大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng):數(shù)據(jù)采集的感官世界
在大數(shù)據(jù)的采集上,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)(internet ofthings,IoT)是通過傳感器、電子射頻標(biāo)簽(RFID)、紅外感應(yīng)器、GPS、激光掃描器、條碼和二維碼等信息傳感設(shè)備,按照規(guī)定協(xié)議,把一切能連接的物品連接到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,對目標(biāo)實現(xiàn)智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控與管理。也就是說,物聯(lián)網(wǎng)其實并非特指某種單一技術(shù),而是一種網(wǎng)絡(luò),它拓展了人與人、人與物、物與物之間進(jìn)行的信息交換。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)構(gòu)包括三個主要方面:信息感知、網(wǎng)絡(luò)傳輸和智能控制;相應(yīng)地,在技術(shù)上分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
感知層相當(dāng)于整個物聯(lián)網(wǎng)體系的感覺器官,如同人的眼睛、耳朵、舌頭、皮膚這樣的感知器官。感知層主要負(fù)責(zé)兩項任務(wù),分別是識別物體和采集信息。識別物體是通過編碼來確定物品是什么;采集信息是利用傳感器來感知物品怎么樣。比如,我們通過眼睛能夠識別出眼前有一棟大樓,然后還能識別出這座大樓大概有多高。物聯(lián)網(wǎng)的感知層的原理也類似,只是對大樓高度的識別要比人眼判斷精確得多。除此之外,還包括溫度、濕度、壓力、光線、聲音等方面。而且,感知層的“眼睛”也有很多種,主要包括RFID、傳感器、攝像頭、GPS等。RFID主要負(fù)責(zé)對物品的識別,通過讀取物品的信息確定物品,比如公交卡就是一種常見的RFID技術(shù);傳感器主要用來探測物品的溫度、濕度、壓力等可被感知的因素;攝像頭可以實時地采集到物品的動態(tài)影像信息; GPS是利用衛(wèi)星定位和遙感技術(shù),了解事物的定位和軌跡。
網(wǎng)絡(luò)層由接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息處理中心等模塊組成,負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的數(shù)據(jù)信息;相當(dāng)于人的中樞神經(jīng),對感知器官獲取的信息進(jìn)行傳遞和加工。其中,接入網(wǎng)包括移動通信網(wǎng)、有線電話網(wǎng),通過接入網(wǎng)把采集到的數(shù)據(jù)上傳到互聯(lián)網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)管理中心和信息處理中心是物聯(lián)網(wǎng)的中樞,用于存儲、查詢、分析和處理感知層獲取的信息。主要技術(shù)有無線接入技術(shù)、光纖接入技術(shù)、電力網(wǎng)接入技術(shù)等。無線接入技術(shù)包括3G、4G、WiFi、藍(lán)牙等;光纖接入技術(shù)是指光纖到樓、光纖到路邊、以太網(wǎng)到戶的接入方式;電力網(wǎng)接入技術(shù)是利用電線為物理介質(zhì),將相關(guān)電器設(shè)備連為一體,實現(xiàn)一種局域網(wǎng)。
應(yīng)用層由各種應(yīng)用服務(wù)器組成,主要功能包括對采集數(shù)據(jù)的匯聚、轉(zhuǎn)換、分析,以及用戶方呈現(xiàn)的適配和事件觸發(fā)等。由于感知層最初從末梢節(jié)點獲取大量的原始數(shù)據(jù),這些原始數(shù)據(jù)需要經(jīng)過篩選、轉(zhuǎn)換、分析、處理后才有實際價值。就像我們的眼睛每天會看到無數(shù)陌生的面孔,但我們的大腦會過濾掉那些不相關(guān)的,只保留想記住的。應(yīng)用服務(wù)器也是根據(jù)用戶的呈現(xiàn)設(shè)備完成信息的適配,并根據(jù)用戶的設(shè)置觸發(fā)相關(guān)的通告信息。也就是說,應(yīng)用層主要是在用戶終端(PC、手機(jī)等)提供物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用界面。
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