1.8 大數(shù)據(jù)與云計算、物聯(lián)網(wǎng)

云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)代表了IT領(lǐng)域最新的技術(shù)發(fā)展趨勢，三者相輔相成，既有聯(lián)系又有區(qū)別。為了更好地理解三者之間的緊密關(guān)系，下面將首先簡要介紹云計算和物聯(lián)網(wǎng)的概念，再分析云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別與聯(lián)系。

1.8.1 云計算

1.云計算的概念

云計算實(shí)現(xiàn)了通過網(wǎng)絡(luò)提供可伸縮的、廉價的分布式計算能力，用戶只需要在具備網(wǎng)絡(luò)接入條件的地方，就可以隨時隨地獲得所需的各種IT資源。云計算代表了以虛擬化技術(shù)為核心、以低成本為目標(biāo)的、動態(tài)可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施，是近年來最有代表性的網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)與模式。

云計算包括3種典型的服務(wù)模式（見圖1-7），即IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）和SaaS（軟件即服務(wù)）。IaaS將基礎(chǔ)設(shè)施（計算資源和存儲）作為服務(wù)出租，PaaS把平臺作為服務(wù)出租，SaaS把軟件作為服務(wù)出租。

云計算包括公有云、私有云和混合云3種類型（見圖1-7）。公有云面向所有用戶提供服務(wù)，只要是注冊付費(fèi)的用戶都可以使用，比如Amazon AWS；私有云只為特定用戶提供服務(wù)，比如大型企業(yè)出于安全考慮自建的云環(huán)境，只為企業(yè)內(nèi)部提供服務(wù)；混合云綜合了公有云和私有云的特點(diǎn)，因為對于一些企業(yè)而言，一方面出于安全考慮需要把數(shù)據(jù)放在私有云中，另一方面又希望可以獲得公有云的計算資源，為了獲得最佳的效果，就可以把公有云和私有云進(jìn)行混合搭配使用。

可以采用云計算管理軟件來構(gòu)建云環(huán)境（公有云或私有云），OpenStack就是一種非常流行的構(gòu)建云環(huán)境的開源軟件。OpenStack 管理的資源不是單機(jī)的而是一個分布的系統(tǒng)，它把分布的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、資源組織起來，形成一個完整的云計算系統(tǒng)，幫助服務(wù)商和企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)類似于 Amazon EC2 和 S3 的云基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)。

2.云計算的關(guān)鍵技術(shù)

云計算的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬化、分布式存儲、分布式計算、多租戶等。

（1）虛擬化

虛擬化技術(shù)是云計算基礎(chǔ)架構(gòu)的基石，是指將一臺計算機(jī)虛擬為多臺邏輯計算機(jī)，在一臺計算機(jī)上同時運(yùn)行多個邏輯計算機(jī)，每個邏輯計算機(jī)可運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序都可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響，從而顯著提高計算機(jī)的工作效率。

虛擬化的資源可以是硬件（如服務(wù)器、磁盤和網(wǎng)絡(luò)），也可以是軟件。以服務(wù)器虛擬化為例，它將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務(wù)器變成幾臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務(wù)器，不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O等硬件變成可以動態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合，讓IT對業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。

Hyper-V、VMware、KVM、Virtualbox、Xen、Qemu等都是非常典型的虛擬化技術(shù)。Hyper-V是微軟的一款虛擬化產(chǎn)品，旨在為用戶提供成本效益更高的虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施軟件，從而為用戶降低運(yùn)作成本，提高硬件利用率，優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施，提高服務(wù)器的可用性。VMware（威睿）是全球桌面到數(shù)據(jù)中心虛擬化解決方案的領(lǐng)導(dǎo)廠商。

近年來發(fā)展起來的容器技術(shù)（如Docker），是不同于VMware等傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的一種新型輕量級虛擬化技術(shù)（也被稱為“容器型虛擬化技術(shù)”）。與 VMware 等傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)相比，Docker 容器具有啟動速度快、資源利用率高、性能開銷小等優(yōu)點(diǎn)，受到業(yè)界青睞，并得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

（2）分布式存儲

面對“數(shù)據(jù)爆炸”的時代，集中式存儲已經(jīng)無法滿足海量數(shù)據(jù)的存儲需求，分布式存儲應(yīng)運(yùn)而生。GFS（Google File System）是谷歌公司推出的一款分布式文件系統(tǒng)，可以滿足大型、分布式、對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問的應(yīng)用的需求。GFS具有很好的硬件容錯性，可以把數(shù)據(jù)存儲到成百上千臺服務(wù)器上面，并在硬件出錯的情況下盡量保證數(shù)據(jù)的完整性。GFS還支持GB或者TB級別超大文件的存儲，一個大文件會被分成許多塊，分散存儲在由數(shù)百臺機(jī)器組成的集群里。HDFS（Hadoop Distributed File System）是對GFS的開源實(shí)現(xiàn)，它采用了更加簡單的“一次寫入、多次讀取”文件模型，文件一旦創(chuàng)建、寫入并關(guān)閉了，之后就只能對它執(zhí)行讀取操作，而不能執(zhí)行任何修改操作；同時，HDFS是基于Java實(shí)現(xiàn)的，具有強(qiáng)大的跨平臺兼容性，只要是JDK支持的平臺都可以兼容。

谷歌公司后來又以GFS為基礎(chǔ)開發(fā)了分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)BigTable，它是一個稀疏、分布、持續(xù)多維度的排序映射數(shù)組，適合于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)庫，具有高可靠性、高性能、可伸縮等特點(diǎn)，可在廉價PC服務(wù)器上搭建起大規(guī)模存儲集群。HBase是針對BigTable的開源實(shí)現(xiàn)。

（3）分布式計算

面對海量的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的單指令單數(shù)據(jù)流順序執(zhí)行的方式已經(jīng)無法滿足快速數(shù)據(jù)處理的要求；同時，我們也不能寄希望于通過硬件性能的不斷提升來滿足這種需求，因為晶體管電路已經(jīng)逐漸接近其物理上的性能極限，摩爾定律已經(jīng)開始慢慢失效，CPU處理能力再也不會每隔 18個月翻一番。在這樣的大背景下，谷歌公司提出了并行編程模型MapReduce，讓任何人都可以在短時間內(nèi)迅速獲得海量計算能力，它允許開發(fā)者在不具備并行開發(fā)經(jīng)驗的前提下也能夠開發(fā)出分布式的并行程序，并讓其同時運(yùn)行在數(shù)百臺機(jī)器上，在短時間內(nèi)完成海量數(shù)據(jù)的計算。MapReduce將復(fù)雜的、運(yùn)行于大規(guī)模集群上的并行計算過程抽象為兩個函數(shù)——Map和Reduce，并把一個大數(shù)據(jù)集切分成多個小的數(shù)據(jù)集，分布到不同的機(jī)器上進(jìn)行并行處理，極大提高了數(shù)據(jù)處理速度，可以有效滿足許多應(yīng)用對海量數(shù)據(jù)的批量處理需求。Hadoop開源實(shí)現(xiàn)了MapReduce編程框架，被廣泛應(yīng)用于分布式計算。

（4）多租戶

多租戶技術(shù)目的在于使大量用戶能夠共享同一堆棧的軟硬件資源，每個用戶按需使用資源，能夠?qū)浖?wù)進(jìn)行客戶化配置，而不影響其他用戶的使用。多租戶技術(shù)的核心包括數(shù)據(jù)隔離、客戶化配置、架構(gòu)擴(kuò)展和性能定制。

3.云計算數(shù)據(jù)中心

云計算數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施，包括刀片服務(wù)器、寬帶網(wǎng)絡(luò)連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置等。數(shù)據(jù)中心是云計算的重要載體，為云計算提供計算、存儲、帶寬等各種硬件資源，為各種平臺和應(yīng)用提供運(yùn)行支撐環(huán)境。

谷歌、微軟、IBM、惠普、戴爾等國際IT巨頭，紛紛投入巨資在全球范圍內(nèi)大量修建數(shù)據(jù)中心，旨在掌握云計算發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。我國政府和企業(yè)也都在加大力度建設(shè)云計算數(shù)據(jù)中心。內(nèi)蒙古提出了“西數(shù)東輸”發(fā)展戰(zhàn)略，即把本地的數(shù)據(jù)中心通過網(wǎng)絡(luò)提供給其他省份用戶使用。福建省泉州市安溪縣的中國國際信息技術(shù)（福建）產(chǎn)業(yè)園的數(shù)據(jù)中心，是福建省重點(diǎn)建設(shè)的兩大數(shù)據(jù)中心之一，由惠普公司承建，擁有5 000臺刀片服務(wù)器，是亞洲規(guī)模最大的云渲染平臺。阿里巴巴集團(tuán)公司在甘肅玉門建設(shè)的數(shù)據(jù)中心，是我國第一個綠色環(huán)保的數(shù)據(jù)中心，電力全部來自于風(fēng)力發(fā)電，用祁連山融化的雪水冷卻數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的熱量。貴州被公認(rèn)為我國南方最適合建設(shè)數(shù)據(jù)中心的地方，目前，中國移動、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營商都將南方數(shù)據(jù)中心建在貴州。2015年，整個貴州省的服務(wù)器規(guī)模為20余萬臺，未來規(guī)劃建設(shè)服務(wù)器規(guī)模200萬臺。

4.云計算的應(yīng)用

云計算在電子政務(wù)、醫(yī)療、衛(wèi)生、教育、企業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深化，對提高政府服務(wù)水平、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)等都起到了關(guān)鍵的作用。政務(wù)云上可以部署公共安全管理、容災(zāi)備份、城市管理、應(yīng)急管理、智能交通、社會保障等應(yīng)用，通過集約化建設(shè)、管理和運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)信息資源整合和政務(wù)資源共享，推動政務(wù)管理創(chuàng)新，加快向服務(wù)型政府轉(zhuǎn)型。教育云可以有效整合幼兒教育、中小學(xué)教育、高等教育以及繼續(xù)教育等優(yōu)質(zhì)教育資源，逐步實(shí)現(xiàn)教育信息共享、教育資源共享及教育資源深度挖掘等目標(biāo)。中小企業(yè)云能夠讓企業(yè)以低廉的成本建立財務(wù)、供應(yīng)鏈、客戶關(guān)系等管理應(yīng)用系統(tǒng)，大大降低企業(yè)信息化門檻，迅速提升企業(yè)信息化水平，增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力。醫(yī)療云可以推動醫(yī)院與醫(yī)院、醫(yī)院與社區(qū)、醫(yī)院與急救中心、醫(yī)院與家庭之間的服務(wù)共享，并形成一套全新的醫(yī)療健康服務(wù)系統(tǒng)，從而有效地提高醫(yī)療保健的質(zhì)量。

5.云計算產(chǎn)業(yè)

云計算產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，近些年得到了迅速發(fā)展，形成了成熟的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)（見圖1-8），產(chǎn)業(yè)涵蓋硬件與設(shè)備制造、基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營、軟件與解決方案供應(yīng)商、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）、軟件即服務(wù)（SaaS）、終端設(shè)備、云安全、云計算交付/咨詢/認(rèn)證等環(huán)節(jié)。

硬件與設(shè)備制造環(huán)節(jié)包括了絕大部分傳統(tǒng)硬件制造商，這些廠商都已經(jīng)在某種形式上支持虛擬化和云計算，主要包括Intel、AMD、Cisco、SUN等。基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營環(huán)節(jié)包括數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、移動通信運(yùn)營商等。軟件與解決方案供應(yīng)商主要以虛擬化管理軟件為主，包括IBM、微軟、思杰、SUN、Redhat等。IaaS將基礎(chǔ)設(shè)施（計算和存儲等資源）作為服務(wù)出租，向客戶出售服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、帶寬等基礎(chǔ)設(shè)施資源，廠商主要包括Amazon、Rackspace、Gogrid、Gridplayer等。PaaS把平臺（包括應(yīng)用設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)、應(yīng)用測試、應(yīng)用托管等）作為服務(wù)出租，廠商主要包括谷歌、微軟、新浪、阿里巴巴等。SaaS則把軟件作為服務(wù)出租，向用戶提供各種應(yīng)用，廠商主要包括 Salesforce、谷歌等。云安全旨在為各類云用戶提供高可信的安全保障，廠商主要包括IBM、OpenStack等。云計算交付/咨詢/認(rèn)證環(huán)節(jié)包括了三大交付以及咨詢認(rèn)證服務(wù)商，這些服務(wù)商已經(jīng)支持絕大多數(shù)形式的云計算咨詢及認(rèn)證服務(wù)，主要包括IBM、微軟、Oracle、思杰等。

1.8.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，具有廣泛的用途，同時和云計算、大數(shù)據(jù)有著千絲萬縷的緊密聯(lián)系。

1.物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過新的方式連在一起，形成人與物、物與物相連，實(shí)現(xiàn)信息化和遠(yuǎn)程管理控制。

從技術(shù)架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為四層（見圖1-9）：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層和應(yīng)用層。每層的具體功能見表1-8。

下面給出一個簡單的智能公交實(shí)例來加深對物聯(lián)網(wǎng)概念的理解。目前，很多城市居民的智能手機(jī)中都安裝了“掌上公交”APP，可以用手機(jī)隨時隨地查詢每輛公交車的當(dāng)前到達(dá)位置信息，這就是一種非常典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。在智能公交應(yīng)用中，每輛公交車都安裝了 GPS 定位系統(tǒng)和3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，在車輛行駛過程中，GPS定位系統(tǒng)會實(shí)時采集公交車當(dāng)前到達(dá)位置信息，并通過車上的3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊發(fā)送給車輛附近的移動通信基站，經(jīng)由電信運(yùn)營商的3G/4G移動通信網(wǎng)絡(luò)傳送到智能公交指揮調(diào)度中心的數(shù)據(jù)處理平臺，平臺再把公交車位置數(shù)據(jù)發(fā)送給智能手機(jī)用戶，用戶的“掌上公交”軟件就會顯示出公交車的當(dāng)前位置信息。這個應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了“物與物的相連”，即把公交車和手機(jī)這兩個物體連接在一起，讓手機(jī)可以實(shí)時獲得公交車的位置信息，進(jìn)一步講，實(shí)際上也實(shí)現(xiàn)了“物和人的連接”，讓手機(jī)用戶可以實(shí)時獲得公交車位置信息。在這個應(yīng)用中，安裝在公交車上的 GPS 定位設(shè)備就屬于物聯(lián)網(wǎng)的感知層；安裝在公交車上的 3G/4G 網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及電信運(yùn)營商的3G/4G移動通信網(wǎng)絡(luò)屬于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層；智能公交指揮調(diào)度中心的數(shù)據(jù)處理平臺屬于物聯(lián)網(wǎng)的處理層；智能手機(jī)上安裝的“掌上公交”APP屬于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層。

2.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是物與物相連的網(wǎng)絡(luò)，通過為物體加裝二維碼、RFID 標(biāo)簽、傳感器等，就可以實(shí)現(xiàn)物體身份唯一標(biāo)識和各種信息的采集，再結(jié)合各種類型網(wǎng)絡(luò)連接，就可以實(shí)現(xiàn)人和物、物和物之間的信息交換。因此，物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)包括識別和感知技術(shù)（二維碼、RFID、傳感器等）、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與融合技術(shù)等。

（1）識別和感知技術(shù)

二維碼是物聯(lián)網(wǎng)中一種很重要的自動識別技術(shù)，是在一維條碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展出來的條碼技術(shù)。二維碼包括堆疊式/行排式二維碼和矩陣式二維碼，后者較為常見。如圖 1-10 所示，矩陣式二維碼在一個矩形空間中通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。在矩陣相應(yīng)元素位置上，用點(diǎn)（方點(diǎn)、圓點(diǎn)或其他形狀）的出現(xiàn)表示二進(jìn)制“1”，點(diǎn)的不出現(xiàn)表示二進(jìn)制的“0”，點(diǎn)的排列組合確定了矩陣式二維條碼所代表的意義。二維碼具有信息容量大、編碼范圍廣、容錯能力強(qiáng)、譯碼可靠性高、成本低易制作等良好特性，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

RFID 技術(shù)用于靜止或移動物體的無接觸自動識別，具有全天候、無接觸、可同時實(shí)現(xiàn)多個物體自動識別等特點(diǎn)。RFID技術(shù)在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛的應(yīng)用，大大推動了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們平時使用的公交卡、門禁卡、校園卡等都嵌入了 RFID 芯片，可以實(shí)現(xiàn)迅速、便捷的數(shù)據(jù)交換。從結(jié)構(gòu)上講，RFID是一種簡單的無線通信系統(tǒng)，由RFID讀寫器和RFID標(biāo)簽兩個部分組成。RFID標(biāo)簽是由天線、耦合元件、芯片組成的，是一個能夠傳輸信息、回復(fù)信息的電子模塊。RFID讀寫器也是由天線、耦合元件、芯片組成的，用來讀取（或者有時也可以寫入）RFID 標(biāo)簽中的信息。RFID使用RFID讀寫器及可附著于目標(biāo)物的RFID標(biāo)簽，利用頻率信號將信息由RFID標(biāo)簽傳送至RFID讀寫器。以公交卡為例，市民持有的公交卡就是一個RFID標(biāo)簽（見圖1-11），公交車上安裝的刷卡設(shè)備就是 RFID 讀寫器，當(dāng)我們執(zhí)行刷卡動作時，就完成了一次 RFID 標(biāo)簽和RFID讀寫器之間的非接觸式通信和數(shù)據(jù)交換。

傳感器是一種能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律（數(shù)學(xué)函數(shù)法則）轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，具有微型化、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)。人類需要借助于耳朵、鼻子、眼睛等感覺器官感受外部物理世界，類似地，物聯(lián)網(wǎng)也需要借助于傳感器實(shí)現(xiàn)對物理世界的感知。物聯(lián)網(wǎng)中常見的傳感器類型有光敏傳感器、聲敏傳感器、氣敏傳感器、化學(xué)傳感器、壓敏傳感器、溫敏傳感器、流體傳感器等（見圖1-12），可以用來模仿人類的視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺。

（2）網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)包括短距離無線通信技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)。短距離無線通信技術(shù)包括ZigBee、NFC、藍(lán)牙、Wi-Fi、RFID等。遠(yuǎn)程通信技術(shù)包括互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G/4G移動通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等。

（3）數(shù)據(jù)挖掘與融合技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中存在大量數(shù)據(jù)來源、各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和不同類型系統(tǒng)，如此大量的不同類型數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)有效整合、處理和挖掘，是物聯(lián)網(wǎng)處理層需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。今天，云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)，為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲、處理和分析提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐，海量物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可以借助于龐大的云計算基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)廉價存儲，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速處理和分析，滿足各種實(shí)際應(yīng)用需求。

3.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能交通、智慧醫(yī)療、智能家居、環(huán)保監(jiān)測、智能安防、智能物流、智能電網(wǎng)、智慧農(nóng)業(yè)、智能工業(yè)等領(lǐng)域，對國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展起到了重要的推動作用，具體如下。

● 智能交通。利用RFID、攝像頭、線圈、導(dǎo)航設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的智能交通系統(tǒng)，可以讓人們隨時隨地通過智能手機(jī)、大屏幕、電子站牌等方式，了解城市各條道路的交通狀況、所有停車場的車位情況、每輛公交車的當(dāng)前到達(dá)位置等信息，合理安排行程，提高出行效率。

● 智慧醫(yī)療。醫(yī)生利用平板電腦、智能手機(jī)等手持設(shè)備，通過無線網(wǎng)絡(luò)，可以隨時連接訪問各種診療儀器，實(shí)時掌握每個病人的各項生理指標(biāo)數(shù)據(jù)，科學(xué)、合理地制定診療方案，甚至可以支持遠(yuǎn)程診療。

● 智能家居。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。比如，可以在工作單位通過智能手機(jī)遠(yuǎn)程開啟家里的電飯煲、空調(diào)、門鎖、監(jiān)控、窗簾和電燈等，家里的窗簾和電燈也可以根據(jù)時間和光線變化自動開啟和關(guān)閉。

● 環(huán)保監(jiān)測。可以在重點(diǎn)區(qū)域放置監(jiān)控攝像頭或水質(zhì)土壤成分檢測儀器，相關(guān)數(shù)據(jù)可以實(shí)時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，出現(xiàn)問題時實(shí)時發(fā)出警報。

● 智能安防。采用紅外線、監(jiān)控攝像頭、RFID等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)小區(qū)出入口智能識別和控制、意外情況自動識別和報警、安保巡邏智能化管理等功能。

● 智能物流。利用集成智能化技術(shù)，使物流系統(tǒng)能模仿人的智能，具有思維、感知、學(xué)習(xí)、推理判斷和自行解決物流中某些問題的能力（如選擇最佳行車路線，選擇最佳包裹裝車方案），從而實(shí)現(xiàn)物流資源優(yōu)化調(diào)度和有效配置，提升物流系統(tǒng)效率。

● 智能電網(wǎng)。通過智能電表，不僅可以免去抄表工的大量工作，還可以實(shí)時獲得用戶用電信息，提前預(yù)測用電高峰和低谷，為合理設(shè)計電力需求響應(yīng)系統(tǒng)提供依據(jù)。

● 智慧農(nóng)業(yè)。利用溫度傳感器、濕度傳感器和光線傳感器，實(shí)時獲得種植大棚內(nèi)的農(nóng)作物生長環(huán)境信息，遠(yuǎn)程控制大棚遮光板、通風(fēng)口、噴水口的開啟和關(guān)閉，讓農(nóng)作物始終處于最優(yōu)生長環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

● 智能工業(yè)。將具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于泛在技術(shù)的計算模式、移動通信技術(shù)等不斷融入工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，大幅提高制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。

4.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)

完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括核心感應(yīng)器件提供商、感知層末端設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)提供商、軟件與行業(yè)解決方案提供商、系統(tǒng)集成商、運(yùn)營及服務(wù)提供商等環(huán)節(jié)（見圖1-13），具體如下。

● 核心感應(yīng)器件提供商。提供二維碼、RFID及讀寫機(jī)具、傳感器、智能儀器儀表等物聯(lián)網(wǎng)核心感應(yīng)器件。

● 感知層末端設(shè)備提供商。提供射頻識別設(shè)備、傳感系統(tǒng)及設(shè)備、智能控制系統(tǒng)及設(shè)備、GPS設(shè)備、末端網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品等。

● 網(wǎng)絡(luò)提供商。包括電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和其他網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商等。

● 軟件與行業(yè)解決方案提供商。提供微操作系統(tǒng)、中間件、解決方案等。

● 系統(tǒng)集成商。提供行業(yè)應(yīng)用集成服務(wù)。

● 運(yùn)營及服務(wù)提供商。開展行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營及服務(wù)。

1.8.3 大數(shù)據(jù)與云計算、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)代表了IT領(lǐng)域最新的技術(shù)發(fā)展趨勢，三者既有區(qū)別又有聯(lián)系。云計算最初主要包含了兩類含義：一類是以谷歌的GFS和MapReduce為代表的大規(guī)模分布式并行計算技術(shù)；另一類是以亞馬遜的虛擬機(jī)和對象存儲為代表的“按需租用”的商業(yè)模式。但是，隨著大數(shù)據(jù)概念的提出，云計算中的分布式計算技術(shù)開始更多地被列入大數(shù)據(jù)技術(shù)，而人們提到云計算時，更多指的是底層基礎(chǔ)IT資源的整合優(yōu)化以及以服務(wù)的方式提供IT資源的商業(yè)模式（如IaaS、PaaS、SaaS）。從云計算和大數(shù)據(jù)概念的誕生到現(xiàn)在，二者之間的關(guān)系非常微妙，既密不可分，又千差萬別。因此，我們不能把云計算和大數(shù)據(jù)割裂開來作為截然不同的兩類技術(shù)來看待。此外，物聯(lián)網(wǎng)也是和云計算、大數(shù)據(jù)相伴相生的技術(shù)。下面總結(jié)一下三者的聯(lián)系與區(qū)別（見圖1-14）。

第一，大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別。大數(shù)據(jù)側(cè)重于對海量數(shù)據(jù)的存儲、處理與分析，從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)價值，服務(wù)于生產(chǎn)和生活；云計算本質(zhì)上旨在整合和優(yōu)化各種IT資源，并通過網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的方式廉價地提供給用戶；物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)物物相連，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心。

第二，大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系。從整體上看，大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)這三者是相輔相成的。大數(shù)據(jù)根植于云計算，大數(shù)據(jù)分析的很多技術(shù)都來自于云計算，云計算的分布式數(shù)據(jù)存儲和管理系統(tǒng)（包括分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）提供了海量數(shù)據(jù)的存儲和管理能力，分布式并行處理框架MapReduce提供了海量數(shù)據(jù)分析能力，沒有這些云計算技術(shù)作為支撐，大數(shù)據(jù)分析就無從談起。反之，大數(shù)據(jù)為云計算提供了“用武之地”，沒有大數(shù)據(jù)這個“練兵場”，云計算技術(shù)再先進(jìn)，也不能發(fā)揮它的應(yīng)用價值。物聯(lián)網(wǎng)的傳感器源源不斷產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，構(gòu)成了大數(shù)據(jù)的重要數(shù)據(jù)來源，沒有物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，就不會帶來數(shù)據(jù)產(chǎn)生方式的變革，即由人工產(chǎn)生階段轉(zhuǎn)向自動產(chǎn)生階段，大數(shù)據(jù)時代也不會這么快就到來。同時，物聯(lián)網(wǎng)需要借助于云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的存儲、分析和處理。

可以說，云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)三者已經(jīng)彼此滲透、相互融合，在很多應(yīng)用場合都可以同時看到三者的身影。在未來，三者會繼續(xù)相互促進(jìn)、相互影響，更好地服務(wù)于社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。