如何实现物联网

如何实现物联网,第1张

从物联网的定义及各类技术所起的作用来看,物联网的关键核心技术应该是无线传感器网络(WSN)技术,主要原因是:WSN技术贯穿物联网的全部三个层次,是其它层面技术的整合应用,对物联网的发展有提纲挈领的作用。WSN技术的发展,能为其它层面的技术提供更明确的方向。 以下是实现物联网的五大核心技术:核心技术之感知层:传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统和GPS技术1传感器技术传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大技术。从仿生学观点,如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”,把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话,那么传感器就是“感觉器官”。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。2射频识别(RFID)技术射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)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。在国内,RFID已经在身份z、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛应用。RFID技术市场应用成熟,标签成本低廉,但RFID一般不具备数据采集功能,多用来进行物品的甄别和属性的存储,且在金属和液体环境下应用受限,RFID技术属于物联网的信息采集层技术。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技术属于物联网的信息采集层技术。4GPS技术GPS技术又称为全球定位系统,是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS作为移动感知技术,是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术,更是物流智能化、智能交通的重要技术。核心技术之信息汇聚层:传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术1无线传感器网络(WSN)技术无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)的基本功能是将一系列空间分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接,从而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,并根据这些信息进行相应的分析和处理。WSN技术贯穿物联网的三个层面,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。2Wi-Fi Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真技术)是一种基于接入点(Access Point)的无线网络结构,目前已有一定规模的布设,在部分应用中与传感器相结合。Wi-Fi技术属于物联网的信息汇总层技术。3GPRS GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务)是一种基于GSM移动通信网络的数据服务技术。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。GPRS技术属于物联网的信息汇总层技术。
核心技术之传输层:通信网、互联网、3G网络、GPRS网络、广电网络、NGB 1通信网通信网是一种使用交换设备、传输设备,将地理上分散用户终端设备互连起来实现通信和信息交换的系统。通信最基本的形式是在点与点之间建立通信系统,但这不能称为通信网,只有将许多的通信系统(传输系统)通过交换系统按一定拓扑结构组合在一起才能称之为通信。也就是说,有了交换系统才能使某一地区内任意两个终端用户相互接续,才能组成通信网。23G网络3G是英文the 3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机,第三代手机(3G)是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。3GPRS网络这是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗的讲,GPRS是一项高速数据处理的科技,方法是以“分组”的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术,但是它在许多方面都具有显著的优势。4广电网络广电网通常是各地有线电视网络公司(台)负责运营的,通过HFC(光纤+同轴电缆混合网)网向用户提供宽带服务及电视服务网络,宽带可通过CableModem连接到计算机,理论到户最高速率38M,实际速度要视网络情况而定。5NGB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)的成果为基础,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。核心技术之运营层:专家系统、云计算、API接口、客户管理、GIS、ERP 1企业资源计划(ERP)ERP是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP技术属于物联网的信息处理层技术。2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。属于信息处理层技术。3云计算云计算概念间由Google提出的,这是一个美丽的网络应用模式,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。核心技术之应用层:垂直行业应用、系统集成、资源打包应用层主要是根据行业特点,借助互联网技术手段,开发各类的行业应用解决方案,将物联网的优势与行业的生产经营、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,构建智能化的行业应用。如交通行业,涉及的就是智能交通技术;电力行业采用的是智能电网技术;物流行业采用的智慧物流技术等。行业的应用还要更多涉及系统集成技术、资源打包技术等。
参考资料>

深刻把握物联网产业初级阶段的内涵和历史地位,认识其长期性、艰巨性和复杂性。

1.把握物联网产业初级阶段的内涵,深刻认识物联网产业初级阶段长期性。

当今物联网正处于并将长期处于产业初级阶段。

这个论断是回答现阶段产业所处的历史方位,即在人类科学史上处在什么发展阶段。

这个论断包括两层含义:一是目前物联网产业已经成为一种产业,我们必须坚持物联网产业的基础原则,不能背离物联网发展的方向。

二是中国的物联网产业还处在初级阶段。

一切从初级阶段的实际出发,不能超越阶段、急于求成。

二者的有机统一,就是我国现阶段物联网产业的规定性。

这是我国物联网产业现阶段最基本的事实、最大的实际。

2.了解物联网产业初级阶段的历史地位,是中国物联网发展进程中必然要经历的一个特定的阶段。

物联网产业初级阶段不是泛指任何国家进入物联网时代都会经历的起始阶段,而是特指我国在科学落后、生产力不发达条件下建设物联网产业必然要经历的特定历史阶段。

这个阶段不同于物联网理论提出的过渡时期,又不同于已经实现物联网技术阶段。

这是中国物联网产业在其发展进程中必然要经历的一个特定阶段。

中国的物联网产业在其发展过程中,之所以要经历这样一个长时期的初级阶段,并不是哪个人、哪个研究机构的主观臆断,而是中国科学发展的必然,是由中国现阶段科学能力所决定的。

毫无疑问,历史是人民群众创造的。

但是,人民群众并不能随心所欲的创造历史,只能在特定的历史条件下从事创造活动。

人们不能随意挑选生产力,不能离开从前一代那里继承下来的各种条件去创造新能力。

现代中国特殊的科研条件,决定了我国只能从半抄袭半原创的旧理论,经过“中国制造”走向物联网时代的道路。

正因为我国的物联网科学脱胎于欧美国家、发达地区,科学生产力水平远远落后于发达西方国家。

这就决定了我国物联网科学必须经历一个很长的初级阶段,去实现别的国家在艰苦科研条件下实现的智能化、实用化、市场化和现代化。

即是说,我们应当从全人类文明进步的视角考察中国物联网产业初级阶段在人类社会发展史上的定位问题,这样才能开阔视野,看得更清晰,认识更深刻,即跳出中国来看中国的物联网产业初级阶段。

3.牢记物联网产业初级阶段理论,可以使人们对物联网建设的长期性和艰巨性有清醒的认识,克服急于求成的浮躁思想。

目前中国经过五六年的高速发展,科学理论有了巨大的进步,在世界上应以科学大国的面貌出现,这是不符合实际情况的。

之所以产生这种思想,究其根源,还是对我国物联网产业初级阶段的基本实情和物联网建设的长期性认识不足,我国物联网科学理论的提出虽然总量不低,但创新却很少,居世界后列,从总体来看,科学生产力落后的状况仍然没有改变,地区发展不平衡,科研条件落后,不仅与发达国家相比,即使与某些发展中国家相比也还有较大差距。

正如所告诫我们:我国物联网产业初级阶段至少需要40年时间。

这就是说,物联网时代是一个相当长的历史阶段,大约有上百年时间。

而要实现物联网时代,还需要更长时间的奋斗。

所以,我们要把物联网产业初级阶段理论作为长期的指导思想。

一、什么是大型网站运维

首先明确一下,全文所讲的”运维“是指:大型网站运维,与其它运维的区别还是蛮大的;然后我们再对大型网站与小型网站进行范围定义,此定义主要从运维复杂性角度考虑,如网站规范、知名度、服务器量级、pv量等考虑,其它因素不是重点;因此,我们先定义服务器规模大于1000台,pv每天至少上亿(至少国内排名前10),如sina、、,renrencom等等;其它小型网站可能没有真正意义上的运维工程师,这与网站规范不够和成本因素有关,更多的是集合网络、系统、开发工作于一身的“复合性人才”,就如有些公司把一些合同采购都纳入了运维职责范围,还有如IDC网络规划也纳入运维职责。所以,非常重要一定需要明白:运维对其它关联工种必须非常了解熟悉:网络、系统、系统开发、存储,安全,DB等;我在这里所讲的运维工程师就是指专职运维工程师。

我们再来说说一般产品的“出生”流程:

1、首先公司管理层给出指导思想,PM定位市场需求(或copy成熟应用)进行调研、分析、最终给出详细设计。

2、架构师根据产品设计的需求,如pv大小预估、服务器规模、应用架构等因素完成网络规划,架构设计等(基本上对网络变动不大,除非大项目)

3、开发工程师将设计code实现出来、测试工程师对应用进行测试。

4、好,到运维工程师出马了,首先明确一点不是说前三步就与运维工作无关了,恰恰相反,前三步与运维关系很大:应用的前期架构设计、软/硬件资源评估申请采购、应用设计性能隐患及评估、IDC、服务性能安全调优、服务器系统级优化(与特定应用有关)等都需运维全程参与,并主导整个应用上线项目;运维工程师负责产品服务器上架准备工作,服务器系统安装、网络、IP、通用工具集安装。运维工程师还需要对上线的应用系统架构是否合理、是否具备可扩展性、及安全隐患等因素负责,并负责最后将产品(程序)、网络、系统三者进行拼接并最优化的组合在一起,最终完成产品上线提供用户使用,并周而复使:需求->开发(升级)->测试->上线(性能、安全问题等之前预估外的问题随之慢慢就全出来了)在这里提一点:网站开发模式与传统软件开发完全不一样,网站一天开发上线1~5个升级版本是家常便饭,用户体验为王嘛,如果某个线上问题像M$需要1年解决,用户早跑光了;应用上线后,运维工作才刚开始,具体工作可能包括:升级版本上线工作、服务监控、应用状态统计、日常服务状态巡检、突发故障处理、服务日常变更调整、集群管理、服务性能评估优化、数据库管理优化、随着应用PV增减进行应用架构的伸缩、安全、运维开发工作:

a、尽量将日常机械性手工工作通过工具实现(如服务监控、应用状态统计、服务上线等等),提高效率。

b、解决现实中服务存在的问题,如高可靠性、可扩展性问题等。

c、大规模集群管理工具的开发,如1万台机器如何在1分钟内完成密码修改、或运行指定任务?2000台服务器如何快速安装 *** 作系统?各分布式IDC、存储集群中数PT级的数据如何快速的存储、共享、分析?等一系列挑战都需运维工程师的努力。

在此说明一下其它配合工种情况,在整个项目中,前端应用对于网络/系统工程师来说是黑匣子,同时开发工程师职责只是负责完成应用的功能性开发,并对应用本身性能、安全性等应用本身负责,它不负责或关心网络/系统架构方面事宜,当然软/硬件采购人员等事业部其它同事也不会关心这些问题,各司其职,但项目的核心是运维工程师~!所有其它部门的桥梁。

上面说了很多,我想大家应该对运维有一些概念了,在此打个比方吧,如果我们是一辆高速行驶在高速公路上的汽车,那运维工程师就是司机兼维修工,这个司机不简单,有时需要在高速行驶过程中换轮胎、并根据道路情况换档位、当汽车速度越来越快,汽车本身不能满足高速度时对汽车性能调优或零件升级、高速行进中解决汽车故障及性能问题、时刻关注前方安全问题,并先知先觉的采取规避手段。这就是运维工作~!

最后说一下运维工程师的职责:”确保线上稳定“,看似简单,但实属不容易,运维工程师必须在诸多不利因素中进行权衡:新产品模式对现有架构及技术的冲击、产品高频度的升级带来的线上BUG隐患、运维自动化管理承度不高导致的人为失误、IT行业追求的高效率导致流程执行上的缺失、用户增涨带来的性能及架构上的压力、IT行业宽松的技术管理文化、创新风险、互联网安全性问题等因素,都会是网站稳定的大敌,运维工程师必须把控好这最后一关,需具体高度的责任感、原则性及协调能力,如果能做到各因素的最佳平衡,那就是一名优秀的运维工程师了。

另外在此聊点题外话,我在这里看到有很多人要sina、、,51com等聊自已的运维方面的经验,其实这对于它们有点免为其难:

a、各公司自已网络架构、规模、或多或少还算是公司的核心秘密,要保密,另外,对于大家所熟知的通用软件、架构,由于很多公司会根据自已实际业务需要,同时因为原版性能、安全性、已知bug、功能等原因,进行过二次开发(如apache,php,mysql), *** 作系统内核也会根据不同业务类型进行定制的,如某些应用属于运算型、某些是高IO型、或大存储大内存型。根据这些特点进行内核优化定制,如sina就在memcache上进行过二次开发,搞出了一个MemcacheDB,具体做得如何我们不谈,但开源了,是值得称赞的,国内公司对于开源基本上是索取,没有贡献;另外,服务器也不是大家所熟知的型号,根据业务特点,大部份都是找DELL/HP/ibm进行过定制;另外,在分布式储存方面都有自已解决方案,要不就是使用现成开源hadoop等解决方案,或自已开发。但90%都是借鉴googleGFS的思想:分布式存储、计算、大表。

c、如上面所讲,目前大型网站运维还处于幼年时期理念和经验都比较零散,没有成熟的知识体系,可能具体什么是运维,大家都要先思索一番,或压根没想过,真正讨论也只是运维工作的冰山一角,局限于具体技术细节,或某某著名网站大的框架,真正运维体系化东西没有,这也许是目前网上运维相关资料比较少的原故吧。或者也是国内运维人员比较难招,比较牛的运维工程师比较少见的原因之一吧。

二、运维工作师需要什么样的技能及素质

做为一名运维工程师需要什么样的技能及素质呢,首先说说技能吧,如大家上面所看到,运维是一个集多IT工种技能与一身的岗位,对系统->网络->存储->协议->需求->开发->测试->安全等各环节都需要了解一些,但对于某些环节需熟悉甚至精通,如系统(基本 *** 作系统的熟悉使用,nix,windows)、协议、系统开发(日常很重要的工作是自动运维化相关开发、大规模集群工具开发、管理)、通用应用(如lvs、ha、webserver、db、中间件、存储等)、网络,IDC拓朴架构;

技能方面总结以下几点:

1、开发能力,这点非常重要,因为运维工具都需要自已开发,开发语言:c/c++(必备其中之一)、perl、python、php(其中之一)、shell(awk,sed,expect等),需要有过实际开发经验,否则工作会非常痛苦。

2、通用应用方面需要了解: *** 作系统(目前国内主要是linux、bsd)、webserver相关(nginx,apahe,php,lig>

3、系统、网络、安全,存储,CDN,DB等需要相当了解,知道其相关原理。

个人素质方面:

1、沟通能力、团队协作:运维工作跨部门、跨工种工作很多,需善于沟通、并且团队协作能力要强;这应该是现代企业的基本素质要求了,不多说。

2、工作中需胆大心细:胆大才能创新、不走寻常路,特别对于运维这种新的工种,更需创新才能促进发展;心细,运维工程师是网站admin,最高线上权限者,一不小心就会遗憾终生或打入十八层地狱。

3、主动性、执行力、精力旺盛、抗压能力强:由于IT行业的特性,变化快;往往计划赶不上变化,运维工作就更突出了,比如国内各大公司服务器往往是全国各地,哪里便宜性价比高,就那往搬,进行大规模服务迁移(牵扯的服务器成百上千台),这是一个非常头痛的问题;往往时间非常紧迫,如限1周内完成,这种情况下,运维工程师的主动性及执行力就有很高的要求了:计划、方案、服务无缝迁移、机器搬迁上架、环境准备、安全评估、性能评估、基建、各关联部门扯皮,7X24小紧急事故响应等。

4、其它就是一些基本素质了:头脑要灵光、逻辑思维能力强、为人谦虚稳重、亲和力、乐于助人、有大局观。

5、最后一点,做网站运维需要有探索创新精神,通过创新型思维解决现实中的问题,因为这是一个处于幼年的职业(国外也一样,但比国内起步早点),没有成熟体系或方法论可以借鉴,只能靠大家自已摸索努力。

三、怎样才算是一个合格的运维工程师

1、保证服务达到要求的线上标准,如999%;保证线上稳定,这是运维工程师的基本责职所在。

2、不断的提升应用的可靠性与健壮性、性能优化、安全提升;这方面非常考验主动性、和创新思维。

3、网站各层面监控、统计的覆盖度,软件、硬件、运行状态,能监控的都需要监控统计,避免监控死角、并能实时了解应用的运转情况。

4、通过创新思维解决运维效率问题;目前各公司大部份运维主要工作还是依赖人工 *** 作干预,需要尽可能的解放双手。

5、运维知识的积累与沉淀、文档的完备性,运维是一个经验性非常强的岗位,好的经验与陷阱都需积累下来,避免重复性范错。

6、计划性和执行力;工作有计划,计划后想法设法达到目标,不找借口。

以上只是技术上的一些层面,当然个人意识也是很重要的。

四、运维职业的迷惘、现状与发展前景

运维岗位不像其它岗位,如研发工程师、测试工程师等,有非常明确的职责定位及职业规划,比较有职业认同感与成就感;而运维工作可能给人的感觉是哪方面都了解一些,但又都比上专职工程师更精通、感觉平时被关注度比较低(除非线上出现故障),慢慢的大家就会迷惘,对职业发展产生困惑,为什么会有这种现象呢?除了职业本身特点外,主要还是因为对运维了解不深入、做得不深入导致;其实这个问题其它岗位也会出现,但我发现运维更典型,更容易出现这个问题;

针对这个问题我谈一下网站运维的现状及发展前景(也在思考中,可能不太深入全面,也请大家斧正补充)

运维现状:

2、技术层次比较低;主要处于技术探索、积累阶段,没有型成体系化的理念、技术。

3、体力劳动偏大;这个问题主要与第二点有关系,很多事情还是依靠人力进行,没有完成好的提练,对于大规模集群没有成熟的自动化管理方法,在此说明一下,大规模集群与运维工作是息息相关的如果只是百十来台机器,那就没有运维太大的生存空间了。

4、优秀运维人才的极度缺乏;目前各大公司基本上都靠自已培养,这个现状导致行业内运维人才的流动性非常低,非常多好的技术都局限在各大公司内部,如google50万台机器科学的管理,或者国内互联公司top10的一些运维经验,这些经验是非常有价值的东西并决定了一个公司的核心竞争力;这些问题进而导致业内先进运维技术的流通、贯通、与借签,并最终将限制了运维发展。

5、很多优秀的运维经验都掌握在大公司手中;这不在于公司的技术实力,而在于大公司的技术规模、海量PV、硬件规模足够大,如可怕的流量、51com海量数据~~~~这些因素决定了他们遇到的问题都是其它中/小公司还没有遇到的,或即将遇到。但大公司可能已有很好的解决方案或系统。

发展前景:

1、从行业角度来看,随着中国互联网的高速发展(目前中国网民已跃升为全球第一)、网站规模越来越来大、架构越来越复杂;对专职网站运维工程师、网站架构师的要求会越来越急迫,特别是对有经验的优秀运维人才需求量大,而且是越老越值钱;目前国内基本上都是选择毕业生培养(限于大公司),培养成本高,而且没有经验人才加入会导致公司技术更新缓慢、影响公司的技术发展;当然,毕业生也有好处:白纸一张,可塑性强,比较认同并容易融入企业文化。

2、从个人角度,运维工程师技术含量及要求会越来越高,同时也是对公司应用、架构最了解最熟悉的人、越来越得到重视。

3、网站运维将成为一个融合多学科(网络、系统、开发、安全、应用架构、存储等)的综合性技术岗位,给大家提供一个很好的个人能力与技术广度的发展空间。

4、运维工作的相关经验将会变得非常重要,而且也将成为个人的核心竞争力,具备很好的各层面问题的解决能力及方案提供、全局思考能力等。

5、特长发控和兴趣的培养;由于运维岗位所接触的知识面非常广阔,更容易培养或发挥出个人某些方面的特长或爱好,如内核、网络、开发、数据库等方面,可以做得非常深入精通、成为这方面的专家。

6、如果真要以后不想做运维了,转到其它岗位也比较容易,不会有太大的局限性。当然了,你得真正用心去做。

7、技术发展方向、网站/系统架构师。

物联网是基于互联网之上,使不可交流的物体与物体之间进行交流,而产生的过程,称之为物联网。在过去的十年中,我们见证了各种设备通过网络连接在一起,各种传感器,温度计,交通、流速传感器以及数据传输。
大家都听说过互联网,那有没有听说过物联网呢?
首先从字面来理解,就是物品和网络之间相连。起初这个概念最早是由美国提出来的:把所有的物品通过物联网域名相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪等等的一种网络概念。当然了,物联网的官方定义是:是基于互联网之上,使不可交流的物体与物体之间进行交流,而产生的过程,称之为物联网。

物联网的兴起是必然的,早在半世纪前,人们已经开始探索,只不过没有将其作为独立科技分支,物联网简单理解就是物体物品进行联网,与互联网不同的是,物联网由互联网孕育,又比互联网更深入,可谓“青出于蓝而胜于蓝”。
怎么理解呢,互联网简单理解是最初基于计算机进行数据通信,因而基于计算机载体蓬勃的发展出了现今融入生活甚至与生活共生的形态,也基于软件行业的迅猛发展,使得计算机显示器上能将全球数据,信息进行互联互通,虚实结合。
然而,往前思考一步,计算机也是物体,只不过他作为了强大功能的载体,作为了人们交互的载体。但计算机本质上还是一个设备,一个机器,且具备自己的本质特性,而人类的发展远不会满足于计算机这一种载体,“一百个人心中就有一百个哈姆雷特”,随着时间的发展,创新者们逐渐趋向于让物体、设备“自己说话及能听人指挥”,进而一发不可收拾的开拓了适应人与人、人与机器、机器与机器的“互联网20”即物联网,物联网执意于将沉闷死板的机器,加入各种传感设备用于让机器可以“说话”,又加入各种无线装置及控制算法,让机器可以“听懂人类说话”以及“具备一定的自我思想”,即在不同的条件下,可以自主的进行判断、记录、于其他机器通信、控制、向人类汇报等等。
回头看来,我们已经了解,背后驱动的,自然不仅仅是日常所需,更多的是社会发展,效率优化。


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