山東華宇工學(xué)院 高曉川

在新時(shí)期環(huán)境下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中得到了廣泛使用，這也推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到快速進(jìn)步與發(fā)展。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境內(nèi)，往往存在的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)海量的特定，這些數(shù)據(jù)盡管數(shù)量和規(guī)模龐大，但其具備著很大的應(yīng)用價(jià)值，因此各個(gè)行業(yè)逐漸對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘十分重視。為了更好實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的挖掘，云計(jì)算平臺(tái)為其提供了便利，下面，文章就主要針對(duì)基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)行研究，希望對(duì)相關(guān)工作的開展提供幫助。

物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物，它將互聯(lián)網(wǎng)和各個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)密切聯(lián)系，有效推動(dòng)了行業(yè)的信息化和智能化發(fā)展，對(duì)促進(jìn)我國(guó)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展至關(guān)重要。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，數(shù)據(jù)挖掘是重要的功能發(fā)揮途徑，如何實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)的有效挖掘是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的重要內(nèi)容，而云計(jì)算平臺(tái)對(duì)其數(shù)據(jù)挖掘提供了良好的技術(shù)支持，基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，就是文章主要研究的內(nèi)容。

1 物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，它主要是指借助各種信息的傳感器、GPS系統(tǒng)、激光的掃描器、紅外的感應(yīng)器和射頻識(shí)別的技術(shù)等各類裝置和技術(shù)，對(duì)任何需要連接、監(jiān)控和互動(dòng)等物體或者過(guò)程內(nèi)，聲、光、電、熱、力學(xué)、生物、化學(xué)和位置等所需信息進(jìn)行采集，借助各類可能性的網(wǎng)絡(luò)實(shí)施接入，從而實(shí)現(xiàn)物和物以及物和人泛在的聯(lián)系，進(jìn)而達(dá)到對(duì)物品智能感知、辨別與管理。在物聯(lián)網(wǎng)中，整體可概括成三大特征，主要包括充分借助現(xiàn)有技術(shù)對(duì)信息感知，通過(guò)電子標(biāo)簽對(duì)基本信息進(jìn)行了解；其對(duì)信息傳遞進(jìn)行可靠性的提供，同時(shí)具備有線網(wǎng)絡(luò)的信息輸出和無(wú)限網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸手段，常見的有借助傳感器的網(wǎng)絡(luò)和其它通信等進(jìn)行信息的獲取和傳遞，且確保信息的傳遞具有良好可靠性；能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的智能化處理，借助模糊識(shí)別和信息處理等技術(shù)能夠?qū)Ａ?、異?gòu)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高效地處理，促進(jìn)信息整合有效性進(jìn)行提升，確保數(shù)據(jù)的運(yùn)用效率以及對(duì)物體的智能控制效果。

對(duì)于云計(jì)算來(lái)說(shuō)，它是一種分布式的計(jì)算，主要是借助網(wǎng)絡(luò)云把巨大數(shù)據(jù)計(jì)算的處理程序?qū)嵤o(wú)數(shù)個(gè)數(shù)量小程序的分解，后借助多部的服務(wù)器所構(gòu)建的系統(tǒng)對(duì)小程序獲取的結(jié)果實(shí)施處理與分析，且向用戶進(jìn)行反饋（云計(jì)算的概念示意圖如圖1所示）。云計(jì)算作為一種分布式計(jì)算的平臺(tái)，對(duì)大量的數(shù)據(jù)挖掘具有顯著的效果，能夠有效促進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘有效性的提升。通過(guò)分布式的數(shù)據(jù)處理法，能夠從分布式的存儲(chǔ)和并行計(jì)算的方面，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、計(jì)算和容錯(cuò)等要求的滿足，確保數(shù)據(jù)具有良好的安全性以及高性能。基于此，谷歌提出分布式的文件系統(tǒng)化理論，且在行業(yè)內(nèi)得到逐漸發(fā)展，且能夠?qū)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)、搜索和分析等要求深層解決。在行業(yè)內(nèi)，谷歌所研發(fā)開源系統(tǒng)在逐漸發(fā)展中形成了HDFS（Hadoop的分布式系統(tǒng)）、KFS（Kosmos文件系統(tǒng)），并組建成豐富化分布式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系。在行業(yè)市場(chǎng)內(nèi)，所流行開源的云計(jì)算相關(guān)平臺(tái)有abiCloud和Hadoop平臺(tái)等。

2 物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘重要性

對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘來(lái)說(shuō)，主要是從大量數(shù)據(jù)內(nèi)通過(guò)算法對(duì)隱藏于其內(nèi)信息進(jìn)行搜索的過(guò)程。此數(shù)據(jù)挖掘常和計(jì)算機(jī)的科學(xué)存在密切關(guān)系，并借助統(tǒng)計(jì)、檢索、在線的分析和處理、機(jī)器智能學(xué)習(xí)、模式識(shí)別和專家系統(tǒng)等方法對(duì)上述目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)。在數(shù)據(jù)挖掘中，包括諸多的步驟，主要有信息的收集、信息數(shù)據(jù)的集成、信息數(shù)據(jù)的規(guī)約、信息數(shù)據(jù)的清除、信息數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變、信息數(shù)據(jù)的價(jià)值挖掘等。

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，對(duì)信息達(dá)到互聯(lián)互通目的，它把現(xiàn)實(shí)世界內(nèi)的物體借助傳感器或者互聯(lián)網(wǎng)等手段實(shí)現(xiàn)了聯(lián)系，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算存在密切關(guān)聯(lián)，在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)存在海量的數(shù)據(jù)通過(guò)云存儲(chǔ)方式而存在。在行業(yè)內(nèi)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的使用中，主要以云計(jì)算的手段對(duì)海量數(shù)據(jù)實(shí)施整合與儲(chǔ)存，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值實(shí)現(xiàn)挖掘，有效滿足數(shù)據(jù)挖掘預(yù)測(cè)和決策的需求，且反向?qū)Υ祟悅鞲芯W(wǎng)絡(luò)實(shí)施管控，讓其數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果對(duì)其物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)客觀事物呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及發(fā)展進(jìn)程等充分反應(yīng)。在決策制定以及過(guò)程控制期間，數(shù)據(jù)挖掘至關(guān)重要，現(xiàn)階段它已從傳統(tǒng)模式的局限性內(nèi)發(fā)生突破，且朝著物聯(lián)網(wǎng)方向轉(zhuǎn)變。

3 基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)

3.1 關(guān)鍵技術(shù)

在此平臺(tái)內(nèi)，想要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘的功能，需要借助諸多的技術(shù)，其中關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)匯集的調(diào)度技術(shù)、服務(wù)調(diào)度與服務(wù)管理的技術(shù)、挖掘算法的并行技術(shù)等。

在數(shù)據(jù)匯集的調(diào)度技術(shù)方面，主要借助云計(jì)算各種類型的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)匯聚、調(diào)度，進(jìn)而對(duì)不同類型數(shù)據(jù)達(dá)到連接與共享的效果，它也實(shí)現(xiàn)了多種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和同步性連接。此技術(shù)在使用中主要對(duì)各類數(shù)據(jù)規(guī)約方面存在的問(wèn)題實(shí)現(xiàn)解決，在對(duì)問(wèn)題解決的方案設(shè)計(jì)時(shí)，要求其能夠?qū)Ω黝悢?shù)據(jù)格式都能夠識(shí)別和銜接，從而對(duì)數(shù)據(jù)的充分分析與挖掘提供保障以及條件。

在服務(wù)調(diào)度與服務(wù)管理技術(shù)方面，是為了實(shí)現(xiàn)云計(jì)算對(duì)各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供必要的服務(wù)，如服務(wù)調(diào)度以及管理功能等。其中在服務(wù)調(diào)度中，主要是基于對(duì)服務(wù)等級(jí)和資源匹配上，對(duì)優(yōu)先級(jí)的服務(wù)實(shí)施調(diào)度，從而對(duì)服務(wù)間隔離和互斥等問(wèn)題進(jìn)行解決，確保云服務(wù)安全運(yùn)行的空間滿足要求。而服務(wù)管理主要是把服務(wù)注冊(cè)和服務(wù)暴露的功能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，對(duì)本地服務(wù)的能力可暴露性有效提升，對(duì)第三方的接入數(shù)據(jù)價(jià)值實(shí)現(xiàn)充分地挖掘。

在挖掘算法的并行技術(shù)方面，主要是云計(jì)算的平臺(tái)內(nèi)將挖掘算法的并行化當(dāng)作有效基礎(chǔ)能力的技術(shù)，包括選擇并行性的算法、可行性的算法和并行性的策略等，數(shù)據(jù)挖掘的算法主要有決策樹的算法和關(guān)聯(lián)規(guī)則的算法等，此云計(jì)算的平臺(tái)借助并行化的算法能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)充分挖掘和利用。

3.2 基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)

文章主要是以云計(jì)算當(dāng)作服務(wù)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在此平臺(tái)中將Hadoop當(dāng)作基礎(chǔ)，借助有效平臺(tái)的搭建實(shí)現(xiàn)形影功能。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的模塊分子，主要包括感知層、傳輸層和數(shù)據(jù)層，且還包括數(shù)據(jù)挖掘的服務(wù)層，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2.1 平臺(tái)的感知層

平臺(tái)感知層其實(shí)是物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)終端形態(tài)的體現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)主要有物聯(lián)網(wǎng)的終端、移動(dòng)通訊的控制終端、感知層接入的網(wǎng)關(guān)、終端的外設(shè)、感知層子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)以及卡識(shí)的讀物等。其中物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)存在兩部分，分別是終端的中間件與應(yīng)用部分，在其內(nèi)嵌入有遠(yuǎn)距離的通信模塊，其終端的中間件匯聚和封裝著終端的能力，而終端的應(yīng)用主要是在終端駐留的應(yīng)用作用發(fā)揮。在終端的外設(shè)方面，主要包括GPS、傳感器、攝像設(shè)備、條碼的讀寫器和控制器等裝置；在卡識(shí)的讀物方面，主要包括條碼、RFID的標(biāo)簽等；在感知層的接入網(wǎng)關(guān)方面，主要是把感知層的子網(wǎng)接入到運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一些網(wǎng)關(guān)類設(shè)備；在感知層的子網(wǎng)方面，主要有無(wú)線型傳感器的網(wǎng)絡(luò)、有線的局域網(wǎng)和WiFi類網(wǎng)絡(luò)等；在子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)方面，主要是接入至感知層接入的網(wǎng)關(guān)內(nèi)感知層子網(wǎng)終端的設(shè)備，有節(jié)點(diǎn)的中間件、節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用等部分。

3.2.2 平臺(tái)的傳輸層

平臺(tái)的傳輸層作為一種高速和無(wú)縫等特點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)，它具備諸多網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)，可以快速和靈活地把感知數(shù)據(jù)向云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心內(nèi)傳輸，達(dá)到全面性和有效性互通互聯(lián)的目的，還可以把各類的監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸，使物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的高速傳輸效果。

3.2.3 平臺(tái)的數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)平臺(tái)的核心和關(guān)鍵部分，此層根據(jù)功能需求主要分作兩個(gè)部分，分別是數(shù)據(jù)源的轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)挖掘的部分。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘功能平臺(tái)，數(shù)據(jù)層發(fā)揮著重要的作用，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出海量性、無(wú)序性與異構(gòu)性等特征，當(dāng)數(shù)據(jù)層在對(duì)此類數(shù)據(jù)實(shí)施處理與儲(chǔ)存中就需要能夠?qū)λ鼈儗?shí)現(xiàn)功能的可行性與有效性。此數(shù)據(jù)層內(nèi)，涉及有兩個(gè)模塊，分別為數(shù)據(jù)源的轉(zhuǎn)換模塊以及分布式的存儲(chǔ)模塊。其中前者主要用在對(duì)平臺(tái)內(nèi)異構(gòu)性的數(shù)據(jù)開展轉(zhuǎn)換處理活動(dòng)中，而后者和Hadoop的平臺(tái)內(nèi)所存在HDFS的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)合，以分布式的方式對(duì)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)挖掘?qū)ζ鋽?shù)據(jù)價(jià)值的發(fā)揮具有著至關(guān)重要的作用，云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘中發(fā)揮著重要的功能，文章從數(shù)據(jù)感知層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)層和服務(wù)層等部分對(duì)基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)實(shí)施研究，對(duì)各部分組成和功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析，往對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究具有參考價(jià)值。