基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù)研究

張 悅 楊學(xué)全

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定 071001）

物聯(lián)網(wǎng)其實就是指物和物之間相互聯(lián)系的互聯(lián)網(wǎng)，隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，也讓社會經(jīng)濟(jì)得到了很好的發(fā)展。云計算主要就是指對相關(guān)的信息進(jìn)行虛擬化的計算和存儲，對各種信息在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行規(guī)范和整理，這樣就能夠有效的形成很多個計算中心和數(shù)據(jù)。

一、基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)其實就是一個比較大而且分布也非常廣泛的物和物的互聯(lián)網(wǎng)，主要作用就是對生活中的各種事物進(jìn)行監(jiān)控，隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在也接入了很多的應(yīng)用終端，其中就包括了湖泊、建筑物以及交通設(shè)施等。一般來說，云計算物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘就是指通過對云計算來解決物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘存在的問題。首先建立一個能夠全面捕捉物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分布式時空數(shù)據(jù)庫，然后在云計算的平臺上，全面的對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。云計算中的數(shù)據(jù)挖掘主要就是通過對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，從而知道通過這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)工作將能夠被完美的執(zhí)行與完成。

二、基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺

在工作中，能夠提供高可用性和更多的動態(tài)資源池的計算機(jī)平臺，將能夠很好的實現(xiàn)云計算的數(shù)據(jù)挖掘。在對那些可用性比較高的應(yīng)用程序進(jìn)行開發(fā)的時候就可以選擇使用基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺，在利用云計算對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘的時候也可以采用基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺。一般情況下，可以通過軟件分層的理念，對物聯(lián)網(wǎng)的基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺系統(tǒng)進(jìn)行一定的分層處理。云計算的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)從下而上可以分為算法層、任務(wù)層和用戶層三層。各層系統(tǒng)的相關(guān)工作，都需要相互配合才能夠完成。軟件中的下層可以向它的上層提供相關(guān)的服務(wù)內(nèi)容，而上層在對下層的服務(wù)進(jìn)行調(diào)用的時候主要就是通過上層層間的開發(fā)接口來完成的，這樣就能夠有效的保證基于云計算的數(shù)據(jù)挖掘平臺系統(tǒng)當(dāng)中的各個層之間的功能能夠比較的獨(dú)立。采用這樣的一種設(shè)計模式主要就是為了在對系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)的時候能夠比較的方便。

在構(gòu)建基于云計算數(shù)據(jù)挖掘模式的時候主要就是通過積極的應(yīng)用云計算的服務(wù)模式，那么在這樣的一種情況下建立起來的基于云計算數(shù)據(jù)挖掘平臺它們當(dāng)中的每一個部分在實際提供服務(wù)的過程當(dāng)中都能夠比較獨(dú)立的去完成。操作人員在使用基于云計算數(shù)據(jù)挖掘平臺的時候主要就是經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)來連接數(shù)據(jù)挖掘平臺，在監(jiān)控使用賬戶的管理系統(tǒng)時，主要就是在SaaS、PaaS以及DaaS這三個系統(tǒng)當(dāng)中來完成的。在數(shù)據(jù)挖掘平臺當(dāng)中的任何環(huán)節(jié)都是在云計算服務(wù)的模式中。在數(shù)據(jù)挖掘平臺當(dāng)中的賬戶管理系統(tǒng)主要就是指管理使用者的實際服務(wù)情況的一個系統(tǒng)，它對使用者的賬戶信息有一個比較全面的記錄，它主要就是把用戶在平臺當(dāng)中使用設(shè)備的情況以及服務(wù)的情況比較詳細(xì)的記錄下來形成一個賬目，這樣就能夠為使用者提供一個比較全面的數(shù)據(jù)使用的資源。在數(shù)據(jù)挖掘平臺當(dāng)中的數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要是指管理用戶的數(shù)據(jù)資源。這個數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要就是在云計算中的DaaS服務(wù)模式下進(jìn)行工作的，用戶在購買數(shù)據(jù)等相關(guān)活動的時候就是通過這個系統(tǒng)來完成的。數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)能夠?qū)κ褂谜叩碾[私起到很好的保護(hù)作用，而且使用者在處理了數(shù)據(jù)之后還能夠進(jìn)行再次的出售。在數(shù)據(jù)挖掘平臺當(dāng)中的子挖掘系統(tǒng)主要的作用就是發(fā)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)當(dāng)中的知識，讓數(shù)據(jù)挖掘目標(biāo)能夠有效的實現(xiàn)，在在數(shù)據(jù)挖掘平臺中子挖掘系統(tǒng)是最主要的部分，它的專業(yè)性比較的強(qiáng)。

三、基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式

物聯(lián)網(wǎng)的整個環(huán)境決定了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的模式，因為物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)類型比較復(fù)雜，而且物和物之間的關(guān)聯(lián)以及相關(guān)的特性也不一樣，那么這些情況可能就會使得在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式的時候就會和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘模式不相同。

在使用物聯(lián)網(wǎng)的過程中，常常會出現(xiàn)一些問題，如在發(fā)送與接收數(shù)據(jù)的時候可能出現(xiàn)部分或者是全部信息出錯甚至是丟失。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因，可能是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的原因，也可能是其他什么原因。那么基于云計算物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式就應(yīng)該要考慮到這種情況，在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用模型的時候，必須考慮對物與物之間的關(guān)系的表達(dá)，這樣才能有效的解決數(shù)據(jù)的錯誤與丟失。如果物與物存在間接的關(guān)系的時候，可以采用SVD模型或者是拉普拉斯變換模型進(jìn)行推導(dǎo)。如果物與物之間存在非常重要的直接關(guān)系時，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模式應(yīng)該要具有表達(dá)出物和物之間直接關(guān)系的能力，這樣在對物和物的間接關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)的時候才會比較的方便。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模型當(dāng)中的一種就是基于超圖的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)模型，在超圖當(dāng)中的每一個變都能夠和很多的點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)接，對于物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中數(shù)據(jù)之間比較復(fù)雜的關(guān)系可以通過超邊來進(jìn)行標(biāo)示。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模型當(dāng)中的另外一種就是基于馬爾科夫鏈的數(shù)據(jù)挖掘模型。在基于馬爾科夫鏈的數(shù)據(jù)挖掘模型中，對于進(jìn)行預(yù)測未來可能會出現(xiàn)的現(xiàn)象的概率時，不需要根據(jù)以前的信息或知識，只需要根據(jù)現(xiàn)在的信息或知識就能夠完成。在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)實際應(yīng)用當(dāng)中，這一類問題最常見的。

穩(wěn)定的可外推參數(shù)模型是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模型中的另外一種數(shù)據(jù)挖掘模型。在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的實際應(yīng)用當(dāng)中，在進(jìn)行物理建模的時候應(yīng)該要先要了解到物和物之間的關(guān)系，然后建立起數(shù)據(jù)模型來描述數(shù)量上面的相互關(guān)系，但是因為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的類型比較復(fù)雜，有可能會出現(xiàn)錯誤或者丟失的情況，所以采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行物理建模會有很多的困難。

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