第5章-物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)ppt課件(全)

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用 配套電子課件主編:劉麗軍第5章 物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)2022/7/11【本章知識(shí)要點(diǎn)】學(xué)習(xí)完本章后，應(yīng)當(dāng)掌握如下知識(shí)： （1）了解什么是云計(jì)算，云計(jì)算的服務(wù)模式和關(guān)鍵技術(shù)。 （2）理解云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。 （3）了解什么是中間件、物聯(lián)網(wǎng)中間件。 （4）了解物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫融合。 5.1 云計(jì)算 之所以稱為“云”，是因?yàn)樗谀承┓矫婢哂鞋F(xiàn)實(shí)中云的特征：云一般都較大；云的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，它的邊界是模糊的；云在空中飄忽不定，你無法也無需確定它的具體位置，但它確實(shí)存在于某處。 5.1.1 云計(jì)算概述5.1 云計(jì)算 1. 云計(jì)算的概念 狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以

2、按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源(硬件、平臺(tái)、軟件)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的，并且可以隨時(shí)獲取，按需使用，隨時(shí)擴(kuò)展，按使用付費(fèi)。 廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT、軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以使用任意其他的服務(wù)。 5.1 云計(jì)算 2. 云計(jì)算的特點(diǎn) (1) 超大規(guī)模。 (2) 虛擬化。 (3) 高可靠性。 (4) 通用性。 (5) 高可擴(kuò)展性。 (6) 按需服務(wù)。 (7) 極其廉價(jià)。 5.1 云計(jì)算 3. 云計(jì)算的基本原理 云計(jì)算的基本原理是，通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，

3、而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。這是一種革命性的舉措，它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水、電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。 5.1 云計(jì)算 1、云計(jì)算服務(wù)模式 根據(jù)NIST(National Institute of Standards and Technology，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院)定義，從用戶體驗(yàn)的角度出發(fā)云計(jì)算主要分為三種服務(wù)模式：SaaS、PaaS和IaaS。對(duì)普通用戶而言，他們主要面對(duì)的是SaaS這種服務(wù)模式，而且?guī)缀跛械脑朴?jì)算服務(wù)最終的呈現(xiàn)形式都是Saa

4、S。 5.1.2 云計(jì)算服務(wù)模式及關(guān)鍵技術(shù)5.1 云計(jì)算 (1) SaaS SaaS是Software as a Service(軟件即服務(wù))的簡(jiǎn)稱，它是一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無需購(gòu)買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。相對(duì)于傳統(tǒng)的軟件，SaaS解決方案有明顯的優(yōu)勢(shì)，包括較低的前期成本，便于維護(hù)，快速展開使用。隨著企業(yè)IT預(yù)算持續(xù)受到嚴(yán)格的審查和企業(yè)減少雇用技術(shù)人員，我們可以看到中國(guó)市場(chǎng)未來對(duì)SaaS解決方案有明顯的需求。 5.1 云計(jì)算 (2) PaaS 通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行程序提供的服務(wù)稱之為SaaS，而云計(jì)算時(shí)代相應(yīng)的服務(wù)器平臺(tái)或者開發(fā)環(huán)境作為服務(wù)進(jìn)

5、行提供就成為了PaaS(PlatformasaService，平臺(tái)即服務(wù))。所謂PaaS實(shí)際上是指將軟件研發(fā)的平臺(tái)作為一種服務(wù)，以SaaS的模式提交給用戶。因此，PaaS也是SaaS模式的一種應(yīng)用。但是，PaaS的出現(xiàn)可以加快SaaS的發(fā)展，尤其是加快SaaS應(yīng)用的開發(fā)速度。從某種意義上說，PaaS是SaaS的源泉。 5.1 云計(jì)算 (3) IaaS IaaS(Infrastructure as a Service，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))。消費(fèi)者通過Internet可以從完善的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)。基于Internet的服務(wù)(如存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫)是 IaaS的一部分。 IaaS最大優(yōu)勢(shì)在于它允許用戶動(dòng)

6、態(tài)申請(qǐng)或釋放節(jié)點(diǎn)，按使用量計(jì)費(fèi)。運(yùn)行IaaS的服務(wù)器規(guī)模達(dá)到幾十萬臺(tái)之多，用戶因而可以認(rèn)為能夠申請(qǐng)的資源幾乎是無限的。而IaaS是由公眾共享的，因而具有更高的資源使用效率。5.1 云計(jì)算2、云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)(1) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)(2) 數(shù)據(jù)管理技術(shù)(3) 編程模型5.1 云計(jì)算 1、IBM IBM在2007年11月推出了“改變游戲規(guī)則”的“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)，為客戶帶來即買即用的云計(jì)算平臺(tái)。它包括一系列的自動(dòng)化、自我管理和自我修復(fù)的虛擬化云計(jì)算軟件，使來自全球的應(yīng)用可以訪問分布式的大型服務(wù)器池，使數(shù)據(jù)中心在類似于互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下運(yùn)行計(jì)算。 IBM正在封裝的云計(jì)算軟件名為Hsdoop，運(yùn)行在Linux操作

7、系統(tǒng)上。Hsdoop基于名為Nutch的開源搜索項(xiàng)目以及Google的MapReduce(映射化簡(jiǎn))軟件，MapReduce用于連接大量電腦擴(kuò)展復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集(大于1TB)的并行運(yùn)算。5.1.3 典型云計(jì)算系統(tǒng)簡(jiǎn)介5.1 云計(jì)算 2、SUN 2008年5月，美國(guó)太陽計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司(SUN)在2008JavaOne開發(fā)者大會(huì)上宣布推出“Hydrazine”計(jì)劃。至此，集結(jié)在“云計(jì)算”旗幟之下的軟件供應(yīng)商又增加了一位重量級(jí)成員。基于“Hydrazine”計(jì)劃，SUN希望利用其核心技術(shù)打造一個(gè)包含網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、數(shù)據(jù)中心和其他基礎(chǔ)設(shè)施組件在內(nèi)的完整解決方案，如SUN的Java FX豐富互

8、聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序技術(shù)、SUN的Glassfish應(yīng)用服務(wù)器、SUN企業(yè)服務(wù)總線、SUN目錄服務(wù)器、MySQL、“廉價(jià)存儲(chǔ)”和SUN的硬件，從而使開發(fā)人員利用SUN平臺(tái)創(chuàng)建托管應(yīng)用與服務(wù)，并且不用到任何其他地方就可以利用這些應(yīng)用程序和服務(wù)賺錢。 5.1.3 典型云計(jì)算系統(tǒng)簡(jiǎn)介5.1 云計(jì)算 3、Google 谷歌公司(Google，谷歌)圍繞因特網(wǎng)搜索創(chuàng)建了一種超動(dòng)力商業(yè)模式。如今，他們又以應(yīng)用托管、企業(yè)搜索以及其他更多形式向企業(yè)開放了他們的“云”。它早已以發(fā)表學(xué)術(shù)論文的形式公開其云計(jì)算三大法寶：GFS、MapReduce和BigTable，并在美國(guó)、中國(guó)等高校開設(shè)如何進(jìn)行云計(jì)算編程的課程。目前，G

9、oogle已經(jīng)允許第三方在Google云計(jì)算中通過Google App Engine運(yùn)行大型并行應(yīng)用程序。5.1.3 典型云計(jì)算系統(tǒng)簡(jiǎn)介5.1 云計(jì)算 4、Microsoft 微軟的“云計(jì)算”(Windows Azure)被認(rèn)為是Windows NT之后，16年來最重要的產(chǎn)品。它提供了“軟件服務(wù)”模式，即在提供軟件的同時(shí)提供服務(wù)，靠服務(wù)來掙錢?，F(xiàn)在這一模式進(jìn)一步落實(shí)到了“云計(jì)算”，即微軟不再利用軟件賺錢，而是利用軟件的安裝、存儲(chǔ)、升級(jí)和維護(hù)等賺錢。5.1.3 典型云計(jì)算系統(tǒng)簡(jiǎn)介5.1 云計(jì)算 5、Amazon 亞馬遜(Amazon)是最大的在線零售商，使用彈性計(jì)算云(EC2)和簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)(S

10、3)為企業(yè)提供計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)，也為獨(dú)立軟件開發(fā)人員及開發(fā)商提供云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)。Amazon提供的云計(jì)算服務(wù) 主要有： 彈性云計(jì)算EC2； 簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)S3； 簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫服務(wù)Simple DB； 簡(jiǎn)單隊(duì)列服務(wù)SQS； 彈性MapReduce服務(wù)； 內(nèi)容推送服務(wù)CloudFront； 電子商務(wù)服務(wù)DevPay； 靈活支付服務(wù)FPS。5.1.3 典型云計(jì)算系統(tǒng)簡(jiǎn)介5.1 云計(jì)算 6、我國(guó)的云計(jì)算 在我國(guó)，云計(jì)算發(fā)展也非常迅猛。2008年5月10日，IBM在中國(guó)無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國(guó)第一個(gè)云計(jì)算中心投入運(yùn)營(yíng)；2008年6月24日，IBM在北京IBM中國(guó)創(chuàng)新中心成立了第二家中國(guó)的云計(jì)算中心IB

11、M大中華區(qū)云計(jì)算中心；2008年11月28日，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)簽約，廣東電子工業(yè)研究院將在東莞松山湖投資2億元建立云計(jì)算平臺(tái)；2008年12月30日，阿里巴巴集團(tuán)旗下子公司阿里軟件與江蘇省南京市政府正式簽訂了2009年戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，計(jì)劃于2009年初在南京建立國(guó)內(nèi)首個(gè)“電子商務(wù)云計(jì)算中心”，首期投資額將達(dá)上億元人民幣；世紀(jì)互聯(lián)推出了CloudEx產(chǎn)品線，包括完整的互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)服務(wù)“CloudEx Computing Service”，基于在線存儲(chǔ)虛擬化的“CloudEx Storage Service”，供個(gè)人及企業(yè)進(jìn)行互聯(lián)。5.1.3 典型云計(jì)算系統(tǒng)簡(jiǎn)介5.1

12、 云計(jì)算 云計(jì)算的廣泛應(yīng)用，將從根本上改變信息獲取和知識(shí)傳播的方式，促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)、軟件等信息產(chǎn)業(yè)向服務(wù)化轉(zhuǎn)型，催生跨行業(yè)融合的新型服務(wù)業(yè)態(tài)。5.1 云計(jì)算 1、云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系 云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石，并且從以下兩個(gè)方面促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。 首先，云計(jì)算是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心，運(yùn)用云計(jì)算模式使物聯(lián)網(wǎng)中以兆計(jì)算的各類物品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理和智能分析變得可能。 其次，云計(jì)算促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合，從而構(gòu)建智慧地球。 5.1.4 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)5.1 云計(jì)算 2、云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合方式 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合方式可以分為以下幾種。 一是單中心，多終端。 二是多中心，大量終端。 三是信息、應(yīng)用分

13、層處理，海量終端。 5.1.4 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)5.2 中間件 中間件(Middleware) 是與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫并列的三大基礎(chǔ)軟件之一。顧名思義，中間件處于操作系統(tǒng)軟件與用戶的應(yīng)用軟件的中間。中間件在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫之上，應(yīng)用軟件的下層，總的作用是為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與開發(fā)的環(huán)境，幫助用戶靈活、高效地開發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件。 5.2.1 中間件概述5.2 中間件 最早具有中間件技術(shù)思想及功能的軟件是IBM的CICS，但由于CICS不是分布式環(huán)境的產(chǎn)物，因此人們一般把Tuxedo作為第一個(gè)嚴(yán)格意義上的中間件產(chǎn)品。Tuxedo是1984年在當(dāng)時(shí)屬于AT&T的貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)完成

14、的，但由于分布式處理當(dāng)時(shí)并沒有在商業(yè)應(yīng)用上獲得像今天一樣的成功，Tuxedo在很長(zhǎng)一段時(shí)期里只是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，后來被Novell收購(gòu)，在經(jīng)過Novell并不成功的商業(yè)推廣之后，1995年被現(xiàn)在的BEA公司收購(gòu)。 5.2 中間件 1、中間件的作用 中間件屏蔽了底層操作系統(tǒng)的復(fù)雜性，使程序開發(fā)人員面對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單而統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境，減少程序設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，將注意力集中在自己的業(yè)務(wù)上，不必再為程序在不同系統(tǒng)軟件上的移植而重復(fù)工作，從而大大減少了技術(shù)上的負(fù)擔(dān)。5.2 中間件 2、中間件的分類 (1) 遠(yuǎn)程過程調(diào)用(RPC) (2) 面向消息的中間件(MOM) (3) 對(duì)象請(qǐng)求代理(ORB)5.2 中間件 從本質(zhì)

15、上看，物聯(lián)網(wǎng)中間件是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的共性需求(感知、互聯(lián)互通和智能)。已存在的各種中間件及信息處理技術(shù)，包括信息感知技術(shù)、下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能與自動(dòng)化技術(shù)的聚合與技術(shù)提升。 5.2.2 物聯(lián)網(wǎng)中間件5.2 中間件5.2.2 物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件5.2 中間件 EPC (Electronic Product Code)中間件扮演電子產(chǎn)品標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色。應(yīng)用程序使用EPC中間件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口，即可連到RFID讀寫器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)?；诖藰?biāo)準(zhǔn)接口，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其他軟件代替，或者RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，

16、應(yīng)用端不需修改也能處理，省去多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性等問題。 1、EPC中間件5.2 中間件 RFID中間件是物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)中的關(guān)鍵和靈魂，RFID中間件是一種面向消息的中間件，承擔(dān)著RFID硬件和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳遞的任務(wù)，隔離數(shù)據(jù)層與應(yīng)用層，使應(yīng)用程序之間數(shù)據(jù)通透，提高物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。 2、RFID中間件5.2 中間件 RFID中間件分類： （1）應(yīng)用程序中間件。應(yīng)用程序中間件主要通過驅(qū)動(dòng)程序控制閱讀器，讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)，與硬件耦合度大、共用性差。 （2）解決方案中間件。解決方案中間件是在中間件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，按照用戶需求，提供定制的軟件和硬件。 （3）架構(gòu)中間

17、件。架構(gòu)中間件是可重構(gòu)的通用RFID中間件，能夠根據(jù)不同的硬件設(shè)備，向應(yīng)用層提供靈活的數(shù)據(jù)接口，能夠完成數(shù)據(jù)的采集、過濾，平臺(tái)維護(hù)、管理等功能。 5.2 中間件 WSN中間件主要用于支持基于無線傳感器應(yīng)用的開發(fā)、維護(hù)、部署和執(zhí)行，其中包括復(fù)雜高級(jí)感知任務(wù)的描述機(jī)制，傳感器網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制，傳感器節(jié)點(diǎn)之間協(xié)調(diào)以在各傳感器節(jié)點(diǎn)上分配和調(diào)度該任務(wù)，對(duì)合并的傳感器感知數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以得到高級(jí)結(jié)果，并將所得結(jié)果向任務(wù)指派者進(jìn)行匯報(bào)等機(jī)制。 3、WSN中間件5.2 中間件 WSN中間件： （1）分布式數(shù)據(jù)庫。 （2）虛擬共享元組空間。 （3）事件驅(qū)動(dòng)。 （4）服務(wù)發(fā)現(xiàn) （5）移動(dòng)代理 5.2 中間件 OSG

18、i(Open Services Gateway initiative)是一個(gè)1999年成立的開放標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟， 旨在建立一個(gè)開放的服務(wù)規(guī)范 .基于OSGi的物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)早已被廣泛地用到了手機(jī)和智能機(jī)器與機(jī)器終端上，在汽車業(yè)(汽車中的嵌入式系統(tǒng))、工業(yè)自動(dòng)化、智能樓宇、網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算、各種機(jī)頂盒等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。有業(yè)界人士認(rèn)為，OSGi是“萬能中間件”(Universal Middleware)。4、OSGi中間件5.2 中間件 復(fù)雜事件處理(Complex Event Progressing)技術(shù)是90 年代中期由斯坦福大學(xué)的David Luckham教授所提出，是一種新興的基于事件流的技

19、術(shù)。 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用采用事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的主要目的是使物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)能針對(duì)海量傳感器事件，在很短的時(shí)間內(nèi)立即做出反應(yīng)。 目前，復(fù)雜事件處理中間件主要面向金融、監(jiān)控等領(lǐng)域，包括IBM流計(jì)算中間件InfoSphere Streams，以及Sybase、Tibico等的相關(guān)產(chǎn)品。 5、CEP中間件5.2 中間件 SOA (Service-Oriented Architecture)，面向服務(wù)架構(gòu)，它將應(yīng)用程序的不同功能單元(稱為服務(wù))通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。 6、SOA中間件5.2 中間件（1）Hydra（2）IOT-A 5.2.3 物聯(lián)網(wǎng)中間件研究項(xiàng)目5.3 數(shù)據(jù)融合 物聯(lián)網(wǎng)是物物相

20、連的互聯(lián)網(wǎng)，涉及萬事萬物，所以其數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)一些新的特點(diǎn)：海量數(shù)據(jù)、多態(tài)性、關(guān)聯(lián)性、數(shù)據(jù)與時(shí)間、空間相關(guān)等。如何對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定地存儲(chǔ)、高效地組織，并最終實(shí)現(xiàn)有效的整合和利用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必須面對(duì)的關(guān)鍵問題。5.3 數(shù)據(jù)融合 數(shù)據(jù)庫是統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，能為各種用戶共享，具有最小冗余度，數(shù)據(jù)間聯(lián)系密切，又有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。 5.3.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫5.3 數(shù)據(jù)融合 1、關(guān)系數(shù)據(jù)庫 （1）Oracle （2）DB2 （3）Sybase （4）Informix （5）SQL Server 5.3.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫5.3 數(shù)據(jù)融合 2、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 （1）openPlant （2）PI （3

21、）PHD （4）InfoPlus.21 （5）eDNA 5.3.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫5.3 數(shù)據(jù)融合 數(shù)據(jù)融合又稱作信息融合或多傳感器數(shù)據(jù)融合，是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)按時(shí)間序列獲得的若干觀測(cè)信息，在一定準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合，為完成所需的決策和評(píng)估任務(wù)而進(jìn)行的信息處理技術(shù)。5.3.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合5.3 數(shù)據(jù)融合它有三層含義： (1) 數(shù)據(jù)的全空間，即數(shù)據(jù)包括確定的和模糊的、全空間的和子空間的、同步的和異步的、數(shù)字的和非數(shù)字的，它是復(fù)雜的多維多源的，覆蓋全頻段； (2) 數(shù)據(jù)的融合不同于組合，組合指的是外部特性，融合指的是內(nèi)部特性，它是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程中的一種數(shù)據(jù)綜合加工處理； (3) 數(shù)據(jù)的互補(bǔ)過程，

22、數(shù)據(jù)表達(dá)方式的互補(bǔ)、結(jié)構(gòu)上的互補(bǔ)、功能上的互補(bǔ)、不同層次的互補(bǔ)，是數(shù)據(jù)融合的核心，只有互補(bǔ)數(shù)據(jù)的融合才可以使系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)的飛躍。 5.3.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合5.3 數(shù)據(jù)融合1、數(shù)據(jù)融合原理數(shù)據(jù)融合的一般模型5.3 數(shù)據(jù)融合 （1）隨機(jī)類方法：加權(quán)平均法、卡爾曼濾波法、多貝葉斯估計(jì)法、D-S證據(jù)推理方法、產(chǎn)生式規(guī)則。 （2）人工智能類方法：模糊邏輯推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法2、數(shù)據(jù)融合方法5.3 數(shù)據(jù)融合 (1) 尚未建立統(tǒng)一的融合理論和有效廣義融合模型及算法； (2) 對(duì)數(shù)據(jù)融合的具體方法的研究尚處于初級(jí)階段； (3) 還沒有很好解決融合系統(tǒng)中的容錯(cuò)性或魯棒性問題； (4) 關(guān)聯(lián)的二義性是數(shù)據(jù)融合中的

23、主要障礙； (5) 數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還存在許多實(shí)際問題。3、數(shù)據(jù)融合存在的問題5.3 數(shù)據(jù)融合 (1) 建立統(tǒng)一的融合理論、數(shù)據(jù)融合的體系結(jié)構(gòu)和廣義融合模型； (2) 解決數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、數(shù)據(jù)庫管理、人機(jī)接口、通用軟件包開發(fā)問題，利用成熟的輔助技術(shù)，建立面向具體應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)； (3) 將人工智能技術(shù)，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊理論、專家理論等引入到數(shù)據(jù)融合領(lǐng)域；利用集成的計(jì)算智能方法(如，模糊邏輯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等)提高多傳感融合的性能； (4) 解決不確定性因素的表達(dá)和推理演算，例如：引入灰數(shù)的概念；4、數(shù)據(jù)融合發(fā)展趨勢(shì)5.3 數(shù)據(jù)融合 (5) 利用有關(guān)的先驗(yàn)數(shù)據(jù)提高數(shù)據(jù)融合的性能，研究更加先進(jìn)復(fù)雜的融合算法(未知和動(dòng)態(tài)環(huán)境中，采用并行計(jì)算