物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論 課件 第4章 認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù) 任務(wù)1 認(rèn)識云計(jì)算技術(shù)23-24講；任務(wù)2 認(rèn)識大數(shù)據(jù)技術(shù)25-26講

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映第四章認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)將智能感知技術(shù)、識別技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)與實(shí)物的融合中。物聯(lián)網(wǎng)中的大量應(yīng)用（智慧工業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧醫(yī)療等）都是和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)結(jié)合在一起的，人工智能也是其中的一部分，并且離不開物聯(lián)網(wǎng)平臺的參與。

本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)平臺都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù)的典型代表。

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映本章主要內(nèi)容：任務(wù)1認(rèn)識云計(jì)算技術(shù)任務(wù)2認(rèn)識大數(shù)據(jù)技術(shù)任務(wù)3認(rèn)識人工智能技術(shù)任務(wù)4認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)平臺認(rèn)識云計(jì)算技術(shù)1.1認(rèn)識大數(shù)據(jù)技術(shù)1.2認(rèn)識人工智能技術(shù)1.3認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)平臺1.4物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映認(rèn)識云計(jì)算技術(shù)1.1

本任務(wù)將帶領(lǐng)大家認(rèn)識云計(jì)算的基礎(chǔ)知識，這些內(nèi)容可以幫助大家了解什么才是真正的云計(jì)算，幫助大家理解和掌握云計(jì)算的特征和應(yīng)用，以及云計(jì)算的價(jià)值。

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論引導(dǎo)案例——無所不在的“云”

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

提前將資源準(zhǔn)備好，通過特定技術(shù)使人們可以隨時(shí)隨地使用這些資源執(zhí)行特定任務(wù)的方式，就是云計(jì)算，能夠提供這種服務(wù)的供應(yīng)商就是云服務(wù)提供商。（1）在線辦公

購買一臺云服務(wù)器，然后安裝Windows系統(tǒng)

。（2）云游戲

云游戲使游戲運(yùn)行在云服務(wù)器上，用戶只需要一個(gè)能接收畫面的終端和暢通的網(wǎng)絡(luò)即可盡情享受3A大作帶來的體驗(yàn)感。（3）無所不在的“云”

騰訊云

、阿里云等物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.1.1云計(jì)算的起源是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。

1960年互聯(lián)網(wǎng)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(wù)。

1990年逐漸進(jìn)入普通家庭，隨著Web與電子商務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們離不開的生活必需品之一。

云計(jì)算概念的首次提出是在2006年8月的搜索引擎大會上，云計(jì)算掀起了互聯(lián)網(wǎng)的第三次革命浪潮。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.1.1云計(jì)算的起源1956年，ChristopherStrachey發(fā)表了一篇有關(guān)虛擬化的論文，正式提出了虛擬化的概念，是云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)核心。1984年，Sun公司的聯(lián)合創(chuàng)始人JohnGage提出了“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的猜想。1996年，網(wǎng)格計(jì)算Globus開源網(wǎng)格平臺起步，成為了云計(jì)算的前身。1998年，VMware（威睿）公司成立并首次引入X86虛擬技術(shù)。1999年，MarcAndreessen創(chuàng)建LoudCloud，提出了世界上第一個(gè)商業(yè)化的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（InfrastructureasaService，IaaS）平臺。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)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(jì)算”這一概念。至此，云計(jì)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(jì)算平臺——WindowsAzurePlatform，拉開了微軟的云計(jì)算大幕。2010年，我國第一個(gè)獲得自主知識產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)架構(gòu)云產(chǎn)品BingoCloudOS（品高云）發(fā)行1.0版本。2009年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NationalInstituteofStandardsandTechnology，NIST）發(fā)布了云計(jì)算定義。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2019年8月17日，北京互聯(lián)網(wǎng)法院發(fā)布《互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)司法應(yīng)用白皮書》。發(fā)布會上，北京互聯(lián)網(wǎng)法院互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)司法應(yīng)用中心揭牌成立。2020年，我國云計(jì)算市場規(guī)模達(dá)到1781億元，增速為33.6%。其中，公有云市場規(guī)模達(dá)到990.6億元，同比增長43.7%；私有云市場規(guī)模達(dá)到791.2億元，同比增長22.6%。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

4.1.2云計(jì)算的概念1.云計(jì)算的應(yīng)用

云計(jì)算不是一種全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而是一種全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用概念，云計(jì)算的核心概念是以互聯(lián)網(wǎng)為中心，在網(wǎng)站上提供快速且安全的云計(jì)算服務(wù)與數(shù)據(jù)存儲，讓每一個(gè)使用互聯(lián)網(wǎng)的用戶都可以使用網(wǎng)絡(luò)上龐大的計(jì)算資源與數(shù)據(jù)中心。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映圖4-1

云計(jì)算業(yè)務(wù)示意圖物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2.云計(jì)算的定義

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院對云計(jì)算的定義：云計(jì)算是一種無處不在、便捷且按需對一個(gè)共享的可配置計(jì)算資源（包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù)）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問的模式，它能夠通過最少量的管理及與服務(wù)提供商的互動實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的迅速供給和釋放。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

2.云計(jì)算的分類具有云計(jì)算的資源共享、多用戶接入、按需使用和彈性付費(fèi)特性。

（1）按照運(yùn)營模式分類公有云：通常由云服務(wù)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(wù)的數(shù)據(jù)中心，需自行配置數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備，并且擁有專業(yè)的顧問團(tuán)隊(duì)。社區(qū)云：內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)及VPN（VirtualPrivateNetwork，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)）為多家關(guān)聯(lián)部門提供云計(jì)算服務(wù)的一種云計(jì)算類型，一般由一家機(jī)構(gòu)統(tǒng)一進(jìn)行運(yùn)維?；旌显疲航Y(jié)合了公有云和私有云各自的優(yōu)勢。長遠(yuǎn)來看，公有云的資源利用效率更高，是云計(jì)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(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論（2）按照服務(wù)模式分類

IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)）、PaaS平臺即服務(wù)、SaaS軟件即服務(wù)

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映圖4-2

云計(jì)算的三層服務(wù)模式物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

4.1.3云計(jì)算的特征（1）超大規(guī)模。（2）高度伸縮和擴(kuò)展性。計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲資源。（3）虛擬化。破了時(shí)間、空間的限制。（4）按需分配服務(wù)。購買計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、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(shù)據(jù)中心、節(jié)點(diǎn)檢測技術(shù)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.1.4云計(jì)算的價(jià)值

云計(jì)算采用按使用量付費(fèi)的模式，企業(yè)或個(gè)人按需購買，不會導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲設(shè)備、應(yīng)用軟件等。1.整合資源、提高利用率①云計(jì)算的虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源的彈性伸縮。②云計(jì)算服務(wù)器可以虛擬出多臺虛擬機(jī)。③云計(jì)算可以靈活增減虛擬機(jī)的規(guī)格（CPU、內(nèi)存等）。④因?yàn)樘摂M化技術(shù)的存在，云計(jì)算可以把定量的物理內(nèi)存資源虛擬出更多的虛擬內(nèi)存資源，創(chuàng)建更多的虛擬機(jī)供用戶使用。2．快速部署，彈性擴(kuò)容點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

3．?dāng)?shù)據(jù)安全①網(wǎng)絡(luò)傳輸：數(shù)據(jù)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(gòu)安全：經(jīng)過安全加固的VMM（虛擬機(jī)監(jiān)控器）可保證虛擬機(jī)間的隔離。④對系統(tǒng)內(nèi)賬戶等管理數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲，保證了數(shù)據(jù)的高安全性。4．高效維護(hù)，降低成本5．無縫切換，移動辦公6．升級擴(kuò)容不影響業(yè)務(wù)

有主節(jié)點(diǎn)和備用節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.1.5云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)1．云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的打開方式（1）云計(jì)算是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心

建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)；③高效、動態(tài)、可大規(guī)模擴(kuò)展的技術(shù)資源處理能力（第三基石）。（2）云計(jì)算促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合，有利于構(gòu)建智慧地球

云計(jì)算可以看作一個(gè)人的大腦，而物聯(lián)網(wǎng)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(yīng)用分層處理，海量終端。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2．云計(jì)算對物聯(lián)網(wǎng)的意義

（1）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲

。（2）計(jì)算的瞬時(shí)訪問。

（3）簡單的數(shù)據(jù)集成。

（4）無縫遠(yuǎn)程協(xié)作。3．云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)融合的挑戰(zhàn)（1）規(guī)?；?。（2）安全性。（3）網(wǎng)絡(luò)連接。（4）標(biāo)準(zhǔn)化。

為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了便利和機(jī)遇，又帶來了挑戰(zhàn)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映書面作業(yè)：1.什么是云計(jì)算？2.簡述云計(jì)算按照運(yùn)營模式、服務(wù)模式如何分類。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映實(shí)踐作業(yè)：

向自己的親朋好友解釋云計(jì)算的概念，并舉一個(gè)典型的云計(jì)算應(yīng)用案例進(jìn)行說明。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映感謝聆聽物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映本章主要內(nèi)容：任務(wù)1認(rèn)識云計(jì)算技術(shù)任務(wù)2認(rèn)識大數(shù)據(jù)技術(shù)任務(wù)3認(rèn)識人工智能技術(shù)任務(wù)4認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)平臺認(rèn)識云計(jì)算技術(shù)1.1認(rèn)識大數(shù)據(jù)技術(shù)1.2認(rèn)識人工智能技術(shù)1.3認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)平臺1.4物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

本任務(wù)將帶領(lǐng)大家認(rèn)識大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)知識，這部分內(nèi)容可以幫助人們認(rèn)識什么才是真正的大數(shù)據(jù)，理解并掌握整個(gè)大數(shù)據(jù)的相關(guān)體系和理念，以及大數(shù)據(jù)的應(yīng)用、面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

認(rèn)識大數(shù)據(jù)技術(shù)1.2物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論引導(dǎo)案例——大數(shù)據(jù)玩跨界

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

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(jīng)推出，就成為了“小紅書”上的曬單爆款。

安佳酸奶通過大數(shù)據(jù)分析得知：安佳輕醇的目標(biāo)人群集中在24～30歲的年輕時(shí)尚女性中。這類人群非常關(guān)注身材和健康飲食，更愿意把錢花在購買原創(chuàng)或獨(dú)特的品牌產(chǎn)品上，是最早一批非常樂于購買并和別人分享新產(chǎn)品的人。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.2.1大數(shù)據(jù)時(shí)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(gè)階段：①第一階段是農(nóng)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(jì)末。③第三階段為信息化（服務(wù)業(yè)）階段，始于20世紀(jì)50年代后期。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2．技術(shù)支撐

進(jìn)入第三次信息化浪潮后，數(shù)據(jù)得到暴發(fā)式的增長，信息技術(shù)亟須解決存儲、傳輸和處理三個(gè)核心問題。（1）存儲容量不斷擴(kuò)大。（2）CPU處理速度大幅提升。（3）網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷增加。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論3．?dāng)?shù)據(jù)產(chǎn)生方式的變革

大數(shù)據(jù)的興起除與三種技術(shù)的變革有關(guān)外，還和數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方式息息相關(guān)。數(shù)據(jù)產(chǎn)生方式的變革是促使大數(shù)據(jù)時(shí)代來臨的另一個(gè)重要因素。這里，將人類社會的數(shù)據(jù)產(chǎn)生方式大致歸納為三個(gè)階段：（1）運(yùn)營式系統(tǒng)階段。（2）用戶原創(chuàng)內(nèi)容階段。（3）感知式系統(tǒng)階段。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.2.2大數(shù)據(jù)的定義與特征

大數(shù)據(jù)的第一個(gè)特點(diǎn)是數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)量大（Volume）、數(shù)據(jù)類型多樣（Variety）處理速度快（Velocity）和價(jià)值密度低（Value）點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論4.2.3大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型

大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心在于數(shù)據(jù)，因此，大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型的實(shí)質(zhì)是指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)類型。大數(shù)據(jù)的多樣性使得大數(shù)據(jù)被分為三類。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為大數(shù)據(jù)的主要部分。IDC的調(diào)查報(bào)告顯示，企業(yè)中80%的數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)每年還在按照60%增長。物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論1．結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是指包括預(yù)定義的數(shù)據(jù)類型、格式和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，以行為單位進(jìn)行存儲，常見于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一般以二維表的形式進(jìn)行邏輯表達(dá)，一行數(shù)據(jù)表示一個(gè)實(shí)體信息，一列數(shù)據(jù)表示實(shí)體的某個(gè)屬性。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)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(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2．半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

指具有可識別的模式并可以解析的文本數(shù)據(jù)文件。它雖然具有一定的結(jié)構(gòu)性，但是和嚴(yán)格理論模型的關(guān)系型數(shù)據(jù)相比更靈活。半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是一種靈活的數(shù)據(jù)，雖然它攜帶了“模式”這一信息，但這個(gè)“模式”并不是一成不變的，其可以隨時(shí)間的變化在單一數(shù)據(jù)庫內(nèi)任意改變。如，XML和JSON表示的數(shù)據(jù)就具有半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論3．非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

指不適合用數(shù)據(jù)庫二維表來表現(xiàn)的數(shù)據(jù)，它與結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是相對的。對于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)而言，它沒有固定的結(jié)構(gòu)，沒有預(yù)定義的數(shù)據(jù)模型。

辦公文檔、HTML、各類報(bào)表、圖片、視頻、音頻等都屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。對于這類數(shù)據(jù)，一般采取直接整體存儲的方式，以二進(jìn)制的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

4.2.4大數(shù)據(jù)應(yīng)用1．科學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用

圖靈獎(jiǎng)獲得者吉姆·格雷等人在聯(lián)合編寫的TheFourthParadigm：Data-IntensiveScientificDiscovery一書中，將人類科學(xué)的發(fā)展定義為四種范式：①幾千年前，記錄和描述自然現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)科學(xué)稱為第一范式。②數(shù)百年前，利用模型歸納總結(jié)過去記錄的科學(xué)稱為第二范式。③過去數(shù)十年，利用計(jì)算機(jī)對復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行模擬仿真的計(jì)算科學(xué)稱為第三范式。④如今，隨著數(shù)據(jù)的暴發(fā)式增長，計(jì)算機(jī)不僅僅能進(jìn)行模擬仿真，還能進(jìn)行分析和總結(jié)，進(jìn)而得到理論，這就是第四范式，也稱為數(shù)據(jù)密集型科學(xué)。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論2．社會生活領(lǐng)域的應(yīng)用①大數(shù)據(jù)讓人們可以“運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外”。②大數(shù)據(jù)時(shí)代的新聞媒體所報(bào)道的內(nèi)容更加貼近民生。③大數(shù)據(jù)技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了“地球村”，信息共享