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1、物联网和射频识别技术（RFID）课题概要o物联网概念o物联网技术o互联网与物联网o射频识别技术oRFID在智能交通领域的应用o物联网前景o物联网在中国的发展o应用案例及探讨物联网概念o“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。 物联网概念o概念的历史溯源 1999年中国科学院提出物联网的概念和研究课题 2005年ITU
2、（国际电信联盟）正式提出物联网的概念 同年8月14日，中移动王建宙于台湾提到此概念 英文讲法：The Internet of things 物联网技术o技术原理 在互联网基础上，利用RFID、数据通信技术组成一个覆盖世界万事万物的整合网络网中万物自动识别，信息共享，彼此“交流”，无需人为干预 o技术意义 突破传统思维-过去是将物理设施和IT设施分开一路是机场、公路、建筑物等等现实的世间万物另一路是数据 电脑、宽带等等虚拟的“互联网”而在“物联”时代，“现实的世间万物” 将与 “虚拟的互联网”整合为 统一的“整合网络”，全球全世界的运转 以此 为基础 -经济管理生产运行社会管理乃至个人生活-全球
3、世界-互联物联-整合大同 o技术关键词 无线网络 智能传感设备 云计算技术互联网与物联网o互联网 我们熟知并每天都无法离开的工作、学习、生活、娱乐的工具，已经成为我们这个世界保持联系、发展的必备基础。o物联网的基础是互联网 物联网与互联网是两个不同的概念，但互联网是物联网的基础，没有互联网的成熟就不会有物联网实现的可能。 可以这么理解：物联网是互联网发展的延伸，互联网是物联网的基础。物联网的发展又将极大地促进互联网的发展。射频识别技术oRFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification，RFID)的缩写，又称电子标签,射频识别技术是20世纪90年代开始兴
4、起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 o理论基础 从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递)，在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型 (雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的利用反射功率的通信奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。 RFID技术概述oRFID的技术沿革o1940-1950年：雷达的改进和应用催生了射频识别技术，1948年奠定了射频识别技术的理论基础。o 1950-196
5、0年：早期射频识别技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。 o1960-1970年：射频识别技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。 o1970-1980年：射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期，各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。 o1980-1990年：射频识别技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。 o1990-2000年：射频识别技术标准化问题日趋得到重视，射频识别产品得到广泛采用，射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。 o至今，射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移
6、动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。 RFID技术概述oRFID工作原理 RFID的工作原理是：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(即 Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(即Active Tag，有源标签或主动标签)，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 oRFID系统组成 射频识别系统至少应包括以下两个部分，一是读写器，二是电子标签(或称射频卡、应答器等，本文统称为电子标签)。另外还应包括天线，主机等。RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应
7、用目的和应用环境，系统的组成会有所不同，但从RFID系统的工作原理来看，系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。 RFID组成 RFID 由标签(Tag)、阅读器(Reader)和天线(Antenna)三部分组成。每个标签具有唯一的产品电子码（EPC：Electronic Product Code）。该产品电子码EPC，是为每个物理目标分配的唯一的可查询的标识码，也就是其唯一的身份证ID。其内含的一串数字可代表产品类别和制造商、生产日期和地点、有效日期、应运往何地等信息。同时，随着产品在工厂内的转移或变化，这些数据可以实时更新。o通常，EPC 码可存入硅芯片做成的电子标签内
8、，并附在被标识产品上，以被高层的信息处理软件识别、传递和查询，进而在互联网的基础上形成专为供应链企业服务的各种信息服务。阅读器是读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。天线的功用就是在标签和读取器间传递射频信号RFID技术概述o应用范畴 一套完整的RFID系统解决方案包括标签设计及制作工艺、天线设计、系统中间件研发、系统可靠性研究、读卡器设计和示范应用演示六部分。可以广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理和身份认证等多个领域，而在仓储物流管理、生产过程制造管理、智能交通、网络家电控制等方面更是引起了众多厂商的关注。o应用案例 全球最大的零售商沃尔玛的一项“要求
9、其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用 RFID技术，2006年1月前在单件商品中使用这项技术”的决议，把RFID再次推到了聚光灯下。 美国智能化监狱 。 电子芯片身份证。RFID技术在智能交通领域的应用oRFID智能交通管理系统工作原理 RFID智能交通管理系统的工作原理很简单，在系统工作过程中，阅读器(Reader)首先通过天线发送加密数据载波信号到动车上固化的电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)，应答器的工作电路被激活，之后再将载有车辆信息的加密载波信号发射出去，此时阅读器便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理，完成预设的
10、系统功能和自动识别，实现车辆的自动化管理。 o应用范围在机动车辆证照管理业务上的应用 在交通流检测及交通违章取证上的应用 在交通意外救援和特殊车辆监控上的应用 在不停车收费中的应用 在测速上的应用RFID技术在智能交通领域的应用o成功案例射频识别的应用案例比较成功的有,铁路的车辆调度,铁道部在中国铁路车号自动识别系统建设中,推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。过去,国内铁路车头的调度都是靠手工统计、手工进行,费人、费时还不够准确,造成资源极大浪费,铁道部在采用rfid技术以后,实现了统计的实时化、自动化,降低了管理成本,提高了资源利用率 武汉市城市路桥不停车收费（ETC）系统系统集
11、成项目 。09年9月17日招标项目。车辆首先申请安装电子标签和IC卡，在通过路桥隧道前，驶入ETC专用车道，系统会自动识别，计算车辆行驶费用，直接从IC卡上扣除通行费。交易完成后，车道电动栏杆自动升起，放行车辆。“六桥一隧一环”实现不停车收费，需要新建63条ETC车道和19条人工收费车道，配套建设卡管中心1个、全功能网点21个、充值服务网点10个等，总投资3.28亿元。 基于RFID 的物联网应用从应用角度来看，物联网中三个层次值得关注，也即是说，物联网由三部分组成：o一是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”的识别。o二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实
12、现数据的传输与计算。o三是应用网络，即输入输出控制终端，可基于现有的手机、个人电脑等终端进行。o就现代化企业而言，利用RFID 技术组建物联网，可以将各种物品的信息通过Internet 实现信息整合，同时可优化企业内部物流供应和流通流程，提高企业的生产效率和产品质量，进而提高整个企业的核心竞争力，实现优质原材料入库以及高效高质量的产品出货。该应用系统由三大部分组成，即RFID 硬件系统、中间件系统和计算机Internet 系统。其中硬件系统包含标签和阅读器，标签贴于每件物品上。中间件系统含有EPC Information Service、PML 以及ONS 及其缓存系统，其后端应用数据库软件系
13、统还包含ERP 系统等，这些都与计算机Internet 相连，故可及时有效地跟踪、查询、修改或增减数据。ONS对象名解析服务ONS对象名解析服务（Object Naming Service） ONS服务架构来定位带有射频标签对象的网络服务模式。运行在本地服务器中的ONS解析服务帮助本地服务器吸收用标签读写器侦测到的EPC标签的全球信息。在一个局域网内的标签识读器在物理空间上分布在多个地方，用于识读不同环境的EPC标签，识读器再将读到的EPC编码信息通过局域网上传到本地服务器，由服务器所带Savant软件对这些数据进行集中处理，然后，再由本地服务器通过查找本地ONS服务或通过路由器到达远程ONS
14、服务器查找所需EPC编码对应的PML服务器地址，本地服务器就可以与找到的PML服务器建立通讯了。物理标记语言（PML）物理标记语言（PML）实体标记语言（Physical Markup Language）PML语言主要是提供一种通用的标准化词汇来表示EPC网络所能识别物体的相关信息。这方面内容的实例包括像RFID传感器这样的观测仪器，像RFID识读器这样的基层设备所使用的配置文件或电子商务中有关描述EPC数据的资料。尽管在哲学的层面上不同的词汇会有不同的含义，但是PML将使用共同的命名和设计原则。oPML词汇提供了在EPC网络组件间所交换的数据的XML定义。系统中所交换的XML消息应当在PML
15、方案中都有示例。PML的研发是AUTOID中心致力于自动识别基层设备之间进行通讯所需要的标准化接口和协议的一部分。PML不是取代现有的商务交易词汇或任何其它的XML应用库，而是通过定义一个新的关于EPC网络系统中相关数据的数据库来弥补原有系统的不足。SavantTM(神经网络软件) 不同应用程序对EPC处理的需求大相径庭。而且EPC仍然处在发展的初期，随着它的不断成熟，会对应用程序进行各种改进和变动。 Savant被定义成具有一系列特定属性的“程序模块”或“服务”，并被用户集成以满足他们的特定需求。这些模块设计的初衷是能够支持不同群体对模块的扩展，而不是能满足所有应用的简单的集成化电路。Sav
16、ant是一个“中间件”，用来处理从一个或多个解读器发出的标签流或传感器数据（事件数据）。Savant在向企业应用程序发送数据之前，要压缩数据量，对标签数据进行过滤、集成和计算。物联网工作过程oRFID 阅读器从含有一个EPC 或一系列EPC 的标签上读取产品电子码，然后将读取的产品电子码送到中间件系统中进行处理；当读取的数据量较大而中间件系统处理不及时的时候，可应用ONS 来储存部分读取信息。中间件系统以该EPC 数据为信息源，在本地ONS 服务器获取包含该产品信息的EPC 信息服务器的网络地址，本地ONS 不能查阅到EPC 编码所对应的EPC 信息服务器地址时, 向远程ONS 发送解析请求。
17、最后将EPC 数据经过Savant 系统处理后，传送到Internet。物联网的实质o物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。o其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。o而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID 标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性
18、的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。o“物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT 基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代；钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地；世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。物联网前景o物联网已经进入实践和发展阶段o中美的较量 美国总统奥巴马新上任后第一项重要的技术议题即是物联网，美国要主动物联网的技术； 09.8.7 中国国务院总理温总理调研无锡时，对无
19、锡传感中心高度关注，提出把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法并指出：在传感网发展中 早一点 谋划未来 - 早一点攻破核心技术。 中美两国政府、企业界均在物联网标准制定上力求主动，获得未来技术的领导地位。 备注：在中国物联网又叫传感网。o物联网的前景就如同几十年前刚刚兴起局域网一样，谁也不敢肯定之后局域网会发展成现在的互联网。物联网在中国的发展o中科院1999年就启动了传感网研究，与其它国家相比具有同发优势 o中国的无线通信网络已覆盖了广大城乡o拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链o09.8.7 中国国务院总理温总理调研无锡时，对无锡传感中心高度关注，提出把传感网络中心设在无锡、辐射
20、全国的想法并指出：在传感网发展中 早一点 谋划未来 - 早一点攻破核心技术。o“感知中国”项目o纵观：中国的技术研发水平处于世界前列，具有重大的影响力。在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一 。掌握“物联网”的世界话语权，不仅 体现在技术领先，更在于 我国是世界上少数能实现产业化的国家之一 。o物联网在中国的应用应用案例及探讨o在中国物联网已经进入实践阶段并取得了良好的经济和社会效益。日前，无锡传感网中心 的 传感器产品 在 上海浦东国际机场 和 上海世博会 被 成功应用-首批1500万元的 传感安全防护设备销售成功，设备由10万个微小传感器组成，散布在墙头
21、墙角及路面传感器能根据声音、图像、震动频率 等 信息 分析判断，爬上墙的 究竟是人 还是 猫狗 等 动物多种 传感手段 组成 一个 协同系统 后，可以防止 人员的翻越、偷渡、恐怖袭击 等 攻击性入侵由于 效率 高于 美国 和 以色列 的 “防入侵 产品”。国家民航总局 正式发文要求，全国民用机场 都要采用 国产传感网 防入侵系统目前，浦东机场直接采购 传感网产品金额为4000多万元，加上配件共5000万元。若 全国 近200家 民用机场 都 加装 防入侵系统，将产生 上百亿 的 市场规模 。智能家电：当你走近家门口时，门自动打开，进屋后灯光自动亮起，离开后自动关闭。当你未发现冰箱的问题时，家电
22、公司已经派人上门维修了o请大家积极探讨和想象我们美好的未来！云计算o 云计算是指 IT 基础设施的交付和使用模式，指通过网络以 按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。o云计算定义 提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看 来是可以无限扩展的，并且可以随时获取。这种特性经常被 比喻为像水电一样使用硬件资源，按需购买和使用。 o云计算是随着处理器技术、虚拟化技术、分布式存储: 云计算与 IT 技术 储技术、宽带互联网技术和自动化管理技术的发展 而产生的 . 这种大规模的计算能力通常是由分布式 的大规模集群和服务器虚拟化软件搭建。 o云计算有可能颠覆软件产业，应用和许可被
23、随时购 买和生效，应用在网络上而不是本机上运行。o云计算的影响 转变将数据中心放在网络的核心位置，而所有的应 用所需要的计算能力、存储、带宽、电力都由数据 中心提供。云计算不仅影响商业模式，还影响开发 、部署、运行、交付应用的方式。 o云计算正成为行业中的热点概念。它和下面的词汇产生了与 云计算的关联概念 多或少的关连：网格计算，效用计算，虚拟化，服务器集群 ，主机租用，主机托管。云计算平台普遍用到了虚拟化技术 ，并且基于一个集群来构建，和网格计算和效用计算以及 SaaS 有着天然的联系，而且被用在 IDC 行业与主机租用和 主机托管业务竞争。 oSaaS（Software-as-a-serv
24、ice）的意思是软件即服务，SaaS的中文名称为软营或软件运营。SaaS是基于互联网提供软件服务的软件应用模式。作为一种在21世纪开始兴起的创新的软件应用模式，SaaS是软件科技发展的最新趋势。oSaaS提供商为企业搭建信息化所需要的所有网络基础设施及软件、硬件运作平台，并负责所有前期的实施、后期的维护等一系列服务，企业无需购买软硬件、建设机房、招聘IT人员，即可通过互联网使用信息系统。就像打开自来水龙头就能用水一样，企业根据实际需要，向SaaS提供商租赁软件服务。oSaaS 是一种软件布局模型，其应用专为网络交付而设计，便于用户通过互联网托管、部署及接入。 SaaS 应用软件的价格通常为“全
25、包”费用，囊括了通常的应用软件许可证费、软件维护费以及技术支持费，将其统一为每个用户的月度租用费。o对于广大中小型企业来说，SaaS是采用先进技术实施信息化的最好途径。但SaaS绝不仅仅适用于中小型企业，所有规模的企业都可以从SaaS中获利。o2008 年前，IDC 将SaaS 分为两大组成类别：托管应用管理 (hosted AM) 以前称作应用服务提供 (ASP)，以及“按需定制软件”，即 SaaS 的同义词。从 2009 年起，托管应用管理已作为 IDC 应用外包计划的一部分，而按需定制软件以及 SaaS 被视为相同的交付模式对待。o目前，SaaS已成为软件产业的一个重要力量。只要SaaS
26、的品质和可信度能继续得到证实，它的魅力就不会消退。 oIDC互联网数据中心,Internet Data Center(简称IDC)作为NSP业务的一个重要的网络服务平台，它通过与某一骨干网高速连接，借助丰富的网络资源向网站企业和传统企业提供大规模、高质量、安全可靠的专业化服务器托管、空间租用、网络批发带宽以及ASP、EC等业务。IDC是对入驻Hosting企业、商户或网站服务器群托管的场所；是各种模式电子商务赖以安全运作的基础设施，也是支持企业及其商业联盟、分销商、供应商、客户等实施价值链管理的平台。 o效用计算(Utility computing)是个新概念，具体目标是结合分散各地的服务器、
27、存储系统以及应用程序来立即提供需求数据的技术，使得用户能够象把灯泡插入灯头一样来使用计算机资源。为了解决传统计算机资源、网络以及应用程序的使用方法变得越来越复杂，并且管理成本越来越高的问题，科学家们提出了效用计算这个概念。 效用计算o效用计算是一种提供计算资源的商业模式，用户从计算资源 供应商获取和使用计算资源并基于实际使用的资源付费。简 单说，是一种基于资源使用量的付费模式。效用计算主要给 用户带来经济效益。企业数据中心的资源利用率普遍在 20% 左右，这主要是因为超额部署购买比平均所需资源更多的 硬件一边处理峰值负载，可预计到的或不可预计的。效用计 算则允许用户只为他们所需要用到并且已经用
28、到的那部分资 源付费。 o效用计算是是一种分发应用所需资源的计费模式。 云计算 是一种计算模式，o 云计算和效用计算的比较 代表了在某种程度上共享资源进行设计 、开发、部署、运行应用，以及资源的可扩展收缩和对应用 连续性的支持。效用计算通常需要云计算基础设施支持，但 并不是一定需要。同样，在云计算之上可以提供效用计算， 也可以不采用效用计算 o分布式计算是指在一个松散或严格约束条件下使用一个硬件: 分布式计算 和软件系统处理任务，这个系统包含多个处理器单元或存储 单元，多个并发的过程，多个程序。一个程序被分成多个部 分，同时在通过网络连接起来的计算机上运行。分布式计算 类似于并行计算，但并行计
29、算通常用于指一个程序的多个部 分同时运行于某台计算机上的多个处理器上。所以，分布式 计算通常必须处理异构环境、多样化的网络连接、不可预知 的网络或计算机错误。 o网格计算是指分布式计算中两类比较广泛使用的子类型。o网格计算 一类是，在分布式的计算资源支持下作为服务被提供的在线计 算或存储。另一类是，一个松散连接的计算机网络构成的一 个虚拟超级计算机，可以用来执行大规模任务。该技术通常 被用来通过志愿者计算解决计算敏感型的科研、数学、学术 问题，也被商业公司用来进行电子商务和网络服务所需的后 台数据处理、经济预测、地震分析等。 o网格计算强调资源共享，任何人都可以做为请求者使用其它节点的资源，任
30、何人：云计算与网格计算的不同点 都需要贡献一定资源给其他节点。网格计算强调将工作量转移到远程的可用计算 资源上。云计算强调专有，任何人都可以获取自己的专有资源，并且这些资源是 由少数团体提供的，使用者不需要贡献自己的资源。在云计算中，计算资源被转 换形式去适应工作负载，它支持网格类型应用，也支持非网格环境，比如运行传 统或 Web2.0 应用的三层网络架构。 网格计算侧重并行的计算集中性需求，并且难以自动扩展。云计算侧重事务性应 用，大量的单独的请求，可以实现自动或半自动的扩展。 o服务器集群 服务器集群是指将一组服务器关联起来，使它们在外界从很 多方面看起来如同一台服务器。集群内的服务器之间
31、通常通 过局域网连接，通常用来改善性能和可用性，但一般而言比 具有同等性能功能和可用性的单台主机具有更低的成本。 网格通常更加松散连接、异构、地理位置分散，主机之间信 任度更低。 虚拟化o虚拟化指对计算资源进行抽象的一个广义概念。虚拟化对上层应用或用 户隐藏了计算资源的底层属性。它既包括使单个的资源（比如一个服务 器，一个操作系统，一个应用程序，一个存储设备）划分成多个虚拟资 源，也包括将多个资源（比如存储设备或服务器）整合成一个虚拟资源。 虚拟化技术是指实现虚拟化的具体的技术性手段和方法的集合性概念。 虚拟化技术根据对象可以分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等。 计算虚拟化可以分为操作系
32、统级虚拟化，应用程序级，和虚拟机管理器。 虚拟机管理器分为宿主虚拟机和客户虚拟机。 o相对与云计算的兄弟概念而言，云计算只是刚刚兴起。从 Google Trend 获取的信息我们可以看到，云计算在 2007: 云计算异军突起 年末才被该系统统计，并且一直处于上升趋势。而同时，网 格计算、效用计算、分布式计算的概念却呈现下降趋势。云 计算和虚拟化应该会在托管平台上有所作为，而主机租用已 经呈现下降趋势。 云计算对服务提供商意味着什 么o缩小主机规模o 提高资源利用率 o提高管理效率o 降低运维成本 o基础设施可以放置在低土地和能源成本的地区 o提供商业连续性服务 o提高服务水平o 复杂的体系结构
33、o 商业模式和理念的转变 云计算对于用户意味着什么o降低总体拥有成本o可能将应用的开发与基础设施维护相对分离 o可能将程序代码与物理资源分离 o不需要为一次性任务或罕见的负载状况准备大量设备 o按需扩展资源 o使应用具有高可用性o快速部署应用 o按使用付费 o云计算基础设施架构云计算基础设施平台一般分为以下几层：物理设施，虚 拟化，管理，服务提供。物理设施被虚拟化，提供一个灵活的 资源池体提高资源利用率。管理层负责物理资源和虚拟资源池 的管理、部署、监控、报警等。服务提供层组合管理层的功能 提供某种形式的服务 o云计算服务划分软件即服务（ Saas ） 一切皆服务（ Xaas ） 平台即服务（
34、 Paas ） 云计算化基础设施服务（ Iaas ） 云计算基础软件供应商（ Enabers) 硬件基础设施（ HW ） o云计算开源项目云计算基础设施管理项目： Enomalism, convirt, redhat genome, hyperVM, lxlabs, LN, OpenNEbula, reservoir-fp7, scalr, eucalyptus, ganeti, gplhost ， ovirt 。 o工具性项目 : oKenso, hyperic, virt-P2V 。云计算是什么o云计算是一场 IT 变革，是一场提高社会生产力的 IT 变革，是一场推动社会整体信息化的 IT
35、 变革，是一 系列具有相同核心特征的商业模式。o不是什么 o云计算不是一种商业模式，不是一种付费模式，不 是一种 IT 技术，不是一类 IT 产品，不是一种付费 模式，不是 SOA ，不是虚拟化或虚拟化软件，不 是简单地将购买变为租赁，不是分布式计算，不是 高性能计算，不是网格计算，不是软件即服务。 主要推动因素o虚拟化技术的快速发展o为什么是现在为什么会发生这场云计算变革？同所有的技术 变革一样，它是技术进步、需求推动、商业模式转 变共同推动的结果。o主要推动因素如下：o 互联网行业对 IT 基础设施的需求变化迅速 o企业对 IT 基础设施的需求快速增长o宽带网络的快速发展 oCPU 等硬件
36、的快速发展 o经济危机迫使用户降低总体拥有成本和减少一次性投入o少数云计算先行者已经获得一定成o市场对云计算商业模式逐渐认可 云计算对服务器和个人电脑领域的 影响o云计算变革将进一步加大服务器和个人电脑的差距。云计算 变革将继续保持不断提高服务器性能的需求，将使服务器的 性能按照摩尔定律发展，而同时云计算将是个人电脑的性能 需求不再无限提高。服务器同时还会提供对硬件虚拟化的更 好支持，提供更好的远程管理、节能管理支持。服务器在网 络和存储上的性能将会进一步提高。 因为个人电脑在保持灵活性、便捷性、廉价的原则下，将追 求性价比和适用，不再追去纯粹性能提升，也不会出现频繁 的硬件升级。个人电脑的硬
37、件和操作系统对网络的支持将更 加完善。 云计算对芯片制造商的影响o云计算变革，以及其对 IT 产业的影响，将迫使芯片制 造商发生如下改变： 处理器芯片厂商更好支持处理器虚拟化和存储管理 服务器网卡芯片将需要更好支持网络虚拟化 存储芯片将更好支持存储虚拟化和容量扩展 个人电脑和其他移动设备将采用对移动宽带网络支持更好的 无线接入芯片 云计算对基础设施外包服务的影响o基础设施服务商需要做的改变： 快速部署 缩小主机规模 提高资源利用率 提高管理效率 降低运维成本 基础设施可以放置在低土地和能源成本的地区 提供商业连续性服务 提高服务水平 复杂的体系结构 商业模式和理念的转变 o云计算对互联网应用的
38、影响由于采用云计算基础设施服务，服务器自 动扩展、存储资源无限扩展、数据库无限扩 展、负载均衡自动调整都将变为可能，构建 高负载的大型网络应用将变得更为容易，甚 至可能出现 Paas 服务商将大型网络应用的 部署和扩展变成若干个鼠标操作。随着云计 算基础设施服务的不断出现，整合基础设施 服务和应用开发平台的 Paas 服务商必然会 大量出现 oPaaS与SaaS都是侧重于服务，对厂商的服务能力有要求；而云计算更注重计算资源的共享。 云计算对传统桌面应用的运营的影响 o随着 Paas 和 Saas 的兴起，互联网应用将越来越丰 富，有些互联网应用将可以直接代替桌面应用。 未来 5 年，基于浏览器
39、的应用能代替 90% 的桌面应 用，但不是必须的。 通过远程桌面、桌面虚拟化等技术，所有的桌面应 用都可以放在互联网上，但不是必须的。 基于互联网的应用包括基于浏览器的应用，基于互 联网的应用最终会超过桌面应用， 8 年内，将达到 80 ： 20 的比例。 云计算对大型企业的 ITo大型企业的业务对云计算的使用将经过三个阶段 ：非关键业务使用公用云，关键业务使用混合云 ，关键业务使用公用云。 o部门的影 响 大型企业的 IT部门并不会因为使用云计算而大 幅减少雇员，云计算确实会带来成本的降低和管 理的便利，但也会出现更多的问题需要解决。 部门将能够更有效监控各业务和部 门对资源的消耗，甚至可以
40、进行内部结算，迫使 业务开发和运营部门更节约 IT 资源。 云计算操作系统可能出现o它将屏蔽各个云计算基础设施 服务的 API ，形成统一的云计算操作系统 API ，这套 API云计算对软件开发的影响 将由某个国际组织制定，但目前多个国际组织在试图主导 这套 API ，还无法确定哪一个会胜出。各个 Paas 商，或 者某些 Iaas 服务商会支持这套 API 自动扩展的分布式软件变得可能。软件自身根据自身的负 载状况，利用云计算操作系统 API 扩展各种基础设施资源 。 。 新的软件开发模式将出现：基于云计算操作系统的开发模 式。传统的内存扩展、内存缓存、服务器扩展、数据库扩 展、存储容量扩展
41、、备份等问题将不会成为应用开发人员 主要考虑的问题，这些问题将由 Paas 商和云计算操作系 统解决。 o云计算对软件销售模式的影响 o模式软件销售在 10 年内将超过基于授 权许可证的销售，基于授权许可证的销售将 主要存在于特殊行业中必须独占运营的软件 。 无论是开源软件、免费软件、私有软件，在软件免费和开源、服务收费的模式将持续增 长，并在 15 年内超过付费私有软件。 十年之后，都将以在线销售为主，云计算为 在线销售提供了极大的便利。 云计算对宽带运营商的影响 o宽带运营商将需要两次大的 网络设备升级，第一次发生在今后几年，主 要满足单签迅速发展的视频、社交等需求。 第二次发生在 5 年
42、以后，云计算变革将对宽 宽带运营商可能与 Iaas 服务商合作提供 Iaas 服务，但宽带运营商单独提供 Iaas 服务的尝 试将失败。带的速率、质量产生更大的需求。 o嵌入式设备的性能还需要不断提高，但不需要无限 提高，只要满足作为云计算客户端的性能需求即可: 云计算对嵌入式设备的影响 o智能家电都将接入互联网，人类将能通过互联网控 制家电。 o智能手机、手提电脑将主要使用云计算基础设施服 务。 o嵌入式设备接入互联网的规模将大大超过桌面电脑。 顺便说一句，移动运营商、移动终端制造商试图控 制移动互联网入口和内容的尝试将失败。 o计算如何改变人类社会云计算作为 IT 产业的第三次变革，将不仅
43、仅影 响 IT 产业，也将对人类社会产生深远影响，主要在 如下方面： 社会各行业信息化和智能化程度显著提高 人来社会将变成以信息为中心的社会 企业将信息系统视为基本条件 o企业的 IT 和信息系统将可以在不同的服务商之间迁 移。 将产生为创立企业提供全套 IT 和信息系统服务的公 司。 o工业流水线上需要的将不再是工人，而是传 嵌入式设备、传感器、人工智能设备将会广 泛应用于各个行业。 o社会各行业信息化和智能化程度显著 提高 企业将通过云计算基础设施管理各种嵌入式 设备、传感器、人工智能设备。o 机器人将能代替人进行各种危险性工作。 传感器、机械手等。 o各个社会组织和企业的主要活动将是通过互 联网进行。 o 每个人将拥有两个大脑：人体大脑和信息大 脑。 o人来社会将变成以信息为中心的 社会 无线宽带将取代移动通信。o网络将成为与电力、水一样重要的基础 设施。
