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云计算的概念及关键技术范文1
关键词 情境感知服务 物联网 云计算 面向服务的架构
一、引言
情景感知服务如今广泛应用与现代服务的各个行业中，如智能家居、智慧城市、智能交通、智能旅游等，为人类的生产生活及工作带来便利，实现生活和工作智能化和智慧化。本文选取了情景感知服务的几个方面：体系架构、关键技术和面向服务的架构等进行了深入的探讨与分析。
二、情境感知的概念及定义
（一） 情境定义
情境是指能够表征一个实体的活动的信息[1]。情境信息包括与系统功能和用户行为密切相关的各种信息，例如用户的基本资料、位置、时间、自然环境、计算环境等。通过情境信息可以对当前所进行的活动给出一个综合判断。
（二）情境感知服务定义
根据服务对象所处情境的变化来为其提供准确的服务。过程包括：（1）通过传感器采集/感知被服务对象的情境信息；（2）根据情境信息分析判断被服务对象当前的状况；（3）选择并提供适当的业务服务。
三、情境感知体系架构
情境感知服务体系结构通常由：传感器层、情境感知引擎、存储库和业务服务层四个部分组成的：
（一）传感器层
在传感层中，一般包含了各种的情境信息组织。这些情境信息的来源可以是硬件和软件系统，也可以是指人（信息的使用者）。
（二）情境感知引擎
是情境感知引擎框架的核心，包括设备信息访问接口、轮询器、推理引擎、调用控制器和安全质量管理。
（三）存储库
它用于存储情境感知引擎所使到的情境信息模型、推理规则、配置模型和业务服务接口。
（四）业务服务层
在框架的这层中，它可以为信息使用者提供各种业务服务。它可以是万维网可以是万维网服务构成的，还可以是现实生活中的实体服务，如报警、医疗服务等。情境感知服务系统的执行步骤通常经过三个阶段来完成：对情境信息的采集、对情境信息的推理和进行业务服务的调用。
四、关键技术
如上文所述，一个情境感知服务通常先要获取情境信息（情境信息的采集），然后对信息进行处理（即情境信息的推理），最后为其再提供相应的服务（即进行业务服务的调用）。然而，要实现这些功能的要求，需要其它相关技术的支撑，这些技术包括：物联网、云计算和面向服务的体系架构。
（一）物联网技术
利用物联网技术可以把现实和信息世界进行整合，利用信息为现实世界服务，为信息采集、传递和服务决策提供强有力的技术支撑。有了这个基础，情境感知服务系统便可以通过实时获取到的情境感知信息进行相应的处理。系统根据这些信息，做出综合判断，触发由软件系统主动地为信息使用者提供所需要的信息服务 [1，2]。利用物联网的技术进行情境感知服务，可以给人们的生活带来很大的便利。通过情境感知服务系统，可以感知参加会议的与会代表和工作人员进入和离开会议室的情景变化，手机可以自动感知到地点和环境的变化，自己在正常模式和会议模式之间进行自动切换。
（二）云计算与云服务
云计算技术也是情境感知服务系统的一个关键的技术。它与物联网有所不同，它是一种通过互联网将共享的软硬件资源信息按需提供给计算机和其他设备进行计算的方式。云计算平台中，用户随时随地地借助于互联网获取“云”提供的服务，使用这些服务的时候，并不需要了解云计算是怎么工作的，也不需要知道云服务的过程。实际上，云计算中的“云”，它是一个比喻的说法。它是有无数台互联的计算机组成的，这些分散的计算机经过统一的资源管理和调度形成一个云平台，在这个平台中，用户可以利用网络在不同时间和不同地理位置上使用这个云平台的服务。通俗的说，对于用户来说，用户在使用云平台提供的服务就像使用水电样，不需要了解具体细节，只要按需使用即可。云计算平台上，提供了三个虚拟化的服务，分别是：基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。
（三）面向服务的架构
在情境感知服务系统框架中，信息服务的提供商可以单独为用户提供服务需要，而系统这时所要做的就是根据实际情境变化去调用服务。这种环境就要求系统的架构是比较松散的（松耦合的），而要构建这种环境，则通常采用面向服务的架构技术来构建情境感知服务系统[3]。因此，面向服务的架构是情境感知服务系统的重要的一项关键技术，它可以提供自包含、松耦合、可重用的服务。我们可以利用S0A思想，将异构的传感器封装为标准的情境感知服务，以屏蔽不同传感器的异构性；还可以对情境推理出来的服务进行组装，支持在情境变化时动态地为客户提供所需的业务服务。
五、 总 结
情境感知服务如今已广泛应用到了人们的生活、工作和学习中。它不仅为人们提供了一种智慧的生活方式包括家庭、社区、工作场所、旅行等各个方面，还给人们的生活带来便利和享受。
参考文献：
[1] Gu T， Wang XH， Pung HK， Zhang DQ. An ontologybased context model in intelligent environments In： Proceedings of Communication Networks and Distributed Systems Modeling and Simulation Conference， San Diego， CA， USA 2004： 270～275
云计算的概念及关键技术范文2
【关键词】云计算；电信运营商；资源池
0.引言
自云计算概念提出以来，云计算产业在中国得到政府机构、电信运营商和IT厂商的大力推动。从概念到技术再到应用现实的跨越式发展，可以说云计算将是继个人计算机、互联网后的又一次信息产业变革。
发展云计算对电信运营商的意义重大：首先，云计算作为3I交融的代表性领域，是各运营商向综合信息服务提供商成功转型的战略性选择之一。其次，采用云计算技术能有效利用资源，节能减排、降本增效，实现企业效益与社会效益的同步提升。同时，云计算有利于增强应用协同，丰富应用提供，增加用户粘性。最后，发展云计算也是电信运营商扩大产业影响力的重要手段。
1.电信领域的现状
1.1电信领域面临的问题
电信行业发展到今天，各类支撑系统已经日益复杂和庞大。电信设备厂商根据运营商定制的业务需求设计自己的解决方案，采用定制的软硬件和应用系统，不同系统之间通过标准协议互通。在这种模式下，形成了开放标准下封闭的产品体系。随着电信行业的发展和市场环境的变化，这种模式的弊端日益显现[1]：
（1）支撑系统和平台基本都是“烟囱化”建设，相互独立，无法实现资源共享，投资重复、建设成本高。
（2）按传统电信设备的设计方式，无论电信业务量有大小，设备始终运行，导致系统始终按最大容量耗能。
（3）业务平台分散，信息孤岛众多，不利于升级改造和新业务的开展，系统维护复杂。
（4）项目建设周期过长，对新业务的支撑进度相对缓慢，无法满足快速变化的市场需求。
为解决以上问题，迫切需要支撑系统采用新的技术和新的业务交付模式：云计算
1.2云计算概念及服务模式
云计算是一种将池化的集群计算能力通过互联网向内外部用户提供按需服务的互联网新业务，是传统 IT 领域和通信领域技术进步、需求推动和商业模式变化共同促进的结果，具有以网络为中心，以服务为提供方式，高扩展高可性、资源池化与透明化等四大特点，云计算的出现，使 IT 资源具备了可运营的条件。
云计算包括 IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务）、PaaS（Platform as a Service，平台即服务）、SaaS（Software as a Service，软件即服务）三种模式，各模式所涉及的核心技术存在较大差异。云计算的三个层次在技术上没有必然的联系，但从技术发展趋势和实践的角度看，这三个层次的关系将会越来越密切[2]。
（1）IaaS 为用户提供按需付费的弹性基础设施服务，其核心技术包括服务器、存储、网络、桌面虚拟化以及运营管理平台等。
（2）PaaS 通过开放的架构，为开发者提供端到端的一站式软件开发服务环境，其主要涉及 PaaS OS、应用引擎、业务能力开放和 PaaS 运营等技术。
（3）SaaS 是一种通过互联网提供软件的模式，核心技术主要包括多租户、元数据和 Web2.0 等云。
云计算的关键技术中，而PaaS的相关关键技术仍限定在特定领域， 需要在后续进行跟踪研究。SaaS与IaaS的相关技术已基本成熟，并有成功的商业化应用； IaaS比较适合电信运营商，下章节做重点介绍。
2.基于IaaS的电信运营管理平台
2.1 IaaS的基本抽象模型
电信基础设施包含服务器、储存系统。网络设备等。基础设施云改造就是通过云计算技术，将这些基础设施由独立的的硬件设备转化为资源池，资源池能够被多个上次业务共享，有统一的管理平台管理，这就是IaaS的概念[3]。图1是IaaS的基本抽象模型：
图1 IaaS的抽象模型
从IaaS的抽象模型中可以看出，首先对IT基础设施进行资源池化，也就是通过整理梳理IT基础设施，采用相应技术形成动态资源池，这是最基础的。第二，对资源池各种资源进行管理，诸如调度、监控、计量等，为服务打下基础。第三，交付给用户可用的服务包，一般用户通过网访问统一的服务界面，按照服务目录提供的相关服务包来选择并获得所需的服务。
2.2 IaaS的应用场景
IaaS是云计算应用中相对稳定和成熟的一种，其部署和应用特点鲜明，主要用于以下场景。
（1）共有服务：20世纪兴起的IDC（互联网数据中心）提供了大量的共有服务，例如主机租用、网络储存，仍然是IaaS的服务形态，也就是网络上提供服务器的租用、储存空间的租用等。但是IaaS提供的可以是各种资源的组合租用，用户可以临时形成自己的虚拟信息中心，包括服务器、储存、网络、操作系统、数据库等，而当工作完成后又可以释放这些资源[3]。
（2）企业私有服务：对于转型期的国内各企业来说，IaaS是直接有效的方式。
大中型企业可以将信息中心转化为IaaS服务商，形成自己的IaaS云计算服务。可以控制和降低总使用成本、提高交付质量、节省能耗与空间。
中小型企业可以将信息中心托管与IaaS服务商，形成虚拟的信息中心。经一次投入分解为分期付款，或者说将一次性投资转化为日常运营的成本支出，节约的资金可以重点投入业务运营，以支持公司的发展。
2.3运营管理平台功能及结构
作为IaaS的核心技术之一，虚拟化技术将CPU、内存、储存网络宽带等物理资源统一管理。实现了底层物理设备和上层操作系统、应用软件区耦合，而运营平台通过技术提供一个可控、可靠，可运营的服务提供环境，使IaaS服务提供商可以便捷的将基础资源以服务的方式提供给用户，其本质是实现了部署调度，运维管理和服务提供的自动化[4]。
总体上说，管理平台有两大功能：
（1）向下提供对物理设备（服务器、储存、网络），逻辑资源（计算机源、储存资源、网络资源和软件资源）的统一管理，监控部署调度和服务管理。
（2）向上将抽象出的各类逻辑资源通过交付的方式提供给不同类型的客户。
图2 运营管理平台结构示意图
图2为一个典型的运营平台管架构，主要由资源管理、资源监控、资源部署调度、服务管理、镜像管理、服务门户、业务接口、用户管理、4A管理、报表管理、安全管理和网络接口等模块组成。管理平台以业务网元的形式与BSS（业务支撑系统）进行数据交互，通过双向的同步方式保持用户和数据订购关系的一致性，同时管理平台将采集到的原始话单提供给BSS实现计费功能。另外，管理平台还需向网管支撑系（OSS）提供必要的管理控制信息，以达到总体监控和全局管理的目的[5]。
总体上来说，在平台架构中对资源池的搭建尤为重要，因为M电信公司要进行基于私有云的网上营业厅的建设，所以过程中要搭建资源池，下面章节重点介绍。
2.4资源池建设方案具体应遵循的原则
私有云资源池建设方案具体应遵循以下原则：
（1）资源池建设方案应符合集团公司的私有云相关规范，在集团私有云方案分析的基础上结合公司的实际需求进行资源池建设。
（2）资源池建设应与按公司现有维护职责匹配，建设两个资源池：网管资源池和支撑资源池。
（3）资源池建设应避免影响公司现有IT系统的稳定运行，在尊重公司现有IT系统网络架构和安全措施的基础上进行平滑过渡。
（4）资源池建设应与保护已有投资相结合，采取分阶段建设策略，一阶段新建资源池，二阶段将原有系统资源纳入到资源池进行统一管理。
2.5 IT资源池网络拓扑
以M某电信公司基于网上营业厅的资源是建设项目为例。工程新增两台以太网交换机Quidway S9303，单台配置3*48个千兆电口。将X86资源池服务器接入新增的两台以太网交换机Quidway S9303，再汇聚到核心交换机Cisco7609S，以节省核心交换机的端口资源。本期工程建设完成后，IT资源池网络拓扑图如下图3所示：
2.6主机方案
本期工程新增一框IBM HX5刀片服务器作为IT资源池服务器，单台配置为4×六核CPU /128GB内存/2×50GB SSD硬盘。
2.7存储方案
共用现有BSS系统二级磁盘阵列HPEVA8400（7TB可用空间）和2台BSS系统生产环境光纤交换机HP4/256SAN Director搭建IT资源池存储环境。
图3 IT资源池网络拓扑
本期工程新增两台光纤交换机HPStorageWorks8/80，单台配置8个光模块，将新增的两台光纤交换机HPStorageWorks8/80与生产环境SAN交换机HP Storage Works 4/256进行级联，IT资源池服务器均接入新增的光纤交换机HP Storage Works8/80上，以节省核心SAN交换机的端口资源。
2.8与传统资源池的对比
搭建M电信IT系统资源池，与传统IT系统相比，IT系统的云计算资源池具备以下优势：
（1）降低成本：采用以X86服务器为主的低成本标准计算和存储处理单元，提高通用性，有效降低系统建设和扩容成本
（2）提升资源利用率：云计算资源池可对上层应用实现多系统资源共享与按需分配，有效提高IT系统资源利用率和能耗效率
（3）实现系统快速部署：云计算资源池的自动化部署能力为新业务平台和IT系统发展提供快速实施和部署能力
（4）提高系统可扩展能力：云计算基于分布式技术实现Scale-out横向扩展能力。
3.结论
电信运营商拥有丰富的网络带宽资源、计算机软硬件资源，众多的固定用户及丰富的运营经验，在业务转型中具有天然的优势，进行内部实践，再扩展至互联网先推出易于实施、标准化程度高的服务，如基础资源服务等云计算技术发展到一定成熟度后再推出其他更高层次的服务。 [科]
【参考文献】
[1]刘秀霞，王锐成.云计算在电信支撑系统应用探讨[J].中小企业管理与科技，2011（27）：302-302.
[2]卢大勇，陆琪，姚继峰.白克利云计算白皮书，2009，1.
[3]刘天成，陈美，程青松.基于云计算实现电信业务平台集中承载[J].互联网天地，2013（1）.
云计算的概念及关键技术范文3
关键词：物联网；RFID；供需平衡
随着全球经济一体化进程加快，现代信息技术、射频识别技术、传感技术应用范围的不断扩展，在这样的背景下，物联网及其应用得到不断发展，正在成为经济、科技等社会发展的重要方面。传统的供需平衡方式存在着很多问题，这种简单、静态的供需管理方式已经保证企业各种资源的高效利用，管理效率低下。因此将物联网技术与供需平衡管理相结合，是当前研究的一个热点问题，通过物物感知，追踪产品，能够快速地实现供需平衡，有利于提高社会物流的快速分配。
1 物联网概念及关键技术
物联网的概念首先由美国麻省理工学院（MIT）的自动化识别实验室在1999年提出。
通过十余年的发展，对物联网基本可以定义为：通过无线射频识别（FRID）电子标签、无线传感器等信息传感设备，按传输协议，以有线和无线的方式把任何物品与互联网相连接，运用“云计算”等技术，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[3-6]。
1.1 RFID技术
1.2 无线传感器网络
无线传感器网络涉及到传感器技术、网络通信技术、无线传输技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术、微电子制造技术、软件编程技术等，是多学科高度交叉、新兴、前沿的一个热点研究领域。
2 物联网体系结构
物联网的体系结构大致认为有三层即感知层、网络层和应用层。
上图2是面向供应商的物联网网络拓扑结构，主要由RFID电子标签、读写器、天线、传感器、数据库服务器及信息系统等构成，企业内部通过建立局域网进行信息传递，RFID标签数据的读写主要通过无线网络完成，而企业间只要通过互联网与各种信息系统进行交互实现信息的共享。在RFID电子标签数据读取方面，可采用固定式和手持式两种读写器，其中手持式读写器采用802.11x无线网络进行通信。处于安全方面的考虑，RFID网络与企业局域网在物理上分开，通过交换机相连。
4 物联网发展前景
EPC物联网可广泛应用于供应链和物流、城市公共安全、工农业安全生产、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生和健康监测等多个领域，它正日益成为备受全球社会各界共同关注的热点和焦点。EPC物联网及移动泛在技术的发展，使得技术创新形态发生转变，以用户为中心、以社会实践为舞台，以人为本的创新形态正在显现，实际生活场景下的用户体验也被称为创新模式的精髓[7]。以用户体验为核心推动物联网健康发展，这将是EPC物联网未来发展的一个重要方向[2]。
参考文献：
[1]余雷，基于RFID电子标签的物联网物流管理系统[J].微计算机信息，2006，22（2）：233-235.
[2]张飞舟，样东凯，陈智.物联网技术导论[M].北京：电子工业出版社，2010：43-57.
[3]杜洪礼，吴隽，俞虹.物联网技术在企业供应链管理中的应用研究[J].物流科技，2011（03）：06-08.
[4]周.物联网概述[J].信息安全与通信保密.2011（10）：63-64，68.
[5]张铎，姚黎荣.畅想物联网供应链解决方案[J].中国自动识别技术，2011（03）：32-36.
[6]赵红梅.EPC物联网技术在供应链管理中应用研究[J].通信技术，2012（04）：57-59.
[7]黄广文.基于RFID和EPC物联网的水产品供应链追溯研究[D].华南理工大学，2011.
云计算的概念及关键技术范文4
关键词；人工智能；物联网应用；互联网
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0194-02
目前，物联网的定义已经从传感器网络逐渐发展到万物互联时代。随着万物互联时代的发展和信息量的逐步扩大，对物联网设备、信息和数据的处理、监控和分析将面临很大的问题。基于物联网应用的这些实际问题就需要开发一项核心技术。能够解决传统通信技术所擅长问题的基础上，进一步解决在物联网领域的实际应用问题。人工智能相关技术就是基于通信技术的研发基础上对物联网及其他网络的内在驱动力进行改善。人工智能相关软件的开发和应用为物联网提供了极大的网络能力、计算能力和存储能力。使网络具有独特的灵活性和运维性。本文就对面向物联网应用的人工智能相关技术的概念及应用情况做以下分析。
1 关于物联网技术的概念及物联网的应用发展
物联网泛指无处不在的末端设备和设施，通过无线或有线的通讯网络实现互联互通、应用大集成和基于云计算的SaaS营运模式等，在内网、专网和互联网的环境下采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控以及个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、运城监控和决策支持等等服务功能。以实现对万物的高效、节能和安全环保的管控一体化模式。
物联网技术是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫器等信息传感设备按照约定协议将任何物品和互联网进行连接，通过信息交换和通信的方式实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。物联网技术的应用在中国受到了极大的关注和重视，在网络迅速发展的未来世界中物联网技术的应用也将得到进一步的开发和广泛应用。
2人工智能的概念和相P技术分析
通俗讲，人工智能使对人的意识、思维的信息过程进行模拟，使基于人的思维而逐渐超越人的能力的一种概念。用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论和技术。人工智能是模拟人类智能方式以作出相应反应动作的智能机器，在实际生活中我们可以认识到的有机器人、语音识别、图像识别、自然语言识别和专家系统等等。人工智能的最终研究目标就是能够让机器胜任一些通常需要人类智能才能实现的复杂工作。人工智能在计算机领域得到了广泛的应用，并在机器人、经济政治决策、控制系统和仿真系统中得以应用。
人工智能技术主要包括智能化的问题求解、逻辑推理和定理证明、自然语言处理、智能信息检索技术和专家系统等等方面的应用技术。而人工智能技术的核心基础就是对自然语言的处理技术，也称之为自然语言理解技术。这项技术的开发和研究是人工智能能够在实践中得到应用和推广的基础。自然语言处理技术包括语义理解、机器翻译、语音识别、语音合成等。其中语音识别和语义理解的技术在现代化网络科技的飞速进步和发展中得到了更深层次的开发和利用。在语义理解技术实践应用的基础之上，相关技术领域对智能语音识别技术加强投入研发和应用，时智能语音识别系统在应用中得到广泛的提升和认可，并为通讯信息的识别、应用和处理奠定了基础，成为信息网络时展的重要核心技术。
3物联网应用与人工智能相结合的技术分析
基于对物联网概念的了解以及对人工智能相关技术的分析，将人工智能相关技术应用到物联网领域，可以有效加强其内部驱动力和信息处理能力。物联网应用与人工智能相结合的技术有以下几种。
3.1物联网的核心关键技术
基于物联网的应用范围和技术应用概念，物联网的核心关键技术包括RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。RFID技术主要是实现物品的自动识别功能。传感器技术主要是负责接收物品的识别信息和内容，对信息进行处理和识别等活动。无线网络技术即包括远距离无线连接全球语音和数据网络，也包括近距离的蓝牙技术和红外线技术。人工智能技术是研究使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为的技术。主要负责将物品的识别信息内容进行智能分析实现计算机自动处理技术。而云计算激素则是对物联网的海量信息进行存储和计算的应用技术。
3.2基于物联网应用的人工智能发展技术
基于物联网的相关核心技术，随着科技的进步和人类思维模式的发展，人类对于未来的构想也指引者人类社会科技和文明的迅速发展。针对于物联网应用的人工智能未来发展的技术，包括自动驾驶技术、3D全息投影技术和视网膜屏幕技术等等。这些技术在深度的研发和初步实践的基础上，对人工智能相关技术做了相应的完善和提升，将智能语音识别、视觉识别和智能操作技术都做了进一步改善，在原有智能操作的基础上将整体变得更加自动化和智能化。这些人工智能技术也是和物联网紧密结合的应用技术。
1）自动驾驶技术的结构包括视频摄像头、雷达传感器和激光测距器等，这些设备能够对周围的交通情况进行全面了解，通过地图对道路进行智能导航，通过谷歌的数据中心来处理和识别汽车收集的大量信息，通过对信息识别和分析，对道路进行精准导航，从而实现自动驾驶的目的。汽车的自动驾驶技术也是物联网技术应用之一。尽管这项技术还正在初步实验阶段，但也展示了人类智能和计算机技术相结合的交通方式对社会发展的积极作用。
2）3D全息投影技术；3D全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像，体验者无需佩戴3D眼睛就可以立体的虚拟任务。3S动漫正式利用这种全新的技术改变了人们对传统舞台的声光电技术的审美态度。3D全息立体投影技术是将不同角度影像投影到进口的MP全息投影膜上，以各种角度呈现立体观影效果。此技术的应用主要是汽车服装会、舞台节目、互动、酒吧娱乐、场所互动投影等等。这项技术的实现将智能化更加贴近实际生活。让我们突破传统的视觉和听觉模式，接收未来更加智能化和多元化的技术创新。
3）视网膜屏幕技术；视网膜屏幕是一种具备超高像素密度的液晶屏，可以将960×640的分辨率压缩到一个3.5英寸的显示屏内。使屏幕像素高达326像素/英寸。已经超越了人类肉眼的辨别极限。此技术的应用更加提升了人们对品质的需求。这也是人工智能技术在物联网领域的发展应用前景。
4结束语
综上所述，在网络时代，人工智能技术的发展得到了更大的扩展空间，在技术提升和新思路开发的过程中，人工智能的相关技术在物联网领域的应用和实践成为提升人工智能技术，改善未来智能化应用的重要依据。人工智能将物联网和互联网融合的大数据进行智能化分析，以实现物联网应用的便捷、普及和推广。所以，面向物联网应用的人工智能相关技术在未来将具有更加广泛的研发和应用前景。
参考文献：
[1] 杨震，杨宁，徐敏捷.面向物联网应用的人工智能相关技术研究[J].电信技术，2016（5）：16-19，23.
[2] 徐杨，王晓峰，何清漪.物联网环境下多智能体决策信息支持技术[J].软件学报，2014（10）：2325-2345.
[3] 沈苏彬，范曲立，宗平，等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报：自然科学版，2009（6）：1-11.
云计算的概念及关键技术范文5
关键词：智能天线 无线通信 数字波束形成 自适应
中图分类号：TN929.533 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0213-02
天线是无线通信设备的必备元件之一，无线信号通过通信天线实现电磁波的发射与接收。随着通信技术的发展，用户对通信元件部件的要求也越来越高。智能天线正是适应现代通信发展而产生的，它能增加系统容量，提高频谱利用率使有限的频带容纳更多的用户从而使通信性能指标大幅提高。智能天线现已应用于卫星通信及军事通信等系统。
1、智能天线的概念及原理
智能天线是从自适应天线发展而来的，因此，智能天线有着与自适应天线相类似的结构（如图1），它们的工作原理基本相同，但是两者又有明显区别：自适应天线主要应用于干扰信号强度大而数量少的场合如抵消雷达系统的干扰；智能天线主要基于抵消幅度较小数量庞大的多径干扰，比如城市地表传播，在信号处理中它们的差异产生了各自的特色。从工作原理及其结构来说，智能天线是由一个天线阵列和一组波束形成网络(亦称聚束网络)联合构成的系统。
在移动通信系统中，天线阵列通常采用直线阵列与平面阵列两种形式。确定天线阵列的形式后，天线单元的选择非常关键。天线单元不仅要达到本身的性能指标，还必须具有单元之间互耦小、一致性高及加工方便的特点。
以智能天线发射过程为例：不妨设待发射M维S1(t)，S2(t)……SM(t)集合为S(t)=[S1(t)，S2(t)…SM(t)]T，智能天线阵列的方向性函数为fN(θ)，fN(θ)的取值根据阵列选择而确定。再在N×M矩阵网络中实现复数加权系数W加权，得到一个N维的阵列输出信号：
X(t)=W×S(t) (1)
其中，X(t)=[X1(t)，X2(t)…XN(t)]T
则可得到X(t)在天线远区产生的场强：
E(θ,t)=∑XN(t)・fN(θ) (2)
智能天线用于接收信侧的工作原理与发送信侧的工作原理一致，结构相似。
当需将信号SM(t)发向接收方,只需修改W（即加权网络加权系数）为WNM即可实现该信号的辐射方向性图，即：
2、智能天线关键技术
信号处理是智能天线结构的关键技术，主要完成射频、中频阵列处理和数字波束形成两样功能。其中进行射频、中频阵列处理的目的是获得空间信号的参数，这些参数主要包括信号数、信号来向、信号调制方式及频率等，信号来向对于实现空分多址和自适应抑制干扰有着重要作用。下面分别说明射频、中频、数字波束形成。
2.1 射频部分
射频部分包括有阵列天线与高频处理。由第2节我们知道天线单元的选择是很重要，除了必须满足系统提出的频带、驻波比、增益、极化等性能指标外，在实际中还要做到单元间的互耦小、高度一致与加工方便等，目前广泛应用的是微带天线。高频处理主要是指对接收或发射信号进行放大来满足A /D变换或发射功率的要求，高频放大信号、变频和A/D转换等功能以形成数字信号这部分功能由接收通道及数据采集部分完成。目前，受制于A/D器件抽样速率，不能直接对高射频信号和微波信号进行采样，必须降低采样速率，对信号进行下变频处理，考虑到智能天线对误差非常敏感，还要保证射频部分各个支路幅度和相位一致。
2.2 中频部分
目前，受数字器件水平的限制，还未能对天线单元的微波信号直接采样，中频阵列处理较为常用的办法是先利用下变频器将微波高频信号转换成中频，然后使该支路的模拟信号经由滤波和放大进行中频处理，最后再对它进行采样，典型的实现方法有以下两种，如图2及图3所示。
图2描述的是双下变频单路接收机实现方法，高频信号通过混频器变换成中频信号；为调节各支路间相位与幅度的不一致而使用均衡器。双下变频单路接收机降低了A/D变换器采样速率的要求，接收机整体增益分配更加灵活。图3描述的是直接采样单路接收机实现方法，因使用更快速率的A/D变换器和其他一些辅数字器件，采用直接以中频对信号进行采样的方式来解决信道中两路信号的适配问题。
2.3 数字波束形成部分
数字波束形成是智能天线关键技术的核心，系统需要一个基准信号，工作时利用射频中频高分辨率侧向算法获得通信基准信号，有A/D转换器转换成数字信号，处理后形成所需波束。这个过程需要有高速率数字信号处理芯片对其进行硬件支持。
数字波束形成在软件上利用收敛快、精度高的自适应算法来调整加权系数。目前在通信领域研究的算法主要有：LMS及其改进算法RLS、SMI和CMA等。
基于特征值分解的自适应数字波束形成算法越来越受到重视，它不仅能很好地与超分辨测向算法进行统一，还能自动校正通道不匹配、阵元位置偏差等因素所产生的误差，但是其缺点是计算量较大。由于移动通信环境非常复杂，各种算法都有其优缺点，需要相互并用才能取长补短,使系统的性能最佳。
3、智能天线在无线通信中的应用
移动通信蜂窝小区正在向着微型化、智能化的方向发展。基站距将变的更小，分布也更加广泛，波束跟踪则更加需要智能化、实时化。基站配置也将更灵活，智能天线的波束形成技术将在改善地面电波传播质量和降低成本上发挥重要作用。
智能天线技术集合了多种通信知识，包括自适应技术、微波传输技术、信号检测与信号处理等，综合性要求很高。智能天线技术可以充分利用无线资源的空间可分性，提高无线通信系统对资源的利用率，并从根本上提升系统容量。经过多年发展，智能天线已从当初单一的军事应用逐步进入民用通信应用领域，但应该承认移动通信和个人通信应用智能天线的难度较大，其原因在于移动的多用户、电波传播的多路径等因素造成了信号动态捕获与跟踪的难度，移动通信和个人通信中智能天线应用较晚，而无线接入系统尤其是固定式无线接入系统却较早应用。综上所述，智能天线真正运用于个人无线通信系统还有很长的路要走，但可以预见其在将来能够大放异彩。
参考文献
[1]程海云.浅谈智能天线的原理及应用[J].中国高新技术企业,2008(01).
[2]滕碧红.浅析智能天线技术与多天线技术[J].科技信息(学术研究),2009(17)
[3]陈善继.智能天线在移动通信中的应用研究[J].科技信息(学术研究),2008(26).
云计算的概念及关键技术范文6
关键词：云时代；网络技术；数据技术
1数据中心的发展
传统的数据中心是由传统机房发展而来的，采用传统的网络和IT设备部署模式，基于烟囱式的建设模式，为每个业务系统采购一套独立的硬件资源。随着各个单位和企业信息化建设的不断发展，逐渐形成了规模化的数据中心基础设施，实现了IT资源的集中管理和解决了容灾问题。随着业务的快速发展，数据中心IT基础设施不断扩展。为提升IT架构的灵活性和数据中心各类资源的利用率，虚拟化技术在数据中心得到了广泛应用。虚拟化屏蔽了物理设备的异构性，使得数据中心的IT设施的灵活性大幅提升，同时也降低了数据中心的能耗。随着云计算、虚拟化等技术的迅猛发展，对数据中心在资源调度部署、管理效率、安全性、稳定性等方面提出了巨大挑战，基于云计算的数据中心已成为所有IT建设的重点和核心。
2云计算对数据中心网络架构的影响
维基百科对云计算的定义是：云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业提供按需即取的计算。云计算数据中心的关键技术是虚拟化和自动化。在这个两个技术的影响下，网络结构发生了巨大的变化。它将是一个以10G级以太网为接入和T级以太网为核心、数据网和存储网相互融合、支持虚拟交换、开放、可编程的网络。
3云计算数据中心网络技术研究
（1）设计原则。云计算的数据中心网络必须基于国际标准和国家标准，包括IEEE制定的支撑虚拟机边缘接入的802.1Qbg、802.1Qbh等技术标准，以解决云计算带来的虚拟机感知、控制以及网络边界等问题；同时能够按照业务的不断发展，快速的对网络资源进行扩容，满足用户对计算、存储以及网络资源进行分配调整的需求。（2）通道虚拟化技术。通常是指对物理网络及其组件进行抽象，虚拟化出具有独立的数据路径通道的逻辑网络，主要通过VLAN、QINQ、Multi-VRF、MPLS-VPN等技术实现。（3）网络设备虚拟化技术。随着云计算的高速发展，网络设备虚拟化技术应运而生。网络设备虚拟化技术是将物理上独立的多台设备整合成一台单一逻辑上的虚拟设备，或者将一台设备虚拟化成多台逻辑上独立的虚拟设备，前者是多虚一技术，后者是一虚多技术。各大网络设备厂商在2009年先后推出了虚拟化解决方案。H3C提出了专有的设备虚拟化技术IRF（IntelligentResilientFramework，即智能弹性架构），它可将实际物理设备虚拟化为逻辑设备供用户使用。而目前的IRF2.0还是一种将多个设备虚拟为单一设备使用的通用虚拟化技术，此技术已经应用于高、中、低端多个系列的交换机设备，而且通过IRF2.0技术形成的虚拟设备具有更高的扩展性、可靠性及性能。华为公司提出了CSS（ClusterSwitchSystem，集换机系统）技术，把多台支持集群的交换机链接起来，从而组成一台更大的交换机。思科公司提出了虚拟交换系统VSS就是一种典型的网络虚拟化技术，它实现了将多台思科交换机虚拟成单台交换机，使设备可用的端口数量、转发能力、性能规格都倍增。（4）网络功能虚拟化技术。网络功能虚拟化技术是利用IT虚拟化技术，将现有的各类网络设备功能整合进标准的工业IT设备，使传统网络的网元功能可以运行在标准的服务器硬件之上。其代表技术有：a.叠加组网技术，其中VXLAN技术应用最广泛；b.虚拟化资源调度技术，包括虚拟化流量调度技术，业务链调度技术。c.虚拟化集群技术，包括同构、异构虚拟集群技术。（5）基于SDN的网络虚拟化。SDN改变了传统网络架构的控制模式，将网络分为控制层（ControlPlane）和数据层（DataPlane）。网络的管理权限交给了控制层的控制器软件，通过OpenFlow传输通道，统一下达命令给数据层设备。数据层设备仅依靠控制层的命令转发数据包。SDN技术极大地推动了网络功能虚拟化的发展进程。这个两者之间是互利的，但又非相互依赖。网络功能可以在没有SDN的配合下实现虚拟化和部署，SDN也同样如此，可以独立实现。网络功能虚拟化与软件定义网络是高度互补，但并不完全相互依赖。网络功能虚拟化可以无需SDN独立实施，不过，这两个概念及方案是可以配合使用，并能获得潜在的叠加增值效应。SDN有三种主流实现方式，分别是OpenFlow组织主导的开源软件（包括Google，IBM，Citrix等公司支持），思科主导的应用中心基础设施（ApplicationCentricInfrastructure，ACI），以及VMware主导的NSX。
4云时代下数据中心对网络的需求
（1）支持服务器虚拟化和资源自动化迁移。为了解决单一物理服务器利用率较低，服务器虚拟化技术应运而生。它使得单台物理服务器可以被虚拟成多台应用服务器，大大提高了物理服务器的使用效率。同时，虚拟服务器的迁移不再涉及物理上的搬迁。网络层面要支持迁移时用户的相关业务不中断，并且可以根据资源的利用情况动态的、自动化的完成迁移。（2）提供更高的网络承载性能。通过服务器虚拟化技术使服务器的利用率从20%提高到80%，由此带来的服务器端口的流量也将大幅提升。这就要求数据中心能够提供更高的网络承载性能和网络可靠性。（3）支持多租户，网络的规模可弹性伸缩。针对不同租户的业务，可以快速配置和创建相互隔离且满足特定QoS需求的虚拟网络。同时，根据多租户带来了网络数据吞吐量的急速增加，及时调整网络拓扑结构以构建无阻塞网络，实现服务器快速接入。（4）支持虚拟机之间网络流量监控和访问控制。由于采用的服务器虚拟化技术，在某一物理服务器上运行的虚机之间的通讯流量只在此服务器内部产生，不在经过传统的网络设备。云计算数据中心网络应具有虚拟感知的能力，对这部分通讯流量进行监控，同时通过虚拟防火墙等技术实现虚机之间的访问防护，阻止各种恶意流量。（5）网络自动化敏捷部署。通过高效的网络部署实现面向业务的网络自动化部署，支撑网络策略快速调整，提升业务上线周期。（6）弹性可扩展的大二层网络，跨数据中心链路调优。针对云计算的可迁移、可复制特点，云计算数据中心网络应支持大二层的组网，支持虚拟机在数据中心内和跨数据中心之间迁移前后的IP地址保持一致，保障业务的连续性。