物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算

　　目前大部分人都認(rèn)同將物聯(lián)網(wǎng)分為3個(gè)層次，一是應(yīng)用層，二是網(wǎng)絡(luò)層，三是感知層。但未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是一個(gè)由云+端組成的一個(gè)龐大網(wǎng)絡(luò)。隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署，各種終端被分布到各種各樣的基礎(chǔ)設(shè)施上收集信息，再通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)將這些信息發(fā)送到云端進(jìn)行計(jì)算和處理，經(jīng)過(guò)計(jì)算和處理的信息最后到了應(yīng)用層，為不同的領(lǐng)域提供支撐服務(wù)。

　　人類通過(guò)各種信息感應(yīng)、探測(cè)、識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)控等手段和設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的“感、知、控”，這一環(huán)節(jié)成為物聯(lián)網(wǎng)的前段；而基于互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算的智能及對(duì)物理世界的反饋和控制成為物聯(lián)網(wǎng)的后端。當(dāng)下無(wú)論學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界，目光普遍聚焦在物聯(lián)網(wǎng)的前段，但物聯(lián)網(wǎng)的后端也同樣重要。從后端看，物聯(lián)網(wǎng)可以看作是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的、以提高物理世界的運(yùn)行、管理、資源使用效率等水平為目標(biāo)的大規(guī)模信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)感應(yīng)、高度并發(fā)和自主協(xié)同等特征。

　　云計(jì)算（Cloud Computing）為眾多用戶提供了一種新的高效率計(jì)算模式，兼有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便利、廉價(jià)和大型機(jī)的能力。它的目的是將資源集中于互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心，由這種云中心提供應(yīng)用層、平臺(tái)層和基礎(chǔ)設(shè)施層的集中服務(wù)，以解決傳統(tǒng)IT系統(tǒng)零散性帶來(lái)的低效率問(wèn)題。云計(jì)算是信息化發(fā)展進(jìn)程中的一個(gè)階段，強(qiáng)調(diào)信息資源的聚集、優(yōu)化、動(dòng)態(tài)分配和回收，旨在節(jié)約信息化成本、降低能耗、減輕用戶信息化的負(fù)擔(dān)，提高數(shù)據(jù)中心的效率。云計(jì)算出現(xiàn)的初衷是解決特定大規(guī)模數(shù)據(jù)處理問(wèn)題，因此，它被業(yè)界認(rèn)為是支撐物聯(lián)網(wǎng)后端的最佳選擇，云計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)提供后端處理能力與應(yīng)用平臺(tái)。

　　云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)的一種新型計(jì)算和服務(wù)模式，它是通過(guò)分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)建設(shè)數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī)，以租賃或免費(fèi)方式向技術(shù)開(kāi)發(fā)者或企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析以及科學(xué)計(jì)算等服務(wù)。廣義上講，云計(jì)算是指廠商通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集群，向多種客戶提供硬件租賃、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算分析和在線服務(wù)等不同類型的服務(wù)。云計(jì)算的主要服務(wù)形式有以亞馬遜公司為代表的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，以Saleforce為代表的平臺(tái)即服務(wù)，以及以微軟公司為代表的軟件即服務(wù)等。

　　云計(jì)算的“云”就是存在于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器集群上的服務(wù)器資源，包括硬件資源（如服務(wù)器、存儲(chǔ)器和處理器等）和軟件資源（如應(yīng)用軟件、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境等）。本地終端只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一條請(qǐng)求信息，“云端”就會(huì)有成千上萬(wàn)的計(jì)算機(jī)為你提供需要的資源，并把結(jié)果反饋給發(fā)送請(qǐng)求的終端。每個(gè)提供云計(jì)算服務(wù)的公司，其服務(wù)器資源分布在相對(duì)集中的世界上少量幾個(gè)地方，對(duì)資源基本采用集中式的存放管理，而資源的分配調(diào)度采用分布式和虛擬化技術(shù)。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)終端功能的弱化，通過(guò)功能強(qiáng)大的“云端”給需要各種服務(wù)的終端提供支持。如同用電用水一樣，可以隨時(shí)隨地獲取計(jì)算、存儲(chǔ)等信息服務(wù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)和海計(jì)算

　　海計(jì)算（Sea Computing）是2009年8月18日，通用汽車金融服務(wù)公司董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官molina，在2009技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)上所提出的全新技術(shù)概念。海計(jì)算為用戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的一站式服務(wù)，是一種最簡(jiǎn)單可依賴的互聯(lián)網(wǎng)需求交互模式。用戶只要在海計(jì)算系統(tǒng)輸入服務(wù)需求，系統(tǒng)就能明確識(shí)別這種需求，并將該需求分配給最優(yōu)的應(yīng)用（或內(nèi)容資源）提供商進(jìn)行處理，最終返回給用戶相匹配的結(jié)果。與云計(jì)算的后端處理相比，海計(jì)算指的是智能設(shè)備的前端處理。海計(jì)算通過(guò)在物理世界的物體中融入計(jì)算與通信設(shè)備以及智能算法，讓物物之間能夠互聯(lián)，在事先無(wú)法預(yù)知的場(chǎng)景中進(jìn)行判斷，實(shí)現(xiàn)物物之間的交互作用。海計(jì)算一方面通過(guò)強(qiáng)化融入在各物體中的信息裝置，實(shí)現(xiàn)物體與信息裝置的緊密融合，有效地獲取物質(zhì)世界信息；另一方面通過(guò)強(qiáng)化海量的獨(dú)立個(gè)體之間的局部即時(shí)交互和分布式智能，使物體具備自組織、自計(jì)算、自反饋的海計(jì)算功能。海計(jì)算的本質(zhì)是物物之間的智能交流，實(shí)現(xiàn)物物之間的交互。云計(jì)算是服務(wù)器端的計(jì)算模式，而海計(jì)算代表終端的大千世界，海計(jì)算是物理世界各物體之間的計(jì)算模式。

　　簡(jiǎn)而言之，海計(jì)算模式倡導(dǎo)由多個(gè)融入了信息裝置、具有一定自主性的物體，通過(guò)局部交互而形成具有群體智能的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。

　　（1）節(jié)能、高效。充分利用局部性原理，可以有效地縮短物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)直徑，即覆蓋從感知、傳輸、處理與智能決策，到控制的路徑，從而降低能耗，提高效率。

　　（2）通用結(jié)構(gòu)。通過(guò)引入融入信息裝置的“自主物體”，有利于產(chǎn)生通用的、可批量重用的物聯(lián)網(wǎng)部件和技術(shù)，這是信息產(chǎn)業(yè)主流產(chǎn)品的必備特征。

　　（3）分散式結(jié)構(gòu)。海計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)分散式結(jié)構(gòu)，較易消除單一控制點(diǎn)、單一瓶頸和單一故障點(diǎn)，擴(kuò)展更加靈活。群體智能使得海計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)更能適應(yīng)需求和環(huán)境變化。

　　中國(guó)科學(xué)院提出“海計(jì)算”這個(gè)新的計(jì)算模式，實(shí)質(zhì)上是把智能推向前端。智能化的前端具有存儲(chǔ)、計(jì)算和通信能力，能在局部場(chǎng)景空間內(nèi)前端之間協(xié)同感知和判斷決策，對(duì)感知事件及時(shí)做出響應(yīng)，具有高度的動(dòng)態(tài)自治性。海計(jì)算的每個(gè)“海水滴”就是全球的每個(gè)物體，它們具有智能，能夠協(xié)助感知和互動(dòng)。億萬(wàn)種物體組成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，就如同海水滴形成大海一樣。

　　物聯(lián)網(wǎng)涉及到全球的物體（包括人）及其應(yīng)用需求，感知層數(shù)據(jù)的特性也各不相同，這些決定了物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)需要“云”和“海”相結(jié)合。一方面，在局部應(yīng)用場(chǎng)景中，感知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在局部現(xiàn)場(chǎng)，智能前端在協(xié)同感知的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)時(shí)交互共同完成事件判斷、決策等處理，及時(shí)對(duì)事件做出反應(yīng)。另一方面，云計(jì)算的“云”的后端提供面向全球的存儲(chǔ)和處理服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的各種前端把處理的中間或最后結(jié)果存儲(chǔ)到云的后端。前端在本地處理過(guò)程中，在必要時(shí)需要后端的存儲(chǔ)信息和處理能力的支持，及時(shí)發(fā)送服務(wù)請(qǐng)求獲得云的后端支持。這具有良好的擴(kuò)展性，既滿足前端實(shí)時(shí)交互，又滿足全球物體的互聯(lián)互通。