物联网与云计算课件

1、第8章物联网与云计算本章要点：了解物联网与云计算概念了解物联网与云计算特点和技术了解物联网与云计算应用第8章物联网与云计算目录8.1 物联网8.1.1 物联网的概念8.1.2 物联网的特征与体系结构8.1.3 物联网的应用8.2 云计算8.2.1 云计算的概念8.2.2 云计算的特点8.2.3 云计算的应用8.1 物联网8.1.1 物联网的概念1物联网发展背景物联网（Internet of Things, IoT）即物物相连的互联网。将用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，对现实世界进行感知，通过智能设备对感知对象的识别、反馈其状态等，进行信息交换、通信和智能处理。1999年，美国麻省理工学院

2、首先提出“物联网”的概念，称物联网主要是建立在物品编码、RFID（Radio Frequency Identification）技术和互联网的基础上。2003年,美国技术评论提出物联网相关技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，对于物联网的发展给予了极大的关注，在其与美国工商业领袖的圆桌会议上，IBM首席执行官彭明盛首次提出物联网相关的“智慧地球”这一概念，提出将物联网信息化技术应用到人们日常的社区基础设施建设当中，欧盟在物联网方面进行了大量研究，并开始推动物联网的主要技术RFID在经济、社会、生活各领域的应用，着力解决安全和隐私、国际治理、无线频率

3、和标准等问题。日本在2009年3月提出“数字日本创新计划”，在同年7年进一步提出“I-Japan战略2015”，其中交通、医疗、智能家居、环境监测、物联网是重点。我国物联网研发始于1999年，当时中科院启动了传感网研究，在无线传感网络、智能微型传感器、现代通信技术等方面取得了重要进展。与计算机、互联网产业不同，中国在物联网领域享有国际话语权，物联网的概念已经是一个“中国制造”的概念，它的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。2物联网的定义物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：其一，物联网的基础跟核心还是互联

4、网，只是在现有互联网基础上的扩展和延伸的网络；其二，其用户端扩展和延伸到了任何物体间,可以进行信息的通讯和交换。由此得出物联网的概念是：通过射频识别(RFID)、激光扫描器、红外感应器、定位系统等传感设备，把任何物体与互联网相连接,按约定的协议，进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化管理、定位、识别、监控、跟踪的一种新型网络。（a）条形码二维码（b）各种磁条和IC卡图8-2物联网的体系结构图1感知层2网络层 网络层能够把感知到的信息进行传输，实现互联。3应用层 应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求相结合，实现物联网的智能应用。 其应用包括智能交通、绿色农业、智能电网、手机钱包、智能家电、

5、环境监测、工业监控等。.高精度土壤温湿传感器.称重传感器机器人触觉传感器人体热释电红外传感器.位移传感器湿度传感器8.1.3 物联网的应用物联网用途广泛，遍及“智能”和“监控”。如智能交通、智能消防、智能家居、智能电网、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、环境保护、政府工作、公共安全、敌情侦查和情报搜集等多个领域。具体地说，就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，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合8.2 云计算8.

6、2.1 云计算的概念1云计算的发展Google、IBM、亚马逊、微软、雅虎、英特尔等IT业巨头已经全力投入到云计算争夺战之中，将云计算作为战略制高点。云安全、云杀毒，云存储、内部云、外部云、公共云、混合云、私有云等概念先后形成出现。美国“互联网和美国人生活研究项目”的一项研究成果显示，约有70以上的互联网网络用户在使用云计算服务。从2011年到2015年，云计算仍处于起步或初级阶段，但会是一个快速的发展阶段，到2020年才可能实现标准化、规范化、社会化，进入趋于成熟的阶段。以下是几家公司有相当大影响的云应用：相当大影响的云应用：亚马逊提供用于计算的弹性计算云(EC2)，以及用于存储的简单存储服

7、务云(S3)，它们都属于Amazon的基础设施层服务（AWS）。Google是提供云计算服务的一大云服务商，同时也是全世界最大的云计算使用者之一，Google云计算的三大应用是：分布式文件系统(GFS)、分布式计算框架(MapReduce)以及分布式数据库(BigTable)。IBM公司在2007年11月推出了“蓝云”，为其客户提供即买即用的云计算平台。而数据中心的软硬件设施就是所谓的云”“云计算是一种资源利用模式，它能以简便的途径和以按需使用的方式通过网络访问可配置的计算资源（网络、服务器、存储、应用、服务等），这些资源可快速部署，并能以最小的管理代价或只需服务提供商开展少量的工作就可实现资

8、源发布”。这一定义以技术化的语言较为全面地概括了云计算的技术特征。“云计算是一种大规模的分布式计算机制，由规模经济效应驱动，可根据用户需求通过互联网提供抽象的、虚拟的、可动态伸缩的计算能力、存储容量、平台和服务。”美国的Luis MVaquero等人在研究了22种云计算定义“云是大规模的便于获取和使用的虚拟化的资源池（如硬件、开发平台、服务等）简单地说，云计算的核心是将大量用网络连接的计算机资源统一管理和调度，构成一个计算机资源池，为用户提供服务。提供资源的网络被称为“云”。数据在云端，软件在云端，用户可以随时获取3云计算的部署模式（1）公共云是为外部客户提供服务的云.如：比较典型的公共云有亚

9、马逊的S，微软的Windows Azure Platform，以及国内的用友伟库、阿里巴巴等。（2）私有云是企业自己使用的云，私有云所有的服务都不是供别人使用的，而是供企业自己的内部人员或企业的分支机构使用,如亚马逊的弹性计算云。以银行和医疗机构为例，它们都是先做数据中心整合，服务器虚拟化，然后建立其私有云。（3）混合云是供企业自己和客户共同使用的云。如：微软、IBM、SUN、Oracle等公司分别在各自的云计算白皮书中表述了相一致的观点。8.2.2 云计算的特点（1）以用户为中心的界面。（2）按需配置服务。（3）可伸缩性和灵活性。（4）超大规模（5）服务质量保障。（6）自主系统。（7）虚拟化。（8）高可扩展性。（9）安全可靠。（10）经济环保。8.2.3 云计算的应用1云计算的服务模式 (1)软件即服务(SaaS)SaaS服务提供商将应用软件统一部署在自己的服务器上 (2)平台即服务(PaaS)把开发环境作为一种服务来提供。这是一种分布式平台服务，厂商提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务