浅析面向大数据的滑坡感知物联网

胡家磊

摘    要： 随着物联网的应用，传统的数据存储分析方法已经无法适用海量数据的实时分析，为此如何在感知物联网下使用大数据处理分析实时数据是一个重要论题。

关键词： 大数据    物联网    山体感知    数据分析处理

1.大数据的概述

大数据的概念起源于阿尔文·托夫勒在《第三次浪潮》中提出“大数据”一词。直到最近几年，由世界著名的咨询公司麦肯锡正式向世界提出“我们的大数据时代已经来临了”。政府与信息行业迅速以最高热情投入研究过程中。汇聚各种知识与信息的图书馆集合了信息新技术和新理念的前沿。在美国等发达国家，大数据已经充分被应用在交通、地质等重要的领域中。

大数据的提出已经有相当长的时间，但一直没有一个准确的定义规定什么是大数据，在行业内一般有两种比较被大家认可的说法：一是数据的种类需要至少两种以上和容量在100TB以上。并且这些数据是实时和高速的，或者由小数据缓慢构成的大规模数据，但每年数据的增长是上年数量的160倍。二是收集、管理和處理数据的时间已经远远超出可容忍时间的数据集。

政府近年来重点关注道路交通山体滑坡的安全问题。交通信息化在我国至今仍然处于薄弱环节，国内处于山区的省份正在探索建设信息化感知系统，通过研究桥梁物联网技术、隧道物联网技术等，解决道路交通安全标志准用产品和山体检测全程监控等问题，全面提高山体和道路的安全保障。

2.山体感知物联网中的大数据

在山体检测实现综合自动化检测之前，大多数的山体检测仅仅是通过近期的雨量和山体密度等数据进行安全检测，数据采集量非常有限。综合自动化检测能有效提高山体和山间道路安全的有效手段，对提高道路的正常通行、安全水平、地质灾害预测预报有重要作用。而感知物联网的出现，将各类传感器直接埋入需要检测的位置上，不仅可以对以往的检测项目继续检测，而且可以对山体内部岩石的孔隙度、导电性、含水量、岩石之间的挤压变形程度、山体岩石的垂直位移情况和水平位移情况进行监控。

因此传感器瞬间产生的实时数据非常庞大，导致山体检测时的数据产生井喷、爆炸式的增长。山体感知物联网系统以山体检测综合检测平台为主题，采用光传感技术实现。三维空间是数据产生爆炸式爆发的根源，涉及三个方面：一是大量同类型传感器产生的同类型数据;二是数据产生的速度逐步提高;三是不断出现的新型数据类型。由此可见，在数据急剧增加的势头下，数据膨胀的速度会越来越快，必须采取新的数据处理方式，使用大数据的方法应对快速增长的数据量。

3.大数据在山体感知物联网中的应用

与传统的数据处理方式相类似，大数据的处理要经过数据采集、存储、挖掘分析、显示、实时处理等。

3.1数据采集

数据是大数据的基础，这些数据以种类繁多、结构多样、数量庞大为特征。在分析数据时理论上是数据量越大越好，但在实际工作中却不一定，数据量的庞大意味着其中掺杂大量受到干扰后的数据，这些数据在分析的过程中不仅起不到作用，反而会极大地影响数据分析的精确度，甚至会直接导致正确的数据被淹没，造成完全错误的结果。所以，在处理数据时应先把冗余和歧义数据剔除掉，剩下和应用有关的数据，再锁定有价值的数据进行应用分析，得出正确结论。在山体感知物联网系统中，我们要重点关注的是山体的构成材质，含水量、孔隙度、导电度、温度、垂直方向的位移抖动等诸多影响山体结构的因素，数据量庞大，加之环境复杂，对数据的干扰因素众多，很可能在采集的时候数据就已经被干扰成错误数据，因此要采用实时数据采集方式，降低数据被干扰率，这么做直接导致数据量急速膨胀，加大数据采集难度。

3.2存储数据

数据作为一种资源，非常宝贵，经过传感器不间断的采集后，数据要在第一时间压入数据库中，以备后面分析时调用。

3.3分析数据

经过采集和存储之后，数据已经准备就绪，下一步就是对数据的分析。这一环节在整个感知系统中都是相当关键的步骤。当原始数据存储在数据库中时，并不具备实际意义，只有把原始数据中与应用相关的信息筛选出来进一步分析才能得到有效的数据，对其再精确分析后得到有价值的结果，从而实现海量数据的价值。对于感知山体物联网，这一过程相当重要，如果数据采集设备将数据已经实时采集，但是数据不能被及时正确地分析出来，就无法做出及时预警，这样会带来不可估量的损失。现阶段，行业内尚未研发出一种实时、高效的数据分析方法，大数据的分析方法有待进一步探讨。

3.4显示数据

通过分析后的数据存于处理机的内存中，无法被使用者直接认知，需要通过数据显示成可读可见的形式向用户展示分析结果。在山体感知物联网中，系统分析后的结果以警报形式输出，以便公路和山体检测人员及时准确地做出应变。

3.5数据实时处理

数据处理的实时性包含三个环节的实时处理，即数据的实时获取、实时分析和实时绘制。三个环节的共同效率决定了系统的实时性。在山体感知物联网系统中，海量数据需要在极短时间内获取结果，以确保相关的结果能够及时准确、客观地反映给使用者，过时的数据结果往往都是带来灾难性的后果。因此，山体感知物联网对系统数据分析的实时性要求非常高。

4.结语

通过分析海量数据的关联性预测事物的发展方向是大数据应用的主要方向，是人们通过现有数据创造性认识新知识和创造新价值的过程。随着各类传感器的普及和网络的提速，对数据的实时采集已不成问题，但在数据分析方面我国仍处于起步阶段，数据的实时分析是系统的最大瓶颈，如何提高数据的分析处理速度是大数据在山体感知物联网中的热点问题。

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