第7章-物联网数据处理ppt课件.pptx

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1、物联网技术（第2版）第7章物联网数据处理教学课件随着物联网技术的广泛应用，将产生大量异构的、混杂的、不完整的数据。当成千上万的物联网终端设备采集到这些数据之后，如何对它进行处理、分析和使用成为物联网应用的关键。通过传感器、RFID标签技术等实时感知海量数据不是物联网的目的，只有从海量数据中通过汇聚、挖掘与智能处理，获取有价值的信息，为不同的应用提供智能服务才是要真正实现的目的。本章基于物联网数据的特点以及数据处理技术的认识，讨论介绍物联网的数据融合、云计算、海量数据存储、数据挖掘与智能决策等内容。第7章物联网数据处理7.1物联网数据处理的基本概念7.2物联网数据融合技术7.3云计算7.4海

2、量数据存储7.5数据挖掘与智能决策小结与进一步学习建议思考与练习第7章物联网数据处理7.1物联网数据处理的基本概念物联网需要完成环境感知、数据传输、协同工作等任务，所以在一段时间内会产生大量的数据。这就需要从大量的数据中提取出有用的信息，因此需要根据不同的物联网应用需求，研究物联网的数据处理技术。所谓物联网数据处理就是将所感知的数据进行存储、融合、挖掘，并用于智能决策与控制。1.海量所谓海量就是数据量很大，可能是TB级别（1TB=1024GB）甚至是PB级别（1PB=1024TB），导致无法一次性载入内存或者无法在较短时间内处理完成。物联网产生的数据具有海量性特点。2.多态性多态性是指形态

3、多样和状态（选择）多样。在哲学意义上，多态性反映了世界在时间和空间中存在的千姿百态和变化莫测。7.1.1物联网数据的特点研究物联网数据处理技术，首先要了解物联网数据的特点。通过对物联网数据分析可知，主要具有海量、多态、动态和关联等特性。3.动态性动态指（事情）变化发展的情况。物联网数据的动态性很容易理解。不同的时间、不同的传感器测量的数值都有可能变化。4.关联性关联性是指组织体系的要素既具有独立性，又具有相关性，而且各要素和体系之间同样存在相互关联或相互作用的关系。物联网中的数据之间不可能是相互独立的，存在着一定的关联性。例如，对于生态环境的监控系统所感知的数据，可能要比较同一个传感器在不

4、同时间的温度变化，或者比较同一个时间不同位置传感器节点的湿度变化。因此，物联网中的数据在空间、时间维度上存在着紧密的关联性。7.1.2物联网数据处理技术面对物联网数据海量、多态、动态与关联等特点，物联网数据处理需要涉及如下一些关键技术。1.数据融合数据融合或称信息融合是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理技术。7.1.2物联网数据处理技术2.云计算云计算是一种基于互联网的计算模式，通过这种计算模式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备，是分布式处理、并行处理和网格计算的发展。3.海量数据存储物联

5、网中产生的海量数据是一些不同于互联网中Web、聊天记录与游戏等数据的，需要可靠安全存储起来。海量数据的存储结构、方式影响物联网系统的可靠性与效率，因此需要深入研究物联网数据存储模式、数据库技术。7.1.2物联网数据处理技术4.数据挖掘与智能决策数据挖掘数据挖掘是物联网数据处理中一个非常重要的方法，而且是一个多步骤过程（它需要为数据挖掘算法访问和准备数据），包括挖掘数据，分析结果和采取合适的行动。智能决策与控制在整个人类的活动中，“感知、通信、计算、智能、控制”构成一个行为过程。智能是运用信息提炼知识、生成策略、认识问题和解决问题的能力；同时又是生命体的能力标志，是人类生成发展能力的最高体现

6、。7.2物联网数据融合技术物联网中感知节点之间、感知节点与汇聚节点以及控制中心之间不仅需要进行通信，还要对通信结果做进一步的分析处理。数据融合是实现物联网的重要技术之一。7.2.1数据融合的基本概念在许多应用场合，由单个传感器所获得的信息通常是不完整、不连续或不精确的，此时其他信息源可以提供补充数据。融合多种信息源的数据能够产生一个有关场景的更一致的解释，而使不确定性大大降低。因此，通过多感知节点采集数据，利用数据融合技术达到数据备份与信息的准确性，成为物联网研究的一个重要课题。1．数据融合的定义数据融合是利用计算机技术对时序获得的若干感知数据，在一定准则下加以分析、综合，以完成所需决策和

7、评估任务而进行的数据处理过程。7.2.1数据融合的基本概念2．数据融合研究的主要内容数据融合是针对一个网络感知系统使用多个和（或）多类感知节点（如多传感器）进行的一种数据处理方法，研究内容包含以下几个方面。数据对准。数据相关。数据识别，即估计目标的类别和类型。数据库。性能评估。7.2.1数据融合的基本概念3．数据融合的体系结构由于数据融合应用领域的不同，其融合系统结构也有所不同。美国国防部实验室联合会数据融合小组（DFS