據統計起來費時費力，但學生的考勤是學校一直以來最重要的一個管理環節，因此，在現代科技信息時代，建立學生考勤管理系統是每個學校首先考慮到的。文章將物聯網技術應用到實現學生考勤管理系統中，分析物聯網技術在考生考勤管理系統中的智能性及自動化，讓學生在攜帶一個含有RFID芯片的學生卡的情況下實現考勤的管理，同時解決人工考勤系統遇到的難題。
3.2 系統功能
該考勤系統實現的功能有校門口安全管理、自動識別身份、違規進入報警和考勤數據處理，具體如下：（1）考勤登記：讀取學生卡芯片中的電子標簽信息，并將數據實時傳輸到后臺管理系統，并能夠在終端系統顯示出學生的相關信息，如學生資料、門點的方位等，如果遇到沒攜帶卡卻進入感應區域，還能夠及時自動發出警報信息。（2）查詢信息：可以利用終端對學生的信息進行查詢，如所在班級、專業、考勤記錄和報警記錄等。（3）統計功能：系統可以生成一些報表，還可以按照自定義條件對數據進行統計。報表可以按照用戶需求導出相應的文件格式，為其他應用軟件或管理系統使用。（4）系統管理：學校系統管理員可以登錄系統管理后臺對系統的參數進行初始化設置和修改，對其他非管理員用戶設置應有的權限，還可以設置硬件設備的參數等。
3.3 系統流程
學生在入學注冊后，學校需將學生的相關信息錄入到考勤管理系統中，與電子標簽綁定后制作學生卡，學校大門口會安裝攝像感應器，學生攜帶學生卡在進入學校大門時，閱讀器將讀取學生卡信息，通過RFID中間件進行數據過濾，有效的數據通過網絡會上傳到數據庫與信息進行核對，如果能夠匹配，登記出勤并放行；如無法匹配，則提示報警信息，由保安人員進行處理。文章的學生考勤管理系統流程圖如1所示。
圖1 學生考勤管理系統流程圖
3.4 關鍵技術
3.4.1 系統運行環境
操作系統：Windows 2003以上操作系統。
軟件框架： framework 3.5以上，支持XML標準數據交換格式
數據庫：采用Sql Server 2008
開發軟件： Visual Studio 2008編程工具
3.4.2 物聯網關鍵技術。文章的物聯網設計使用RFID標簽、傳感器等設備，一般情況下，這些處于信息最底層的設備都會24小時全天候保持啟用狀態，這就要求數據傳輸網絡必須具有成本低和耗能低的特點。因此，文章選用具有該特點的Wi-Fi短距離傳輸通訊技術，這也是目前大多數物聯網構建所使用的通訊技術之一。（1）Wi-Fi技術。Wi-Fi是在IEEE802.11系列協議的無線網絡的基礎上制定的標準。目前，智能手機、電腦、相機等有數據傳輸功能的電子設備幾乎都支持Wi-Fi連接，它的信號源由ADSL等有線網絡提供，通過具有無線功能的路由器發射信號，它使用開放的2.4GHz微波頻段，最高速率可達到54Mbps，傳輸距離在100到300m之間。（2）射頻識別技術（RFID）。RFID系統由電子標簽、閱讀器、天線和后臺數據管理系統組成，是Radio Frequency Identification的縮寫。本學生考勤管理系統中，將RFID系統應用到校門口的感應區域中獲取學生進入學校的信息。
4 結束語
文章在介紹物聯網技術和智慧校園概念的基礎上，通過一個實例分析物聯網技術應用到實際校園的學生考勤管理系統中，給校園管理帶來的便捷性，可以很明顯的看出，與傳統的人力考勤系統相比，體現出很大的優越性和智能性。隨著信息化和科技化的深入發展，物聯網技術還將會得到更進一步的應用，勢必會滲透到我們的日常生活之中。
參考文獻
[1]徐魯寧，郭曉功.基于物聯網技術的學生智能考勤系統設計與實現[J].九江職業技術學院學報，2014（3）.
[2]王霏.基于物聯網技術的智能校園應用的可行性分析[J].計算機光盤軟件與應用，2014（18）.
【關鍵詞】“互聯網+”；水電集控中心；云存儲；物聯網；桌面云
華能瀾滄江水電集控中心承擔著公司所屬電廠的集控運行、梯級水庫調度、生產信息輔助等工作。集控中心經過近十年的生產運行，產生了巨量的數據，目前各系統以磁盤陣列為硬件，各類數據庫為軟件的數據存儲管理方式壓力越來越大，如何對這些巨量數據進行安全存儲，已經成為了一個緊迫的問題。目前集控中心各類系統和應用軟件越來越多，系統機構也越來越復雜，如何利用互聯新技術對這些系統和軟件進行有效的管理也成為一個需要考慮的問題。另外，隨著人員的增加，集控中心辦公網絡和辦公設備的數量也越來越多，對數量眾多的個人辦公設備進行管理的壓力也越來越大。
互聯網新技術的出現和快速發展，尤其是云計算、物聯網、社交網等技術的大規模應用，對傳統行業現有的生產、管理模式帶來了沖擊。利用“互聯網+”解決目前數據存儲管理、系統軟件管理、設備管理、辦公環境管理中存在的問題，本文在云存儲、云服務平臺建設、物聯網、桌面云應用等方面進行了探討，對“互聯網+”在水電集控生產管理上的應用提供一些思考方向。
一、 安全云存儲的建設
云存儲是在云計算（cloud computing）概念上延伸和衍生發展出來的一個新的概念。簡單來說，云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時間、任何地方，透過任何可連網的裝置連接到云上方便地存取數據。
目前隨著集控電廠的數量日益增加和時間的推移，集控中心各生產系統產生巨量的數據，目前這項數據完全分散在各系統，甚至有的數據已經超過系統負荷離線保存，傳統的數據存儲不僅容量上難以滿足要求，在數據的查詢操作上也很難滿足要求，為了存儲、應用集控中心歷史數據，依靠傳統的集中式數據庫存儲方式已經很難滿足需求，為此需要建設一個以云存儲為基本架構的數據存儲平臺。
結合集控中心實際，可以采用兩種方式進行建設，一是采購高性能大容量設備建設云存儲中心，所有數據在云存儲中心統一團里，此種方式技術已經成熟，方便管理，但價格昂貴。二是采用內部云與公用云統一建設的方式，充分利用互聯網上云存儲資源，這種方式成本低，但面臨系統架構復雜、數據安全、維護難度大等問題。文獻提出了一種私有云和公有云統一建設的云管理平臺架構，在此架構中，通過管理層軟件對私有云進行監管，如果數據容量達到上限，那么就將私有云數據遷往到公有云，這樣就保證了私有云存儲能力，但對于集控中心而言，一些數據都屬于機密數據，而且數據主要在安全生產大區內，與外網通過網閘連接，如何確保數據在公有云上的安全，以及如何建設一個可以通過網閘的跨內、外網的存儲云管理架構，還需要進一步討論。這種方式不僅節約了大量的人力成本，其費用也會大大減少。
二、建設一個以云計算為基礎的綜合計算支持系統
目前隨著集控中心的發展，各業務系統對數據處理計算的需求也越來越高，目前的做法是升級系統和更換能力更強大的計算設備，而且若要真正實現智能化集控，就必須對數據進行海量分析計算、數據清理、知識發現、應用反饋等一系列數據挖掘系統，這就對計算有更高的要求，只靠單純的增加設備的數量和升級設備的能力已經無法滿足要求，為此就必須建設一個具備分布計算、并行處理能力的網絡計算平臺，此平臺應當具備分布式資源管理、動態任務分配、多任務管理、虛擬化界面等功能，將來依托此云計算平臺，各業務系統可以分散部署在系統上，管理更加方便，系統也更穩定，并且可以充分利用中心現有的每一臺設備。云平臺應用可以在以下方面對中心系統進行改善：系統部署管理方面，電能量系統、水庫優化調度系統、監控系統等目前都是各自物理獨立的系統，若將系統全部或部分功能部署到云上，實現虛擬化管理，則對系統維護管理帶來根本性改變。
各系統業務連接模式。目前各系統只能通過數據平臺進行數據交互，系統在數據和業務的耦合性上不高，如果各系統在云上定制、自己的云服務，這就為各系統信息交互、功能調用帶來改變，實現各系統間數據業務的無縫鏈接。例如：水調系統可以調用監控系統的AGC自動負荷分配服務來處理自己系統內相應的功能計算；監控系統也可以調用水調系統的接口獲取水情信息。
在信息上。目前綜合生產信息通過特定的程序和界面進行，這種信息系統不但靈活性差、數據的質量也不高，若能直接在云上建立信息系統，實現與各業務系統無縫連接，信息內容就可以靈活變化，根據各人偏好定制特定的信息服務也成為可能。
隨著時代的發展，若規定允許，中心甚至可以租用互聯網上云服務進行某些業務處理、安全管理等，這樣不僅大大減少系統建設周期，其費用也會降低許多。
三、“互聯網+”設備資產管理
集控中心設備主要是以計算機、服務器等電子設備為主，此類設備易于移動、損壞，而且數量多，（下轉第61頁）（上接第47頁）為此集控中心設備管理零散，只有每年一次對設備資產統一清查時才能確保設備具置和狀況，而且工作耗時耗力，效果也不理想。另外集控中心還管理各類水文站、雨量站等野外設施設備，每年定期巡檢也花費大量人力物力。
借助互聯網中物聯網的概念，也許能為集控中心設備管理找到一條好的解決方法。物聯網實現物體與物體之間，環境以及狀態信息實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執行。物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。其具有：智能、先進、互的三個重要特征。通過二維碼識讀設備、射頻識別（RFID） 裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
結合以上物聯網概念及集控中心設備特點，“互聯網+”集控設備資產管理就是將集控中心所有設備資產以某種形式接入統一管理系統，實現設備信息存儲統計、設備實時狀態檢測、設備信息變化檢測等功能。
四、“互聯網+”虛擬云化辦公管理
隨著OA、電子商務、綜合辦公系統、V6等辦公系統軟件的應用，目前集控中心辦公已基本做到信息化辦公，但還存在很多問題，尤其是在辦公網絡安全管理問題、資料共享問題、辦公服務軟件管理問題上比較突出。
借助“互聯網+”破解這些問題主要就是要引入云技術進行管理，主要有以下幾方面內容：
虛擬桌面。虛擬桌面就是一種支持企業級桌面系統的遠程動態訪問與數據中心統一托管技術。這就完全打破了個人管理個人電腦的各種弊端，使得整個辦公桌面終端實現集中化托管，而且對個人用戶來講，就好像使用自己的電腦一樣，只是沒有了傳統意義上的電腦主機，這樣不但可以進行統一安全防護，而且可以統一進行系統升級、應用系統軟件升級，不僅大大提高了安全性，其易用性也大大增加，維護成本也降低許多。
對于內網辦公系統可以考慮公司統一建設內網云服務，各業務系統可以部署到云上，這樣可以降低維護成本，同時也提高了應用系統的安全性與健壯性。對于部分外網應用系統（微信平臺）可以考慮部署到商業云上，這種技術目前已經很成熟，費用也很低，不但省去了購買服務器的費用也省去了租用網絡通道的費用。
建立基于云的資料共享機制，除了簡單的資料上傳下載外，可以適當考慮建立資料自動發現、資料自動篩查、資料自動分類、資料自動更新、自動模糊查詢等一系列資料管理機制，使得資料管理更加智能。
五、結語
集控中心一直以建設智能集控為主要目標，利用互聯網新技術推進集控中心智能化建設還需要廣泛調查和深入研究，以上結合集控中心實際提出的“互聯網+”方案還只是一些初步想法及建議，需要將來進一步完善。
計算機實驗室是藝術設計院校重要的校內實踐教學基地，承接著動畫、視覺傳達、環境藝術設計、工業設計、產品設計等專業的專業課程的實踐教學，特別強調培養學生的創新動手能力。
在當前互聯網快速發展的時代，藝術設計院校計算機實驗室的建設受到云計算、桌面云等新技術的影響和沖擊，似乎建設桌面云計算機實驗室成了首要選擇。
然而，作為一個獨立的藝術設計院校，有著其特殊的專業需求，在是否選擇桌面云計算機模式實驗室的問題上，則需要進行更全面的分析考慮。
1 藝術設計專業特點
藝術設計院校的專業設置旨在培養具有豐富的文化底蘊，扎實的藝術設計理論知識，較強的創新能力，能夠熟練掌握現代設計語言和手段進行視覺傳達、工業產品、數字媒體等方面的設計與研究，同時德才兼備，綜合素質強的中、高級藝術類應用型專門人才。
1.1 專業實踐性強
藝術設計專業，作為一門具有很強實踐性的學科，它與生產實踐密切相關，并具有其自身的藝術規律和科學性。
從專業上看，不管是產品設計、環境設計，還是視覺傳達設計、工業設計、動畫等，都是以實踐為主的專業類別。
從課程上看，視覺傳達設計、虛擬現實、電腦效果圖、用戶界面設計、工程制圖、數字圖形圖像設計等，無不是注重計算機實操性的課程。
藝術設計院校的專業課程，除部分基礎課程外，實驗實踐課程課時占到總課時的70%，而大部分實驗，需要通過計算機進行輔助設計得以實現，在計算機實驗室里，學生根據所學的理論知識，結合自己的設計概念，再通過不斷的實踐論證，轉換為實際模型，在此過期中，需要實驗設備、硬件設施、軟件的充分配合與支持，否則都無法得到該有的效果。
1.2設計軟件應用全面且要求高
藝術設計專業，必須全面熟悉地掌握各類專業設計類軟件的應用，用于建模制作動畫的3DMAX、用于影視視頻合成剪輯的Premiere、三維建模工具Rhino、三維動畫軟件Maya、用于立面圖及三維圖等制作的軟件Auto CAD及各類渲染工具軟件等。
熟練掌握專業設計類軟件，是藝術設計專業學生的必備技能，而計算機硬件配置的高低，將決定軟件的運行效果，影響著學生技能的掌握。
1.3追求創新
“設計是一種創造性的活動”，創新則是藝術設計的本質所在，是藝術設計的靈魂。創新，需要新穎的想法，甚至異想天開的構思，更需要將想法構思轉換為成果。在學生的創新創造過程中，會出現任何意想不到的效果，這就要求計算機實驗室的功能需足夠強大，足于應對任何突況。
1.4服務性是其最大的特點
藝術設計是服務于生活方式的，服務人類全新的更優的生活可能，而它以優秀的產品作為其最終的體現。隨著時代的進步、人類生活條件的改善，人類對于產品的需求也在提高，要求功能性強的同時，還要求美觀。這需要藝術設計者有一個好的藝術靈感，并同樣需要通過不停地實驗、不停地改進，充分考慮每一部分功能，每一個細節，將靈感轉換為一個好的產品，而非一個只能供欣賞的藝術品。
2 桌面云技術現狀
2.1 定義
桌面云，可以通過瘦客戶端或者其他任何與網絡相連的設備來訪問跨平臺的應用程序，以及整個客戶桌面。①
2.2 基本架構 （ 選自 IBM 云計算智能商務桌面 ）
2.3 目前行業現狀
近年來，桌面云與云技術、云桌面、虛擬化等詞語一起，成為了一個熱點話題，以使用便捷、管理方便，使用壽命長等特點受到市場的熱捧，出現供不應求的局面。 IBM、惠普、SUN 等各大廠商也紛紛提出各種解決方案，以滿足市場的需求。然而，跟所有先進技術一樣，桌面云系統的全面推廣，需要一個過程，目前，受初期投入高、技術的不成熟等因素的制約，桌面云技術的普及還是受到一定程度的阻礙的。
3 推廣建設虛擬桌面云項目的局限性
那么，在一個有著特殊專業特點的藝術設計院校，推廣建設虛擬桌面云項目則必須考慮其所存在的一些問題：
3.1 性價比較低
桌面云的先進性，注定其投入成本是高額的，其包括服務器的購買、存儲的配置、網絡架構的重新鋪設、桌面虛擬化的軟件及許可費用、操作系統的授權和后端服務器及相關設備7*24H的電力消耗。
為滿足設計類軟件運行需求，目前主流配置是基于專業GPU圖形圖像處理器的顯卡的疊加構架，但是，基本滿足需求的型號為NVIDIA K2的顯卡，價格大概在35000元左右，且能支持的節點數量有限，僅能支持4-5個節點。
目前各大供應商，DELL、HP、CISCO、LENOVO所提供的服務器，價格都在數萬以上，且一臺服務器只支持疊加2-4個NVIDIA K2顯卡。
現以一個60節點的計算機實驗室項目為例，就軟硬件配置方面，將桌面云系統與傳統模式就設備配置上進行對比：
（瘦終端運維管理系統）：
1）使用集中管理軟件中查看云終端在線狀態；
2）使用集中管理軟件中監控云終端本地資源的狀態，如CPU、內存、網絡接口等；
3）使用集中管理軟件遠程可設定云終端本地參數，如對云終端的網絡參數、云服務器地址、開機啟動項等參數進行批量設置；
4）使用集中管理軟件發現并加入云終端，并對其進行分組管理；5）使用集中管理軟件查看云終端系統版本、補丁版本及特定配置信息進行查找和分類；
6）使用集中管理軟件批量升級云終端系統及補丁；
7）檢驗集中管理軟件管理的最大云終端數目；
8）集中管理軟件管理的最大云終端數目≥10000臺。
通過對比可發現，一套基本滿足藝術設計類專業需求的桌面云實驗室系統，至少需要4臺服務器、12張支持GPU的顯卡，其總造價為106.25萬，相比傳統計算機實驗室的48萬，投入成本增加121%左右，如此，分擔至每個節點，成本是過高的，它的性價比也就不是最優化的。
作為一個獨立的藝術設計院校，成本是不得不考慮的因素，若投入產出比值過大，顯然是不適合的。
3.2 設計專業需求滿足度不夠
虛擬桌面云計算機對三維圖形處理應用是有所局限的，使用專業三維圖形圖像處理軟件3Dmax、maya、Rhino等軟件進行測試時，會發現僅能發揮硬件50%左右的性能，并占用大量的CPU資源，且對于需要網卡信息進行注冊的軟件，其支持力度還是不夠的。而在對1080P的視頻進行播放測試時，發現畫面失真、卡住的現象頻頻出現，說明對高清視頻的解析功能是不夠的。
而藝術設計院校根據專業需求，很多課程需要運用大型3D設計類軟件及高清視頻的制作與播放。
3.3 過度依賴網絡
桌面云技術對網絡的依賴是無法想象的，它需要千兆，甚至是萬兆的網絡環境，低速的網絡只能帶來很差的使用效果。對網絡的要求高，與Internet通信鏈路的建設將成為整個系統正常運行的瓶頸。
目前院校的網絡環境遠不足于支持桌面云項目的建設，需要重新鋪設整個網絡架構，無疑又增加大量的投入成本，因此其對網絡及服務器的過度依賴又是一個需去考慮其實際意義的問題。
3.4 對服務器的依賴性強
虛擬桌面云計算機的所有資源均通過服務器端進行虛擬化，在前端虛擬桌面輸出顯示，整個系統完全依賴于服務器，一旦某一服務器出現故障，由此服務器所支持的桌面端將轉由其他服務器進行支持，將造成其他服務器超負荷運行，影響到所有桌面端的運行效果，雖不至于導致系統癱瘓，但嚴重影響著教學質量。
如前面例子中，配置4臺服務器、12張支持GPU的顯卡，每臺服務器由3個顯卡疊加構架，按每張顯卡支持5個點算，平均每臺服務器支持15個點，假如其中一臺服務器出現故障，則60個點將有3臺服務器進行支持，每臺服務器需支持20個點的運行，這對于服務器和顯卡來說，都是超負荷的。
3.5 管理專業水平要求高
虛擬資源的配置、管理相對要求較高，服務器與GPU處理器對溫度的要求較為嚴格，需控制在20℃左右，這需要管理人員熟練掌握虛擬化和云計算技術及具備嚴格認真的工作態度，否則無法提供專業的、全面的管理。
而目前該類院校并未配備專業的相關技術人員，實驗室的管理均由各專業教師進行兼顧，在時間、精力、技術掌握程度上都是遠遠不夠的。
3.6 數據安全存在隱患
桌面云服務器存儲是其一薄弱點，存儲上運行著全部的虛擬機文件，如果存儲故障，教學資料、課程設計等文件都將無法使用或損壞，甚至出現泄露。
4 結束語
桌面云計算機實驗室，它有著很多傳統模式無法比擬的優勢，它也是發展的趨勢，但在其很多技術仍不成熟的時期，作為一些獨立的藝術設計院校，冒然追求先進，是存在一定風險的，需結合院校的實際需求，考慮教學效益，尋求更為適合的解決方案。
什么是物聯網
物聯網，這個名詞非常新，在2009年的時候剛剛提出，但到現在已經上升到我們國家的戰略型新型產業的一個高度。物聯網的英文名是TheInternet of things，物聯網的含義就是物物相連，把物體本身的信息通過傳感器、智能卡、智能設備等一些智能采集裝置采集后，收集到一個平臺中間，進行統一的存儲和計算，最終形成各種運用決策，包括服務等等。總之，物聯網就是物體真實信息的一種網絡信息，事實上就是物體的一個大網絡。它的信息來源，不像互聯網是通過電腦來控制，電腦后面操作的是人，說到底還是人的行為。
物聯網的體系構架
物聯網第一部分是感知層，就是要把數據全部采集上來，中間層是通信，信息采集上來之后，通信把它傳送到一個平臺中間的一個數據庫里，傳到一個大型的資源中心里面。之后就是應用，也就是說，感知、通信、應用，這也是物聯網的整個一個體系架構。
感知層就是要把所有的物體本身的信息采集上來，比如二代身份證，就是一個采集工具，是一個用高頻射頻識別的一個證件，里面包括所有的原始信息或者將來可能會有的一些記錄，再通過讀寫器把它讀出來。我們可以通過身份證到飛機場去買票、換登機牌，這就是一個簡單的智能卡，比如我們應用的條形碼，在超市收款機上掃描，也是通過電磁感應，這就是智能卡采集模式。
另外一種數據采集模式，是傳感器，這個傳感器不是我們傳統意義上的工業儀表。這種傳感器來自軍方技術，最早應用在戰場，因為現在半導體的發展比較快，從多晶硅到單晶硅，再到納米技術。所以現在的傳感器可以做的非常小，最小的傳感器可以做到納米級別，基本上人眼是看不到的。這個傳感器就是把以前的傳感器敏感裝置和電源等的芯片集中到一個單晶硅或者一個納米層面，做的非常小。傳感器可以傳感溫度、壓力、濕度等等。目前傳感器做得越來越小，越來越便宜。
工業自動化儀表也屬于感知層的一部分，包括智能儀表、智能開關、控制器、執行機構。此外，音視頻設備，也就是攝像頭、錄音裝置也是記錄真實事件的設備，也屬于感知層，簡言之，只要物體內部嵌入芯片，只要計算機可以控制，就屬于物聯網的感知層。感知層處于物聯網基本架構的最底層。沒有數據就沒有一切，所以對于物聯網來說數據的真實性和有效性是一個核心。
第二部分是通信層，電信運營商主要是做通信層，把真實的信息傳輸到一個后臺系統，比如一臺計算機，一個數據中心中。這個傳輸過程就屬于通信層。在物聯網中的作用通信層也很重要，通訊方式包括無線、有線、包括手機網絡、無線傳感網等。
第三部分是應用層，就是專業軟件及服務，將海量數據分類、整理、挖掘分析、計算、優化調度，最后應用在各種專業領域：包括工業自動化、交通、農業、旅游、環保、軍事等等。它分硬件和軟件兩部分，硬件就是服務器、計算機、存儲設備、云計算等。云計算模式很適合物聯網的應用，云計算主要的目的就是存儲處理海量數據，一臺電腦談不上云計算，云計算存儲處理海量數據的能力可以達到TB級以上。同時在應用層還廣泛使用數據挖掘軟件、專家分析軟件、專業應用軟件等。
對物聯網的看法
對于物聯網的每個層面，每個專家都有不同的看法。中國工程院副院長鄔賀銓院士認為：物聯網事實上需要政府投入，而且它的應用層面是關鍵，必須找到需求才能搞應用。中國移動的董事長認為：物聯網事實上就是一個網絡，它的核心是網絡架構，網絡架構穩定了，才能形成網。無錫劉海濤博士認為：目前信息的感知和獲取是核心。中科院還有一位博士認為：物聯網是一個大工程。還有些教授認為：事實上物聯網就是一個信息化系統。
今年6月，總書記在兩院院士大會上發表講話說：物聯網就是支持智能服務發展，為個性化制造服務穿心提供有利的工具和環境。明確了物聯網的真正定義。
綜其所述，物聯網應用服務是核心，數據經過感知和通信，建立物聯網絡，核心是數據的專業應用及服務，最終為用戶提供的不是原始數據，而是通過數據處理、數據挖掘、數據優化后，做出最優的方案和輔助決策。物聯網就是數據優化技術，可以說是”O，618”優選法、統籌法的應用，為用戶提供最佳的可實施的優化方案，并進行專業化服務和運營。
物聯網的起源及發展歷程
物聯網是由工業自動化、無線通訊技術、互聯阿技術、軍方應用如射頻技術、無線傳感器等四方面發展來的。
1999年美國麻省理工學院正式提出傳感器的概念(即狹義的物聯網)；2005年世界最大的零售商沃爾瑪應用智慧物流；2009年IBM提出“智慧地球”的概念，隨即美國總統奧巴馬把物聯網上升為國家戰略；今年我國總理在無錫考察時，又提出了“感知中國”的新理念，當年的人大《政府工作報告》中也被列為國家戰略性新興產業。從此，這種新概念很快得到社會各界高度重視。中國的物聯網與歐美日特點比較
西方特點：
歐美日在信息化設施、技術體系、應用經驗等方面占據優勢。在基礎元件、網絡架構方面處于絕對優勢，在標準制定方面處于優勢。
中國特點：
信息化基礎具有優勢。
在標準制定方面已經介入，與西方同時起步。
在政府的主導和引導作用方面占據優勢。
是全世界最大的制造商。
具有全世界最大的市場。
所以我國目前物聯網技術與西方發達國家處于同一起點，有些方面還有優勢，在我國大力發展物聯網正當其時。
物聯網興起的原因分析
一、互聯網是虛擬世界，正在往娛樂化發展。而物聯網是把物質世界和數字世界連接起來，將現實世界和虛擬世界相結合，而這一點是互聯網永遠做不到的。
二、國際和國家高層的高度重視和推崇。信息化產業對物聯網的強力推動，傳統產業的積極呼應，資本市場的熱情高漲，在股市低迷的情況下，物聯網概念股普遍逆勢上揚。我國各相關部委都在積極研究，不斷推出各類政策、措施來支持物聯網產業的快速發展。
深層次的原因是世界上每次經濟危機后，都會有新的技術革命，而物聯網就是此次經濟危機后的新技術革命代表。
物聯網產業化
物聯網的市場預測
1、“物聯網”是下一個百萬億級的產業。
2、到2020年，全球和物互聯業務與現有的人和人互聯業務之比將達到30比1。
3、到2035年前后，中國的物聯網終端將達到數千億個。
4、到2050年，物聯網將在生活中無處不在。產業化需要突破的難點
范圍空泛：重概念，輕需求。
結構失衡：重采集，輕應用和運營。
基礎薄弱，單一的數據采集方向向復合式采集轉化。
欠缺運用服務的理念與實踐。
國家欠缺統一規劃或應對決策。
涉及現有信息化產業的利益。
物聯網的發展必定與現有管理體系沖突。
欠缺龍頭企業的示范效應和帶頭效應。
法律問題、隱私問題和意識問題日漸凸顯。
物聯網產業化在山西發展的思考
物聯網發展的根本是其規模性，山西經濟要轉型，而轉型的關鍵是依靠高科技。物聯網技術則是高科技的核心，物聯網在山西省的發展優勢也體現在應用上。雖然我國很多地方都在發展物聯網技術，但相比之下，山西是全國最容易應用物聯網技術的地方。山西作為資源大省、傳統工業大省，物聯網在煤炭、電力、智能建筑等領域均大有可為。對山西來說，發展物聯網應用具有先天優勢，可以說是物聯網產業發展的溫床。山西長期圍繞資源發展工業，付出過巨大代價，在環保、生態環境治理方面，均需要物聯網技術。結合山西發展物聯網產業的優勢，物聯網產業將有飛躍式的發展，并將帶動其他產業在發展方式上產生脫胎換骨的轉變。5年后，山西有望領軍我國物聯網產業。
中國如何打造“智慧城市”
在中國――這個最具機會、最具挑戰的地方，如何打造智慧城市這是一個引人人勝的課題。
IBM大中華區副總裁范寧對中國城市實現“智能化”的急迫感受頗深。他說，之前去一個城市出差，發現市長常常為一個問題深感困擾。原來，這個城市市區埋在地下的煤氣管道大概有i000多公里，加上郊區的煤氣管道大概有3000公里長，每年由于各種各樣施工都要被挖斷100多次。因為是煤氣管道，很可能會爆炸、起火，造成重大的事故。而物聯網技術完全可以解決這個城市的地下安全隱患。
在中國城市規劃智能交通、智能醫療、智能能源系統是重中之重。一方面，中國出現了成百上千條新的公路，但是缺乏接合的交通道路管理系統。另一方面，中國的城市發展面臨共同性問題，諸如發展在先、規劃在后等，導致了很多因為城市規劃不合理而造成的交通狀況惡化。智慧交通的各種解決方案，實際上是一種信息化的管理方案。
未來中國城市將出現哪些新的景象?交通、教育、醫療、環保、能源等方面會有哪些變得越來越好，越來越方便呢?
