1、M2MM2M業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)6.1云計算6.26.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用小結(jié)6.4物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用M2M是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)最普遍的應(yīng)用是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)最普遍的應(yīng)用形式，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步。形式，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步。未來的物聯(lián)網(wǎng)將是由無數(shù)個未來的物聯(lián)網(wǎng)將是由無數(shù)個M2M系系統(tǒng)構(gòu)成，不同的統(tǒng)構(gòu)成，不同的M2M系統(tǒng)會負(fù)責(zé)不同的功系統(tǒng)會負(fù)責(zé)不同的功能處理，通過中央處理單元協(xié)同運作，最能處理，通過中央處理單元協(xié)同運作，最終組成智能化的社會系統(tǒng)終組成智能化的社會系統(tǒng)。M2M的全稱是的全稱是機器對機器機器對機器（Machine-to-Machine），提供了設(shè)備實），提供了設(shè)備實時數(shù)據(jù)在系統(tǒng)之間、遠

2、程設(shè)備之間、機器時數(shù)據(jù)在系統(tǒng)之間、遠程設(shè)備之間、機器與人之間建立無線連接的簡單手段，實現(xiàn)與人之間建立無線連接的簡單手段，實現(xiàn)人與機器、機器與機器之間暢通無阻、隨人與機器、機器與機器之間暢通無阻、隨時隨地的通信時隨地的通信。l先介紹先介紹M2M的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括M2M終端、終端、M2M管理管理平臺和應(yīng)用系統(tǒng)平臺和應(yīng)用系統(tǒng)l然后介紹然后介紹M2M的典型通信協(xié)議的典型通信協(xié)議無線機器管理協(xié)議（無線機器管理協(xié)議（WMMP）l進而對進而對M2M的關(guān)鍵支撐技術(shù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域進行介紹的關(guān)鍵支撐技術(shù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域進行介紹l并給出了一個并給出了一個M2M的應(yīng)用實例的應(yīng)用實例基于基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)

3、無線網(wǎng)絡(luò)的遠程自動雨量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的遠程自動雨量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)l最后分析最后分析M2M的產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的問題的產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的問題 M2M業(yè)務(wù)流程涉及眾多環(huán)節(jié)，其數(shù)業(yè)務(wù)流程涉及眾多環(huán)節(jié)，其數(shù)據(jù)通信過程內(nèi)部也涉及多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)包據(jù)通信過程內(nèi)部也涉及多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括括M2M終端終端M2M管理平臺管理平臺應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接收遠程接收遠程M2M平臺激活指令平臺激活指令本地故障報警本地故障報警數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信遠程升級遠程升級使用短消息使用短消息/彩信彩信/GPRS等幾種接口通信等幾種接口通信協(xié)議與協(xié)議與M2M平臺進行通信平臺進行通信終端設(shè)備（終端設(shè)備（TE）: 主要完

4、成行業(yè)數(shù)字模擬量的采集主要完成行業(yè)數(shù)字模擬量的采集和轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化無線模塊（無線模塊（MT，移動終端），移動終端）: 主要完成數(shù)據(jù)傳輸、主要完成數(shù)據(jù)傳輸、終端狀態(tài)檢測、鏈路檢測及系統(tǒng)通信功能終端狀態(tài)檢測、鏈路檢測及系統(tǒng)通信功能行業(yè)專用終端行業(yè)專用終端無線調(diào)制解調(diào)器無線調(diào)制解調(diào)器:又稱為無線模塊，具有終端管理模塊功能和無線接入又稱為無線模塊，具有終端管理模塊功能和無線接入能力。用于在行業(yè)監(jiān)控終端與系統(tǒng)間無線收發(fā)數(shù)據(jù)能力。用于在行業(yè)監(jiān)控終端與系統(tǒng)間無線收發(fā)數(shù)據(jù)手持設(shè)備手持設(shè)備:通常具有查詢通常具有查詢M2M終端設(shè)備狀態(tài)、遠程監(jiān)控行業(yè)作業(yè)現(xiàn)場終端設(shè)備狀態(tài)、遠程監(jiān)控行業(yè)作業(yè)現(xiàn)場和處理辦公文件等功能和處理辦

5、公文件等功能。 終端管理模塊終端管理模塊為為軟件模塊軟件模塊，可以位可以位于于TE或或MT設(shè)備中，主要負(fù)責(zé)維護和管設(shè)備中，主要負(fù)責(zé)維護和管理通信及應(yīng)用功能，為應(yīng)用層提供安全理通信及應(yīng)用功能，為應(yīng)用層提供安全可靠和可管理的通信服務(wù)可靠和可管理的通信服務(wù)。M2M管理平臺為客戶提供統(tǒng)一的移動行管理平臺為客戶提供統(tǒng)一的移動行業(yè)終端管理、終端設(shè)備鑒權(quán)業(yè)終端管理、終端設(shè)備鑒權(quán)支持多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，提供標(biāo)準(zhǔn)化的支持多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口使得數(shù)據(jù)傳輸簡單直接接口使得數(shù)據(jù)傳輸簡單直接提供數(shù)據(jù)路由、監(jiān)控、用戶鑒權(quán)、內(nèi)容提供數(shù)據(jù)路由、監(jiān)控、用戶鑒權(quán)、內(nèi)容計費等管理功能計費等管理功能GPRS接入模塊接入模

6、塊: 使用使用GPRS方式與方式與M2M終端傳送數(shù)據(jù)終端傳送數(shù)據(jù)行業(yè)網(wǎng)關(guān)接入模塊行業(yè)網(wǎng)關(guān)接入模塊: 負(fù)責(zé)完成行業(yè)網(wǎng)關(guān)的接入，通過行負(fù)責(zé)完成行業(yè)網(wǎng)關(guān)的接入，通過行業(yè)網(wǎng)關(guān)完成與短信網(wǎng)關(guān)、彩信網(wǎng)關(guān)的接入，最終完成與業(yè)網(wǎng)關(guān)完成與短信網(wǎng)關(guān)、彩信網(wǎng)關(guān)的接入，最終完成與M2M終端的通信終端的通信通信接入模塊通信接入模塊終端接入模塊終端接入模塊: 負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)M2M平臺系統(tǒng)通過行業(yè)網(wǎng)關(guān)或平臺系統(tǒng)通過行業(yè)網(wǎng)關(guān)或GGSN與與M2M終端收發(fā)終端收發(fā)協(xié)議消息的解析和處理協(xié)議消息的解析和處理數(shù)據(jù)庫模塊數(shù)據(jù)庫模塊: 保存各類配置數(shù)據(jù)、終端信息、集團客戶（保存各類配置數(shù)據(jù)、終端信息、集團客戶（EC）信息、簽）信息、簽約信息和黑

7、約信息和黑/白名單、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、信息安全信息、業(yè)務(wù)故障信息等白名單、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、信息安全信息、業(yè)務(wù)故障信息等應(yīng)用接入模塊應(yīng)用接入模塊: 實現(xiàn)實現(xiàn)M2M應(yīng)用系統(tǒng)到應(yīng)用系統(tǒng)到M2M平臺的接入平臺的接入業(yè)務(wù)處理模塊業(yè)務(wù)處理模塊: 是是M2M平臺的核心業(yè)務(wù)處理引擎，實現(xiàn)平臺的核心業(yè)務(wù)處理引擎，實現(xiàn)M2M平臺系統(tǒng)的平臺系統(tǒng)的業(yè)務(wù)消息的集中處理和控制業(yè)務(wù)消息的集中處理和控制Web模塊模塊: 提供提供Web方式操作維護與配置功能方式操作維護與配置功能 M2M M2M終端獲得了信息以后，本身并不終端獲得了信息以后，本身并不處理這些信息，而是將這些信息集中到處理這些信息，而是將這些信息集中到應(yīng)用平臺上來，由應(yīng)用系統(tǒng)

8、來實現(xiàn)應(yīng)用平臺上來，由應(yīng)用系統(tǒng)來實現(xiàn)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)邏輯邏輯。 把感知和傳輸來的信息進行分析和把感知和傳輸來的信息進行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智 能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)能化的管理、應(yīng)用和服務(wù) M2MM2M終端可通過終端可通過GSMGSM、WCDMAWCDMA、TD-TD-SCDMASCDMA等不同的移動通信網(wǎng)絡(luò)接入，通信等不同的移動通信網(wǎng)絡(luò)接入，通信方式包括短信、彩信等。方式包括短信、彩信等。 為了屏蔽不同的通信網(wǎng)絡(luò)、不同的為了屏蔽不同的通信網(wǎng)絡(luò)、不同的通信方式的差異性，便于通信方式的差異性，便于M2MM2M終端設(shè)備快終端設(shè)備快速接入速接入M2MM2M系

9、統(tǒng)，需要對系統(tǒng)，需要對M2MM2M終端設(shè)備與終端設(shè)備與M2MM2M管理平臺之間的通信協(xié)議進行規(guī)范。管理平臺之間的通信協(xié)議進行規(guī)范。 中國移動提出的無線機器管理協(xié)議中國移動提出的無線機器管理協(xié)議 （Wireless Machine Management Protocol， WMMP） 為實現(xiàn)行業(yè)終端與為實現(xiàn)行業(yè)終端與M2M平臺數(shù)據(jù)通平臺數(shù)據(jù)通信過程而設(shè)計，屬于信過程而設(shè)計，屬于與具體通信網(wǎng)絡(luò)及與具體通信網(wǎng)絡(luò)及通信接入方式無關(guān)的應(yīng)用層協(xié)議通信接入方式無關(guān)的應(yīng)用層協(xié)議，建立，建立在在UDP協(xié)議協(xié)議之上之上 圖6-2 WMMP協(xié)議棧結(jié)構(gòu) 由于由于GPRS網(wǎng)絡(luò)帶寬較窄，延遲較大網(wǎng)絡(luò)帶寬較窄，延遲較大，不

10、適于采用，不適于采用TCP協(xié)議進行通信。協(xié)議進行通信。 采用采用UDP協(xié)議無連接方式傳輸，其協(xié)議無連接方式傳輸，其優(yōu)點是效率高、流量小、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)點是效率高、流量小、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，缺點是沒有確認(rèn)機制，有可能引資源，缺點是沒有確認(rèn)機制，有可能引起丟包。起丟包。 根據(jù)實際經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，通過在根據(jù)實際經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，通過在UDP的的上層應(yīng)用層協(xié)議實現(xiàn)類似上層應(yīng)用層協(xié)議實現(xiàn)類似TCP的包確認(rèn)的包確認(rèn)和重傳機制，采用和重傳機制，采用UDP方式傳輸，丟包方式傳輸，丟包率能控制在率能控制在1%以下，從而提高通信效率以下，從而提高通信效率及可靠性。及可靠性。 長連接長連接，指在一個過程中可以連續(xù)發(fā)送指在一個過程

11、中可以連續(xù)發(fā)送多個數(shù)據(jù)包，如果沒有數(shù)據(jù)包發(fā)送，需多個數(shù)據(jù)包，如果沒有數(shù)據(jù)包發(fā)送，需要行業(yè)終端發(fā)送心跳包以維持此連接要行業(yè)終端發(fā)送心跳包以維持此連接短連接短連接，指通信雙方有數(shù)據(jù)交互時，就指通信雙方有數(shù)據(jù)交互時，就建立一個建立一個WMMP過程，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后過程，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，則斷開此，則斷開此WMMP過程過程長連接長連接短連接短連接維持、監(jiān)測鏈路的手段心跳包不需要心跳包來維持鏈路，但M2M終端仍然需要通過心跳包告知M2M平臺它的運行狀態(tài)，以便進行監(jiān)控和故障報警操作流程通信雙方以客戶/服務(wù)器方式建立WMMP過程，用于雙方信息的相互提交。當(dāng)信道上沒有數(shù)據(jù)傳輸時，M2M終端應(yīng)每隔時間C發(fā)送心跳包以

12、維持此連接，當(dāng)心跳包發(fā)出超過時間T后未收到響應(yīng)，應(yīng)立即再發(fā)送心跳包，再連續(xù)發(fā)送N-1次后仍未得到響應(yīng)則結(jié)束此過程唯一的區(qū)別在于平臺并非通過心跳包來判斷終端鏈路的存在，而是判斷終端是否處于工作狀態(tài)。M2M終端平時處于下線狀態(tài)，當(dāng)本地由于數(shù)據(jù)需要傳輸或達到定時上線時間等類似策略時，行業(yè)終端作為客戶端以客戶/服務(wù)器方式建立WMMP過程參數(shù)配置參數(shù)C、T、N原則上應(yīng)可配置參數(shù)T、N原則上應(yīng)可配置應(yīng)用范圍長時間一直在線的企業(yè)不需要一直在線的企業(yè)應(yīng)用M2M終端序列號的注冊和分配終端序列號的注冊和分配M2M終端登錄系統(tǒng)終端登錄系統(tǒng)M2M終端退出系統(tǒng)終端退出系統(tǒng)M2M連接檢查連接檢查終端上線失敗錯誤狀態(tài)上報終

13、端上線失敗錯誤狀態(tài)上報M2M終端按照終端按照M2M管理平臺的要求上報采集數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)或管理平臺的要求上報采集數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)或統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及向統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及向M2M管理平臺請求配置數(shù)據(jù)管理平臺請求配置數(shù)據(jù)M2M管理平臺從管理平臺從M2M終端提取所需的數(shù)據(jù)，或向終端下發(fā)控制終端提取所需的數(shù)據(jù)，或向終端下發(fā)控制命令和配置信息命令和配置信息M2M終端軟件的遠程升級終端軟件的遠程升級 M2M系統(tǒng)結(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中涉及構(gòu)中涉及5個個重要的支撐重要的支撐技術(shù)技術(shù)，如圖如圖6-3所示。所示。 圖6-3 M2M系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù) 實現(xiàn)實現(xiàn)M2M的第一步就是從機器的第一步就是從機器/設(shè)設(shè)備中獲得數(shù)據(jù)，然后把它們通過網(wǎng)

14、絡(luò)發(fā)備中獲得數(shù)據(jù)，然后把它們通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。不同于傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中的終端送出去。不同于傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中的終端，M2M系統(tǒng)中的機器應(yīng)該是高度智能系統(tǒng)中的機器應(yīng)該是高度智能化的機器化的機器。即機器具有即機器具有“開口說話開口說話”的能力的能力 信息感知信息感知 信息加工（計算能力）信息加工（計算能力） 無線通信能力無線通信能力實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法生產(chǎn)設(shè)備的時候嵌入生產(chǎn)設(shè)備的時候嵌入M2M硬件硬件對已有機器進行改裝，使其具備與其他對已有機器進行改裝，使其具備與其他M2M終端通信終端通信/組網(wǎng)能力組網(wǎng)能力 是使機器獲得遠程通信和聯(lián)網(wǎng)能力是使機器獲得遠程通信和聯(lián)網(wǎng)能力的部件的部件。在在M2M系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，M

15、2M硬件的硬件的功能主要是進行信息的提取，從各種機功能主要是進行信息的提取，從各種機器器/設(shè)備那里獲取數(shù)據(jù)，并傳送到通信網(wǎng)設(shè)備那里獲取數(shù)據(jù)，并傳送到通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中嵌入式硬件嵌入式硬件 可改裝硬件可改裝硬件 調(diào)制解調(diào)器（調(diào)制解調(diào)器（Modem） 傳感器傳感器識別標(biāo)識（識別標(biāo)識（Location Tags） 通信網(wǎng)絡(luò)在整個通信網(wǎng)絡(luò)在整個M2M技術(shù)框架中處技術(shù)框架中處于核心地位，包括廣域網(wǎng)（無線移動通于核心地位，包括廣域網(wǎng)（無線移動通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、Internet、公眾、公眾電話網(wǎng)）、局域網(wǎng)（以太網(wǎng)、電話網(wǎng)）、局域網(wǎng)（以太網(wǎng)、WLAN、Bluetooth）、個域網(wǎng)（）、

16、個域網(wǎng)（ZigBee、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)） M2M網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) 數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)收集/集成部件集成部件 是是M2M系統(tǒng)中的系統(tǒng)中的“翻譯員翻譯員”，它獲，它獲取來自通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給取來自通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給信息處理系統(tǒng)，主要的功能是完成不同信息處理系統(tǒng)，主要的功能是完成不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。 目的是將數(shù)據(jù)變成有價值的信息。目的是將數(shù)據(jù)變成有價值的信息。對原始數(shù)據(jù)進行不同加工和處理，并將對原始數(shù)據(jù)進行不同加工和處理，并將結(jié)果呈現(xiàn)給需要這些信息的觀察者和決結(jié)果呈現(xiàn)給需要這些信息的觀察者和決策者。策者。 這些中間件包括：數(shù)據(jù)分析和商業(yè)這些中間件包括：數(shù)據(jù)分析和

17、商業(yè)智能部件、異常情況報告和工作流程部智能部件、異常情況報告和工作流程部件、數(shù)據(jù)倉庫和存儲部件等。件、數(shù)據(jù)倉庫和存儲部件等。 在在M2M系統(tǒng)中，應(yīng)用的主要功能是系統(tǒng)中，應(yīng)用的主要功能是通過數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)把感知通過數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)把感知和傳輸來的信息進行分析和處理，為決和傳輸來的信息進行分析和處理，為決策和控制提供依據(jù)，實現(xiàn)智能化的策和控制提供依據(jù)，實現(xiàn)智能化的M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用和服務(wù)。業(yè)務(wù)應(yīng)用和服務(wù)。 從狹義上說，從狹義上說，M2M只代表機器和機只代表機器和機器之間的通信。我們認(rèn)為器之間的通信。我們認(rèn)為M2M的范圍不的范圍不應(yīng)拘泥于此，而是應(yīng)該擴展到人對機器應(yīng)拘泥于此，而是應(yīng)該擴

18、展到人對機器、機器對人、移動網(wǎng)絡(luò)對機器之間的連、機器對人、移動網(wǎng)絡(luò)對機器之間的連接與通信。接與通信。 現(xiàn)在，現(xiàn)在，M2M應(yīng)用遍及電力、交通、應(yīng)用遍及電力、交通、工業(yè)控制、零售、公共事業(yè)管理、醫(yī)療工業(yè)控制、零售、公共事業(yè)管理、醫(yī)療、水利、石油等多個行業(yè)，以及車輛防、水利、石油等多個行業(yè)，以及車輛防盜、安全監(jiān)測、自動售貨、機械維修、盜、安全監(jiān)測、自動售貨、機械維修、公共交通管理等日常生活當(dāng)中。公共交通管理等日常生活當(dāng)中。 M2M在氣象監(jiān)測領(lǐng)域的一個應(yīng)用實在氣象監(jiān)測領(lǐng)域的一個應(yīng)用實例例基于基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的遠程自動雨量無線網(wǎng)絡(luò)的遠程自動雨量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)l自動雨量站自動雨量站l數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（數(shù)

19、據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（有線和無線兩種有線和無線兩種方式）方式）l數(shù)據(jù)中心工作站數(shù)據(jù)中心工作站l局地計算機網(wǎng)絡(luò)局地計算機網(wǎng)絡(luò) 作為系統(tǒng)的端站安裝于各個觀測點。作為系統(tǒng)的端站安裝于各個觀測點。無線自動雨量站無線自動雨量站 傳感器單元傳感器單元 單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng) GPRS數(shù)據(jù)終端單元數(shù)據(jù)終端單元有線自動雨量站有線自動雨量站 傳感器單元傳感器單元單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)局地微機系統(tǒng)局地微機系統(tǒng) 自動雨量采集設(shè)備有多個，它們用自動雨量采集設(shè)備有多個，它們用各自的各自的GPRS數(shù)據(jù)終端將數(shù)據(jù)打成數(shù)據(jù)終端將數(shù)據(jù)打成IP包，包，經(jīng)經(jīng)GPRS空中接口接入無線空中接口接入無線GPRS網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)，由移動服務(wù)商轉(zhuǎn)接到由移動服務(wù)

20、商轉(zhuǎn)接到Internet，最終通過，最終通過各種網(wǎng)關(guān)和路由到達統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理中各種網(wǎng)關(guān)和路由到達統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理中心工作站。心工作站。 GPRS終端向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)終端向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)是間斷性發(fā)送，可以根據(jù)需要調(diào)整發(fā)送是間斷性發(fā)送，可以根據(jù)需要調(diào)整發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率，這在一定程度上也降低了數(shù)據(jù)的頻率，這在一定程度上也降低了無線信息傳輸費用。無線信息傳輸費用。l如何進行氣象信息采集單元與如何進行氣象信息采集單元與GPRS終端終端的連接的連接l如何根據(jù)具體無線網(wǎng)絡(luò)情況合理設(shè)置如何根據(jù)具體無線網(wǎng)絡(luò)情況合理設(shè)置l如何進行數(shù)據(jù)打包發(fā)送并在數(shù)據(jù)中心工如何進行數(shù)據(jù)打包發(fā)送并在數(shù)據(jù)中心工作站實現(xiàn)接收作站

21、實現(xiàn)接收 有線雨量站中通過單片機把傳感器有線雨量站中通過單片機把傳感器獲得的雨量信息用串行通信的方式送到獲得的雨量信息用串行通信的方式送到局地微型機算機局地微型機算機，計算機首先把數(shù)據(jù)進計算機首先把數(shù)據(jù)進行處理和編碼，然后通過互行處理和編碼，然后通過互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)網(wǎng)把數(shù)據(jù)信息送到有固定信息送到有固定IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心站的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心站 整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主控部分，由一臺主整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主控部分，由一臺主服務(wù)器和三臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)器組成。主服務(wù)器和三臺數(shù)據(jù)處理服務(wù)器組成。主服務(wù)器在公網(wǎng)上有固定的服務(wù)器在公網(wǎng)上有固定的IP地址，三臺地址，三臺數(shù)據(jù)服務(wù)器通過集線器與主服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器通過集線器與主服務(wù)

22、器聯(lián)網(wǎng)。M2M產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀M2M標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀國內(nèi)主要由中移動、電信和聯(lián)通，國內(nèi)主要由中移動、電信和聯(lián)通，應(yīng)用領(lǐng)域涉應(yīng)用領(lǐng)域涉及電力、水利、交通、金融、氣象等行業(yè)及電力、水利、交通、金融、氣象等行業(yè)國外國外Vodafone目前在目前在M2M市場是全球第一，市場是全球第一，提供提供M2M全球服務(wù)平臺以及應(yīng)用業(yè)務(wù)，為企全球服務(wù)平臺以及應(yīng)用業(yè)務(wù)，為企業(yè)客戶的業(yè)客戶的M2M智能服務(wù)部署提供托管，能夠智能服務(wù)部署提供托管，能夠集中控制和管理許多國家推出的集中控制和管理許多國家推出的M2M設(shè)備，設(shè)備，企業(yè)客戶還可通過廣泛的無線智能設(shè)備收集有企業(yè)客戶還可通過廣泛的無線智能設(shè)備收集有用的客戶

23、數(shù)據(jù)用的客戶數(shù)據(jù) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定主要是在：主要是在： 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（European Telecommunication Standards Institute，ETSI） 3GPP 國內(nèi)主要是在國內(nèi)主要是在：中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）的泛在網(wǎng)技術(shù)）的泛在網(wǎng)技術(shù)委員會（委員會（TC10） ETSI專門成立了一個專項小組（專門成立了一個專項小組（M2M TC）以研究如何對快速成長的）以研究如何對快速成長的M2M技術(shù)進行標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)進行標(biāo)準(zhǔn)化 從端到端的全景角度研究機器對機從端到端的全景角度研究機器對機器通信，并與器通信，并與ETSIETSI內(nèi)內(nèi)

24、NGNNGN的研究及的研究及3GPP3GPP已已有的研究進行協(xié)同工作有的研究進行協(xié)同工作l從利益相關(guān)方收集和制定從利益相關(guān)方收集和制定M2M業(yè)務(wù)及運營需求；業(yè)務(wù)及運營需求；l建立一個端到端的建立一個端到端的M2M高層體系架構(gòu)（如果需要會制高層體系架構(gòu)（如果需要會制定詳細(xì)的體系結(jié)構(gòu)）；定詳細(xì)的體系結(jié)構(gòu)）；l找出現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不能滿足需求的地方并制定相應(yīng)的具體找出現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不能滿足需求的地方并制定相應(yīng)的具體標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)；l將現(xiàn)有的組件或子系統(tǒng)映射到將現(xiàn)有的組件或子系統(tǒng)映射到M2M體系結(jié)構(gòu)中體系結(jié)構(gòu)中；lM2M解決方案間的互操作性（制定測試標(biāo)準(zhǔn)）；解決方案間的互操作性（制定測試標(biāo)準(zhǔn)）；l硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化方面的考

25、慮；硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化方面的考慮；l與其他標(biāo)準(zhǔn)化組織進行交流及合作與其他標(biāo)準(zhǔn)化組織進行交流及合作 M2M業(yè)務(wù)需求（業(yè)務(wù)需求（TS 102 689）：定義）：定義M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用對通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用對通信系統(tǒng)的需求，以及需求，以及M2M的典型應(yīng)用場景。的典型應(yīng)用場景。 M2M功能架構(gòu)（功能架構(gòu)（TS 102 690）：定義）：定義M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用的功能架構(gòu)以業(yè)務(wù)應(yīng)用的功能架構(gòu)以及相關(guān)的呼叫會話流程。及相關(guān)的呼叫會話流程。 智能電表（智能電表（Smart Metering）的應(yīng)用場景（）的應(yīng)用場景（TS 102 691）：智能）：智能電表的應(yīng)用場景和相關(guān)技術(shù)問題。電表的應(yīng)用場景和相關(guān)技術(shù)問題。 電子衛(wèi)生保

26、?。娮有l(wèi)生保?。╡Health）的應(yīng)用場景（）的應(yīng)用場景（TS 102 732）：電子醫(yī)療）：電子醫(yī)療的應(yīng)用場景和相關(guān)技術(shù)問題。的應(yīng)用場景和相關(guān)技術(shù)問題。 消費者連接（消費者連接（Connected Consumers）的應(yīng)用場景（）的應(yīng)用場景（TS 102 857）：消費者連接的應(yīng)用場景和相關(guān)技術(shù)問題。：消費者連接的應(yīng)用場景和相關(guān)技術(shù)問題。 M2M定義（定義（TS 102 725）：）：M2M相關(guān)的定義和名詞術(shù)語。相關(guān)的定義和名詞術(shù)語。3GPP針對針對M2M的研究主要從移動網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，研究的研究主要從移動網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，研究M2M應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的影響，包括網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)等。應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的影響，包括網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

27、技術(shù)等。3GPP在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，也將在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，也將M2M稱作機器類通信稱作機器類通信（Machine Type Communications， MTC）。在）。在2008年年5月，月，3GPP制定了研究項目制定了研究項目針對機器類通信的網(wǎng)針對機器類通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化（絡(luò)優(yōu)化（Network Improvement for Machine Type Communications，NIMTC）。）。3GPP于于2009年年11月制月制定的技術(shù)報告定的技術(shù)報告TS 22.368中定義中定義MTC的一般需求，以及的一般需求，以及有別于人與人間通信的一些獨特的業(yè)務(wù)需求，并詳述有別于人與人間通信的一

28、些獨特的業(yè)務(wù)需求，并詳述了為滿足了為滿足MTC的業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要做的一些工的業(yè)務(wù)需求，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要做的一些工作。作。只討論移動網(wǎng)的只討論移動網(wǎng)的M2M通信；通信；只定義只定義M2M業(yè)務(wù)，不具體定義特殊的業(yè)務(wù)，不具體定義特殊的M2M應(yīng)用；應(yīng)用；無線側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的改進，不討論跟無線側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的改進，不討論跟SIM卡和卡和/或或SIM卡管理的新模型相關(guān)的內(nèi)容卡管理的新模型相關(guān)的內(nèi)容尋址尋址計費計費標(biāo)識標(biāo)識安全安全對對MTC設(shè)備的遠程管理設(shè)備的遠程管理lMTC設(shè)備易被偷盜設(shè)備易被偷盜/毀壞毀壞l時間控制時間控制l無線網(wǎng)絡(luò)擁塞無線網(wǎng)絡(luò)擁塞l核心網(wǎng)絡(luò)擁塞核心網(wǎng)絡(luò)擁塞l信令網(wǎng)絡(luò)擁塞信令網(wǎng)絡(luò)擁塞l訪問控制

29、訪問控制l低功耗低功耗l特定位置觸發(fā)特定位置觸發(fā)l漫游漫游MTC設(shè)備的端到端安全性設(shè)備的端到端安全性中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）泛在網(wǎng)技）泛在網(wǎng)技術(shù)工作委員會（術(shù)工作委員會（TC10）包括總體組、感）包括總體組、感知延伸組、應(yīng)用組和網(wǎng)絡(luò)組知延伸組、應(yīng)用組和網(wǎng)絡(luò)組 M2M應(yīng)用通信協(xié)議技術(shù)要求由網(wǎng)絡(luò)組進應(yīng)用通信協(xié)議技術(shù)要求由網(wǎng)絡(luò)組進行研究行研究 M2M業(yè)務(wù)的總體技術(shù)要求：包括業(yè)務(wù)的總體技術(shù)要求：包括M2M業(yè)務(wù)定義、業(yè)務(wù)特征、應(yīng)用場景和業(yè)務(wù)定義、業(yè)務(wù)特征、應(yīng)用場景和業(yè)務(wù)需求，業(yè)務(wù)需求，M2M系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口、計費系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口、計費、認(rèn)證鑒權(quán)和網(wǎng)絡(luò)管理等方面的技術(shù)要、認(rèn)證鑒權(quán)和網(wǎng)

30、絡(luò)管理等方面的技術(shù)要求。求。 M2M應(yīng)用通信協(xié)議技術(shù)要求：包應(yīng)用通信協(xié)議技術(shù)要求：包括括M2M終端設(shè)備與終端設(shè)備與M2M平臺間、平臺間、M2M平臺與平臺與M2M應(yīng)用平臺間的通信協(xié)議的協(xié)應(yīng)用平臺間的通信協(xié)議的協(xié)議概述、協(xié)議結(jié)構(gòu)、報文定義、報文交議概述、協(xié)議結(jié)構(gòu)、報文定義、報文交互機制、安全機制等?；C制、安全機制等。l缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系l商業(yè)模式不清晰，未形成共贏的、規(guī)?；纳虡I(yè)模式不清晰，未形成共贏的、規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈l窄帶網(wǎng)絡(luò)限制了窄帶網(wǎng)絡(luò)限制了M2M業(yè)務(wù)的發(fā)展以及業(yè)務(wù)信業(yè)務(wù)的發(fā)展以及業(yè)務(wù)信息承載方式的多樣性息承載方式的多樣性lM2M業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)不完善，不能完全有業(yè)

31、務(wù)運營支撐系統(tǒng)不完善，不能完全有效地支撐效地支撐M2M業(yè)務(wù)的運營業(yè)務(wù)的運營lM2M各行業(yè)間融合難度大各行業(yè)間融合難度大云計算云計算 主要內(nèi)容主要內(nèi)容本節(jié)主要介紹一種適合大規(guī)模信息處本節(jié)主要介紹一種適合大規(guī)模信息處理、管理、存儲的新型計算基礎(chǔ)設(shè)施理、管理、存儲的新型計算基礎(chǔ)設(shè)施云云計算。計算。 6.2.1 6.2.1 云計算介紹云計算介紹1 1云計算定義及云參考模型：云計算定義及云參考模型：云計算的含義：云計算中的云計算的含義：云計算中的“云云”主要是主要是指能夠提供無窮資源（如計算、存儲、帶寬等）指能夠提供無窮資源（如計算、存儲、帶寬等）的一種全新計算模式，通過云可以將計算能力、的一種全新計算

32、模式，通過云可以將計算能力、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)處理平臺、存儲空間、帶寬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)處理平臺、存儲空間、帶寬資源等按照約定的服務(wù)水平協(xié)議（資源等按照約定的服務(wù)水平協(xié)議（Service Level Agreement，SLA）有償?shù)靥峁┙o云客戶，無論）有償?shù)靥峁┙o云客戶，無論你身處何處、何時使用。這種模式將計算和處理你身處何處、何時使用。這種模式將計算和處理能力轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)中，從而減少以往個人或公司維能力轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)中，從而減少以往個人或公司維護計算機軟件、硬件、帶寬、能源等資源的開銷。護計算機軟件、硬件、帶寬、能源等資源的開銷。眾多的專家和學(xué)者根據(jù)各自的理解提出的眾多的專家和學(xué)者根據(jù)各自的理解

33、提出的云計算定義：云計算定義： 學(xué)者/機構(gòu)年份云計算定義M. Klems2008云計算可以根據(jù)用戶的需求在幾分鐘（甚至幾秒鐘）內(nèi)，向用戶提供相關(guān)的資源（服務(wù)器、存儲、帶寬等）來擴充用戶目前所擁有的資源，而不是通常的幾天或是幾星期，因此云計算避免了用戶自有服務(wù)器的各種問題，如服務(wù)器的資源閑置，或是過載R. Buyya 2008云是一種并行和分布式處理系統(tǒng)，其中包括眾多的相互連接和虛擬化的計算機，云所包含的資源都可以單位化成一些計算資源，動態(tài)地提供給云計算用戶使用，同時云計算的提供者需要保證與云計算用戶所達成的服務(wù)水平協(xié)議（SLA）R. Cohen 2008云計算囊括了眾多的熱門技術(shù)，如部署、負(fù)載

34、均衡、按需提供、商業(yè)模式、架構(gòu)（如Web2.0）。它是軟件開發(fā)模式的下一階段（software 10.0）。R. Cohen認(rèn)為云計算可以描述為以互聯(lián)網(wǎng)為中心的軟件（Internet centric software）J. Kaplan 2008云計算能夠向用戶提供一系列基于Web的業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)能夠提供各種各樣的功能，用戶通過量入為出（pay as you go）的方式支付所使用的功能。這些功能如果不通過云來提供的話，用戶需要花費大量的資金來部署軟件和硬件設(shè)備，并且需要專業(yè)的技術(shù)人員來維護這些設(shè)備。云計算實現(xiàn)了早期關(guān)于效用計算（utility computing）的設(shè)想，并且不需要復(fù)雜的技術(shù)

35、學(xué)者/機構(gòu)年份云計算定義K. Sheynkman2008云計算使硬件資源能夠按照用戶的消費需求，將計算能力和存儲能力提供給用戶。對公司來說，云計算能夠根據(jù)業(yè)務(wù)和應(yīng)用的需求提供簡單的配置、部署、動態(tài)擴展和管理虛擬的硬件環(huán)境J. Pritzker2008云是一個巨大的、資源池，這些資源可以按需分配、虛擬化、計費Luis M. Vaquero2009云是一個巨大的、易用的、易訪問的虛擬資源池（如硬件、開發(fā)平臺和/或業(yè)務(wù)）。這些資源可以動態(tài)地重新配置來調(diào)節(jié)負(fù)載，以達到最優(yōu)的資源利用率。這些資源通常按照按需付費的方式使用，根據(jù)和用戶達成的SLA來保證服務(wù)質(zhì)量Ian Foster2008云計算是一種受規(guī)模

36、經(jīng)濟驅(qū)動的大規(guī)模分布式計算模式。云計算中抽象的、虛擬的、可動態(tài)擴展的、可管理的計算能力、存儲、平臺和業(yè)務(wù)可以按需通過互聯(lián)網(wǎng)提供給需要云計算的用戶來使用美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）2009云計算是一種能夠通過網(wǎng)絡(luò)以便利的、按需的方式來訪問一個共享的資源池來獲取計算資源（如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù)）的模式，這些資源可配置，并能夠快速獲取和釋放。云模式能夠提高可用性并且由5種基本屬性、3種服務(wù)模式和4種部署模式組成 NIST定義定義 美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）的云計算定義被普遍接受，在這里主的云計算定義被普遍接受，在這里主要介紹要介紹NIST關(guān)于云計算的定

37、義關(guān)于云計算的定義 （1）5種基本屬性種基本屬性 云計算的業(yè)務(wù)可以描述為云計算的業(yè)務(wù)可以描述為5種基本屬性，這種基本屬性，這5種基本屬性與傳統(tǒng)計算方式的區(qū)別和聯(lián)系如下。種基本屬性與傳統(tǒng)計算方式的區(qū)別和聯(lián)系如下。 美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的云計算定義圖l 按需自助服務(wù)（按需自助服務(wù)（On-demand self-service）：）：客戶可以根據(jù)需求自動地獲取計算能力，例如服客戶可以根據(jù)需求自動地獲取計算能力，例如服務(wù)器計算時間和網(wǎng)絡(luò)存儲空間，而不需要和云服務(wù)器計算時間和網(wǎng)絡(luò)存儲空間，而不需要和云服務(wù)提供商進行直接談判。務(wù)提供商進行直接談判。l廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入（廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入（Broad netwo

38、rk access）：計）：計算能力可通過網(wǎng)絡(luò)提供，并通過標(biāo)準(zhǔn)機制進行訪算能力可通過網(wǎng)絡(luò)提供，并通過標(biāo)準(zhǔn)機制進行訪問，使得各種客戶端（例如移動電話、便攜式電問，使得各種客戶端（例如移動電話、便攜式電腦或腦或PDA）和其他傳統(tǒng)的或是基于云的軟件平臺）和其他傳統(tǒng)的或是基于云的軟件平臺均可以使用云計算。均可以使用云計算。l資源池（資源池（Resource pooling）：云計算服）：云計算服務(wù)提供商的各種資源被池化，并通過多租務(wù)提供商的各種資源被池化，并通過多租戶模式為多客戶提供多樣服務(wù)，并根據(jù)客戶模式為多客戶提供多樣服務(wù)，并根據(jù)客戶的需求動態(tài)提供或重新分配物理或虛擬戶的需求動態(tài)提供或重新分配物理

39、或虛擬化的資源?；馁Y源。l快速彈性：服務(wù)規(guī)模可以快速、彈性地擴快速彈性：服務(wù)規(guī)?？梢钥焖?、彈性地擴大或縮小。大或縮小。l按量計費的服務(wù)：云系統(tǒng)對服務(wù)對象在一按量計費的服務(wù)：云系統(tǒng)對服務(wù)對象在一定程度上進行適當(dāng)?shù)某橄?，并提供服?wù)計定程度上進行適當(dāng)?shù)某橄?，并提供服?wù)計量能力。量能力。（2）3種服務(wù)模式種服務(wù)模式 服務(wù)模式可以分為服務(wù)模式可以分為3種基本類型和其種基本類型和其他的派生模式。這他的派生模式。這3種基本模式可以簡寫種基本模式可以簡寫為為“SPI 模式模式”，即分別為，即分別為Software，Platform or Infrastructure（as a Service）。）。lSof

40、tware as a Service（SaaS）：云計算）：云計算提供商為用戶提供的業(yè)務(wù)是運行在其云基提供商為用戶提供的業(yè)務(wù)是運行在其云基礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序的使用能力。這種應(yīng)礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序的使用能力。這種應(yīng)用程序能被各種客戶端設(shè)備通過用程序能被各種客戶端設(shè)備通過Web形式形式訪問，例如訪問，例如Web瀏覽器。瀏覽器。 l Platform as a Service（PaaS）：用戶：用戶可以將自己擁有的或是購買的應(yīng)用程序通可以將自己擁有的或是購買的應(yīng)用程序通過使用云計算提供商提供的編程語言和工過使用云計算提供商提供的編程語言和工具部署到云基礎(chǔ)設(shè)施上。具部署到云基礎(chǔ)設(shè)施上。l 同樣云用戶也無

41、法管理和控制底層云同樣云用戶也無法管理和控制底層云基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲，但可以控制他們部署的應(yīng)用程序、存儲，但可以控制他們部署的應(yīng)用程序和應(yīng)用程序的配置環(huán)境。和應(yīng)用程序的配置環(huán)境。lInfrastructure as a Service（IaaS）：云）：云計算提供商為客戶提供處理能力、存儲能計算提供商為客戶提供處理能力、存儲能力、網(wǎng)絡(luò)和其他基本計算資源，用戶可以力、網(wǎng)絡(luò)和其他基本計算資源，用戶可以使用這些資源部署或運行他們自己的軟件。使用這些資源部署或運行他們自己的軟件。（3）4種部署模式種部署模式 公共云公共云 公共云可以把來自許多

42、不同客戶的作公共云可以把來自許多不同客戶的作業(yè)在云內(nèi)的服務(wù)器、存儲系統(tǒng)和其他基業(yè)在云內(nèi)的服務(wù)器、存儲系統(tǒng)和其他基礎(chǔ)設(shè)施上混合在一起。避免了用戶臨時礎(chǔ)設(shè)施上混合在一起。避免了用戶臨時需要大規(guī)模的計算和存儲資源而部署硬需要大規(guī)模的計算和存儲資源而部署硬件和軟件資源的風(fēng)險和開銷。件和軟件資源的風(fēng)險和開銷。 混合云混合云 云基礎(chǔ)設(shè)施由兩個或兩個以上相對獨云基礎(chǔ)設(shè)施由兩個或兩個以上相對獨立的的云組成，為了保證數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序立的的云組成，為了保證數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的可移植性，通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口或是專用的可移植性，通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口或是專用技術(shù)為不同的云客戶提供服務(wù)。技術(shù)為不同的云客戶提供服務(wù)。 混合云提供了一種靈

43、活的措施為云用混合云提供了一種靈活的措施為云用戶來決定如何在公共云和專用云上部署他戶來決定如何在公共云和專用云上部署他們的應(yīng)用，如果應(yīng)用的數(shù)據(jù)量很小，但是們的應(yīng)用，如果應(yīng)用的數(shù)據(jù)量很小，但是需要很大的計算能力，那么混合云或許是需要很大的計算能力，那么混合云或許是一種比較好的選擇。一種比較好的選擇。 上述上述4種云都有一種或兩種的部署方式：種云都有一種或兩種的部署方式：內(nèi)部或外部。內(nèi)部是指位于云擁有者的內(nèi)內(nèi)部或外部。內(nèi)部是指位于云擁有者的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，享有和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)其他用戶同樣的部網(wǎng)絡(luò)，享有和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)其他用戶同樣的網(wǎng)絡(luò)安全策略，通常專用云一般都部署在網(wǎng)絡(luò)安全策略，通常專用云一般都部署在內(nèi)部。而外部是

44、指部署在公有的網(wǎng)絡(luò)上，內(nèi)部。而外部是指部署在公有的網(wǎng)絡(luò)上，公共云一般部署在外部。公共云一般部署在外部。（4）云計算參考模型）云計算參考模型這里主要介紹云安全聯(lián)盟（這里主要介紹云安全聯(lián)盟（CSA）給出的一）給出的一種參考模型，如圖所示種參考模型，如圖所示云計算參考模型IaaSIaaS是所有云業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，是所有云業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)，PaaSPaaS建立在建立在IaaSIaaS之上，之上，SaaSSaaS建立在建立在PaaSPaaS之上。之上。 IaaS: IaaS包括所有的基礎(chǔ)設(shè)施資源，如云包括所有的基礎(chǔ)設(shè)施資源，如云計算中的所有硬件資源。計算中的所有硬件資源。IaaS可以提供可以提供（或是不提供）對基礎(chǔ)

45、設(shè)施資源的抽象能（或是不提供）對基礎(chǔ)設(shè)施資源的抽象能力，并且為這些抽象資源提供物理或是邏力，并且為這些抽象資源提供物理或是邏輯連接的功能。輯連接的功能。 PaaS: PaaS在在IaaS和和SaaS之間提供了額之間提供了額外的一層，外的一層，PaaS是對開發(fā)環(huán)境抽象的是對開發(fā)環(huán)境抽象的封裝和對有效服務(wù)負(fù)載的封裝，主要封裝和對有效服務(wù)負(fù)載的封裝，主要用于構(gòu)建應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境、中間件用于構(gòu)建應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境、中間件和其他功能（如數(shù)據(jù)庫、消息功能、和其他功能（如數(shù)據(jù)庫、消息功能、排隊功能）。排隊功能）。 SaaS: SaaS位于位于IaaS和和PaaS之上，為用戶之上，為用戶提供包括內(nèi)容服務(wù)、內(nèi)容呈

46、現(xiàn)、商業(yè)應(yīng)提供包括內(nèi)容服務(wù)、內(nèi)容呈現(xiàn)、商業(yè)應(yīng)用和管理能力。典型用和管理能力。典型SaaS是是S和和Google Apps，提供基，提供基本商業(yè)服務(wù)，如電子郵件。本商業(yè)服務(wù)，如電子郵件。2 2云計算的發(fā)展歷史云計算的發(fā)展歷史 一般來說有一般來說有6個階段個階段: 第第1階段，用戶通過終端共享一個大型階段，用戶通過終端共享一個大型機，那時的終端僅僅是一臺顯示器和一個機，那時的終端僅僅是一臺顯示器和一個鍵盤。鍵盤。 第第2階段，出現(xiàn)了可以獨立運行的計算階段，出現(xiàn)了可以獨立運行的計算機，用戶不必再依靠大型機，但是這一階機，用戶不必再依靠大型機，但是這一階段的計算機還不能聯(lián)網(wǎng)。段的計算機還不能聯(lián)網(wǎng)。 第

47、第3階段，計算機網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使得不同階段，計算機網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使得不同的計算機可以相互連接起來共享資源，但的計算機可以相互連接起來共享資源，但是這時的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍還是比較有限。是這時的網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍還是比較有限。 第第4階段，階段，Internet的出現(xiàn)使得不同的的出現(xiàn)使得不同的計算機網(wǎng)絡(luò)可以相互地連接起來，用戶可計算機網(wǎng)絡(luò)可以相互地連接起來，用戶可以通過以通過Internet來使用遠程的應(yīng)用和資源。來使用遠程的應(yīng)用和資源。 第第5階段，網(wǎng)格技術(shù)的出現(xiàn)，使得計階段，網(wǎng)格技術(shù)的出現(xiàn)，使得計算和存儲資源可以更加方便地共享。算和存儲資源可以更加方便地共享。 第第6階段，云計算的出現(xiàn)使得用戶可階段，云計算

48、的出現(xiàn)使得用戶可以通過更加便利的方式利用以通過更加便利的方式利用Internet使用使用各種的資源。各種的資源?？蛻舳丝蛻舳?服務(wù)器（服務(wù)器（C/S）模式）模式P2P模式模式兩種計算模式：兩種計算模式：計算模式演進圖云計算充分利用了云計算充分利用了C/S結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和和P2P結(jié)構(gòu)的優(yōu)點結(jié)構(gòu)的優(yōu)點3云計算的組成 云計算由應(yīng)用程序、云客戶端、基云計算由應(yīng)用程序、云客戶端、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、云平臺、業(yè)務(wù)、存儲、計算能礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、云平臺、業(yè)務(wù)、存儲、計算能力等部分組成。力等部分組成。（1 1）應(yīng)用程序）應(yīng)用程序 云用戶只需通過簡單終端以云用戶只需通過簡單終端以Web的形的形式來實時地使用云計算上的應(yīng)用程序。式來實時地

49、使用云計算上的應(yīng)用程序。（2 2）云客戶端）云客戶端 云客戶端也叫瘦終端，瘦主要是指云云客戶端也叫瘦終端，瘦主要是指云計算對客戶端的要求很低，只要能夠運行計算對客戶端的要求很低，只要能夠運行Web瀏覽器（如瀏覽器（如Firefox、IE等）的終端就等）的終端就可以成為云客戶端?？梢猿蔀樵瓶蛻舳?。（3 3）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 云計算的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要包括與計算云計算的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要包括與計算機和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的硬件以及安裝這些硬件機和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的硬件以及安裝這些硬件的房間等。一般來說，云計算中的計算的房間等。一般來說，云計算中的計算機主要是一些便宜的且能夠批量生產(chǎn)的機主要是一些便宜的且能夠批量生產(chǎn)的服務(wù)器。服

50、務(wù)器。（4 4）云平臺）云平臺 云計算平臺主要是指能夠?qū)⒏鞣N云云計算平臺主要是指能夠?qū)⒏鞣N云應(yīng)用部署在云計算上的方式，也叫應(yīng)用部署在云計算上的方式，也叫PaaS。如使用開源。如使用開源Web應(yīng)用架構(gòu)的應(yīng)用架構(gòu)的Rails，S公司的私有公司的私有PaaS F，Google App Engine（使用（使用Python和和Mosso）。）。（5 5）業(yè)務(wù)）業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)主要是指云客戶使用云計算提業(yè)務(wù)主要是指云客戶使用云計算提供的各種服務(wù)。供的各種服務(wù)。 這些業(yè)務(wù)的共性是需要非常大的存這些業(yè)務(wù)的共性是需要非常大的存儲空間和處理能力，來為用戶提供及時儲空間和處理能力，來為用戶提供及時準(zhǔn)確的信息。另外一種業(yè)

51、務(wù)是需要大量準(zhǔn)確的信息。另外一種業(yè)務(wù)是需要大量的后臺計算和處理能力。的后臺計算和處理能力。（6 6）存儲）存儲 擴充存儲能力仍是一筆大的開銷，尤擴充存儲能力仍是一筆大的開銷，尤其是管理眾多物理存儲設(shè)備。使用云存儲其是管理眾多物理存儲設(shè)備。使用云存儲就不會帶來很大的開銷，并且能夠帶來很就不會帶來很大的開銷，并且能夠帶來很高的容錯能力。高的容錯能力。 （7 7）計算能力）計算能力 云計算能夠提供的處理能力是極大的云計算能夠提供的處理能力是極大的。實際上對使用云計算的用戶來說，云計。實際上對使用云計算的用戶來說，云計算可以提供近乎無窮的資源，而不僅僅限算可以提供近乎無窮的資源，而不僅僅限于計算和存儲

52、能力。于計算和存儲能力。4云計算的優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點： 缺點：缺點：（1）成本方面）成本方面 （1）安全問題）安全問題（2）網(wǎng)絡(luò)方面）網(wǎng)絡(luò)方面 （2）控制問題）控制問題（3）創(chuàng)新方面）創(chuàng)新方面 （3）開放性問題）開放性問題（4）可擴展性方面）可擴展性方面（5）環(huán)保和節(jié)能方面）環(huán)保和節(jié)能方面（1 1）成本方面）成本方面 云計算的成本通常比傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)云計算的成本通常比傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的成本低得多。云計算的成本節(jié)省中心的成本低得多。云計算的成本節(jié)省是建立在規(guī)模效應(yīng)的基礎(chǔ)上，即大量的是建立在規(guī)模效應(yīng)的基礎(chǔ)上，即大量的用戶使用云計算，從而極大地提升資源用戶使用云計算，從而極大地提升資源的利用率。成本的節(jié)

53、省是云計算的核心的利用率。成本的節(jié)省是云計算的核心優(yōu)點。優(yōu)點。（2 2）網(wǎng)絡(luò)方面）網(wǎng)絡(luò)方面 云計算意味著用戶可以通過無處不云計算意味著用戶可以通過無處不在的互聯(lián)網(wǎng)使用云資源，并且互聯(lián)網(wǎng)中在的互聯(lián)網(wǎng)使用云資源，并且互聯(lián)網(wǎng)中還有非常多的其他資源可以和云計算一還有非常多的其他資源可以和云計算一起使用。云客戶可以根據(jù)應(yīng)用的特點，起使用。云客戶可以根據(jù)應(yīng)用的特點，靈活的調(diào)用互聯(lián)網(wǎng)的眾多資源，提升應(yīng)靈活的調(diào)用互聯(lián)網(wǎng)的眾多資源，提升應(yīng)用的用戶體驗，進而獲取更多的利益。用的用戶體驗，進而獲取更多的利益。（3 3）創(chuàng)新方面）創(chuàng)新方面 云計算和云解決方案提供了一種創(chuàng)云計算和云解決方案提供了一種創(chuàng)新的計算模式。隨著

54、技術(shù)的發(fā)展，云計新的計算模式。隨著技術(shù)的發(fā)展，云計算還會提供更多的別具特色的技術(shù)革新算還會提供更多的別具特色的技術(shù)革新或商業(yè)革新。而使用云計算的公司，就或商業(yè)革新。而使用云計算的公司，就會比使用傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的用戶，創(chuàng)會比使用傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的用戶，創(chuàng)造出更多更新穎的應(yīng)用或是商業(yè)模式。造出更多更新穎的應(yīng)用或是商業(yè)模式。（4 4）可擴展性方面）可擴展性方面 可擴展性主要是指云客戶可以根據(jù)可擴展性主要是指云客戶可以根據(jù)用戶對資源需要靈活地增加或減少軟硬用戶對資源需要靈活地增加或減少軟硬件資源，而并不需要預(yù)先購買額外的資件資源，而并不需要預(yù)先購買額外的資源，有非常靈活高效的擴展性。源，有非常靈活高

55、效的擴展性。（5 5）環(huán)保和節(jié)能方面）環(huán)保和節(jié)能方面 云計算是一種綠色計算模式。綠色云計算是一種綠色計算模式。綠色計算主要是指云計算的資源利用率非常計算主要是指云計算的資源利用率非常高，相對那些傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心，更高，相對那些傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心，更加地環(huán)保和節(jié)省能源。加地環(huán)保和節(jié)省能源。 云計算具有顯著的優(yōu)點，也有如下云計算具有顯著的優(yōu)點，也有如下不可回避的缺點。不可回避的缺點。（1 1）安全問題）安全問題 安全主要是指由于云客戶并不能控安全主要是指由于云客戶并不能控制云計算的內(nèi)部設(shè)施，因此具有潛在的制云計算的內(nèi)部設(shè)施，因此具有潛在的數(shù)據(jù)被竊取的危險。雖然云計算提供了數(shù)據(jù)被竊取的危險。雖然云

56、計算提供了加密、用戶名、密碼、身份管理等安全加密、用戶名、密碼、身份管理等安全措施，企業(yè)可能也并不愿意將機密的信措施，企業(yè)可能也并不愿意將機密的信息放到云上。息放到云上。（2 2）控制問題）控制問題 云客戶并不能控制所租用的云計算云客戶并不能控制所租用的云計算資源的基礎(chǔ)設(shè)施（物理計算機），另外資源的基礎(chǔ)設(shè)施（物理計算機），另外用戶或許會由于違反了一些規(guī)則，結(jié)果用戶或許會由于違反了一些規(guī)則，結(jié)果發(fā)現(xiàn)賬戶被封了，或是云計算提供商破發(fā)現(xiàn)賬戶被封了，或是云計算提供商破產(chǎn)了等，導(dǎo)致用戶不能繼續(xù)使用云計算產(chǎn)了等，導(dǎo)致用戶不能繼續(xù)使用云計算，或是丟失數(shù)據(jù)等。，或是丟失數(shù)據(jù)等。（3 3）開放性問題）開放性問題

57、 由于每個云計算提供商的平臺可能由于每個云計算提供商的平臺可能并不是公開的，而云客戶如果使用云計并不是公開的，而云客戶如果使用云計算必須按照云計算提供商提供的編程語算必須按照云計算提供商提供的編程語言和言和API來編寫應(yīng)用程序，那么云客戶的來編寫應(yīng)用程序，那么云客戶的應(yīng)用程序在不同的云計算平臺間移植就應(yīng)用程序在不同的云計算平臺間移植就會非常的困難。會非常的困難。1 1微軟公司的微軟公司的Windows Azure Windows Azure 2 2IBMIBM公司的公司的“藍云藍云” ” 3 3亞馬遜公司的云亞馬遜公司的云 4 4谷歌公司的云谷歌公司的云1 1微軟公司的微軟公司的Windows

58、 AzureWindows Azure Windows Azure是微軟基于云計算是微軟基于云計算的操作系統(tǒng)，提供了的操作系統(tǒng)，提供了“軟件軟件+服務(wù)服務(wù)”的計的計算方法，用于幫助開發(fā)者開發(fā)可以跨越算方法，用于幫助開發(fā)者開發(fā)可以跨越云端和專業(yè)數(shù)據(jù)中心的下一代應(yīng)用程序云端和專業(yè)數(shù)據(jù)中心的下一代應(yīng)用程序。 AzureAzure服務(wù)平臺包括了以下主要組件：服務(wù)平臺包括了以下主要組件： （1）Windows Azure用于服務(wù)托管，以及可擴用于服務(wù)托管，以及可擴展的存儲、計算和網(wǎng)絡(luò)的管理。展的存儲、計算和網(wǎng)絡(luò)的管理。（2）Microsoft SQL Services可以擴展可以擴展Microsoft

59、SQL Server應(yīng)用到云中的能力。應(yīng)用到云中的能力。（3）Microsoft .NET Services可以便捷地創(chuàng)建基可以便捷地創(chuàng)建基于云的松耦合的應(yīng)用程序。另外還包含訪問控于云的松耦合的應(yīng)用程序。另外還包含訪問控制機制，可以保衛(wèi)用戶的程序安全。制機制，可以保衛(wèi)用戶的程序安全。（4）Live Services提供了一種一致性的方法處理提供了一種一致性的方法處理用戶數(shù)據(jù)和程序資源，使得用戶可以在用戶數(shù)據(jù)和程序資源，使得用戶可以在PC、手機、手機、PC應(yīng)用程序和應(yīng)用程序和Web網(wǎng)站上存儲、共享網(wǎng)站上存儲、共享和同步文檔、照片、文件以及其他信息。和同步文檔、照片、文件以及其他信息。（5）Mic

60、rosoft SharePoint Services和和Microsoft Dynamics CRM Services，用于在云端提供針，用于在云端提供針對業(yè)務(wù)內(nèi)容、協(xié)作和快速開發(fā)的服務(wù)，建立更對業(yè)務(wù)內(nèi)容、協(xié)作和快速開發(fā)的服務(wù)，建立更強的客戶關(guān)系。強的客戶關(guān)系。2IBM公司的“藍云” IBM在高性能并行機集群技術(shù)上有在高性能并行機集群技術(shù)上有著領(lǐng)導(dǎo)性的優(yōu)勢，世界上最快的高性能著領(lǐng)導(dǎo)性的優(yōu)勢，世界上最快的高性能計算機大多出自計算機大多出自IBM。 IBM的的“藍云藍云”計算平臺是一套軟計算平臺是一套軟、硬件平臺，將、硬件平臺，將Internet上使用的技術(shù)擴上使用的技術(shù)擴展到企業(yè)平臺上，使得數(shù)據(jù)