云计算在智能家居中的应用解读

在近年，国内的云计算发展得到了较快的发展，产业链也初具雏形，一大批云计算项目已进入实施阶段，比如智慧城市，公共交通等，重点行业领域应用开始起步。同时，云计算在物联网产业尤其是智能家居领域中也得到广泛应用，解决了系统响应慢和存储小等难题，促进了智能家居普及和推广。

云计算

云计算(cloud computing)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。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。

狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。
对于云计算的定义，目前广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

云计算架构
云计算架构共分为服务和管理这两大部分。
在服务方面，主要以提供用户基于云的各种服务为主，共包含三个层次：
其一是Software as a Service软件即服务，简称SaaS，这层的作用是将应用主要以基于Web的方式提供给客户；
其二是Platform as a Service平台即服务，简称PaaS，这层的作用是将一个应用的开发和部署平台作为服务提供给用户；
其三是Infrastructure as a Service基础架构即服务，简称IaaS，这层的作用是将各种底层的计算（比如虚拟机）和存储等资源作为服务提供给用户。

从用户角度而言，这三层服务之间关系是独立的，因为它们提供的服务是完全不同的，而且面对的用户也不尽相同。但从技术角度而言，云服务这三层之间的关系并不是独立的，而是有一定依赖关系的，比如一个SaaS层的产品和服务不仅需要使用到SaaS层本身的技术，而且还依赖PaaS层所提供的开发和部署平台或者直接部署于IaaS层所提供的计算资源上，还有，PaaS层的产品和服务也很有可能构建于IaaS层服务之上。

在管理方面，主要以云的管理层为主，它的功能是确保整个云计算中心能够安全和稳定的运行，并且能够被有效地管理。

云计算特点
1.超大规模
大多数云计算中心都具有相当的规模，比如，Google云计算中心已经拥有几百万台服务器， 而Amazon、IBM 、微软、Yahoo等企业所掌控的云计算规模也毫不逊色，并且云计算中心能通过整合和管理这些数目庞大的计算机集群来赋予用户前所未有的计算和存储能力。
2.抽象化
云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务，所请求的资源都来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、 也不用担心应用运行的具体位置，这样能有效地简化了应用的使用。
3.高可靠性
在这方面，云计算中心在软硬件层面采用了诸如数据多副本容错、心跳检测和计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，还在设施层面上的能源、制冷和网络连接等方面采用了冗余设计来进一步确保服务的可靠性。
4.通用性
云计算中心很少为特定的应用存在，但其有效支持业界大多数的主流应用，并且一个“云”可以支撑多个不同类型应用的同时运行，并保证这些服务的运行质量。
5.高可扩展性
用户所使用“云”的资源可以根据其应用的需要进行调整和动态伸缩，并且再加上前面所提到的云计算中心本身的超大规模，使得“云”能有效地满足应用和用户大规模增长的需要。
6.按需服务
“云”是一个庞大的资源池，用户可以按需购买，就象自来水、电和煤气等公用事业那样根据用户的使用量计费，并无需任何软硬件和设施等方面的前期投入。
7.廉价
首先，由于云计算中心本身巨大规模所带来的经济性和资源利用率的提升，其次，“云”大都采用廉价和通用的 X86 节点来构建，因此用户可以充分享受云计算所带来的低成本优势，经常只要花费几百美元就能完成以前需要数万美元才能完成的任务。
8.自动化
云中不论是应用、服务和资源的部署，还是软硬件的管理，都主要通过自动化的方式来执行和管理，从而极大地降低整个云计算中心庞大的人力成本。
9.节能环保
云计算技术能将许许多多分散在低利用率服务器上的工作负载整合到云中，来提升资源的使用效率，而且云由专业管理团队运维，所以其PUE（Power Usage Effectiveness ，电源使用效率值）值和普通企业的数据中心相比出色很多，比如， Google数据中心的PUE值在 1.2 左右，也就是说，每一块钱的电力花在计算资源上，只需再花两角钱电力在制冷等设备，而常见的PUE在2和3之间，并且还能将云建设在水电厂等洁净资源旁边，这样既能进一步节省能源方面开支，又能保护了环境。
10.完善的运维机制
在“云”的另一端，有全世界最专业的团队来帮用户管理信息，有全世界最先进的数据中心来帮用户保存数据。同时，严格的权限管理策略可以保证这些数据的安全。这样，用户无需花费重金就可以享受到最专业的服务。
由于这些特点的存在，使得云计算能为用户提供更方便的体验和更低廉的成本，同时这些特点也是为什么云计算能脱颖而出，并且能被大多数业界人员所推崇的原因之一。

云计算与云存储

云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。而当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备。于是，云计算系统就摇身变成了一个云存储系统。所以更确切的说，云存储就是个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

云存储对使用者来讲，不是指某一个具体的设备，而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储，并不是使用某一个存储设备，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。

云计算与大数据

从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据（big data），或称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理，并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式计算架构。它的特色在于对海量数据的挖掘,但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库、云存储和虚拟化技术。 物联网、云计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、PC以及遍布地球各个角落的各种各样的传感器，无一不是数据来源或者承载的方式。

云计算与智能家居

云计算是一种商业计算模型，将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务，这种资源池就被称为“云”。云服务的优势之一就是规模经济，成本极大地得到了降低。云服务通常是“租用的”，以每用户为基础计价，而不是购买整套服务，这对于家庭而言，成本极具诱惑力，按需服务，只需为他们所需的处理能力和存储支付费用。

基于云计算的智能家居系统是将物联网和云计算技术有机结合的一个平台，此平台完全呈现物联网的整体架构，最上层以云计算技术实现整体的管理和控制，而感知层将会由各类网络传感器组成，包括摄像头、红外传感器、门禁传感器、智能水、电、气表、消防探头等，全部将以网络化结构形式组成智慧化家庭控制系统。
以云技术为支撑的计算基础设施带来的更多海量数据，为解决这些问题奠定了基础，必将成为推动智能家居应用更智能化的核心动力；另外，云计算的服务弹性，可以很好地解决人与物的链接与通讯问题、家庭服务费用问题。通过云计算整合一切可以整合的计算资源、存储资源，来共同处理全球化智能家居业务的请求，并通过按需使用方式灵活扩展相应的计算、存储资源，联合物联网资源，作为智能家居领域的重要支撑平台。
由于云计算更多的讲求一个”合作化”的模式，因此，当云系统的成员较少时，它的力量就会受到明显的影响。经过多年的发展之后，云已经具有了极大的规模。如今，Google云计算已经拥有100多万台服务器，而一些其他的大型电商平台的”云”也拥有几十万台服务器。

因此对于智能家居的应用来说，云计算可以轻松的支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。此外，用户可以将对于家中智能家居的相关信息储藏在云端，因为”云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性。