談云計(jì)算平臺(tái)下的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘

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摘要:數(shù)據(jù)挖掘是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在未來(lái)發(fā)展的推動(dòng)力量。闡述了云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的定義，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘所要面對(duì)的各種難關(guān)進(jìn)行了分析，對(duì)基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);數(shù)據(jù)挖掘;云計(jì)算平臺(tái)

引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究是信息化時(shí)代不斷發(fā)展的產(chǎn)物，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)人類生產(chǎn)生活的影響逐漸增強(qiáng)，以云計(jì)算平臺(tái)為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘也逐漸熱門起來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的發(fā)展，得益于云計(jì)算的誕生，其無(wú)與倫比的數(shù)據(jù)挖掘分析及其IT技術(shù)支撐能力把前所未有的便利提供給了人們。

1云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)理論基礎(chǔ)

1.1云計(jì)算理論

云計(jì)算是一種以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，借助互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)，根據(jù)用戶的需求將特定的服務(wù)提供給指定用戶的計(jì)算方式，其整個(gè)服務(wù)資源都來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)中的信息，互聯(lián)網(wǎng)通常會(huì)把資源顯示成云狀圖案，云計(jì)算之名由此得來(lái)。云計(jì)算在其先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，又具備了通用性、規(guī)模大、虛擬化、可延伸性、可靠性等幾大特征。

1.2物聯(lián)網(wǎng)理論

物聯(lián)網(wǎng)是指借助多種技術(shù)的應(yīng)用，將事物之間進(jìn)行連接，從而形成一個(gè)可以遠(yuǎn)程集中控制的局域網(wǎng)。借助各種技術(shù)把互聯(lián)網(wǎng)與各種物品連接起來(lái)，使信息的交互得以實(shí)現(xiàn)，以此讓指定的物品得以智能化，用戶可以借助遠(yuǎn)程終端加以控制，使人們的生活更加方便，使各項(xiàng)應(yīng)用的安全性得以提高。對(duì)比互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)被應(yīng)用到了多種感知技術(shù)研究范疇，而且它以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，并能夠提供不被時(shí)間和空間局限的應(yīng)用場(chǎng)景和用戶的自由溝通。

1.3物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)

在應(yīng)用過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)需要多個(gè)行業(yè)的參與以及政府的支持，物聯(lián)網(wǎng)具有很多優(yōu)勢(shì)，能夠在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)一般需要經(jīng)過(guò)以下幾步:對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中有被構(gòu)建需求的對(duì)象進(jìn)行屬性識(shí)別，對(duì)于靜態(tài)屬性，可以直接進(jìn)行存儲(chǔ)，而對(duì)于動(dòng)態(tài)屬性，需要先用傳感器檢測(cè)，而后才能存儲(chǔ)。接著，對(duì)識(shí)別后的對(duì)象屬性加以讀取，同時(shí)把獲得的信息向網(wǎng)絡(luò)識(shí)別數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。最后，依托于網(wǎng)絡(luò)把目標(biāo)信息傳導(dǎo)至信息處理中心，從而讓物體與互聯(lián)網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)通信。

2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)概述

相對(duì)而言，數(shù)據(jù)挖掘形成的時(shí)間較短，但隨著對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究工作的不斷推進(jìn)，它的應(yīng)用范圍也得以日漸擴(kuò)大，對(duì)信息處理以及生產(chǎn)生活等諸多領(lǐng)域都具有重大意義。當(dāng)前，數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)技術(shù)不只是一個(gè)普通的科研領(lǐng)域，它還是多元化的技術(shù)領(lǐng)域的交叉學(xué)科。在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘過(guò)程中，主要技術(shù)手段具有規(guī)模和分布特征，能夠有效地將有限的資源節(jié)點(diǎn)最大化利用起來(lái)，使數(shù)據(jù)應(yīng)用的安全得以保障。所以，基于數(shù)據(jù)的分布，物聯(lián)網(wǎng)將不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的位置，每個(gè)位置都有自己獨(dú)特的分類。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量雜亂無(wú)章且極其龐大，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的需求量往往極大，以使處理重要節(jié)點(diǎn)信息的效率更高。物聯(lián)網(wǎng)具有產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)。它依靠云計(jì)算對(duì)不同領(lǐng)域、不同數(shù)據(jù)格式的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、管理和存儲(chǔ)，為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)提供數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)。它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘中的預(yù)測(cè)和決策，并對(duì)這些傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行反向控制，從而使物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果最終達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的目的，達(dá)到控制物聯(lián)網(wǎng)中客觀事物運(yùn)動(dòng)和發(fā)展的目的。數(shù)據(jù)挖掘是決策支持和過(guò)程控制的重要技術(shù)。在數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)是阻礙物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)今時(shí)代快速發(fā)展的重要原因。①大量的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在不同的節(jié)點(diǎn)，使用模型進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘是不夠的，也導(dǎo)致了其分布和色散特性，影響數(shù)據(jù)分析和使用。②物聯(lián)網(wǎng)自身的特性。集中化的結(jié)構(gòu)必然會(huì)使傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量增多，節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加會(huì)給數(shù)據(jù)處理帶來(lái)負(fù)擔(dān)。為了更好地處理數(shù)據(jù)，必須升級(jí)硬件。③為了節(jié)省成本，將不處理所有中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，但是需要對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，找到有效的節(jié)點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行分析，并將數(shù)據(jù)傳遞給客戶。

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

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)可分為4個(gè)部分，分別為感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)層以及數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)層，各個(gè)層的構(gòu)成如表1所示。

3.1感知層

物聯(lián)網(wǎng)的感知層是實(shí)現(xiàn)感知功能，通過(guò)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)設(shè)置大量的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)搜集數(shù)據(jù)是依靠相關(guān)設(shè)備的使用得以實(shí)現(xiàn)的，然后集中性地處理被搜集到的數(shù)據(jù)，并借用物聯(lián)網(wǎng)感知層的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，將所需的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到每個(gè)節(jié)點(diǎn)，繼而依靠集中存儲(chǔ)后的傳輸層數(shù)據(jù)處理中心的云計(jì)算平臺(tái)，使整個(gè)感知層的功能得以實(shí)現(xiàn)。

3.2傳輸層

傳輸層能夠靈活高效地將數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)中心，從而使物聯(lián)網(wǎng)的相互聯(lián)通得以維持，它囊括了有線網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等諸多形式的網(wǎng)絡(luò)，從而形成了它可靠、高效且無(wú)縫傳輸?shù)奶匦浴?/p>

3.3數(shù)據(jù)層

在運(yùn)營(yíng)物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)中，數(shù)據(jù)層是對(duì)挖掘信息工作進(jìn)行負(fù)責(zé)的重要組成部分之一。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具備一定程度的異質(zhì)性，所以有必要基于上述數(shù)據(jù)的特征對(duì)數(shù)據(jù)層加以操作，使數(shù)據(jù)能夠安全地被存儲(chǔ)，使數(shù)據(jù)挖掘能夠在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上順利被進(jìn)行，使物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行性能得以提高。舉例來(lái)說(shuō)，將PML相關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)建模，使之實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和傳輸?shù)墓δ?，為了確保建模質(zhì)量能夠進(jìn)一步提升，位置數(shù)據(jù)、物體屬性等都是不可或缺的部分，以此讓依托于對(duì)與物體信息有關(guān)聯(lián)的歷史元素進(jìn)行的分析工作進(jìn)行得更加方便，使之實(shí)現(xiàn)科學(xué)分析物品信息的目標(biāo)。

3.4數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)層

數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)層囊括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模塊、數(shù)據(jù)挖掘引擎模塊以及用戶模塊。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模塊中，需要對(duì)數(shù)據(jù)情況進(jìn)行分析，對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儯贫〝?shù)據(jù)規(guī)則都是可以實(shí)現(xiàn)的功能。不同的數(shù)據(jù)挖掘類型之間存在一些差異，因此數(shù)據(jù)挖掘引擎模塊的功能非常多樣化，可以對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)行偏差分析、趨勢(shì)分析、聚類分析以及相關(guān)性分析。正是數(shù)據(jù)挖掘模塊中的算法集提供了上述功能算法。

4結(jié)語(yǔ)

云計(jì)算平臺(tái)能夠更好地在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘中進(jìn)行服務(wù)。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種更加完善、科學(xué)的基于云計(jì)算平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，使本文的實(shí)用價(jià)值得以呈現(xiàn)。因而，相關(guān)領(lǐng)域的理論研究和實(shí)踐探索可以將本文的研究?jī)?nèi)容作為參考。

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作者：李可 單位：河南神火集團(tuán)職工總醫(yī)院