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CH-7 数据处理

1. 物联网数据处理技术的基本概念

1.1 物联网数据的特点

  • 海量
  • 多态
  • 动态
  • 关联

1.2 物联网中的数据、信息与知识

graph LR
    A[数据]--赋予背景---B[信息]--提炼规律---C[知识]
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1.3 物联网数据处理关键技术

  • 数据存储
  • 数据融合
  • 数据挖掘
  • 智能决策

2. 云计算

2.1 云计算的分类

  • IaaS — 基础设施即服务,只涉及到租用硬件,是一种最基础的服务
  • PaaS — 平台即服务,已经从硬件的基础上, 租用一个特定的操作系统与应用程序来自己进行应用软件的开发
  • SaaS — 软件即服务,在云平台提供的定制软 件上,直接部署自己的应用系统

2.2 云计算的主要技术特征

  • 按需服务
    • 根据用户是实际计算量与数据存储量,自动分配CPU的数量与存储空间的大小,避免服务质量下降与资源浪费
  • 资源池化
    • 利用虚拟化技术,根据需求定制用户使用的计算与存 储资源,计算与存储资源管理对用户是透明的
  • 服务可计费
    • “云”可以监控用户的计算、存储资源的使用量, 并根据资源的使用“量”进行计费
  • 泛在接入
    • 用户的各种终端设备,如PC机、笔记本计算机、智能 手机和移动终端设备,都可以作为云终端,随时随地访问“云”
  • 高可靠性
    • “云”采用数据多副本备份冗余,计算节点可替换等 方法,提高云计算系统的可靠性
  • 快速部署
    • 云计算不针对某一些特定的应用,用户可以方便地开 发各种应用软件,组建自己的应用系统,快速部署业务

3. 物联网大数据研究个性的一面

  • 异构性与多样性
    • 物联网的数据来自不同的行业、不同的应用、不 同的感知手段,有人与人、人与物、物与物、机器与人、机器与物、 机器与机器等各种数据,这些数据可以进一步分为:状态数据、位 置数据、个性化数据、行为数据与反馈数据,数据具有明显的异构 性与多样性
  • 实时性、突发性与颗粒性
    • 物联网感知数据是系统控制命令与策略 制定的基础,对物联网数据处理时间要求很高;同时,事件发生往 往很突然和超出预判,事先无法考虑周全,物联网感知设备获得的 数据很容易出现不全面和噪声干扰,物联网大数据的研究需要注意 到数据实时性、突发性与颗粒性的特点
  • 非结构化与隐私性
    • 物联网应用系统中存在着大量图像、视频、语 音、超媒体等非结构化数据,增加了数据处理的难度。物联网应用 系统的数据中隐含有大量企业重要的商业秘密与个人隐私信息,数 据处理中的信息安全与隐私保护难度大

4. 小结

  • 未来的各种物联网应用,以及从个人计算机、笔记本计算机、平板 电脑、智能手机、GPS、RFID读写器、智能机器人、可穿戴计算等 数字终端设备装置,都可以作为云终端在云计算环境中使用,云计 算将成为物联网重要的信息基础设施之一
  • 物联网中智能交通、智能环保、智能医疗中的大量传感器、RFID 芯片、视频监控探头、工业控制系统是造成数据“爆炸”的重要原 因之一,物联网为大数据技术的发展提出了重大的应用需求,成为 大数据技术发展的重要推动力之一
  • 大数据对世界经济、自然科学、社会科学的发展将会产生重大和深 远的影响,物联网的大数据应用是国家大数据战略的重要组成部分, 结合物联网应用的大数据研究必将成为物联网研究的重要内容
  • 大数据应用水平直接影响着物联网应用系统存在的价值与重要性, 大数据应用的效果是评价物联网应用系统技术水平的关键指标之一

教材内容(位置信息)

7.3.2 全球定位系统GPS

  • GNSS
  • Galileo
  • GLONASS
  • 北斗
  1. GPS组成
  • 空间部分
  • 地面控制部分
  • 用户终端
  1. 接收机类型
  • 导航型
  • 测地型
  • 授时型
  1. GPS发展趋势
  • 高精度、高可靠性
  • 安全性
  • 服务综合性
  • 多系统兼容性

7.3.3 地理信息系统GIS

  1. 定义
  • 地理学、遥测遥感技术、GPS、管理科学、计算机科学基础上的交叉学科
  • 将经纬度转换为用户关心的地图、位置、路径、设施等
  1. 研究的内容
  • GIS概念 & 基本理论
    • 定义
    • 理论体系
    • 发展趋势研究
  • GIS技术
    • 数据结构
    • 工具软件
    • 地理空间数据库
  • GIS应用方法
    • 应用系统设计
    • 数据采集 & 分析
    • 地学专家系统
  1. 地理空间数据库特点
  • 数据来源多样
  • 数据选取面向行业、面向应用
  • 数据是动态的
  • 数据是海量的

7.4.1 移动通信定位技术230

  1. 基本概念
  • 单基站定位方法(基站坐标视为手机坐标)
  • 多基站定位方法
  1. A-GPS(辅助GPS定位)
  • 基站与GPS辅助