物聯網導論點擊此處結束放映物聯網導論物聯網導論

點擊此處結束放映第四章認識物聯網應用層技術

物聯網將智能感知技術、識別技術、通信技術、網絡技術等應用在網絡與實物的融合中。物聯網中的大量應用（智慧工業(yè)、智慧農業(yè)、智慧城市、智慧醫(yī)療等）都是和云計算、大數據結合在一起的，人工智能也是其中的一部分，并且離不開物聯網平臺的參與。

本章的學習內容是物聯網應用層技術，云計算、大數據、人工智能、物聯網平臺都是物聯網應用層技術的典型代表。

物聯網導論點擊此處結束放映本章主要內容：任務1認識云計算技術任務2認識大數據技術任務3認識人工智能技術任務4認識物聯網平臺認識云計算技術1.1認識大數據技術1.2認識人工智能技術1.3認識物聯網平臺1.4物聯網導論點擊此處結束放映物聯網導論

點擊此處結束放映認識云計算技術1.1

本任務將帶領大家認識云計算的基礎知識，這些內容可以幫助大家了解什么才是真正的云計算，幫助大家理解和掌握云計算的特征和應用，以及云計算的價值。

物聯網導論引導案例——無所不在的“云”

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提前將資源準備好，通過特定技術使人們可以隨時隨地使用這些資源執(zhí)行特定任務的方式，就是云計算，能夠提供這種服務的供應商就是云服務提供商。（1）在線辦公

購買一臺云服務器，然后安裝Windows系統(tǒng)

。（2）云游戲

云游戲使游戲運行在云服務器上，用戶只需要一個能接收畫面的終端和暢通的網絡即可盡情享受3A大作帶來的體驗感。（3）無所不在的“云”

騰訊云

、阿里云等物聯網導論4.1.1云計算的起源是計算機技術與通信技術發(fā)展到一定階段的產物。

1960年互聯網興起，最初主要為軍方、大型企業(yè)等之間的純文字電子郵件或新聞集群組服務。

1990年逐漸進入普通家庭，隨著Web與電子商務的發(fā)展，網絡已經成為人們離不開的生活必需品之一。

云計算概念的首次提出是在2006年8月的搜索引擎大會上，云計算掀起了互聯網的第三次革命浪潮。點擊此處結束放映物聯網導論4.1.1云計算的起源1956年，ChristopherStrachey發(fā)表了一篇有關虛擬化的論文，正式提出了虛擬化的概念，是云計算基礎架構核心。1984年，Sun公司的聯合創(chuàng)始人JohnGage提出了“網絡就是計算機”的猜想。1996年，網格計算Globus開源網格平臺起步，成為了云計算的前身。1998年，VMware（威睿）公司成立并首次引入X86虛擬技術。1999年，MarcAndreessen創(chuàng)建LoudCloud，提出了世界上第一個商業(yè)化的基礎設施即服務（InfrastructureasaService，IaaS）平臺。點擊此處結束放映物聯網導論2006年，谷歌的首席CEO埃里克·施密特在搜索引擎大會上首次提出“云計算”這一概念。至此，云計算終于揭開了它的神秘面紗，走到了舞臺前。2008年，微軟發(fā)布其公共云計算平臺——WindowsAzurePlatform，拉開了微軟的云計算大幕。2010年，我國第一個獲得自主知識產權的基礎架構云產品BingoCloudOS（品高云）發(fā)行1.0版本。2009年，美國國家標準與技術研究院（NationalInstituteofStandardsandTechnology，NIST）發(fā)布了云計算定義。點擊此處結束放映物聯網導論2019年8月17日，北京互聯網法院發(fā)布《互聯網技術司法應用白皮書》。發(fā)布會上，北京互聯網法院互聯網技術司法應用中心揭牌成立。2020年，我國云計算市場規(guī)模達到1781億元，增速為33.6%。其中，公有云市場規(guī)模達到990.6億元，同比增長43.7%；私有云市場規(guī)模達到791.2億元，同比增長22.6%。點擊此處結束放映物聯網導論

4.1.2云計算的概念1.云計算的應用

云計算不是一種全新的網絡技術，而是一種全新的網絡應用概念，云計算的核心概念是以互聯網為中心，在網站上提供快速且安全的云計算服務與數據存儲，讓每一個使用互聯網的用戶都可以使用網絡上龐大的計算資源與數據中心。

點擊此處結束放映圖4-1

云計算業(yè)務示意圖物聯網導論2.云計算的定義

美國國家標準與技術研究院對云計算的定義：云計算是一種無處不在、便捷且按需對一個共享的可配置計算資源（包括網絡、服務器、存儲、應用和服務）進行網絡訪問的模式，它能夠通過最少量的管理及與服務提供商的互動實現計算資源的迅速供給和釋放。

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2.云計算的分類具有云計算的資源共享、多用戶接入、按需使用和彈性付費特性。

（1）按照運營模式分類公有云：通常由云服務提供商擁有，代表有華為云、騰訊云、阿里云、AmazonEC2、IBMDeveloper等。私有云：為本企業(yè)提供云服務的數據中心，需自行配置數據中心、網絡設備、存儲設備，并且擁有專業(yè)的顧問團隊。社區(qū)云：內網、專網及VPN（VirtualPrivateNetwork，虛擬專用網絡）為多家關聯部門提供云計算服務的一種云計算類型，一般由一家機構統(tǒng)一進行運維?；旌显疲航Y合了公有云和私有云各自的優(yōu)勢。長遠來看，公有云的資源利用效率更高，是云計算發(fā)展的主流，但私有云和公有云會以共同發(fā)展的形式長期共存。

點擊此處結束放映物聯網導論（2）按照服務模式分類

IaaS（基礎設施及服務）、PaaS平臺即服務、SaaS軟件即服務

點擊此處結束放映圖4-2

云計算的三層服務模式物聯網導論

4.1.3云計算的特征（1）超大規(guī)模。（2）高度伸縮和擴展性。計算、網絡和存儲資源。（3）虛擬化。破了時間、空間的限制。（4）按需分配服務。購買計算、網絡、存儲能力。（5）資源池化。如硬盤容量合并。（6）高可靠性。分布式數據中心、節(jié)點檢測技術。點擊此處結束放映物聯網導論4.1.4云計算的價值

云計算采用按使用量付費的模式，企業(yè)或個人按需購買，不會導致資源的浪費。資源包括網絡、服務器、存儲設備、應用軟件等。1.整合資源、提高利用率①云計算的虛擬化技術可以實現資源的彈性伸縮。②云計算服務器可以虛擬出多臺虛擬機。③云計算可以靈活增減虛擬機的規(guī)格（CPU、內存等）。④因為虛擬化技術的存在，云計算可以把定量的物理內存資源虛擬出更多的虛擬內存資源，創(chuàng)建更多的虛擬機供用戶使用。2．快速部署，彈性擴容點擊此處結束放映物聯網導論

3．數據安全①網絡傳輸：數據傳輸采用HTTPS加密。②系統(tǒng)接入：需要用證書或者賬號登錄。③架構安全：經過安全加固的VMM（虛擬機監(jiān)控器）可保證虛擬機間的隔離。④對系統(tǒng)內賬戶等管理數據進行加密存儲，保證了數據的高安全性。4．高效維護，降低成本5．無縫切換，移動辦公6．升級擴容不影響業(yè)務

有主節(jié)點和備用節(jié)點。點擊此處結束放映物聯網導論4.1.5云計算和物聯網1．云計算和物聯網的打開方式（1）云計算是實現物聯網的核心

建設物聯網包括三大基石：①傳感器等電子元器件（第一基石）；②傳輸通道（第二基石），如電信網；③高效、動態(tài)、可大規(guī)模擴展的技術資源處理能力（第三基石）。（2）云計算促進了物聯網和互聯網的智能融合，有利于構建智慧地球

云計算可以看作一個人的大腦，而物聯網就是眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。①單中心，多終端。

②多中心，大量終端，跨區(qū)域的大公司或企業(yè)。

③信息和應用分層處理，海量終端。點擊此處結束放映物聯網導論2．云計算對物聯網的意義

（1）強大的數據存儲

。（2）計算的瞬時訪問。

（3）簡單的數據集成。

（4）無縫遠程協(xié)作。3．云計算與物聯網融合的挑戰(zhàn)（1）規(guī)?；＃?）安全性。（3）網絡連接。（4）標準化。

為物聯網的發(fā)展提供了便利和機遇，又帶來了挑戰(zhàn)。點擊此處結束放映物聯網導論

點擊此處結束放映書面作業(yè)：1.什么是云計算？2.簡述云計算按照運營模式、服務模式如何分類。物聯網導論

點擊此處結束放映實踐作業(yè)：

向自己的親朋好友解釋云計算的概念，并舉一個典型的云計算應用案例進行說明。物聯網導論

點擊此處結束放映感謝聆聽物聯網導論點擊此處結束放映物聯網導論物聯網導論點擊此處結束放映本章主要內容：任務1認識云計算技術任務2認識大數據技術任務3認識人工智能技術任務4認識物聯網平臺認識云計算技術1.1認識大數據技術1.2認識人工智能技術1.3認識物聯網平臺1.4物聯網導論點擊此處結束放映物聯網導論

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本任務將帶領大家認識大數據的基礎知識，這部分內容可以幫助人們認識什么才是真正的大數據，理解并掌握整個大數據的相關體系和理念，以及大數據的應用、面臨的機遇和挑戰(zhàn)。

認識大數據技術1.2物聯網導論引導案例——大數據玩跨界

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在2018年4月的天貓歡聚日上，安佳酸奶和阿里巴巴合作推出了一款叫作“安佳輕醇限量綻放禮盒”，一經推出，就成為了“小紅書”上的曬單爆款。

安佳酸奶通過大數據分析得知：安佳輕醇的目標人群集中在24～30歲的年輕時尚女性中。這類人群非常關注身材和健康飲食，更愿意把錢花在購買原創(chuàng)或獨特的品牌產品上，是最早一批非常樂于購買并和別人分享新產品的人。物聯網導論4.2.1大數據時代背景

1．三次信息化浪潮阿爾文·托夫勒1983年出版《第三次浪潮》把人類社會劃分成三個階段：①第一階段是農業(yè)階段，始于約1萬年前。②第二階段是工業(yè)階段，始于17世紀末。③第三階段為信息化（服務業(yè)）階段，始于20世紀50年代后期。

點擊此處結束放映物聯網導論2．技術支撐

進入第三次信息化浪潮后，數據得到暴發(fā)式的增長，信息技術亟須解決存儲、傳輸和處理三個核心問題。（1）存儲容量不斷擴大。（2）CPU處理速度大幅提升。（3）網絡帶寬不斷增加。點擊此處結束放映物聯網導論3．數據產生方式的變革

大數據的興起除與三種技術的變革有關外，還和數據的產生方式息息相關。數據產生方式的變革是促使大數據時代來臨的另一個重要因素。這里，將人類社會的數據產生方式大致歸納為三個階段：（1）運營式系統(tǒng)階段。（2）用戶原創(chuàng)內容階段。（3）感知式系統(tǒng)階段。點擊此處結束放映物聯網導論4.2.2大數據的定義與特征

大數據的第一個特點是數據體量巨大，單位：Byte（字節(jié)）、KB（千字節(jié)）、MB（兆字節(jié)）GB（吉字節(jié)）、TB（太字節(jié)）、PB（拍字節(jié)）EB（艾字節(jié)）、ZB（澤字節(jié)）、YB（堯字節(jié)）4V特征：數據量大（Volume）、數據類型多樣（Variety）處理速度快（Velocity）和價值密度低（Value）點擊此處結束放映物聯網導論4.2.3大數據結構類型

大數據技術的核心在于數據，因此，大數據結構類型的實質是指數據的結構類型。大數據的多樣性使得大數據被分為三類。點擊此處結束放映

非結構化數據為大數據的主要部分。IDC的調查報告顯示，企業(yè)中80%的數據都是非結構化數據，而且這些數據每年還在按照60%增長。物聯網導論1．結構化數據

結構化數據是指包括預定義的數據類型、格式和結構的數據，以行為單位進行存儲，常見于關系型數據庫中的數據結構，一般以二維表的形式進行邏輯表達，一行數據表示一個實體信息，一列數據表示實體的某個屬性。點擊此處結束放映結構化數據的存儲和排列都是有規(guī)律的，這對查詢和修改等操作很有幫助。物聯網導論2．半結構化數據

指具有可識別的模式并可以解析的文本數據文件。它雖然具有一定的結構性，但是和嚴格理論模型的關系型數據相比更靈活。半結構化數據是一種靈活的數據，雖然它攜帶了“模式”這一信息，但這個“模式”并不是一成不變的，其可以隨時間的變化在單一數據庫內任意改變。如，XML和JSON表示的數據就具有半結構化數據的特點。點擊此處結束放映物聯網導論3．非結構化數據

指不適合用數據庫二維表來表現的數據，它與結構化數據是相對的。對于非結構化數據而言，它沒有固定的結構，沒有預定義的數據模型。

辦公文檔、HTML、各類報表、圖片、視頻、音頻等都屬于非結構化數據。對于這類數據，一般采取直接整體存儲的方式，以二進制的數據格式進行存儲。點擊此處結束放映物聯網導論

4.2.4大數據應用1．科學研究領域的應用

圖靈獎獲得者吉姆·格雷等人在聯合編寫的TheFourthParadigm：Data-IntensiveScientificDiscovery一書中，將人類科學的發(fā)展定義為四種范式：①幾千年前，記錄和描述自然現象的經驗科學稱為第一范式。②數百年前，利用模型歸納總結過去記錄的科學稱為第二范式。③過去數十年，利用計算機對復雜現象進行模擬仿真的計算科學稱為第三范式。④如今，隨著數據的暴發(fā)式增長，計算機不僅僅能進行模擬仿真，還能進行分析和總結，進而得到理論，這就是第四范式，也稱為數據密集型科學。

點擊此處結束放映物聯網導論2．社會生活領域的應用①大數據讓人們可以“運籌帷幄之中，決勝千里之外”。②大數據時代的新聞媒體所報道的內容更加貼近民生。③大數據技術真正實現了“地球村”，信息共享