所谓“物联网云”,就是完全针对物联网应用的测试、开发、运营和更新所设计的云计算平台或解决方案。物联网云不仅具有传统云计算平台的灵活扩展合动态交付功能,还可以为物联网的网络层、应用层、传输层以及感知层提供帮助。换言之,物联网云就是针对物联网应用而开发的特殊云计算平台,它可以为物联网应用提供数量巨大的存储和计算资源,还能对已有的资源进行数据处理和分析。与此同时,物联网云还为应用提供了各种集成的接口,大大节省了应用从开发结束到交付的等待时间,从而降低成本;并将设备提供商、应用开发商、服务运营商以及行业用户集合在一起,构成一个完整的生态系统,推动物联网产业的飞速发展。
物联网云具有如此强大功能的原因主要是自身体系结构的完善,它包括感知设备、服务管理、物联网应用中间件以及硬件虚拟化构架。这些应用相辅相成,构成了为管理人员和用户服务的体系架构。
第一,硬件虚拟化框架。所谓“硬件虚拟化”,就是对用户隐藏了真实存在的电脑硬件,取而代之的是一个虚拟可操作的抽象计算平台。而硬件虚拟化框架则将用户所管理的硬盘、服务器、网络设备等真实存在的硬件用相应的虚拟化技术隐藏,转换为便于用户分析和操作的抽象平台。
如同现在的虚拟键盘技术,真实的键盘隐藏后,利用软件使键盘在操作系统中重新显现出来。目前,瑞典某研究团队将谷歌眼镜和智能手环相结合,研发出了种新式的虚拟键盘,该虚拟键盘可以利用光束在用户面前模拟出一个只有用户才能看到的键盘,并且可以像真实的键盘那样操作,这种“黑科技”的出现靠的是硬件虚拟化框架。
第二,感知设备。感知设备不单单包括传感器,无线射频器、控制器等智能终端都涵盖在其中。此外,能够使终端实现互联互通的传感网络也是感知设备的一部分,它是物联网应用接入云计算平台的桥梁。
第三,物联网应用中间件。它不仅可以管理感知设备,还能够实现各种终端设备的接入,完成无线射频、传感器管理、硬盘存储合物联网应用等功能。物联网应用中间件可以支持不同型号、厂商、通讯方式、通讯规则和不同数据格式的终端设备,突破了不同规则所带来的开发、扩展和维修局限。
目前的物联网中间件叫作JCR SYSTEM,它除了具备良好的可扩展性外,还拥有独特的智能故障处理、数据分析运算、多任务共通处理、开放式设备监督、标准化信息输出等重要技术。物联网应用中间件的功能模块如下图:
物联网应用中间件的功能模块
第四,服务管理。管理的范围比较笼统,不仅对各个真实的物理硬件和虚拟化资源进行管理监控,还包括对整个的体系架构、分布式架构信息平台以及各类时间的管理与整合。
对于整个物联网系统的产业而言,物联网云为物联网应用提供了接近完善的硬件架构,让云平台上的物联网应用可以得到大规模推广。除此之外,物联网还可以作为各种应用的孵化器和交付平台,吸引更多的物联网开发商入住。物联网云的出现可以使开发商迅速获取应用所需的测试资源和环境,从而把100%的精力投入到核心业务的研究中。这样能节省开发成本,有利于开发商们扩大经赢规模。同时,更多的用户可以在物联网云的平台上获得适合自己的个性化服务和应用,有助于物联网应用的推广和发展,也能促进物联网应用的不断丰富和更新。
在未来,物联网系统将会高度智能化,甚至会拥有意识形态。这就需要复杂的信息处理、应用环境和海量的数据存储,也对物联网硬件的资源管理能力提出了非常高的要求。而融合云计算平台的物联网云,不仅可以快速创建适应应用的硬件设施环境,还可以根据应用负载的逐渐变化而灵活调节调配资源。所以,物联网云既是物联网应用大规模发展的前提,也是物联网系统向“高度智能化”发展的基础。