基于云计算的物联网数据挖掘模式的构建

张　虎

（江海职业技术学院，江苏 扬州 225001）

基于云计算的物联网数据挖掘模式的构建

张虎

（江海职业技术学院，江苏 扬州 225001）

科技的不断发展和互联网技术的不断进步使得物联网给人类的联通需求提供了更多的帮助，同时也对该项技术对数据挖掘的模式提出了更高要求。而传统的数据挖掘显然已经无法满足物联网的发展要求。基于此，利用云计算技术衍生出来的物联网数据挖掘受到了更广泛的关注。

云计算；物联网；数据挖掘模式；模式构建

随着互联网技术的不断发展，经济发展的步伐也日益加快，利用互联网技术所构建起来的物与物之间的联系即为“物联网”。然而，在实际应用过程中，物联网其实含有两层意思，一层意思是使用互联网的主体可以是任何物品，而不再限于人和服务器的关系；另一层意思是物联网作为互联网的延伸和发展，与互联网之间存在同质性。无论怎样解释，物联网发展与运用都说明了技术的进步和社会的发展，而在这个过程中，另一个概念也被明确提出来，即云计算，在物联网的使用中，云计算的作用至关重要。云计算，即对信息的虚拟化储存与计算，可以在互联网平台上，规整各种信息，从而形成多个数据和计算中心。

1　相关概念阐述

1.1云计算

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。具体来说，通过云计算，可以将计算任务根据实际情况，合理、科学地分配给不同的计算机，由这些计算机合作，同时完成计算任务，任务过程即完成数据并行、分布和网格等处理，并根据计算要求，进行具体的信息转换。云计算技术发展至今，基本可以仅通过一台电脑或者一部手机进行复杂而大型的计算任务，并且能够保证信息和数据的高度安全，进而既可以大量地存储信息和数据，又可以有效防治病毒的入侵。具体来说，云计算可以让用户瞬时体验到10万亿次/秒的运算能力，如此强大的计算能力使得模拟核爆炸、预测市场发展趋势都变成了可能，在现实生活中，用户可以随时随地通过PC端、移动端等接入到云计算的数据中心，并按照自己的运算需求运算出想要的结果。当前云计算核心算法主要有8个算法，分别是FO软件开发算法、无限分层处理算法、文字信息结构树构造算法、IP地址结构树算法、互联网架构设计算法、多维复杂空间软件架构算法、多维复杂空间数据结构管理算法、构建内容中心网络算法等。比如云计算农村数据服务平台中的果业数据服务平台，只用了几百行代码，就完成了传统软件开发需要几十万行代码的软件系统。由此可知，通过云计算技术，用户可以更好地储存和管理海量的信息和数据，而其发展速度也受到了广大专家和学者的关注。

1.2物联网

物联网是一种从互联网衍生而来的网络，包含大量节点表示的实物对象。物联网是新时代的网络革命，合理利用网络传感器、大型服务器和计算机等设备进行网络工作，集各种新兴技术、手段于一身，主要包括：传感器、定位、移动技术等，物联网将实现智能技术和通信技术为发展目标，从而实现通信的高效率。在实际发展过程中，物联网具有较强的广博性，可以接入不同类型的终端设备，能够采集大量信息和数据，但是无论是数据、信息，还是格式、类型的复杂程度很高，因此，传统的互联网数据挖掘方法是并不适于物联网使用。由此，云计算被广泛地应用于物联网数据挖掘过程中，不仅使云计算得到了更好的发展，也能够更好地开发物联网。

2　云计算与物联网的关系分析

云计算技术对于物联网发展来讲，意义重大，二者相辅相成、互相促进。而云计算技术作为物联网发展的前提和基础条件，需要得到更快速的发展和更广泛的关注。首先，物联网快速发展的核心是云计算技术，通过云计算分析和管理物联网上的各种物品，进而建设物联网，如：数据传输通道、各种电子元器件和物联网技术的处理能力等，此过程需要得到云计算的帮助，才能使物联网的处理能力更加有效率；其次，云计算技术加快了互联网与物联网的相互结合与相互连接，从而创新商业模式［1］。具体说来，物联网就是利用通信技术将传感器和人员、物质等以新方式联接起来，联通人物、物物，以形成信息化网络，作为互联网的延伸，物联网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都是个性化和私有化的。云计算与物联网的融合与渗透，给人类带来了更大的便利，同时也加速了互联网技术的发展。

3　物联网数据挖掘的关键问题

3.1物联网数据的特点

首先，数据量极大。在物联网的整体系统中，有很多传感器设备和监控终端同时起作用，它们根据用户需求不停地传送数据到物联网的数据中心。同时，物联网数据中心接受并储存这些数据和指令，从而完成对象跟踪、对象监控、数据统计、数据分析和数据挖掘等流程。可见，物联网数据量大的特点在物联网系统的数据挖掘过程中被体现出来。

其次，数据类型复杂。物联网多元化的监控对象决定了其所采集的信息类型也是复杂的，例如：根据森林情况的信息类型要关注的是有无森林火灾的发生，但是根据交通情况的信息类型则是主要关注视频信息的采集。因此，物联网的数据类型是复杂而多样的。

第三，异构性。物联网的运行需要多个传感设备和终端设备共同完成，其采集的数据要根据用户的不同要求以不同格式和语义记录下来，由此极大地增加了物联网数据的挖掘难度［2］。

第四，数据挖掘的动态性。物联网传感器终端在运行过程中呈现出明显的非静态性，数据无时无刻都会进入、移出传感器终端。当物联网数据进入传感器终端时，传感器所采集的数据同时被记录在数据库当中，当数据移出物联网传感器时，此时传输中的数据将被阻隔在数据库之外。由此，传感器数据的不断进入和移出必然会同时给数据库的增加相应的工作量。

3.2物联网对数据挖掘的要求

第一，数据挖掘实时而高效。物联网系统的正常运行，离不开控制端口的运行，根据物联网系统的实时情况，控制端口完成数据的分析并同时间完成运算处理，要求这样的流程被高效率完成。因此，这就使得物联网对数据挖掘模式的要求逐渐提高。

第二，物联网对数据的分布式挖掘。根据实际情况完成数据的挖掘，才能保证物联网系统的正常运行。而物联网系统中的设备类型多样，且运算数据复制，决定了物联网挖掘数据是呈分布态势的。

第三，物联网挖掘数据的质量控制。无论物联网采用怎样的方式完成对数据的挖掘，最终数据的真实性是必须要考虑的，因此，需要注意对数据质量的控制。因此，需要系统对数据来源、媒体传送、存储和管理格式、模态多样化等几个方面进行妥善考虑［3］。

4　云计算视角下，物联网数据挖掘模式构建需要解决的问题

4.1正确选择数据算法

物联网系统的高速运行离不开高效率的数据挖掘，那么就必须要选择科学、合理、正确的运算方法以及并行策略。因此，根据调节参数和运算速度的具体要求，设计并选择有效的算法十分必要，并要求算法能够适应物联网不同的需求。

4.2物联网数据挖掘的不确定性

在云计算的视角下，物联网数据挖掘过程中需要解决的最大问题就是要面对各种情况的不确定性［4］。例如：挖掘数据时，规定任务、采集数据、处理运算、选择挖掘方法等都存在着一定的不确定性。由此可以看出，在整个数据挖掘和处理的过程中，都是贯穿着不确定性的，给物联网数据挖掘造成了一定的难度。

5　基于云计算的物联网数据挖掘模式构建的具体应用

5.1账户管理系统

账户管理系统是物联网的重要组成部分，其功能主要是监控物联网用户的实际使用过程，并详细记录用户账户的每一步具体收入和支出，作为平台的最基本部分，将功能细化可以概括为：支出、收入、余额、历史记录。其中，支出的记录是详细记录用户的每一项付费服务；收入的记录则是利用平台数据资源，按照算法计算收入账目和报酬；余额记录则记录支出与收入间的实际差额；而历史记录就是将用户的每一项操作都如实记录下来。

5.2数据管理系统

顾名思义，数据管理系统就是为互联网用户提供数据管理的系统，该系统的主要功能就是为用户提供有效管理。在云计算技术的支持下，数据管理系统可以为用户提供周到的数据服务，针对用户购买、持有、出售等行为所产生的数据都可以进行系统的管理，而且在记录中还能够细化到每一个时间点和数据名称。此外，用户还能够自行在出售前将具有敏感属性的信息剔除，从而保护自己的隐私信息。

5.3数据挖掘系统

数据挖掘系统可谓是物联网平台中最基本、最核心的部分，也是专业性是最强的系统部分，能够为整体平台提供一站式的服务，给用户提供数据挖掘和数据处理的服务，并将挖掘结果报告及时发送给用户。反之，用户也可以通过这一系统功能自行挖掘和获取自己需要的数据。同时，还可以利用物联网平台，根据云计算技术设计具体算法，以进行具体的数据挖掘，并展示出数据挖掘的结果。

5.4挖掘算法管理系统

挖掘算法管理系统能够统一管理数据算法和数据挖掘模型，该管理系统还能协助整个系统获取正确的算法和详细的记录。挖掘算法管理系统的功能主要有：系统算法、历史记录和我的算法3种［5］。其中，系统算法是将平台自带算法罗列出来，供用户选择；历史记录则是将用户使用过的每一种算法都详细记录下来；而我的算法则是用户自行设计和修改过的计算方法。

6　结语

综上所述，在当前的信息时代，无论是云计算技术，还是物联网以及其数据挖掘，都给人们带来了极大的生活和工作便利，随着技术的发展，也奠定了其在当今科技社会中的重要地位，因此需要更好地运用这些新技术、进一步了解技术特点和结构信息，及时发现技术问题，并解决问题，以促进社会发展、经济进步。

[1]黄章树，刘晴晴.基于云计算服务模式的数据挖掘应用平台的构建[J].电信科学，2012（1）：53-57.

[2]丁静，杨善林，罗贺，等.云计算环境下的数据挖掘服务模式[J].计算机科学，2012（S1）：217-219，237.

[3]高晓琴，艾曦，蒋朝哲.基于商业化物联网数据挖掘模式的构建研究[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报，2015（1）：124-125.

[4]郭杰锋，赵凤芝.分析云计算的物联网数据挖掘模式[J].电子技术与软件工程，2015（14）：213.

[5]聂晓.基于云计算的物联网安全研究[J].工矿自动化，2013（4）：47-50.

Construction of the data mining model of Internet of things based on cloud computing

Zhang Hu
（Jianghai Polytechnic College, Yangzhou 225001, China）

The continuous development of science and technology and the continuous progress of the Internet technology make Internet of things provide more help for the interaction demands of human, but at the same time, higher requirement is put forward in data mining model of this technology. While the traditional data mining obviously can not meet the requirements of the development of Internet of things, based on this, the use of cloud computing technology derived from the Internet of things data mining has been more widespread concern.

cloud computing; Internet of things; data mining model; model construction

张虎（1979— ），男，江苏扬州，本科，评审高级实验师；研究方向：计算机软件。