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2020-07-10陈宇

理论与创新 2020年5期

陈宇

【摘要】本文讨论了一个基于云计算的物联网平台，它包括设备访问、数据存储、设备监控、可视化编程和智能服务五大功能。它旨在为开发者提供一个良好的环境来访问和管理物联网设备。使所有连接更加方便快捷。

【关键词】物联网;云计算;云平台;传感器;单片机

引言

早在2000年，美国就提出了传感器网络的概念。物联网在互联网的基础上蓬勃发展，以RFID、传感技术和应用、定位系统为核心技术。自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”概念以来，中国将物联网作为国家战略性新兴产业。近年来，以智能城市、智能农业、智能产业、智能家居等为核心的许多应用领域发展迅速，取得了显著成效。与此同时，云计算的概念已经进入公众视野，并迅速发展成为信息技术领域不可或缺的一部分。物联网与云计算相结合，具有按需服务、价格低廉、规模大等特点，使得物联网感知层获取的海流量数据处理更加方便、高效。通过云计算的使用，应用提供商在一定程度上非常庞大，节省了数据处理硬件建设所产生的资源。云计算与物联网结合的结果是产生大量的物联网服务平台，旨在为物联网应用提供数据监控、数据处理、软件开发等快速服务。

1.云计算技术特征体现分析

云计算技术是近十年来迅速发展起来的一项新技术。它主要是在Internet上开发和应用，以实现资源型应用的目标。云计算技术可以通过网络连接到一些低成本的计算系统中。同时，云计算的特点相当鲜明，技术的可靠性非常强，特别是在实际应用中能够有效地对数据进行处理和优化，从而能够有效地保证数据的可靠性。此外，云计算技术建设的成本也相对较低，具有较高的性价比，通过最小的投资将获得最大的回报。在实际应用中，云计算技术也可以实现多样化的服务和目标。用户可以选择大量的服务项目和空间，并且可以获得不同级别和类型的服务。此外，云计算技术的编程便利性也十分突出。与传统的数据信息处理效率相比，在云计算技术的应用下，数据处理效率非常高。不仅如此，云计算技术具有强大的信息数据处理能力，并可以通过这种方式自动管理相关节点的实现，有效保证系统的安全运行。

2.云计算技术结构分析

结构分析在云计算技术的发展中起着非常重要的作用，在云计算技术的应用中也起着非常重要的作用。分析云计算技术结构的目的是使大量的计算机能够分布到大量的服务器上，以便它们能够通过互联网相互访问。云计算技术的主要组成部分是用户端，我们称之为云用户。云用户主要为用户提供一个接口来请求对方的操作。此界面也是用户进入系统的入口。他们可以通过浏览器注册和登录。登录后，他们可以根据目录中的信息找到相关信息。当然，他们在查找相关信息的同时，还需要获得相应的权限。云用户在获得相关权限后，可以获取所需的信息。这样操作很方便。它还可以提供方便的操作和访问。云计算技术管理系统及相关工具可以为用户提供至高无上的服务，也可以对云用户进行管理。更为重要的是计算资源的服务和管理方便，还可以根据云用户的需求转发相关程序。

3.系统总体解决方案

云智所需的物联网云平台服务于所有物联网设备开发者，为接收平台终端提供无线通信、数据封装与处理、控制接口和数据可视化显示解决方案。

3.1云数据管理技术作用分析

目前，在计算机技术的推动下，云数据管理技术发展迅速。由于云数据管理技术的广泛应用，有效地提高了数据的存储和管理水平。这主要是因为在云数据管理系统中广泛集成了分布式存储管理，可以提高数据存储和管理的可靠性，保证数据的安全性。此外，大量应用云数据管理技术也可以并行分析管理中的错误，并有效解决这些错误。

3.2无线通信

（1）用户在云平台网站上申请使用许可，并提供平台所需的信息。平台推荐的单片机作为物联网终端，接入esp8266无线通信模块，编写相应的at命令，将工作模式设置为串行口传输，连接到无线路由器并接入互联网，并通过云平台服务器的IP地址和开放端口CP连接与平台建立t。

（2）云平台提供soket服务器，支持终端的TCP连接进行数据传输。当服务器接收到TCP连接请求时，会打开一个线程来处理连接，保证实际应用中多终端同步访问的设计要求。

（3）由于接入云的终端可能在一些复杂的环境中运行，可能出现异常停电、设备损坏、用户操作不当等情况，从而导致异常连接中断。但是，服务器仍然在连接操作中分配线程，导致服务器资源的浪费。因此，服务器具有离线监控机制。客户端必须定期向服务器发送心跳数据包，以便服务器能够感知终端的生存状态和设备连接的有效性，及时监控异常连接的终端，关闭无效连接。

（4）终端接入云后，服务器根据终端发送的数据报文分析终端的唯一标识号和对应的密钥进行认证，并关闭非法连接，确保合法设备和服务器的安全。

3.3数据封装及处理

（1）云平台提供了一个数据协议。终端与服务器建立连接后，根据协议，将传感层生成的数据（如物联网应用设备的传感器模块）添加相应的控制信息，并封装成消息发送给服务器。服务器对采集到的数据报进行解析，得到终端的身份、微控制器的类型、传感器的类型以及传感层的具体有效数据。

（2）服务器根据数据协议获取终端封装的消息后，分析用户身份，获取数据类型，分析有效数据。最后，根据用户身份、数据时间和采集时间对数据库进行操作并存储在相应的数据库中。

3.4控制接口

（1）云平台为用户提供了两种远程控制解决方案：在线指令集和Android编程接口。用户可以使用云平台的网站远程控制与云连接的物联网终端，也可以根据Android程序界面白线编写远程监控应用程序。

（2）云平台将Android设备作为连接的专用终端，将采集到的数据作为专用数据，根据相应的设备终端进行分析转发。

（3）访问网站的控制指令类似于（2）中的Android设备。后端将从前端获得的数据转发给soket服务器，soket服务器根据相应的设备终端转发数据。

4.数据可视化显示

（1）用户最终获得的数据需要具有直观、易于分析和呈现的形式。云平台将数据可视化，并将监测到的环境条件和感知到的目标状态数据转换为直观或反应灵敏的图表显示给用户。

（2）该功能的实现依赖于丰富的前端绘图技术和与后端的数据交互，以及实时动态生成图表，保证用户数据的实时性。

（3）用户登录云平台并连接到個人联网设备，使用平台提供的weh页面查看和监控数据。