單元一中間件技術(shù)42課件講解

模塊四物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)

單元一中間件技術(shù)引言隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，IT廠商出于商業(yè)和技術(shù)利益的考慮，各自產(chǎn)品之間形成了差異，技術(shù)在不斷進步，但差異并沒有因此而減少。計算機用戶出于歷史原因和降低風險的考慮，必然也無法避免多廠商產(chǎn)品并存的局面，于是，如何屏蔽不同廠商產(chǎn)品之間的差異，減少應(yīng)用軟件開發(fā)與工作的復雜性，就成為技術(shù)不斷進步之后人們不得不面對的現(xiàn)實問題。于是中間件應(yīng)運而生。一中間件概述根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心對中間件的定義，中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源，中間件位于客戶機服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。也就是說，中間件是一類軟件，而非一種軟件；中間件不僅僅實現(xiàn)互聯(lián)，還要實現(xiàn)應(yīng)用之間的互操作；中間件是基于分布式處理的軟件，最突出的特點是其網(wǎng)絡(luò)通信功能。一中間件概述在中間件產(chǎn)生以前，應(yīng)用軟件直接使用操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)庫等進行開發(fā)，這些都是計算機最底層的東西，越底層越復雜，開發(fā)者不得不面臨很多棘手的問題。中間件試圖通過屏蔽各種復雜的技術(shù)細節(jié)使技術(shù)問題簡單化。二中間件的作用中間件帶給應(yīng)用系統(tǒng)的不只是開發(fā)的簡便和開發(fā)周期的縮短，也減少了系統(tǒng)的維護、運行和管理的工作量，還減少了計算機總體費用的投入。同時，中間件作為新層次的基礎(chǔ)軟件，其重要作用是將不同時期、不同操作系統(tǒng)上開發(fā)的應(yīng)用軟件集成起來。三中間件的分類Subtitletext1面向消息對象請求處理Subtitle遠程過程調(diào)用平臺三中間件的分類1.遠程過程調(diào)用一個RPC應(yīng)用分為兩個部分，即服務(wù)器(server)和客戶端(client),服務(wù)器提供一個或多個遠程過程，客戶端向服務(wù)器發(fā)出遠程調(diào)用。服務(wù)器和客戶端可以位于同一臺計算機，也可以位于不同的計算機，甚至可以運行在不同的操作系統(tǒng)之上，它們通過網(wǎng)絡(luò)進行通信，提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信服務(wù)，從而屏蔽不同的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在這里RPC通信是同步的，采用線程可以進行異步調(diào)用。三中間件的分類2.面向消息的中間件MOM指的是利用高效可靠的消息傳遞機制進行與平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)交流，并基于數(shù)據(jù)通信來進行分布式系統(tǒng)的集成。通過提供消息傳遞和消息排隊模型，MOM可在分布環(huán)境下擴展進程間的通信，并支持多通信協(xié)議、語言、應(yīng)用程序、硬件和軟件平臺。通信程序可在不同的時間運行。消息放入適當?shù)年犃袝r，目標程序甚至根本不需要正在運行,即使目標程序在運行，也不意味著要立即處理該消息。三中間件的分類對應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)沒有約束，在復雜的應(yīng)用場合中，通信程序之間不僅可以是一對一的關(guān)系，還可以進行一對多和多對一方式，甚至是上述多種方式的組合。多種通信方式的構(gòu)造并沒有增加應(yīng)用程序的復雜性。程序?qū)⑾⒎湃胂㈥犃谢驈南㈥犃兄腥〕鱿磉M行通信，與此關(guān)聯(lián)的全部活動，都是MOM的任務(wù)，程序不直接與其他程序通話，并且它們不涉及網(wǎng)絡(luò)通信的復雜性。四物聯(lián)網(wǎng)中間件的特點（1）標準化。物聯(lián)網(wǎng)中間件需要為不同的上層應(yīng)用和下層設(shè)備提供標準的接口和通信協(xié)議，物聯(lián)網(wǎng)中間件的標準化十分重要。（2）獨立于架構(gòu)。中間件獨立并介于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與后端應(yīng)用程序之間，與多個后端應(yīng)用程序連接，以減輕架構(gòu)和維護的復雜性。（3）數(shù)據(jù)流。物聯(lián)網(wǎng)的主要目標在于將實體對象轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對象，因此數(shù)據(jù)處理是中間件的最重要功能。（4）處理流。物聯(lián)網(wǎng)中間件采用程序邏輯及存儲再轉(zhuǎn)送的功能來提供順序的消息流，具有數(shù)據(jù)流設(shè)計與管理的能力。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例1.EPC中間件EPC中間件扮演電子產(chǎn)品標簽和應(yīng)用程序之間的中介角色。應(yīng)用程序使用EPC中間件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口，可連到RFID讀寫器，讀取RFID標簽數(shù)據(jù)?；诖藰藴式涌?，即使存儲RFID標簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其他軟件代替，或者RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時，應(yīng)用端不需修改也能處理，避免多對多連接的維護復雜性等問題。EPC技術(shù)規(guī)范標簽編碼規(guī)范射頻標簽邏輯通信接口規(guī)范識讀器參考實現(xiàn)SAvant中間件規(guī)范對象名解析服務(wù)規(guī)范物體標記語言規(guī)范五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例（1）EPC標簽編碼規(guī)范通過統(tǒng)一的、規(guī)范化的編碼來建立全球通用的物品信息交換語言。（2）EPC射頻標簽邏輯通信接口規(guī)范制定了EPC標簽的空中接口與交互協(xié)議。（3）EPC標簽識讀器提供一個多頻帶、低成本RFID標簽識讀器參考平臺。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例（4）Savant中間件規(guī)范支持靈活的物體標記語言查詢，負責管理和傳送產(chǎn)品電子標簽相關(guān)數(shù)據(jù)，可對不同識讀器發(fā)出的海量標簽流或傳感器數(shù)據(jù)流進行分層、模塊化處理。（5）對象名解析服務(wù)(ONS)規(guī)范能夠幫助本地服務(wù)器識讀偵測到的EPC標簽的全球信息。（6）PML規(guī)范類似于可擴展標記語言，可廣泛應(yīng)用在存貨跟蹤、事務(wù)自動處理、供應(yīng)鏈管理、機器操縱和物對物通信等方面。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例2.RFID中間件RFID中間件是物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)中的關(guān)鍵和靈魂。RFID是物聯(lián)網(wǎng)傳遞信息的一個強有力技術(shù)，而RFID中間件能有效支持此功能。RFID中間件是一種面向消息的中間件，承擔著RFID硬件和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳遞的任務(wù)，隔離數(shù)據(jù)層與應(yīng)用層，使應(yīng)用程序之間數(shù)據(jù)通透，提高物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的靈活性和可維護性。RFID中間件在PC或服務(wù)器上已經(jīng)有較好的應(yīng)用實例，而在智能終端上尚未有比較系統(tǒng)的實現(xiàn)。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例Subtitletext1解決方案中間件架構(gòu)中間件Subtitle應(yīng)用程序中間件RFID中間件五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例1）RFID中間件架構(gòu)分層設(shè)備管理層

信息服務(wù)層

數(shù)據(jù)處理層應(yīng)用接口層五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例2）RFID中間件安全機制物聯(lián)網(wǎng)中RFID數(shù)據(jù)是海量的，閱讀器在讀取數(shù)據(jù)時可能存在重復與錯誤情況，而移動終端主要依賴無線通信技術(shù)進行信息傳輸，受到帶寬與RFID對數(shù)據(jù)實時處理需求的限制，必須減少在信道中傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)量。RFID數(shù)據(jù)壓縮要求在不丟失信息的前提下縮減數(shù)據(jù)量，以減少存儲空間，提高其傳輸、存儲和處理效率。RFID標簽數(shù)據(jù)為純文本數(shù)據(jù)，自適應(yīng)算術(shù)編碼為無損數(shù)據(jù)壓縮算法，對文本數(shù)據(jù)具有較優(yōu)的壓縮效果，通過該算法能夠有效減少RFID數(shù)據(jù)傳輸量，提高數(shù)據(jù)實時性和可用性。RFID信息安全技術(shù)數(shù)字簽名信息認證數(shù)據(jù)加密對稱密鑰加密非對稱密鑰加密五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例3）RFID中間件與移動終端的融合為了克服RFID中間件運行載體位置固定性帶來的缺陷，許多廠商或科研單位正在研制基于移動終端的RFID閱讀器。面向移動終端輕量級RFID中間件能有效利用移動終端的內(nèi)存、CPU等硬件資源及信息服務(wù)類軟件資源，完成RFID粗粒度數(shù)據(jù)預(yù)處理，優(yōu)化RFID數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，減少有效數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸量，保證服務(wù)層與用戶層數(shù)據(jù)一致性，為應(yīng)用程序提供可靠的服務(wù)接口。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例3.WSN中間件WSN中間件主要用于支持基于無線傳感器應(yīng)用的開發(fā)、維護、部署和執(zhí)行，其中包括復雜高級感知任務(wù)描述機制，傳感器網(wǎng)絡(luò)通信機制，傳感器節(jié)點之間協(xié)調(diào)并在各傳感器節(jié)點上分配和調(diào)度該任務(wù)、對合并的傳感器感知數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合以得到高級結(jié)果、并將所得結(jié)果向任務(wù)指派者進行匯報等機制。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例5）移動代理4）服務(wù)發(fā)現(xiàn)3）事件驅(qū)動

2）虛擬共享元組空間1）分布式數(shù)據(jù)庫五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例4.OSGi中間件OSGi是一個1999年成立的開放標準聯(lián)盟，旨在建立一個開放的服務(wù)規(guī)范，一方面為通過網(wǎng)絡(luò)向設(shè)備提供服務(wù)建立開放的標準，另一方面為各種嵌入式設(shè)備提供通用的軟件運行平臺，以屏蔽設(shè)備操作系統(tǒng)與硬件的區(qū)別。OSGi規(guī)范基于Java技術(shù)，可為設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)定義一個標準的、面向組件的計算環(huán)境，并提供HTTP服務(wù)器、配置、日志、安全、用戶管理、XML等很多公共功能標準組件。OSGi組件可以在無須網(wǎng)絡(luò)設(shè)備重啟下動態(tài)加載或移除，以滿足不同應(yīng)用的不同需求。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例5.CEP中間件復雜事件處理技術(shù)可以從系統(tǒng)中獲取大量信息，進行過濾組合，繼而判斷推理決策的過程，這些信息統(tǒng)稱事件。復雜事件處理工具提供規(guī)則引擎和持續(xù)查詢語言技術(shù)來處理這些事件，同時工具還支持從各種異構(gòu)系統(tǒng)中獲取這些事件的能力。獲取的手段有兩種，一是從目標系統(tǒng)中獲取，二是已有系統(tǒng)把事件推送給復雜事件處理工具。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例復雜事件處理代表一個新的開發(fā)理念和架構(gòu)，具有很多特征，例如，分析計算是基于數(shù)據(jù)流而不是基于簡單數(shù)據(jù)方式進行的，它不是數(shù)據(jù)庫技術(shù)層面的突破，而是整個方法論的突破。目前，復雜事件處理中間件主要面向金融、監(jiān)控等領(lǐng)域，包括IBM流計算中間件InfoSphereStreams以及Sybase、Tibico等公司的相關(guān)產(chǎn)品。五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例6.SOA中間件SOA能夠幫助軟件工程師站在一個新的高度理解企業(yè)級架構(gòu)中的各種組件的開發(fā)、部署形式，它將幫助企業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)者更迅速、更可靠、更具重用性架構(gòu)整個業(yè)務(wù)系統(tǒng)。較之以往，以SOA架構(gòu)的系統(tǒng)能夠更加從容地面對業(yè)務(wù)的急劇變化。優(yōu)勢：五物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例實施SOA的關(guān)鍵目標是實現(xiàn)企業(yè)IT資產(chǎn)的最大化重用。要實現(xiàn)這一目標，就要在實施SOA的過程中牢記以下特征（1）可從企業(yè)外部訪問。（2）隨時可用。（3）粗粒度的服務(wù)接口分級。（4）松散耦合。（5）可重用的服務(wù)。（6）服務(wù)接口設(shè)計管理。（7）標準化的服務(wù)接口。（8）支持各種消息模式。（9）精確定義的服務(wù)契約。問題與思考問題1什么是中間件?請舉例說明。思考:問題2在物聯(lián)網(wǎng)中中間件的作用是什么?思考:引言云計算的概念是由谷歌公司正式提出的。之所以稱為“云”，是因為它在某些方面具有現(xiàn)實中云的特征：云一般都較大；云的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，它的邊界是模糊的；云在空中飄忽不定，無法也無須確定它的具體位置，但它確實存在于某處。云計算是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，可以將巨大的系統(tǒng)池連接在一起以提供各種IT服務(wù)，企業(yè)與個人用戶無須再投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯(lián)網(wǎng)來購買或租賃計算力，把計算機當做接入口，一切都交給互聯(lián)網(wǎng)。一云計算基本概念狹義云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件），提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的服務(wù)，這種服務(wù)可以是IT、軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以使用任意其他的服務(wù)。一云計算基本概念在中間件產(chǎn)生以前，應(yīng)用軟件直接使用操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)庫等進行開發(fā)，這些都是計算機最底層的東西，越底層越復雜，開發(fā)者不得不面臨很多棘手的問題。中間件試圖通過屏蔽各種復雜的技術(shù)細節(jié)使技術(shù)問題簡單化。一云計算基本概念1.云計算的特點特點（1）超大規(guī)模。（2）虛擬化。（3）高可靠性。（4）通用性。（5）高可擴展性。（6）按需服務(wù)。（7）極其廉價。一云計算基本概念2.云計算的基本原理云計算的基本原理是使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似，這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)1.云計算服務(wù)模式Subtitletext1PaaSIaaSSubtitleSaaS二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)1）SaaSSaaS是一種通過互聯(lián)網(wǎng)提供軟件的模式，用戶無須購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件來管理企業(yè)經(jīng)營活動。相對于傳統(tǒng)的軟件，SaaS解決方案有明顯的優(yōu)勢，包括較低的前期成本，便于維護，可以快速展開使用。隨著企業(yè)IT預(yù)算持續(xù)受到嚴格的審查和企業(yè)減少雇用技術(shù)人員，我們可以看到市場未來對SaaS解決方案有明顯的需求。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)2)PaaS通過網(wǎng)絡(luò)進行程序提供的服務(wù)稱之為SaaS,而云計算時代相應(yīng)的服務(wù)器平臺或者開發(fā)環(huán)境作為服務(wù)進行提供就成為了PaaS。所謂PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務(wù)，以SaaS的模式提交給用戶，因此，PaaS也是SaaS模式的一種應(yīng)用。但是，PaaS的出現(xiàn)可以加快SaaS的發(fā)展，尤其是加快SaaS應(yīng)用的開發(fā)速度，因此從某種意義上說，PaaS是SaaS的源泉。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)Subtitletext1（2）部署簡單。（3）維護簡單。Subtitle（1）開發(fā)簡單。PaaS的優(yōu)勢二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)3）IaaS有了云計算，消費者通過互聯(lián)網(wǎng)可以從完善的計算機基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)，基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)（如存儲和數(shù)據(jù)庫）是IaaS的一部分。IaaS最大的優(yōu)勢在于它允許用戶動態(tài)申請或釋放節(jié)點，按使用量計費。運行IaaS的服務(wù)器規(guī)模達到幾十萬臺之多，因而用戶可以認為能夠申請的資源幾乎是無限的，而IaaS是由公眾共享的，所以具有更高的資源使用效率。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)2.云計算的關(guān)鍵技術(shù)Subtitletext12）數(shù)據(jù)管理技術(shù)3）編程模式Subtitle1）數(shù)據(jù)存儲技術(shù)二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)1）數(shù)據(jù)存儲技術(shù)為保證高可用、高可靠和經(jīng)濟性，云計算采用分布式存儲的方式來存儲數(shù)據(jù)，采用冗余存儲的方式來保證存儲數(shù)據(jù)的可靠性，即為同一份數(shù)據(jù)存儲多個副本。另外，云計算系統(tǒng)需要同時滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務(wù)，因此云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)必須具有高吞吐率和高傳輸率的特點。數(shù)據(jù)存儲技術(shù)谷歌非開源GFSHadoop開發(fā)團隊GFS開源實現(xiàn)HDFS數(shù)據(jù)存儲二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)2）數(shù)據(jù)管理技術(shù)云計算系統(tǒng)對大量數(shù)據(jù)集中進行處理和分析，向用戶提供高效的服務(wù)，因此數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須能夠高效地管理大數(shù)據(jù)集。其次，如何在規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)中找到特定的數(shù)據(jù)也是云計算數(shù)據(jù)管理技術(shù)所必須解決的問題。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)對海量的數(shù)據(jù)存儲，讀取后進行大量的分析，數(shù)據(jù)的讀操作頻率遠大于數(shù)據(jù)的更新頻率，云中的數(shù)據(jù)管理是一種讀優(yōu)化的數(shù)據(jù)管理。因此，云系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理往往采用數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中列存儲的數(shù)據(jù)管理模式，將表按列劃分后存儲。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)云計算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)中最著名的是谷歌提出的BigTable數(shù)據(jù)管理技術(shù)。由于采用列存儲的方式管理數(shù)據(jù)，如何提高數(shù)據(jù)的更新速率以及進一步提高隨機讀速率是未來的數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須解決的問題。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)3）編程模式為了使用戶能更輕松地享受云計算帶來的服務(wù)，讓用戶能利用該編程模型編寫簡單的程序來實現(xiàn)特定的目的，云計算上的編程模型必須十分簡單，必須保證后臺復雜的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度向用戶和編程人員透明。云計算大部分采用Map-Reduce的編程模式?，F(xiàn)在大部分IT廠商提出的“云”計劃中采用的編程模型，都是基于MapReduce的思想開發(fā)的編程工具。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用云計算系統(tǒng)應(yīng)用云計算是個熱度很高的新名詞。由于云計算是多種技術(shù)混合演進的結(jié)果，其成熟度較高，又有大公司推動，發(fā)展極為迅速。亞馬遜、谷歌、IBM、微軟和雅虎等大公司是云計算的先行者，云計算領(lǐng)域的眾多成功公司還包括Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用1.云計算——IBMIBM六種云計算應(yīng)用場景（1）軟件開發(fā)測試云。（2）創(chuàng)新協(xié)作云。（3）云計算互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。（4）軟件即服務(wù)云。（5）高性能計算云。（6）企業(yè)內(nèi)部云。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用2.云計算——SUNSUNJavaFXGlassFish應(yīng)用服務(wù)器企業(yè)服務(wù)總線目錄服務(wù)器MySQL“廉價存儲”SUN的硬件三云計算系統(tǒng)應(yīng)用3.云計算——谷歌Subtitletext1MapReduceBigTableSubtitleGFS云計算三大法寶三云計算系統(tǒng)應(yīng)用4.云計算——微軟微軟的云計算WindowsAzure被認為是該公司繼WindowsNT之后，16年來最重要的產(chǎn)品,它提供了“軟件+服務(wù)”模式，即在提供軟件的同時提供服務(wù)，靠服務(wù)來掙錢?，F(xiàn)在這一模式進一步落實到了云計算，即微軟不再利用軟件賺錢，而是利用軟件的安裝、存儲、升級和維護等賺錢。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用微軟的云計算戰(zhàn)略在中國提供了三種不同的運營模式，這與其他公司的云計算戰(zhàn)略有很大的不同

第一種是微軟自己構(gòu)建及運營公有云的應(yīng)用和服務(wù)，向個人消費者和企業(yè)客戶提供云服務(wù)的微軟運營模式。第二種是ISV/SI等各種合作伙伴基于WindowsAzurePlatform開發(fā)并在WindowsAzurePlatform上為最終使用者提供服務(wù)。另外，微軟運營在自己的云計算平臺中的BusinessProductivityOnlineSuite(BPOS)也可以交給合作伙伴進行托管運營。

第三種是客戶可以選擇微軟的云計算解決方案構(gòu)建自己的云計算平臺，微軟提供包含產(chǎn)品、技術(shù)、平臺和運營管理在內(nèi)的全面支持，這是客戶自建的運營模式。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用5.云計算——亞馬遜亞馬遜提供的云計算服務(wù)主要有以下幾個方面（1）彈性云計算EC2。（2）簡單存儲服務(wù)S3。（3）簡單數(shù)據(jù)庫服務(wù)SimpleDB。（4）簡單隊列服務(wù)SQS。（5）彈性MapReduce服務(wù)。（6）內(nèi)容推送服務(wù)CloudFront。（7）電子商務(wù)服務(wù)DevPay。（8）靈活支付服務(wù)FPS。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用EC2（elasticcomputecloud）是一種云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，簡言之，就是一部具有無限采集能力的虛擬計算機，用戶能夠用它來執(zhí)行一些處理任務(wù)。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用（5）容錯性。（4）易用性。

（3）安全性。（2）低成本。

（1）靈活性。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用6.云計算——中國在我國，云計算發(fā)展也非常迅猛。2008年5月10日，IBM在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國第一個云計算中心投入運營；2008年6月24日，IBM在北京IBM中國創(chuàng)新中心成立了第二家中國云計算中心——IBM大中華區(qū)云計算中心；2008年11月28日，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會簽約，廣東電子工業(yè)研究院將在東莞松山湖投資2億元建立云計算平臺；三云計算系統(tǒng)應(yīng)用2008年12月30日，阿里巴巴集團旗下子公司阿里軟件與江蘇省南京市政府正式簽訂了2009年戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，于2009年初在南京建立國內(nèi)首個電子商務(wù)云計算中心，首期投資額將達上億元人民幣；世紀互聯(lián)推出了CloudEx產(chǎn)品線，包括完整的互聯(lián)網(wǎng)主機服務(wù)“CloudExComputingService”，基于在線存儲虛擬化的“CloudExStorageService”，供個人及企業(yè)進行互聯(lián)網(wǎng)云端備份的數(shù)據(jù)保全服務(wù)等系列互聯(lián)網(wǎng)云計算服務(wù)；中國移動研究院對云計算的探索起步早，已經(jīng)完成了云計算中心試驗。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用我國企業(yè)創(chuàng)造的“云安全”概念，在國際云計算領(lǐng)域獨樹一幟。云安全通過網(wǎng)狀的大量客戶端對網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測，獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新消息，推送到服務(wù)端進行自動分析和處理，再把病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個客戶端。云安全的策略構(gòu)想是使用者越多，每個使用者就越安全，因為如此龐大的用戶群足以覆蓋互聯(lián)網(wǎng)的每個角落，只要某個網(wǎng)站被掛馬或某個新木馬病毒出現(xiàn)，就會立刻被截獲。三云計算系統(tǒng)應(yīng)用云安全的發(fā)展像一陣風，瑞星、趨勢、卡巴斯基、麥克菲、賽門鐵克、江民科技、能力者、金山、360安全衛(wèi)士等都推出了云安全解決方案。瑞星基于云安全策略開發(fā)的產(chǎn)品，每天攔截百萬次木馬攻擊。趨勢科技云安全已經(jīng)在全球建立了5大數(shù)據(jù)中心，擁有幾萬部在線服務(wù)器，云安全可以支持平均每天55億條點擊查詢，每天收集分析2.5億個樣本，資料庫第一次命中率就可以達到99%，借助云安全，趨勢科技現(xiàn)在每天阻斷的病毒感染最高達1000萬次。四云計算與物聯(lián)網(wǎng)1.云計算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系（1）云計算是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心，運營云計算模式使物聯(lián)網(wǎng)中以兆計算的各類物品的實時動態(tài)管理和智能分析變成可能。物聯(lián)網(wǎng)通過將射頻識別技術(shù)、傳感技術(shù)、納米技術(shù)等新技術(shù)充分運用在各行業(yè)之中，將各種物體充分連接，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的各種實時動態(tài)信息送達計算機處理中心進行匯總、分析和處理。

（2）云計算促進物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合，從而構(gòu)建智慧地球。同時，云計算的創(chuàng)新型服務(wù)交付模式，簡化服務(wù)的交付，加強物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間及其內(nèi)部的互聯(lián)互通，可以實現(xiàn)新商業(yè)模式的快速創(chuàng)新，促進物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合。云計算從以下兩個方面促進物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)四云計算與物聯(lián)網(wǎng)2.云計算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合方式Subtitletext1(2)多中心，大量終端。(3)信息、應(yīng)用分層處理，海量終端。Subtitle(1)單中心，多終端。問題與思考問題1云計算的服務(wù)模式和關(guān)鍵技術(shù)是什么？思考:問題2簡述云計算和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。思考:模塊三物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)

單元三M2M技術(shù)引言正如互聯(lián)網(wǎng)之初由一個個局域網(wǎng)構(gòu)成，現(xiàn)有的M2M應(yīng)用已經(jīng)是物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成基礎(chǔ)。未來物聯(lián)網(wǎng)將由無數(shù)個M2M系統(tǒng)構(gòu)成，類似于人類身體的不同機能，不同的M2M系統(tǒng)會負責不同的功能處理，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)。M2M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。一M2M基本概念M2M應(yīng)用安全監(jiān)測自動讀取停車表機械服務(wù)和維修業(yè)務(wù)自動售貨機公共交通系統(tǒng)車隊管理工業(yè)流程自動化電動機械城市信息化二M2M系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議1.M2M系統(tǒng)架構(gòu)Subtitletext1M2M管理平臺應(yīng)用系統(tǒng)SubtitleM2M終端二M2M系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議1)M2M終端M2M終端功能接收遠程M2M平臺激活指令本地故障報警數(shù)據(jù)通信遠程升級使用短消息/彩信/GPRS等幾種接口通信協(xié)議與M2M平臺進行通信二M2M系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議2)M2M管理平臺M2M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)；支持多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，提供標準化的接口，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)容計費等管理功能。M2M功能劃分通信接入模塊終端接入模塊業(yè)務(wù)處理模塊數(shù)據(jù)庫模塊Web模塊二M2M系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議二M2M系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議3)應(yīng)用系統(tǒng)M2M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應(yīng)用平臺上，由應(yīng)用系統(tǒng)來實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯。應(yīng)用系統(tǒng)的主要功能是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)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯集中化可以降低終端的處理能力要求，從而減小體積、降低功耗、節(jié)約成本。通過建設(shè)標準化、可定制的M2M應(yīng)用系統(tǒng)，可以降低應(yīng)用開發(fā)的門檻，促進整個M2M產(chǎn)業(yè)向更好的方向發(fā)展。二M2M系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議2.M2M通信協(xié)議M2M終端可以通過GSM、WCDMA、TDSCDMA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。為了屏蔽不同通信網(wǎng)絡(luò)、不同通信方式的差異性，便于M2M終端設(shè)備快速接入M2M系統(tǒng)，需要對M2M終端設(shè)備與M2M管理平臺之間的通信協(xié)議進行規(guī)范。二M2M系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議目前，我國典型的M2M通信協(xié)議是由中國移動提出的無線機器通信協(xié)議（wirelessmachinetomachineprotocol，WMMP）,該協(xié)議是為實現(xiàn)行業(yè)終端與M2M平臺數(shù)據(jù)通信過程而設(shè)計，屬于與具體通信網(wǎng)絡(luò)及通信接入方式無關(guān)的應(yīng)用層協(xié)議，建立在用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）協(xié)議之上，協(xié)議棧結(jié)構(gòu)由上至下依次為WMMP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP協(xié)議、底層承載。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)WMMP協(xié)議通信方式主要有兩種，即長連接和短連接。所謂長連接是指在一個過程中可以連續(xù)發(fā)送多個數(shù)據(jù)包，如果沒有數(shù)據(jù)包發(fā)送，需要行業(yè)終端發(fā)送心跳包以維持此連接；短連接是指通信雙方有數(shù)據(jù)交互時就建立一個WMMP過程，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后則斷開此WMMP過程。二云計算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)WMMP協(xié)議主要實現(xiàn)的功能和流程包括以下幾點（1）M2M終端序列號的注冊和分配。（2）M2M終端登錄系統(tǒng)。（3）M2M終端退出系統(tǒng)。（4）M2M連接檢查。（5）終端上線失敗錯誤狀態(tài)上報。（6）M2M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)或統(tǒng)計數(shù)據(jù),向M2M管理平臺請求配置數(shù)據(jù)。

（7）M2M管理平臺從M2M終端提取所需的數(shù)據(jù)，或向終端下發(fā)控制命令和配置信息。（8）M2M終端軟件的遠程升級。三M2M系統(tǒng)的支撐技術(shù)1.機器實現(xiàn)M2M的第一步就是從機器中獲得數(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，M2M系統(tǒng)中的機器應(yīng)該是高度智能化的機器，即機器具有“開口說話”的能力，具備信息感知、信息加工（計算能力）、無線通信能力。三M2M系統(tǒng)的支撐技術(shù)（1）生產(chǎn)設(shè)備的時候嵌入M2M硬件。

（2）對已有機器進行改裝，使其具備與其他M2M終端通信組網(wǎng)能力。使機器具備“說話”能力的基本方法有兩種三M2M系統(tǒng)的支撐技術(shù)2.M2M硬件（5）識別標識。（4）傳感器。（3）調(diào)制解調(diào)器。

（2）可改裝硬件。

（1）嵌入式硬件。

三M2M系統(tǒng)的支撐技術(shù)3.通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)在整個M2M技術(shù)框架中處于核心地位，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)、互聯(lián)網(wǎng)、公眾電話網(wǎng)）、局域網(wǎng)（以太網(wǎng)、WLAN、藍牙）、個域網(wǎng)（ZigBee、傳感器網(wǎng)絡(luò)）。隨著移動通信技術(shù)的演進，必定將M2M應(yīng)用帶到一個新的境界。三M2M系統(tǒng)的支撐技術(shù)4.中間件中間件包括兩部分，即M2M網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)收集和集成部件。網(wǎng)關(guān)在M2M系統(tǒng)中負責獲取通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給信息處理系統(tǒng)，主要功能是完成不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)收集和集成部件的目的是將數(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，并將結(jié)果呈現(xiàn)給需要這些信息的觀察者和決策者。這些中間件包括數(shù)據(jù)分析和商業(yè)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。三M2M系統(tǒng)的支撐技術(shù)5.應(yīng)用

在M2M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M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用和服務(wù)。四M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用5.氣象監(jiān)測行業(yè)

4.醫(yī)療行業(yè)

3.能源行業(yè)

2.交通運輸行業(yè)

1.電力行業(yè)

五M2M發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外M2M應(yīng)用繁多，在國內(nèi)，中國電信、中國移動、中國聯(lián)通已經(jīng)開始進入M2M市場，應(yīng)用涉及電力、水利、交通、金融、氣象等行業(yè)。例如，中國電信目前在全國推廣的全球眼監(jiān)控、智能家居、水電抄表、遠程無人彩票銷售系統(tǒng)等業(yè)務(wù)。在國外，沃達豐目前在M2M市場是全球第一，提供M2M全球服務(wù)平臺以及應(yīng)用業(yè)務(wù)，為企業(yè)客戶的M2M智能服務(wù)部署提供托管業(yè)務(wù)，能夠集中控制和管理許多國家推出的M2M設(shè)備，企業(yè)客戶還可以通過廣泛的無線智能設(shè)備收集有用的客戶數(shù)據(jù)。引言物聯(lián)網(wǎng)是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，涉及萬事萬物，所以其數(shù)據(jù)呈現(xiàn)一些新的特點，如海量數(shù)據(jù)，多態(tài)性，關(guān)聯(lián)性，數(shù)據(jù)與時間、空間相關(guān)等，如何對收集的數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定的存儲、高效地組織，并最終實現(xiàn)有效的整合和利用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必須面對的關(guān)鍵問題。數(shù)據(jù)庫在整個物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著記憶（數(shù)據(jù)存儲）、分析（數(shù)據(jù)挖掘）的作用,所以選擇一個適合的數(shù)據(jù)平臺就顯得尤為重要。一數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，能為各種用戶共享，具有最小冗余度，數(shù)據(jù)間聯(lián)系密切，又有較高的數(shù)據(jù)獨立性。人們收集并抽取出一個應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后，應(yīng)將其保存起來以供進一步加工處理，抽取有用信息。概念1.數(shù)據(jù)庫的概念一數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是操縱和管理數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)，它由一組計算機程序構(gòu)成，管理并控制數(shù)據(jù)資源的使用。在計算機軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中，DBMS位于用戶和操作系統(tǒng)之間，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，主要用于實現(xiàn)對共享數(shù)據(jù)有效的組織、管理和存取。一數(shù)據(jù)庫DBMS的基本功能包括以下幾個方面1）數(shù)據(jù)庫定義功能2）數(shù)據(jù)操縱功能3）數(shù)據(jù)庫的運行管理4）數(shù)據(jù)組織、存儲和管理功能5）數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能6）其他功能一數(shù)據(jù)庫2.常用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫openPlant實時數(shù)據(jù)庫DB2OraclInformixSESybaseSQLServerSQLServerPostgreSQLMySQLAccess數(shù)據(jù)庫SQLiteFoxPro數(shù)據(jù)庫一數(shù)據(jù)庫3.關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫是建立在關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫，它借助于集合代數(shù)等概念和方法來處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主流數(shù)據(jù)庫之一。關(guān)系數(shù)據(jù)庫是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫，它的主要特點包括以下幾點。（1）用關(guān)系數(shù)據(jù)模型（簡稱關(guān)系模型）來組織數(shù)據(jù)。（2）以關(guān)系代數(shù)為基礎(chǔ)處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。（3）擁有許多性能良好的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）。一數(shù)據(jù)庫4.實時數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫（realtimedatabase,RTDB）是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展的一個分支，是數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合實時處理技術(shù)產(chǎn)生的。作為兩種主流的數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)比起關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來說更勝任海量并發(fā)數(shù)據(jù)的采集、存儲。面對越來越多的數(shù)據(jù)，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的處理響應(yīng)速度會出現(xiàn)延遲甚至假死，而實時數(shù)據(jù)庫不會出現(xiàn)這樣的情況，這是數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)造成的性能差異，兩者對應(yīng)的應(yīng)用范圍是不一樣的。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫適合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲，而實時數(shù)據(jù)更勝任海量實時數(shù)據(jù)的存儲。主流實時數(shù)據(jù)庫及相關(guān)公司美國OSI公司的PI美國Honeywell公司的PHD美國AspenTech公司的IP21美國InStep公司的eDNA上海麥杰科技的openPlant北京三維力控的pSpace一數(shù)據(jù)庫一數(shù)據(jù)庫5.數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)作為一種海量信息雙向傳遞、虛擬網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實世界主動交互的新型系統(tǒng)，在原始數(shù)據(jù)感知收集、基于信息內(nèi)容和傳輸模式的關(guān)聯(lián)分析、實際物理系統(tǒng)QoS指標驅(qū)動等信息流傳遞過程中，具有獨立于以往系統(tǒng)的高實時、低冗余、多用戶、復雜信息流耦合交互等特性,現(xiàn)有的理論機制很難提供全面可靠的服務(wù)與技術(shù)保障，這對物聯(lián)網(wǎng)的研究提出了全新的挑戰(zhàn)。一數(shù)據(jù)庫當前數(shù)據(jù)庫理論與技術(shù)的發(fā)展極其迅速，其應(yīng)用日益廣泛，層次、網(wǎng)狀、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在傳統(tǒng)的管理事務(wù)型應(yīng)用領(lǐng)域獲得了極大成功，隨著數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用向新的領(lǐng)域擴展，如CAD/CAM、CIMS、數(shù)據(jù)通信、電力調(diào)度、交通控制、物流跟蹤、作戰(zhàn)指揮、實時仿真等，這些應(yīng)用既需要數(shù)據(jù)庫來支持大量數(shù)據(jù)的共享，維護其數(shù)據(jù)的一致性，又需要實時處理來支持其任務(wù)（事務(wù)）與數(shù)據(jù)的定時限制。一數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫是工業(yè)信息化中的核心基礎(chǔ)軟件，在“信息化與工業(yè)化融合”過程中起著核心作用。隨著工業(yè)自動化系統(tǒng)監(jiān)測和控制對象的不斷復雜化，對數(shù)據(jù)采集規(guī)模、采集精度以及采集速度的要求不斷提高，加之歷史數(shù)據(jù)在系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)優(yōu)化、故障預(yù)診斷、故障過程記錄以及事后故障分析等方面價值的認識不斷深入，對這類海量時序數(shù)據(jù)訪問的便利性和響應(yīng)速度的要求也在不斷提高。二數(shù)據(jù)融合1.數(shù)據(jù)融合的概念數(shù)據(jù)融合又稱信息融合或多傳感器數(shù)據(jù)融合，是指利用計算機對按時間序列獲得的若干觀測信息在一定準則下加以自動分析、綜合，為完成所需的決策和評估任務(wù)而進行的信息處理技術(shù)。二數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)融合有三層含義（1）數(shù)據(jù)的全空間。數(shù)據(jù)包括確定的和模糊的、全空間的和子空間的、同步的和異步的、數(shù)字的和非數(shù)字的，是復雜的、多維多源的，覆蓋全頻段。（2）數(shù)據(jù)的融合不同于組合。組合指的是外部特性，而融合指的是內(nèi)部特征，是系統(tǒng)動態(tài)過程中的一種數(shù)據(jù)綜合加工處理。（3）數(shù)據(jù)的互補過程，數(shù)據(jù)表達方式的互補、結(jié)構(gòu)上的互補、功能上的互補、不同層次的互補是數(shù)據(jù)融合的核心，只有互補數(shù)據(jù)的融合才可以使系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)的飛躍。二數(shù)據(jù)融合2.數(shù)據(jù)融合的原理數(shù)據(jù)融合原理如下（1）N個不同類型的傳感器收集觀測目標的數(shù)據(jù)。（2）對傳感器的輸出數(shù)據(jù)進行特征提取的變換，提取代表觀測數(shù)據(jù)的特征矢量Yi。（3）對特征矢量Yi進行模式識別處理，如聚類算法、自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或其他能將特征矢量Yi變換成目標屬性判決的統(tǒng)計模式識別法等，以完成各傳感器關(guān)于目標的說明。（4）將各傳感器關(guān)于目標的說明數(shù)據(jù)按統(tǒng)一目標進行分組，即關(guān)聯(lián)。（5）利用融合算法將每一目標各傳感器數(shù)據(jù)進行合成，得到該目標的一致性解釋與描述。二數(shù)據(jù)融合3.數(shù)據(jù)融合的方法隨機類方法加權(quán)平均法卡爾曼濾波法多貝葉斯估計法D-S證據(jù)推理方法產(chǎn)生式規(guī)則1）隨機類方法二數(shù)據(jù)融合信號級融合最簡單、最直觀的方法是加權(quán)平均法，該方法將一組傳感器提供的冗余信息進行加權(quán)平均，結(jié)果作為融合值，該方法是一種直接對數(shù)據(jù)源進行操作的方法。（1）加權(quán)平均法二數(shù)據(jù)融合卡爾曼濾波主要用于融合低層次實時動態(tài)多傳感器冗余數(shù)據(jù)，該方法用測量模型的統(tǒng)計特性遞推，決定統(tǒng)計意義下的最優(yōu)融合和數(shù)據(jù)統(tǒng)計。如果系統(tǒng)具有線性動力學模型，且系統(tǒng)與傳感器的誤差符合高斯白噪聲模型，則卡爾曼濾波將為融合數(shù)據(jù)提供唯一有統(tǒng)計意義的最優(yōu)估計?？柭鼮V波的遞推特性使系統(tǒng)處理不需要大量的數(shù)據(jù)存儲和計算，但是，采用單一的卡爾曼濾波器對多傳感器組合系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，存在很多嚴重的問題。（2）卡爾曼濾波法二數(shù)據(jù)融合多貝葉斯估計法為數(shù)據(jù)融合提供了一種手段，它使傳感器信息依據(jù)概率原則進行組合。測量不確定性以條件概率表示，當傳感器組的觀測坐標一致時，可以直接對傳感器的數(shù)據(jù)進行融合，但大多數(shù)情況下，傳感器測量數(shù)據(jù)要以間接方式采用貝葉斯估計進行數(shù)據(jù)融合。多貝葉斯估計法將每一個傳感器作為貝葉斯估計，將各個單獨物體的關(guān)聯(lián)概率分布合成一個聯(lián)合的后驗概率分布函數(shù)，通過使用聯(lián)合分布函數(shù)的似然為最小，提供多傳感器信息的最終融合值，融合信息與環(huán)境的一個先驗?zāi)Ｐ吞峁┱麄€環(huán)境的特征描述。（3）多貝葉斯估計法二數(shù)據(jù)融合D-S證據(jù)推理是貝葉斯推理的擴充，其三個基本要點是基本概率賦值函數(shù)、信任函數(shù)和似然函數(shù)。D-S證據(jù)推理方法的推理結(jié)構(gòu)是自上而下的，分三級，第一級為目標合成，其作用是把來自獨立傳感器的觀測結(jié)果合成為一個總的輸出結(jié)果（ID）；第二級為推斷，其作用是獲得傳感器的觀測結(jié)果并進行推斷，將傳感器觀測結(jié)果擴展成目標報告，這種推理的基礎(chǔ)是一定的傳感器報告以某種可信度在邏輯上會產(chǎn)生可信的某些目標報告；第三級為更新，各傳感器一般都存在隨機誤差。（4）D-S證據(jù)推理方法二數(shù)據(jù)融合產(chǎn)生式規(guī)則采用符號表示目標特征和相應(yīng)傳感器信息之間的聯(lián)系，與每一個規(guī)則相聯(lián)系的置信因子表示它的不確定性程度，當在同一個邏輯推理過程中兩個或多個規(guī)則形成一個聯(lián)合規(guī)則時，可以產(chǎn)生融合。應(yīng)用產(chǎn)生式規(guī)則進行融合的主要問題是每一個規(guī)則的置信因子的定義與系統(tǒng)中其他規(guī)則的置信因子相關(guān)，如果系統(tǒng)中引入新的傳感器，需要加入相應(yīng)的附加規(guī)則。(5)產(chǎn)生式規(guī)則二數(shù)據(jù)融合2）人工智能類方法模糊邏輯是多值邏輯，通過指定一個0到1之間的實數(shù)表示真實度，相當于穩(wěn)含算子的前提，允許將多個傳感器信息融合過程中的不確定性直接表示在推理過程中。模糊集合理論對于數(shù)據(jù)融合的實際價值在于它外延到模糊邏輯，模糊邏輯是