物联网处理技术篇(1)

关键词：城市生活垃圾；处理方式评价；物联网

1 研究背景

中国经济高速增长、城镇化速度加快，城市生活垃圾存量逐年增高。世界银行2005年一份报告开篇：“世界上没有一个国家曾经经历过像中国现在正在面临的固体废弃物数量如此之大或如此之快的增长”。垃圾分类意识薄弱，处理方式相对落后，相关技术不完善导致垃圾处理能力缺口日益增大。2012年4月国务院办公厅、发展改革委、住房城乡建设部、环境保护部组织编制了《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，要求提高城镇生活垃圾无害化处理水平，切实改善人居环境。生活垃圾问题已经成为不容忽视、亟待解决的环境和民生问题，引起政府部门高度关注。

2 国内外城市生活垃圾处理现状

通用垃圾处理方法主要有卫生填埋、焚烧和堆肥三种。瑞诺瓦做为瑞典最先进的垃圾焚烧企业之一，其垃圾焚烧效能和废气排放的清洁度技术世界领先；德国重视垃圾循环利用，开发周密高效的垃圾处理体系；美国依然采用填埋处理作为主要方法，并大力发展多层次垃圾管理模式，形成以控制垃圾源头为先、垃圾再循环和堆肥处理居次、填埋或焚烧垃圾随后的多层次垃圾管理模式。

我国生活垃圾处理处置能力相对落后。仍有部分城市，尤其西部落后城市，采用露天堆放、自然填沟和坑填的简单方式处理城市生活垃圾，对土壤、河流、地下水等都造成了严重的影响和潜在的长期危害。堆肥与焚烧技术发展时间较短，尽管目前全国已有很多生产商、研究单位和大专院校在研究开发各种焚烧技术及设备，研究和开发过程仍然需要时间。

3 城市生活垃圾处理方式比较

截止2014年底，我国城市生活垃圾清运量约1.79亿吨，各类无害化处理厂818座，全年填埋量10744万吨、焚烧量5329万吨、堆肥等其他方式319.6万吨，分别占总垃圾处理量的60%、29%和1.79%，我国城市生活垃圾主要还是靠填埋为主，焚烧等技术还与世界发达国家有很大差距。

3.1 填埋场处理方式评价

卫生填埋目前是我国城市生活垃圾主要处理方式，填埋场中多采用高密度聚乙烯膜做为防渗材料以提高填埋场的防渗水平，一些大型填埋场采用填埋压实机来提高填埋作业效率。尽管如此，垃圾填埋技术仍然存在很大的问题，垃圾填埋占用大量的土地、垃圾填埋场渗滤液处理、填埋的无害化程度较低、对水资源和大气潜在影响深远、填埋资源回收率低、填埋场征地运转费上涨等。同时，我国填埋使用设备和铺设机械主要依赖国外进口；渗滤液处理技术落后，渗滤液对环境造成二次污染；防渗材料自主研发水平低，国内产品耐久性差，进口材料又导致填埋成本太高。

3.2 堆肥处理方式评价

生活垃圾的生物处理主要有好氧堆肥和厌氧发酵技术，通过创造适宜的微生物生存环境，利用自然界原有的微生物或投放菌种，氧化分解垃圾中的有机成分，从而达到无害化和资源化的目的。

生活垃圾堆肥技术工艺简单，所用机械设备少，操作简单且投资少。我国是采用堆肥技术最早的国家，开展过机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发，并取得了积极的成果，现在已经基本上形成了较为完整的堆肥技术。但同时堆肥技术也存在问题：传统生物处理周期长、占地大、处理能力有限、难以形成较大垃圾处理规模；好氧堆肥和厌氧发酵成本高、品质差，不具有竞争优势，难以规模生产。

3.3 焚烧处理方式评价

焚烧技术具有无害化、减量化和资源化程度高的特点，生活垃圾焚烧一般都和能源利用相结合，进入20世纪90年代，随着对废气中有害物质危害的认识，各国对新建焚烧厂开始持慎重态度，并注重对焚烧废气排放控制及污染治理的研究，力争降低焚烧可能产生的二次污染。天津双港垃圾焚烧发电厂的建成，创造了国内规模最大、自动化水平最高等多项记录。同时，焚烧发电厂把垃圾焚烧发电，废渣制砖，余热取暖，蒸汽向空中无害排放，形成一个循环经济链。

现有或正在筹建的垃圾焚烧处理厂主要是以引进国外技术和设备为主，设备费和运行费较高，下一步我国应该加强技术研发和自主知识产权，逐步实现焚烧技术进步和设备国产化。

4 城市生活垃圾处理的未来

4.1 物联网在城市生活垃圾中的运用

国务院颁布《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中将新一代信息技术列为7大战略性新兴产业之一，物联网作为其中重要内容被多次提及。利用物联网技术实现对物品信息的自动识别、传输、处理，通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现物品动态、实时“可视化”管理。城市发展对生活垃圾的管理工作提出更高要求，而物联网技术的应运而生也为生活垃圾管理更加科学化、规范化、精细化提供了技术支撑。

城市生活垃圾包含源头收集、中转运输和末端处理三个环节，居民放入指定垃圾桶，社区保洁员按指定时间送至垃圾收集楼，压缩后运往垃圾中转站，经过分拣筛选处理后，运往垃圾处理场处理。

源头识别；通过嵌有RFID芯片或贴有电子标签的垃圾桶或废物箱，辅以读卡设备，掌握垃圾产生源头，为垃圾收运、收集容器配置和垃圾品质分析提供参考依据。

中转运输：通过电子围栏技术，识别环卫作业车，了解垃圾来源和清运量；GPS定位，了解环卫作业车辆线路轨迹、位置、速度等实时数据，对作业、运输全程监督，及时解决突发问题；垃圾称量联网上传至数据库，了解中转站中转量。

末端处置：各处理场的生活垃圾量及处理后残渣或副产品称量和品质监控，了解处理场所的处置负荷量、处置效果。

通过物联网技术在垃圾转运环节应用，建立完善的信息化管理平台，正确识别生活垃圾来源、成分，为垃圾分类、收费提供依据。同时，完善的管理信息平台也可对城市生活垃圾进行调配，合理安排垃圾处理设施密度和强度。

5 总结与展望

面对严峻的城市垃圾考验，我国应采取综合化的方法应对城市生活垃圾。在技术创新的同时，还要建立完善的管理体系，如转移机制、收费机制和减量机制，才能应对未来的“垃圾之战”。

参考文献

[1]“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划[J].中国环保产业.2012（07）：4-13.

[2]吴丽.我国城市生活垃圾清运量预测及垃圾处理技术发展趋势研究[D].华中科技大学，2006.

[3]张瑞久，逄辰生.美国城市生活垃圾处理现状与趋势（上）[J].节能与环保.2007（10）：16-18.

[4]宾晓蓓，李倩.国内外城市生活垃圾处理现状与处理技术[J].北方环境.2011，23（10）：42-44.

[5]宋志伟，吕一波，梁洋，等.国内外城市生活垃圾焚烧技术的发展现状[J].环境卫生工程.2007，15（1）：21-24.

[6]李如年.基于RFID技术的物联网研究[J].中国电子科学研究院学报.2009，4（6）：594-597.

[7]马文.物联网：建设智慧城市的DNA[J].上海信息化.2011（3）：18-21.

[8]李俊杰，宋卫恭，冯中越.模块化理论在城市垃圾处理产业的应用研究――以北京市垃圾处理产业为例[J].首都经济贸易大学学报.2009（03）：81-85.

物联网处理技术篇(2)

关键词：物联网；海量数据；分布式内存数据库；分布式实时数据库

中图分类号：TP393

物联网技术的不断发展为各个领域的数据化提供了可能，在各个领域中的数据量不断增加。随着各个行业业务领域的不断扩大与信息化的不断深入，数据在企业的所有环节中都得到了广泛的应用。用户在对海量数据进行处理与分析的过程中，对实时性与高效性提出的更高的要求。只有提高含量数据处理与分析的实时性与有效性才能够为企业提供更加准确与详细的市场行情，为企业决策提供可靠的依据，在市场竞争中占据有利地位。物联网中各个子系统所产生的海量的、异构的数据都需要进行统一的处理与存储，因此，海量数据处理方法需要实现多个不同网络、数据源与异构的海量数据进行融合与处理。当前，传统的数据处理技术与数据库管理系统（DBMS）已经不能够满足物联网海量数据处理与存储管理的需求了。因此，本文重点分析与研究了基于物联网海量数据处理的数据库技术，包括分布式内存数据库技术与分布式实时数据库技术两种。

1 物联网数据所具有的特性

物联网（Internet of Things，IOT）指的是在物品上置入内嵌电子标签或传感器，通过这些对物品或者环境的信息进行获取，之后通过无线网络将收集到的信息向后台信息处理系统进行发送，各个信息系统之间通过互联的方式形成网络，通过这个网络实现对物品的跟踪、对环境的监测等智能化管理。

在现实情况中，物体在数量方面非常庞大，在形式方面非常多样，而且还一直处在变化之中，外界环境对其造成的影响较大。因此，物联网中的数据具有以下几个方面的特点：

1.1 物联网数据具有海量性的特点

物联网系统中通常会包含一个或者多个无线传感网络，这些无线传感网络中包含了超多的传感器节点。这些传感器节点持续地产生新的采用数据，而且数据的类型是多种多样的，不仅包括数值类采样数据，而且包括多媒体采样数据。此外，物联网系统中还会将所采集的数据进行一定时间的存储，为原处理的追溯与数据的挖掘分析提供便利。举例来讲，假设物联网系统中包含10，000个节点，每秒钟进行一次存储，每次单点占据10个字符，10年之后物联网系统中所包含的数据量将达到10，000×10×10×365×86400=31，536，000，000，000字节，而这仅仅是较为简单的数值类型数据。因此，物联网数据具有了海量性的特征。

1.2 物联网数据具有异构性的特点

传感器件在物理特性、产品特性以及系统设计等方面都存在一定的差异性，导致其采集生产的数据在类型、进度与数量方面都存在不同。这就导致了物联网数据存在多种模式，较难进行统一。例如在智能交通中，需要实现的功能包括车辆GPS定位、RFID车牌识别、路况信息、违章电子照相等，在这些功能实现的过程中通常需要种类较多的传感器，导致产生的简单数值类型数据、多媒体图像视频类型数据等异构数据。

1.3 物联网数据具有数据多维性与数据关联性的特点

物联网数据所具有的多维性特点是其较为重要也是非常必要的特点之一，视域普通的互联网数据进行区分的重要特性。物联网系统在对原始数据进行采集的过程中，默认的状态属性包括time（时间）、space（空间）、devicestamp（设备戳）。此外，物联网的物理对象并不是相互独立的，各个对象之间存在着各种不同的管理属性。例如智能电网中的用户在物理电网中的相对位置会对用户之间的关系和关联程度造成影响。物联网数据与数据属性是一个整体，缺一不可，如果没有数据属性，物联网数据就失去了代表意义。因此，数据的传输、存储与使用的过程中都应该注重属性的完整性与正确性。

1.4 物联网数据具有实时性与动态化的特点

物联网应用具有非常强的实时性，例如RFID系统、WSN系统等，都是对实时数据进行采集，在一定周期内向服务器进行数据发送。物联网系统中要对某个监控对象在某一时刻的物理状态进行查询时，仅仅依靠某个时间关键词的匹配很难实现，主要是由于数据采集具有一定的周期性。为了提供数据查询处理的有效性，应该将监控对象的采集数据形成数据序列，对监控对象制定时间的物理状态进行计算。在数据不断更新的过程中，所形成的采集数据序列也处于不断的动态变化中。

2 物联网海量数据处理中的重要技术

在物联网中包含了种类非常繁多的感知设备，这些设备所属的网络类型都是不同的，物联网在进行海量数据处理的过程中，需要采用能够对不同类型网络、不同数据源及异构含量数据进行融合的处理方法，在对海量数据进行处理的过程中进行有价值信息筛选，并对其进行有效的分析与应用。

2.1 物联网含量数据处理中的多源数据融合技术

在物联网中，如果信息获取的节点不同，这些信息的数据类型特征也不同。在对多源异构海量信息进行处理的过程中，需要实现层次化表达数据结构与本体标准的统一，以此作为标准的多元数据信息融合格式。实现多源数据融合技术与数据聚类技术、度量技术、时空转换技术等方面的有机结合，实现多源数据的一体化有效利用。

2.2 物联网海量数据处理中的数据存储、检索与查询技术

在物联网中部署了非常多的感知设备，对物联网中的数据进行采集，由于物联网中所包含的信息量巨大，采集的数据规模往往处于TB甚至是PB的级别。对物联网中海量数据的存储技术、检索技术与查询技术进行研究，能够促进海量数据处理的集中性与有效性，对这些数据实现高效的管理，将用户定制的数据进行实时、准确的传输，从而实现技术与用户信息系统的有机结合。

2.2.1 物联网海量数据存储技术

在物联网中，海量数据存储所采用的是就近存储原则，以全局摘要视图节点为中心，接收所有数据归档节点的数据分布情况报告。数据归档节点首先要向全局摘要视图节点发出查询请求，全局摘要视图节点对数据所在网络节点进行快速定位，通过这种方式能够避免物联网中出现信息泛洪式查询的情况。如果存储磁盘的设计容量已经耗尽，则需要对数据进行回收，在数据回收的过程中，首先要对查询历史进行统计，对当前系统存储容量进行核算，在此基础上为不同类型的数据动态地配置生存的周期，如果数据已经超过了配置的生存周期，那么这些数据就会被新增加是数据所覆盖。在物流网中，数据具有单次写入、较少修改、多次阅读与从不删除的特点。因此，单个网络节点在对数据储存技术进行选择的过程中，应该选择非关系数据库技术。

2.2.2 物联网数据索引技术

物联网中的数据分为两种类型，一种是时态流数据，另一种是空间流数据。物联网中依据数据的类型实现最优索引算法的自动创建。时态流数据主要采用间隔查询的查询类型，而空间流数据则通过操作方式的查询来对区域中所有符合条件的对象进行寻找，从而实现最佳索引的建立。

3 物联网数据库技术应该满足的要求

3.1 数据库技术的数据、数值及索引要求

物联网中存在着非常巨大的数据大小与数值范围，同时物联网系统中包含了多种类型风格不同的数据对象，在对这些数据进行处理的过程中，一方面要实现数据库编目管理，另一方面还要注重数据索引管理，这就对数据库的实时性提出了更高的要求。

3.2 数据库技术的查询语言要求

传统的数据库管理系统查询语言为结构化数据，这种查询语言已经不能够满足当前的需求了。可扩展标记语言（XML）所能够提供的数据表达方式具有更加松散的结构，同时能够对自定义数据描述进行支持。这种可扩展标记语言能够实现对文档及网页的整合，同时还能够查询关系数据库数据源等。

3.3 数据库技术的多相性与完整性要求

物联网中包含了众多的节点，这些节点包括感知节点与网络节点，不同节点的数据保存方式也是不同的。随着物联网中数据量与系统类型的快速增加，物联网实施数据库面临着更加严峻的异构性与互操作性问题。

3.4 数据库技术的时间序列聚集要求

传统的查询语言已经不能够适合时间序列数据的查询了，需要依据时间有序方式对物联网中实时数据进行组织与存储，能够进一步促进查询任务性能的提高、快速查询相应的提高。物联网中的实时数据具有时序特征，最佳的时间采样周期依赖于数据性质与应用领域，物流网中的实时数据库查询设备需要能够对数据进行连续的采用服务。

4 物联网实时数据库

4.1 分布式内存数据库技术

分布式数据库是在传统数据库技术与网络技术相互结合的情况下产生的，分布式数据库在物理空间的分布方面具有分散性，在计算机网络中的各个节点中进行分布，但是在逻辑方面具有同一性，是同一个系统中的数据结合，分布式数据库系统架构如图1所示。分布式内存数据库技术的特点包括：对具备物理空间自治性与逻辑全局共享性；第二，数据的冗余性与数据的独立性；第三，系统的透明性等。分布式数据库管理系统所采用的控制方式为全局控制集中、分散与部分分散方式；分布式数据库管理系统的主要组成部分包全局数据库管理系统、通信管理、全局数据字典、局部场地数据库管理系统等；分布式数据管理系统的主要功能包括局部应用的执行、局部数据库的建立与管理、场地的自治、全局事物的协调、分布透明性的提供、局部数据库管理系统的协调、更新的同步等。当前，数据库技术发展最为明显的特征为实现了数据库技术与网络通信技术、人工智能技术与并行计算技术之间的渗透与融合。

图1 分布式数据库系统架构

分布式内存数据库管理系统中，需要满足的要求包括：第一，各个网络节点中做包含的内存数据库要保持自治性；第二，内存数据库要实现集群化特征，通过垂直切分策略、读写分离策略及水平切分策略等实现海量数据的存储；第三，注重多种数据切分方式的结合，总体上采用垂直切分策略，在此基础上采用水平切分策略，依据应用与数据的具体情况选择不同的切分方式；第四，各个节点内存数据库之间要实现相互协调，所有的节点数据库都能够用作其他节点的服务端；第五，数据分布要保持一定的透明性，对数据的分布性与数据库的协调性进行满足，对物联网海量数据实时处理需求进行满足。第六，内存数据库必须具备持久性，如果内存数据库中的数据出现了变化，需要将这些变化复制到磁盘数据库中，通过两级数据库确保其持久性。

4.2 分布式实时数据库技术（DRTDBS）

分布式实时数据库技术是以云技术为基础的，其架构图如图2所示。分布式实时数据库技术指的是将数据库技术与云计算技术之间进行相互的融合，利用分布非常广泛的云计算中心服务器建立分布式实时数据库，实现数据库规模的可扩展与可伸缩，实现数据库管理系统的可靠性与可维护性。分布式实时数据库技术中主要的功能包括数据检索与处理压缩、数据存储虚拟化、内容分发网络、冲突处理、事物调度、负载均衡、故障监察、故障恢复等。

图2 分布式实时数据库架构

在分布式实时数据库的构架中，数据采集器与数据库服务器节点服务部件在进入分布式通讯服务平台是都是通过平台的中间件接口来完成的，在分布式通讯服务平台中实现与其他服务组件之间的交互过程。分布式实时数据库中的组件都是通过服务的方式实现与其他功能部件之间的连接与调用，从而能够自由的、高效的进行数据交互。此外，组件在分布式通讯服务平台中还能够实现与其他接入平台的节点进行通讯连接，分布式通讯服务平台接口还能够实现数据收发的功能。分布式通讯服务平台利用平台内部所具有的缓冲队列与异步调用机制，实现了无论接收节点处于何种状态，节点都可以进行数据发送，接收节点在数据接收的过程中采用信息回调方式。分布式数据存储平台如图3所示。

图3 分布式数据存储平台

数据采集器、数据服务器所需要的数据存储服务、数据检索服务的各个组件在云计算的基础之上接入到分布式通讯服务平台中，最终形成的统一的数据库存储服务与数据库检索服务，同时这些服务还能够对外进行提供，改变了传统的单台实时数据处理服务器所具有的孤岛模式，实现了分布式数据存储功能与数据检索功能系统的去中心化与对等化。不同的数据采集器或者是数据服务器对数据进行采集，并将采集获得的这些实时数据通过服务平台进行发送，最终发送到统一的数据存储服务功能模块中进行存储。客户端通过分布式通讯服务平台的接口或者WEB服务器与通信服务平台进行连接，向统一数据查询服务器提出数据查询服务的申请并进行查询。服务器节点通过分布式通信服务平台向其他的节点进行数据的发送，如果数据发送成功，则意味着数据写入成功；当接收节点接收到数据之后，在接收的过程中需要利用毁掉接口来完成。

5 结束语

本文在研究物联网海量数据特征的基础上对物联网海量数据处理关键技术及物联网实施数据库要求进行了列举，重点分析了分布式数据库技术与云技术实施数据库技术在物联网海量数据处理过程中所发挥的作用。首先，分布式内存数据库系统中包含多个节点数据库，这些节点数据库都保持着一定的自治性、数据分布性与数据库协调性，与数据分布所具有的透明性相互结合之后能够实现数据库平衡改进，更好地满足了物联网海量数据实时处理的要求。其次，分布式存储技术与云计算技术的相互结合形成了分布式实时数据库技术，多个数据采集器与数据服务器的数据存储部件与数据检索部件在云服务平台的基础上形成短路数据存储与数据检测服务，能够更好地满足物联网海量数据处理的要求。通过对基于物联网海量数据处理的数据库技术分析与研究，对物联网应用领域的延伸与推广提供了推进作用，进一步促进了海量数据的进一步挖掘。

参考文献：

[1]魏笑笑.基于RFID的物联网技术在农产品安全领域中的应用研究[J].安徽农业科学，2011（54）：15150-15152.

[2]刘书伦，程亚维.基于物联网技术的产业集聚区服务平台研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2014（53）：88-90.

[3]朱洪波，杨龙祥，金石.物联网的协同创新体系与智慧服务产业研究[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2014（01）：1-9.

[4]黄健，冯暄，翁凯.DCQD：一种物联网高性能数据采集平台的设计与实现[J].四川大学学报（自然科学版），2014（42）：707-712.

[5]袁磊，赵俊三，李红波.物联网空间数据仓库框架体系及关键技术分析[J].地理信息世界，2013（43）：58-62+80.

[6]韩海雯，齐德昱，封斌.基于云计算与物联网技术的港口物流综合服务平台架构研究[J].计算机科学，2013（48）：232-235+261.

[7]张桂刚，毕娅，李超.海量物联网数据安全处理模型研究[J].小型微型计算机系统，2013（54）：2090-2094.

[8]丁治明，高需.面向物联网海量传感器采样数据管理的数据库集群系统框架[J].计算机学报，2012（75）：1175-1191.

物联网处理技术篇(3)

物联网技术是计算机网络技术发展的时代产物，结合传感设备、射频识别设备、身份检验设备等，将网络技术融入到人们的生活中，将虚拟的网络和生活实物紧密的结合到一起，实现生活和工作的智能化和信息化。从我国的物联网技术发展来看，整体发展比较迅速，技术研发处于测试阶段，很多技术并不成熟，科研方向也不明确，导致我国物联网技术的发展遭遇瓶颈。目前物联网运作形态如下图1所示：

1当代物联网技术发展的瓶颈

1.1物联网信息安全问题

网络自身的虚拟性和不稳定性导致物联网技术存在严重的信息安全问题。物联网技术应用是基于网络的连接进行信息传输和信息处理，在网络信息传输技术、不同网络间的信息传输以及无线网络技术等方面都存在着信息安全问题，信息容易被窃取和破坏。由于有关设备和系统在物联网技术存在信息安全隐患，所以，当代物联网技术发展的瓶颈和处理简析李正煊李芳芳韩建伟河北省电子信息产品监督检验院050000如何确保物联网技术信息安全、保护用户隐私成为制约物联网技术发展的瓶颈，是当前需要解决的主要问题。

1.2物联网IP地址冲突或不足问题

物联网技术的应用是一项十分复杂的系统工程，要想实现网络和实物的有效连接，确保网络信息的准确性，需要每一个实物对应着其唯一的IP地址。但是，由于物联网技术的不成熟，相关数据开发和数据维护不足以满足物联网技术的应用需求，以前应用于物联网技术IPv4地址无法实现IP地址的一一对应，要想实现IP地址不冲突和相互对应，就需要应用IPv6地址，但是，如何从IPv4地址向IPv6地址进行转型升级，实现物联网的同步进行，以及如何处理IPv4与IPv6地址的兼容性问题，也是制约物联网技术发展的瓶颈。

1.3物联网技术标准不规范

由于我国的物联网技术发展处于起步阶段，相关经验不足，技术研发没有重点，物联网技术应用没有规范泳衣的标准。由于物联网技术主要在行业与行业或企业与企业之间应用，没有统一的物联网技术应用标准，就无法实现物联网信息的互联互通，导致物联网技术区域化现象严重，难以形成规模。随着物联网技术的应用领域不断拓展，物联网的应用标准问题日益凸显出来，制约着物联网技术的发展。

1.4物联网核心技术有待提高

由于我国物联网技术的起步比较晚，发展也相对滞后，很多技术还不成熟，技术研发存在瓶颈。核心技术研发问题是制约我国物联网技术发展的主要因素，与发达国家相比，缺少完整的产业链，技术研发和应用、推广都存在着明显差距。如，RFID技术与二维码扫描技术作为物联网核心技术，有关技术开发和系统集成技术都存在着问题，制约着我国物联网技术的发展。

2促进物联网技术发展的处理建议

2.1实现物联网标准化和规范化发展

根据我国物联网技术发展的实际情况，制定出符合我国物联网技术发展需求的规定和政策，推动我国物联网建设的稳定健康发展。物联网技术融合了多个学科、多种技术，技术研发难度大，物联网技术应用缺少标准化和规范化。所以，国家需要明确物联网技术的发展战略，确定物联网技术的发展方向，加大科研投入，实现物联网技术的规范化和标准化发展。

2.2加强物联网信息安全建设

物联网技术是有大量的网络终端设备和现代化电气设备组成，利用网络进行信息传输和处理，如果缺少规范严格的监管，必然出现信息安全问题。所以，有关部门需要建立网络安全监管机构，制定物联网网络安全管理制度，规范物联网的环境。同时，研发部门还需要加强网络安全技术、系统安全管理系统、应用安全技术等信息安全技术的研发，提高物联网信息的保密性和安全性，有效屏蔽未授权用户，避免个人信息被窃取、更改和破坏，确保物联网系统的安全。

2.3加大物联网技术研发力度

技术研发是促进物联网技术发展的核心，技术水平的提高是发展物联网技术的关键。国家必须加大对物联网技术研发的投入，明确物联网技术的发展方向，攻破技术难关，促进物联网技术的发展。

2.4优化物联网核心技术

当前，我国的互联网技术的发展与世界发达国家相比还存在着一定的差距，主要的差距就是物联网核心技术水平较低。所以，我国根据物联网技术发展的实际情况，了解物联网技术的技术发展需求，加大资金投入和研发力度，注重在某一关键领域的科研投入，实现我国物联网技术的突破性发展，使物联网技术的发展形成完整的产业链条，优化产业结构，实现物联网技术全面健康发展。

3结语

物联网处理技术篇(4)

关键词：物联网；网络；信息；理论；技术

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 14-0000-01

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这包含两层意思：（1）物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；（2）其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0（即Innovation 2.0，是面向知识社会的下一代创新）是物联网发展的灵魂。

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、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、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

从中国物联网的市场来看，至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率超过30.0%。物联网的发展，已经上升到国家战略的高度，必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持，进入科技产业化的过程中。从行业的角度来看，物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信，通过电子产品标识感知识别相关信息，通过通信设备和服务传导传输信息，最后通过计算机处理存储信息。而这些产业链的任何环节都会开成相应的市场，加总在一起的市场规模就相当大，可以说，物联网产业链的细化将带来市场进一步细分，造就一个庞大的物联网产业市场。所以，想要更好地应用物联网就需要抓好基础理论和关键技术的研究。

一、物联网的基础理论体系研究

物的属性决定了物联网的特性。感知性、智能性、自组织性对于物联网的拓扑结构和网络测量、网络控制影响较大；生态系统特性对物联网的类型、规模和演化方式影响较大；生命周期特性对物联网的健壮性、安全性与可用性影响较大。

物联网是联系自然界和人类社会的复杂网络，普遍存在小世界现象、无标度特性、健壮性、安全性、动态随机性、统计分布性和进化稳定性。有关复杂网络的综述和研究在2005年后不断涌现。研究内容主要包括非线性动态复杂网络系统（物理系统、互联网和相关社会网络）、网络科学理论框架、复杂性与普适性、动力学同步与控制方法等。物联网具有广泛的学科交叉性，研究其规律必然涉及众多学科的背景知识和基础理论。物联网的自反馈特性、“3C”技术特性可以利用现代控制论、现代通信理论、云计算理论进行研究；其复杂网络特性和复合生态系统特性可以利用网络科学、数学物理、系统工程、复合生态系统等理论进行研究。

二、物联网的关键技术研究

物联网涉及的新技术很多.其中的关键技术主要有RFID标签技术、传感器技术、网络通信技术和嵌入式系统技术等。

（一）RFID标签技术。RFID标签技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

完整的RFID系统由电子标签、读写器和数据处理系统组成。当读写器扫描贴有电子标签的物体时，标签被读写器激活通过无线电波将标签中携带的数据传送到读写器再由读写器传送到数据处理系统，完成数据的自动采集工作。数据处理系统根据需求做出相应的数据控制和处理工作。

（二）传感器技术。传感器技术是计算机应用中的关键技术。众所周知，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。作为摄取信息的关键器件，传感器是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手段。

如果把计算机看作处理和识别信息的大脑，把通信系统看做是传递信息的“神经”系统的话，则传感器就是感觉器官。所渭传感器，是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能。并使之按照一定规律转换成与之对应的输出信号的元器件或装置。离开了传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现

（三）网络通讯技术。传感器的网络技术分为两类：近距离通信技术和广域网络通信技术。在广域网路通信方面。互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输，特别是以IPv6为核心的下一代互联网的发展，将为每个传感器分配IP地址创造可能，也为物联网的发展创造了良好的网络基础条件。

通信网络技术为物联刚数据提供传送通道，如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务的需求（低数据率、低移动性等），是该技术研究的重点。物联网的发展离不开通信网络，更宽、更快、更优的下一代宽带网络将为物联网发展提供更有力的支撑，也将为物联网应用带来更多的可能。

（四）嵌入式系统技术。嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3，大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

在信息社会的信息基础之下，物联网为我们国家的信息传播拓展了新的疆界，物联网代表着人们生活方式的转变。根据物联网的内涵可知，要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者推动产业链的共同发展。RFID标签技术、网络通信技术、传感器技术与嵌入式系统技术的研究与应用，将直接影响物联网的发展与应用，只有综合研究解决了这些关键技术问题，物联网才能得到快速推广，造福于人类社会，实现智慧地球的美好愿望。

参考文献：

[1]王瑞刚.物联网主要特征与基础理论研究[J].计算机科学，2012，S1.

[2]李旭港.物联网的关键技术与应用前景[J].魅力中国，2010，27.

物联网处理技术篇(5)

【关键词】 物联网 军事 应用

1 物联网的含义

1.1 物联网（The Internet of things）概念

物联网即“物物相连的互联网”。可以这样描述：通过条码、射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等各种信息传感设备，按约定的协议，把任何人及物体与互联网相连接，实时采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息，以实现任何时间、任何位置、任何事物之间的信息交换和通信，并实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2 物联网基本特征

物联网具有区别于传统互联网的特征。一是广泛应用各种感知技术，即全面化感知。物联网上的物体安装了多种类型传感器，可捕获物体及环境等不同的信息，并形成不同格式的，具有实时性、周期性的数据，便于被能化识别、定位、跟踪、监控和管理。二是建立在互联网上的泛在网络，即实时化互联。互联网是物联网技术重要基础和核心，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体信息实时准确地传递出去，并适应各种异构网络和协议。三是具有智能化处理能力，实现对物体实施智能控制，即智能化控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能处理技术，通过分析、加工和处理出有针对性和有意义的信息，适应各种用户的不同需求。

1.3 物联网的架构

从技术架构上来看可分为三层：一是感知层，由各种传感器以及传感器网关构成。其作用相当于人的神经末梢，主要功能是识别物体，采集信息。二是网络层，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。三是应用层，是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，其与行业需求结合，以实现物联网的智能应用。

1.4 物联网解决方案

物联网解决方案最典型的有两种：欧美的EPC系统和日本的UID系统。

EPC系统是一个先进的、复杂的、综合性的系统。其由EPC编码体系、RFID系统和信息网络系统三个部分组成，主要包括：EPC编码、EPC标签、读写器、EPC中间件、对象名称解析服务器（ONS）、EPC信息服务器（EPCIS）六个部分。

2 物联网涉及的技术

物联网是个交叉领域学科，涉及的技术繁杂。

2.1 感知技术

（1）传感器及传感网络技术：微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。传感器网络主要解决物联网中的信息感知问题，包括数据信息的采集和处理、短距离的无线通信两个部分。在数据的采集和处理阶段，主要是综合可传感器技术、嵌入式可编程技术，网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，对物品进行数据的采集，之后接收上层传递来的控制信号和信息处理，产生响应并完成相应动作。

（2）射频识别技术：射频识别是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。其是一种非接触自动识别技术，通过射频的信号来自动识别对象，同时获得相关数据。包括电子标签、阅读器、应用软件三部分。

（3）微机电系统（MEMS）：微机电系统是指利用大规模集成电路制造工艺，经过微米级加工，得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。mems主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，它是在融合多种微细加工技术。mems传感器集信息获取、处理和执行于一体，能组成多功能微型系统，从而大幅度提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。MEMS技术属于物联网的信息采集技术。

（4）全球定位导航技术：新一代的的全球定位技术具有快速、高效、准确特点，可以提供实时的、全时空的授时、定位、导航、通信等信息能力，是移动物体提供移动信息的重要技术，也是物流智能化、智能交通的重要技术。

2.2 网络技术

（1）无线传感器网络（WSN）技术：无线传感器网络（WSN）的功能是将一系列分散在空间的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接，从而可将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控，并依据获得信息进行分析和处理。WSN技术是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术，具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势，且对物联网其他产业具有显著带动作用。

（2）无线移动网络技术：①无线保真（Wi-Fi）技术：Wi-Fi是一种基于接入点（AP）的无线网络结构，目前已有一定规模的布设，可以在应用中与传感器相结合。②通用分组无线服务（GPRS）技术：GPRS是一种基于GSM移动通信网络的数据服务技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。GPRS技术可以充分利用现有GSM网络，目前在很多领域有广泛应用，在物联网领域也有部分应用。③NGB广域网络：中国下一代广播电视网（NGB）是以有线电视数字化和移动多媒体广播（CMMB）技术为基础，以自主创新的“高性能带宽信息网”核心技术为支撑，构建适合我国国情的、三网融合的、有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络。NGB广域网络应用于物联网将开辟新的天地和模式。

2.3 应用技术

（1）专家系统（Exper System）：专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和经验来处理该领域问题的智能计算机程序系统。

（2）云计算：云计算是一个网络应用模式，是指IT基础设施的交付和使用，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源，就像使用使用空气和水一样方便。

（3）信息安全技术：物联网方便人与物或者物与物之间的信息交换。其在简化和方便人们生活的同时，信息的安全性问题也随之出现。无论物联网技术的应用本身是否安全，但在构建物联网应用系统的同时，必须考虑信息安全方面设计。“没有安全就没有应用，没有应用就没有发展，对于物联网的应用更是如此”。

（4）智能化应用技术：应用领域的各种服务需求可以根据应用领域特点，借助互联网技术手段，开发各类的领域的应用解决方案，将物联网的优势与各自领域的生产经营过程、信息化管理、组织调度结合起来，形成各类的物联网解决方案，构建智能化的各领域应用。比如：智能交通技术、智能电网技术、智慧物流技术、资源打包技术、智能战场技术等等。

3 物联网技术在军事上的应用展望

随着物联网技术发展，在信息化战场牵引下，军事领域物联网建设也会随着地方物联网建设而逐步发展。物联网重在围绕战场态势感知、信息智能处理、行动过程控制等要素，提高战场透明度和破除“战争迷雾”，提升基于信息系统的体系作战能力。

3.1 实现精确的战场态势感知

（1）战场要素感知准确化：未来军事领域可以建立智能化战场，完成智能化作战，嵌入感知器的各种作战要素（战斗人员、武器装备等）通过军事信息系统，完成接入并交换信息，在智能化数据处理系统的协助下，依据实时、准确、可靠的信息，完成对作战也要素的配置、指挥、控制等。实现全要素、全过程、实时化、准确化的综合信息链。

（2）武器装备智能化：武器装备嵌入了传感器并接入网络，即武器装备形成了感知控制网络系统，可以动态地感知和实时统计分析武器装备动态信息，并据此进行管理控制。

（3）作战保障精确化：通过物联网技术建立战场军事物资保障、军用物资筹划、军用物流配送及物资生产感知控制，实现人员装备器材“一卡通”，可以有效地实施作战保障力量对物资器材适时适地适量精确化、智能化、动态化管控。

3.2 建立全时空预警探测系统

（1）建立战略/战术或区域战场传感器网络：采用预先布设或临时投送方式布设各种传感器或智能化武器，形成战场无线传感器网络，实时感知战场信息，准确实时感知敌我双方各种作战信息，进而形成全方位、全频谱、全时域的全维侦察监视预警体系。

（2）建立战场打击效果实时监控网络：采用各种侦察技术和手段，包括纳米技术、生物工程等新技术，建立战场侦察监视系统，监控战场核生化状态、打击目标状态、敌我双方作战要素状态等，做到准确掌握敌人状态，合理调配打击力量。并实现与指挥控制系统连通，确保侦察、打击、监控一体化。

（3）建立生命体征监测网络：建立以单兵生命监测系统为基础的生命体征监测网络，实现对伤病员定位搜救与身份确认，并据此完成应急救援。

3.3 建立智能化战场

（1）建立无人装备网络管理系统：未来战场可能是无人化的时代，无人装备将主宰未来战场，因此无人装备信息获取、使用、管理必须基于网络进行，因此，无人装备网络管理系统建立维护至关重要。

（2）智能装备打击系统：物联网技术的应用使得未来武器装备智能化程度大大提高，可以独立完成独立作战任务，未来武器可能集信息获取传递、展开作战行动、打击效果评判等一体，实现自主作战，并和邻近智能作战系统协同。

4 物联网技术发展目前存在问题

4.1 相关技术标准问题

物联网处在发展初期，各国标准各异。比如各种传感器网络标准非常的多，造成信息交流障碍。其涉及接口的标准化；数据模型的标准化问题。这也影响物联网产业的规模化生产及产业链条，进而影响物联网的发展和应用。

4.2 网络及信息安全问题

物联网以泛在各种网络为基础，其信息采集频繁且来源多样，因此传感器网络及信息安全性非常重要，是实现智能化控制的基础。这也涉及个人隐私信息、商业秘密信息等安全问题。在这一点上，物联网的发展不仅仅是一个技术问题，更有可能涉及到政治法律和国家安全问题。

4.3 相关协议问题

某种程度上可以认为，物联网是互联网得延伸。互联网是基于TCP/IP协议簇，但接入层面协议非常繁杂，如GPRS/CDMA、传感器、有线、无线、短信等多种通道，而物联网事实上需要一个统一的协议栈，以便于接入和应用。

4.4 IP地址问题

目前互联网地址是基于接近耗尽的。物联网每个物体至少需要一个IP地址，这是IPV4无法满足的，就需要海量地址的IPV6来支撑，而IPV4过渡到IPV6需要漫长的过程，使得IPV6必须兼容IPV4。

4.5 终端接入问题

物联网上的物体必须拥有传感器和网络的接入功能，由于应用领域需求差异，如何满足个性化的需求，未来对于商家将是一个挑战。

参考文献：

[1]甘志祥.物联网发展中的初析.中国科技信息，2010.

[2]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报，2009，12（23）.

[3]侯赟慧，岳中刚.我国物联网产业未来发展路径探析.

[4]沈苏彬.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2009，29（6）.

[5]神州数码.物联网技术及应用，2010，08.

物联网处理技术篇(6)

【关键词】 物联网关键技术 计算机 通信 应用前景

前言：20世纪末物联网概念被相关专家提出，其主要目的是为企业领导人提供方便的货物管理方法，保证物的自动化管控。随着信息技术的发展，物联网发展和应用愈加广泛，逐渐将不同的技术集成和综合，应用射频识别设备、感应设备、定位系统等实现不同“物”的有机联系，组成互联网的一部分。通过对物联网关键技术的分析，展望其发展前景，促进物联网技术水平的提高。

一、物联网技术概念及特点

物联网是日后互联网整合分布，其基于网络拓展。物联网技术为利用RFID（射频识别技术）、定位技术、感应设备等，参考规定的互联网协议，把物品和网络连接，把全部实物和虚拟物品设计独有编码，利用智能界面实现信息分享，形成对“物”的辨别、定位、监督等管控工作。物联网利用人物、物物等相互交流沟通，将物理和信息空间组成一个整体，具备搜集、整理、运送、实施等性能[1]。

物联网主要特点为能够利用射频识别技术、传感设备等全程体验和监督物件，把全部数据与互联网相连实现交流共享，同时应用自动化计算方法，对大量感知数据加以研究并统计整理，以实现控制自动化。

二、物联网关键技术

2.1射频识别技术

射频识别技术是物联网关键技术之一，其主要构成部分有RFID电子标签、数据处理设备、读写设备等。若有电子标签的物件利用特定信息读写设备，则无线电波能够把标签内附有的信息运输给读写设备和信息系统，形成智能采集，以保证物件的快速控制处理。所有的射频识别标签只有一个识别码。当今能够提供射频设备应用的各种标准都会有识别技术限制，射频识别设备种类繁多（如ISO14443、ISO10536等等），其中比较受欢迎的为ISO14443以及ISO15693[2]。

2.2传感技术

传感技术主要依靠传感设备以及互联网的共同感应，针对互联网笼罩空间内感知对象的数据加以搜集与整理。传感设备为可以感知被测物件且把其参考一定标准转化成能够应用的信息的一种设备，目前已经在工业领域、国防领域、航空领域等应用。传感设备互联网集成了传感设备技术、嵌入式信息技术、无线通信技术等等，结合体系发展方式，可以利用不同综合性小规模传感设备合作加以全程监控测量、搜集、处理不同环境和监控对象的数据，且利用随机组织方法把数据运输给客户端，其运行效率较高，且可靠性比较高。

2.3互联网通信技术

由于物联网会提供数据运输通道，而其怎样利用提高目前互联网通信技术的性能以满足物联网较低的移动能力和数据能力，保证信息安全运输问题比较关键、传感设备互联网通信技术关键涵盖广域网通信以及短距离通信。前者有IP网络、3G通信、卫星通信等；后者有IEEE 802.15.4为典型的短距离通信技术。

2.4其他技术

物联网有大量数据运算性能与服务技术的支持，能够展现其自身的作用和性能。但是测量研究、网络监督管理、安全保证等技术同样能够大型、大量的物联网提供充分的服务。

三、物联网技术应用前景

物联网是最新的信息技术之一，其对社会和经济发展有着重大意义。如今物联网在很多领域中应用，且取得了一定的成绩。智能电网方面，运用物联网技术，将传感设备、嵌入式设备、IT技术等综合，建立有自动评估和调适的网络系统，能够让用户和电网时刻受到监督控制，提高电网工作效率[3]。智能交通方面，可以利用传感技术、计算机智能控制技术等，对交通加以全程管理和指挥，物联网实现交通智能化，可以化解堵车问题，增加出行安全性。可应用互联网对快速路的来往车辆加以看监督和控制。医疗方面，结合物联网实现条码病人信息管理、诊疗情况记录、病案数据库保存等。同时还可应用到药物运输和保管中，对药名、药效、产地、批次等信息整理总结，形成共享的网络交流系统[4]。

四、结论

物联网有较为广阔的发展空间，其虽然我国目前物联网技术有了一定的发展，但是与先进国家比较仍旧存在很多不足。日后对于物联网的发展，应制定相关标准，加强对数据处理、芯片处理等技术方面的科研力度，以提高物联网关键技术水平，实现自动化、智能化管理，保障运行安全，提高运行效率。

参 考 文 献

[1]王斌.关于物联网关键技术及其应用前景的研究[J].信息与电脑（理论版），2011，02：88.

[2]刘小梅，邹元杰.浅议物联网技术的主要应用及其发展前景[J].企业导报，2011，23：130-131.

物联网处理技术篇(7)

关键词：物联网技术；云计算；分布式缓存；部署方式；功能架构

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）05-0243-01

1 前言

物联网技术是在计算机、互联网和移动通信网相继应用之后的又一次通讯产业的巨大变革，通过信息传输和处理技术，实现了大范围内的物体之间的信息交互。该技术能够更好的协助工作人员和用户实现对于物理世界的管理。云计算中的分布式缓存技术具有处理能力大、系统容量大、扩展性好和稳定性强等优势，在物联网中有着广阔的应用前景。

2 物联网技术

根据现在较为通用的定义，物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”，其核心和基础仍是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间的信息交换和通信。物联网产业覆盖了传感感知、传输通道、运算处理、行业应用等领域，其中涉及的技术包括RFID射频识别、传感器、无线网络传输、高性能计算、智能控制等。

3 云计算分布式缓存技术

3.1 分布式缓存技术功能架构分析

分布式缓存从本质上来说属于一个应用程序，在该程序中用户能够得到多个数据节点传输的集群服务信息，并于数据服务节点进行数据交互，在用户提出数据存取请求之后，能够通过特定算法映射在指定的数据服务节点上。分布式缓存技术功能架构主要有三部分：通信支撑层、数据存取层和数据处理层。其中通信支撑层的主要功能是实现通信协议，具体来看是依据路由连接管理区域的分布进行数据建联和侦听窗口建立；数据处理层的主要功能是访问控制处理、管理链路和控制数据迁移；数据存储层的主要功能是管理系统中的数据，主要有内存、SSD和硬盘三级管理机制，其中内存管理能够分配内存的分配情况，依据实施访问数据量进行内存空间的释放和关闭，能够在一定程度上避免内存碎片导致系统效率降低；SSD和硬盘管理主要负责服务器访问过程中产生的永久数据的保存。在这样的三级管理机制下，能够保证系统在重启或者关机的过程中仍然保持数据的连续性，避免数据丢失和恶意修改。

3.2 分布式缓存技术部署方式分析

分布式缓存的服务器集群主要采用无主架构，由于服务器的节点地位相同，因此，可以利用网状的全连接方式进行连接。为保证系统的使用方便，可以利用API进行数据透明访问，采取这样的部署方式能够降低分析数据在后端服务节点分布情况的计算量，能够极大的提高系统的处理效率。与此同时，分布式缓存集群的处理能力与集群中数据节点的规模相关，随着缓存数据在集群中各节点分布量的增加，稻荽理能力也会随之提升。采用这样一种数据缓存分布模式的另一个优势在于用户可以在任意服务点登录系统，系统提供了一个灵活性较高的操作控制台，在这样一个控制台中，可以进行集群服务节点数据的查阅，也可容易通过该平台进行集群软件的安装和更新。

3.3 分布式缓存技术的优势

云计算中分布式缓存的主要优势体现在整体架构的扩展性能较强，一旦出现系统性能不足以满足数据处理和访问的需要，只需要增加新的节点，就能较为简便的完成框架性能的提升。分布式缓存的这一优势使得系统容量能有随着节点的增加而增加。与此同时，单个节点的访问量高峰时能够达到20万次/秒，分布式缓存为了在单点出现故障的情况下，仍能保证系统的完整性，采用了多副本复制技术，同时考虑到该项技术中使用的一致性Hash分布算法和无主结构框架，大大提升了系统的抗干扰能力，保证系统运行的稳定性。

4 云计算分布式缓存技术在物联网中的应用

物联网技术是一项革命性的技术，是对传统信息通讯技术的巨大挑战，物联网技术在日常生活和工作中无处不在，它在人与人信息交互的基础上，创造性地提出了物体之间的数据传输和交流。但是这样规模的数据传输，需要处理和存储海量的数据，对现有的数据缓存和处理技术提出了新的要求。另一方面，物联网技术不仅能够处理标准协议终端之间的信息传递需要，同时满足非标准协议终端之间的业务授权操作，这就要求网关业务必须要保持非常好的连通性和抗干扰性。结合上文中对于云计算分布式缓存技术的分析，认为该技术能够很好的满足现在即将来物联网技术对于海量数据处理和存储的要求。应用该技术，能够很好的提升系统在高数据吞吐量条件下的处理速度和稳定性，提升物联网中高水平的并发处理能力，增强动态数据迁移的需要。更为重要的是，在物联网扩容的时候，只需要经过简单的操作，就能够增加数据节点，从而提升系统容量和处理速度。在某一个节点出现问题的情况下，也能维持系统的正常运转，正在处理的业务不会中断，数据也早已进行备份，避免了数据的丢失。

5 结语

物联网的发展和云计算的兴起有着非常紧密的联系，物联网包含了各类物体实体的信息，如果没有高效的存储方式和快速的处理系统，就无法实现物联网的大部分功能。云计算技术为物联网中数据的存储和树立提供了技术支持，将分布式缓存技术应用到物联网中，能够大幅提升网络的效率，提升社会生产力。

参考文献：

[1] 李爽. 基于云计算的物联网技术研究[D]. 安徽大学， 2014.