大数据时代基于物联网和云计算的地质信息化研究

肖飞

摘 要

随着计算机科学技术的快速发展，云计算机以及物联网技术已经在地质信息技术研究中获得到了广泛的应用。由于当前的大数据时代对于数据的需求更加广泛，而且物联网、云计算技术在日常生活和工作中应用相当广泛。尤其是在地质信息的测绘、管理、查询、储存、分析等领域应用逐渐增多。

【关键词】物联网 云计算 大数据时代 地质信息

1地质物联网的技术路线

物联网并不是当前社会现有技术的颠覆性革命，而是在现有的技术基础上有机结合并在地质领域中应用，物联网技术同样如此。根据目前地质调查领域日益提高的需求，这需要对GPS、WSN、RFID、Internet、网络服务、移动网络、数据交换、高性能计算、数据存储、信息融合等核心技术进行深入的研究和探讨，并将这些核心技术运用到地质工作中，从而形成一个完整的综合解决措施或方案。

物联网作为一个复杂而庞大的综合系统，涉及的领域和技术都比较多，但是其中的网络层、感知层、应用层是核心技术。感知层部署了各类的传感器、RFID等感知设备，对地质的触觉感知具有良好的作用；网络层和感知层可以进行单向或双向对话，网络层可以将感知层获取的各项数据传送给地质信息存储存综合处理中心，也可以将信息和指令发送给感知层的设备，保证其及时性的同时提高效率；应用层则是将网络层传输过来的各项地质参数或数据进行查询、处理、统计和分析，可以利用海量储存、高性能计算、IPv6等各种中间软件技术，开发出针对性的地质应用组件，开发出专用或者通用功能的软件，以满足日益提高的地质工作需求。对上述核心技术进行良好的利用可以形成高效的、准确的、智能的地质服务系统。

2 物联网地质信息资料管理技术实现

2.1 地质资料标识技术

对于物联网地质信息资料进行标识管理过程中需要经过分类、汇交整理之后进行资料登记入库，标识过程中需要对每档的地质资料进行登记，并贴上RFID标签。设置RFID时，可以为一档电子资料中的不同资本增加FRID，因此在实现借阅过程中满足借阅者一次借阅多本资料的情况。

2.2 地质资料借阅

对于地质资料的借阅要进行分档，增加RFID电子标签之后，则可以进行借阅；在归还地质资料的时候可以通过手持式或者固定的阅读器对RFID电子标签进行识别。

2.3 地质资料定位

传统的条形码对地质资料管理与RFID电子标签对地质资料管理的功能一样，但是传统的条形码则无法确定出某个编号内的地质资料。采用RFID电子标签对地质资料进行库存标记，既可以实现在库存盘点过程中可以确定某个地质资料是否在库中，而且还可以确定出地质资料的准确位置。

2.4 地质资料的理架和盘点

地质资料库存盘点是一项浩大的工程，工作量大，地质资料需要一份一份拆开进行手工核对，特别是对数万个资料进行整理时，耗费的人力、时间都很大，这不仅影响正常的工作，盘点的准确性还会受到影响。使用RFID地质资料就可以避免上述情况，可以实现自动、不拆盒、准确、高效的完成库存盘点。盘点的方式可以采用手持式、车载式、全自动式和车载自动式。手持式就是指盘点人员手持RFID阅读器对柜架一排一排、一层一层的进行扫架，通过RFID实现数据的核查和保存；车载式主要是应对高层柜架上的资料，将RFID阅读器放置在一个可旋转、可伸缩的小车上，管理人员边推小车边进行盘点工作；全自动式指的是在库房中多个节点设置阅读器并固定在指定的位置，每个阅读器负责一个区域的地质资料；车载自动式指将阅读器放置在一个智能的小车上，小车根据资料库的空间、编排自动寻址，以达到扫架的目的。

3 云计算的储存与实现

3.1 环境搭建

目前，利用本单位的TB级存储设备对云储存的环境进行搭建，利用HP、IBM等服务器生成储存池，实际的云储存设备主要是通过数据储存采用分区、快速文件、大型物理储存设备等方式，在进行数据访问时对各数据进行优化。除此之外，考虑到未来的发展趋势和未来对内、外提供服务，储存云主要分为了两个部分：一是私有储存云，二是共有储存云，其中的私有储存云主要对内进行服务，公共储存云主要对外进行服务。

3.2 地质云计算的平台设计

整个地质云计算平台主要通过GCCSC来管理，它是整个平台的核心，能构造出整个地质云计算的数据中心，并将平台的基础设备有效的串联起来，从而形成一个庞大的虚拟资源池，为整个地质学工作服务。通过SOA、WCF等对平台的资源进行管理，利用Web服务，基于HTTP或TCP等网络协议实现通信，非空间服务利用Web Services实现并发布，GIS服务器利用ArcGIS Server实现。无论是空间服务还是非空间服务，都统一的注册在GCCSC上，服务的内容包含有计算服务、数据服务等，计算服务可以是直接对后台数据进行访问，也可以是数据服务消费者，还可以是计算组件封装的以标准Web Services形式发布的新组件，数据服务可以实现对云存储的数据进行访问。GCCSC可以通过URI对不同粒度地学服务资源进行访问，服务中可以进行相互调用、聚合，包括了RIA技术的实现客户端连接GCCSC。通过REST、SOAP和其他的服务进行交互消费，使地质数据虚拟化，使数据可跨平台、跨语言、跨数据库共享和集成，从而形成一个庞大的数据中心。

4 结束语

经过本次对物联网、云计算的研究，认识了在大数据背景下采用信息技术更加便于管理，值得开发和应用。本文就针对物联网以及云计算技术在地质信息的应用上进行讨论，为他们在进行地质信息管理中提供相应的建议。

参考文献

[1]王书伟.大数据时代政府部门间信息资源共享策略研究[D].吉林大学，2013.

[2]姚琪.大数据在“智慧校园”中的价值研究[J]. 信息网络安全，2013，08：91-93.

[3]卢建军.基于物联网的工业化与信息化模式研究[J].西安邮电学院学报，2010，06：64-67.

作者单位

中石化江汉油田分公司勘探开发研究院 湖北省武汉市 430223endprint