云计算、物联网、大数据、人工智能关系

        近年来,云计算、物联网、大数据、人工智能等专业名词越来越成为信息产业和科学技术界的热门词汇,这四者紧紧相连、密切相关、不可分割。那么,它们之间到底有什么关系?

云计算(Cloud)

        云计算相当于人的大脑,是物联网的神经中枢。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

        目前很多物联网的服务器部署在云端,通过云计算提供应用层的各项服务。云计算可以认为包括以下几个层次的服务:基础设施即服务(IaaS),平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。

 

云计算IaaS:基础设施即服务

      IaaS(Infrastructure-as-a-Service):基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。例如:硬件服务器租用。

云计算PaaS:平台即服务

      PaaS(Platform-as-a-Service):平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务,以SaaS的模式提交给用户。因此,PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是,PaaS的出现可以加快SaaS的发展,尤其是加快SaaS应用的开发速度。例如:软件的个性化定制开发。

云计算SaaS:软件即服务

      SaaS(Software-as-a-Service):软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式,用户无需购买软件,而是向提供商租用基于Web的软件,来管理企业经营活动。

        亚马逊是最早意识到服务价值的公司,它把服务于公司内部的基础设施,平台,技术,成熟后推向市场,为社会提供各项服务,也因此成为全球云计算市场的领头羊。

物联IoT(Internet  of  things)

        物联网的物物相连有两层意思:一、物联网的核心与基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸、扩展的网络;二、用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。物联网是互联网的延伸,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(设备、资源及通信等)都是个性化的和私有化的。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络实体,不如说是业务和应用。

以下图为例,物联网大致分为以下几个层级:感知层,网络层,应用层。

 

        感知层相当于人的感官和神经末梢,用来感知和采集应用环境中的各种数据。包括温度、湿度、速度、位置、震动、压力、流量、气体等各种各样的传感器。灵敏度和精度高,功耗低,可以无线传输是对传感层的要求。

        网络层相当于人的神经系统,用来传输数据。包括各种各样的无线通讯技术和标准,比如Zigbee/BLE/Wifi/NFC/RFID /LTE等。低功耗,广域覆盖,更多连接是无线网络的发展方向。目前新的通讯技术和标准NB-IoT,LoRa,eLTE-IoT都是往这个方向努力。未来的5G会取代目前很多的无线通讯技术,一统江湖。

         应用层相当于人的大脑指示和反应,通过指令反向控制输出。如设备管理,环境监测,工业控制等。

大数据(Dig Data)

       大数据是一种规模大到在获取、管理、分析方面大大超出传统数据库软件工具能力范围的数据集合,具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。

        大数据分析常与云计算联系在一起,大数据的大,意义并不在于数据的庞大,而是对数据进行专业化处理,变成有意义的数据。从技术看,大数据与云计算就像硬币的正反面。大数据必然无法用单台计算机进行处理,必须采用分布式云结构,特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘,但必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术、数据挖掘电网、可扩展存储系统等。如果将大数据比作一个产业,那么这种产业实现盈利的关键在于提高对数据的“加工能力”,通过“加工”实现数据的“增值”。

       大数据的特征:4个“V”——volume、variety、velocity、value,分别对应数据体量大;数据类型繁多,包括提到的网络日志、视频、图片、地理位置信息等;处理速度快,可从各种类型的数据中快速获得高价值的信息;价值密度高,只要合理利用数据并对其进行正确、准确的分析,将会带来很高的价值回报。

        从技术上看,大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理,必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘。但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。

人工智能(Artificial Intelligence)

        人工智能打个比喻为一个人吸收了人类大量的知识(数据),不断的深度学习、进化成为一方高人。人工智能离不开大数据,更是基于云计算平台完成深度学习进化。

        人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

        通过上述观点,我们可以简单得出一个结论:大数据对海量数据进行分布式数据挖掘,必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。而云计算相当于人的大脑,又是物联网的神经中枢。物联网的正常运行是首先通过大数据传输信息给云计算平台处理,然后人工智能提取云计算平台存储的数据进行活动。这四者互相依存、相辅相成,每一项技术只有辅以其他三者的配合才能使功能发挥到最大,实现信息主导公安工作,信息服务公安工作,提升公安机关的信息应用效能。

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