第四章大数据技术生态体系
第四章 大数据技术生态体系
本章目录 4.1技术生态的初步理解 4.2物联网技术：知道得多 4.3云计算技术：处理得快 4.4移动互联技术：传播的远 4.5人工智能技术：调控得准 4.6“物、云、移、大、智”技术融合后 的协同生态环境 4.7本章小结
本 章 目 录 4.1 技术生态的初步理解 4.2 物联网技术：知道得多 4.3 云计算技术：处理得快 4.4 移动互联技术：传播的远 4.5 人工智能技术：调控得准 4.6 “物、云、移、大、智”技术融合后 的协同生态环境 4.7 本章小结
4.1技术生态的初步理解 在利用大数据技术进行各行业和领域创新的过程中，不能忽略了大 数据所处的技术生态环境及其重要性。随着大数据的应用发展，实验科 学、理论科学、计算科学正逐渐走向数据科学，大数据已经渗透到社会 生活的各个方面。大数据中隐藏着巨大的经济、科学、社会及军事价值 。随着人工智能技术的应用与发展，大数据成为支撑人工智能发展的重 要资源。 在维基百科中文版的解析中，“知”与“智”相通（见图4-1)。因 此，从这个指标出发，知道还是不知道一些事情，在评价一个人是否有 智慧的时候，具有本质区别
4.1 技术生态的初步理解 在利用大数据技术进行各行业和领域创新的过程中，不能忽略了大 数据所处的技术生态环境及其重要性。随着大数据的应用发展，实验科 学、理论科学、计算科学正逐渐走向数据科学，大数据已经渗透到社会 生活的各个方面。大数据中隐藏着巨大的经济、科学、社会及军事价值 。随着人工智能技术的应用与发展，大数据成为支撑人工智能发展的重 要资源。 在维基百科中文版的解析中， “知”与“智”相通（见图4-1）。因 此，从这个指标出发，知道还是不知道一些事情，在评价一个人是否有 智慧的时候，具有本质区别
4.1技术生态的初步理解 与智鞋维百料，目由的H全书-Microsoft Internet Exp1orer 文件)请查看四数魔心)工具T)帮助田 G后温·目四日的P拨需效收聚夹⊙公~马司·。额 地址G0）自btp:/hipe通a/1/692eA85A7 女日转到地碳的 “登录/创建集户 条目讨论大陆简体 凤读编辑 维基百科 自由的百科全书 维基媒体基金会理事会城社群缩小问题致社群的信 [关闭] 导航 首页 智慧 分频索引 维基百科，自由的百科全书 特色内容 新闻动态 此条目或章节需要扩充，请协助改善这篇条目。(2008年29 最近更或 B) 随机条目 更进一步的信息可能会在计必页或矿充请求中找到。请在扩充条目后将此模板移 帮助 “智“重定向里此关于智的其他意思。详见“智消装义)“。 帮助 智慧，可以指思考分析、通情达理或寻求真理的能力，它和智力、聪明不同，智意更重视人 社区入口 生哲学上的能力。 方针与指引 互助客栈 有智慧的人称为智者。 询问处 中国古代“知”与“智”通，故“知”就是“智慧” 宁址端 图4-1维基百科中文版中对“智慧”的语义解析
4.1 技术生态的初步理解 图4-1 维基百科中文版中对“智慧”的语义解析
4.1技术生态的初步理解 围绕一个泛化的智能体，如何实现内涵与外延的和谐统一 从内涵的角度而言：需要这个智能体知道的或能感知的信息越多越好。 从外延的角度而言：要求这个智能体对外在的环境有着敏捷适度的表现 形式（见图4-2)。 某智能体 怎样才能处理得快？ 怎样才能知道得多？ 云计算 物联网 图4-2云计算和物联网技术的综合智能化表现
4.1 技术生态的初步理解 围绕一个泛化的智能体，如何实现内涵与外延的和谐统一 从内涵的角度而言：需要这个智能体知道的或能感知的信息越多越好。 从外延的角度而言：要求这个智能体对外在的环境有着敏捷适度的表现 形式（见图4-2）。 图4-2 云计算和物联网技术的综合智能化表现 某智能体
4.1技术生态的初步理解 “知道得多”，是大数据资源形成的前提条件。“处理得快”，是 大数据资源能够发挥作用的直接体现。支持实现“知道得多”并且“处 理得快”的技术体系，就形成了大数据技术存在的生态环境。在过去的 二十年范围内，物联网和云计算技术有针对性地从技术上实现了这两个 应用需求。为了避免盲人摸象式的断章取义，按照时间顺序，把过去和 大数据技术紧耦合、强相关的其他几项关键技术，从生态进化的角度进 行分析和回顾，进而建立大数据技术应用的生态体系和应用环境。这些 技术主要包括物联网、云计算、移动互联技术和人工智能应用技术，加 上大数据技术，统称“物、云、移、大、智
4.1 技术生态的初步理解 “知道得多”，是大数据资源形成的前提条件。“处理得快”，是 大数据资源能够发挥作用的直接体现。支持实现“知道得多”并且“处 理得快”的技术体系，就形成了大数据技术存在的生态环境。在过去的 二十年范围内，物联网和云计算技术有针对性地从技术上实现了这两个 应用需求。为了避免盲人摸象式的断章取义，按照时间顺序，把过去和 大数据技术紧耦合、强相关的其他几项关键技术，从生态进化的角度进 行分析和回顾，进而建立大数据技术应用的生态体系和应用环境。这些 技术主要包括物联网、云计算、移动互联技术和人工智能应用技术，加 上大数据技术，统称“物、云、移、大、智
4.2物联网技术：知道得多 物联网(Internet of Things)是新一代信息技术的重要组成部分。实 际上，物联网技术早在1999年就已经由相关科研人员提出，并形成了一 定的共识。一开始它的定义很简单：把所有物品通过射频识别等传感设 备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。因此，就物联网的核心 技术而言，其时国内外的研究团队熟知的是无线传感网（简称传感网） 这一专业术语，相应地，物联网理论及关键技术研究关注的主要科学问 题是：无线传感，泛在互联。 “知道得多”，并不是一件容易的事情。在物联网的系统应用中，细 粒度技术层面上，感、传、知、控四个技术层面需要有机配合、协同工 作。这四个层面的技术应用，任何一个环节出现问题，都会导致整个物 联网系统的功能失效。就物联网技术的应用价值而言，全面实现物理世界 的数字化，才能真正体现其内在的技术愿景。图4-3从技术原理和应用价 值放大的角度，揭示了物联网的应用愿景
4.2 物联网技术：知道得多 物联网（Internet of Things）是新一代信息技术的重要组成部分。实 际上，物联网技术早在1999年就已经由相关科研人员提出，并形成了一 定的共识。一开始它的定义很简单：把所有物品通过射频识别等传感设 备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。因此，就物联网的核心 技术而言，其时国内外的研究团队熟知的是无线传感网（简称传感网） 这一专业术语，相应地，物联网理论及关键技术研究关注的主要科学问 题是：无线传感，泛在互联。 “知道得多”，并不是一件容易的事情。在物联网的系统应用中，细 粒度技术层面上，感、传、知、控四个技术层面需要有机配合、协同工 作。这四个层面的技术应用，任何一个环节出现问题，都会导致整个物 联网系统的功能失效。就物联网技术的应用价值而言,全面实现物理世界 的数字化，才能真正体现其内在的技术愿景。图4-3从技术原理和应用价 值放大的角度，揭示了物联网的应用愿景
4.2物联网技术：知道得多 传感数据 传感数据 数字世界 传感数据： 物理世界 传感数据 传感数据 传感数据 图4-3数字世界和物理世界的互联互通
4.2 物联网技术：知道得多 图4-3 数字世界和物理世界的互联互通
4.2物联网技术：知道得多 物理世界中，存在很多人力不能到达或监控的地方。人类在探索未知 世界过程中，实现对物理世界“知道得多”这一认知目标，这是一件非 常不容易的事情。宏观层面上，物联网试图把新一代T技术充分运用在 各行各业之中，利用感应器对电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、 供水系统、大坝、油气管道等各种系统进行运行状态的感知、检测与智 能监控，进而将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与 物理系统的整合。为了提高主干网络对物理世界的感知过程，需要大量 的无线射频识别(RFD)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 无线数据感知与收集设备，按照一定的通信协议，使物体与互联网相连 接，进行信息交换和数据通信。在物联网的技术应用框架下，基于有线 连接的（如光缆）的主干网络，是物联网应用的前提条件，接入互联网 主干网的无线通信技术，则是物联网的核心技术
4.2 物联网技术：知道得多 物理世界中，存在很多人力不能到达或监控的地方。人类在探索未知 世界过程中，实现对物理世界“知道得多”这一认知目标，这是一件非 常不容易的事情。宏观层面上，物联网试图把新一代IT技术充分运用在 各行各业之中，利用感应器对电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、 供水系统、大坝、油气管道等各种系统进行运行状态的感知、检测与智 能监控，进而将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与 物理系统的整合。为了提高主干网络对物理世界的感知过程，需要大量 的无线射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 无线数据感知与收集设备，按照一定的通信协议，使物体与互联网相连 接，进行信息交换和数据通信。在物联网的技术应用框架下，基于有线 连接的（如光缆）的主干网络，是物联网应用的前提条件，接入互联网 主干网的无线通信技术，则是物联网的核心技术
4.2物联网技术：知道得多 在这种物联网环境下，传统的通过人工生成数据的单通道方式，演变 成人工生成和自动生成双通道并存的数据生产方式，以全面多维度地实 现对物理世界中的物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。而 无线传感技术，则能很好地突破有线主干网络在数据采集方面的受限条 件。尤其是随着条形码、二维码、无线射频技术、蓝牙通信等无线传感 技术在不同应用场景下的普及应用，物联网技术在众多的应用领域得到 了大范围的应用实施。图4-4中典型的无线通信技术，为物联网的行业应 用提供了有力的技术支持。 正在连接 RFID 902265501114 条形码 二维码 无线射频识别 蓝牙通信 图4-4各类无线通信技术
4.2 物联网技术：知道得多 在这种物联网环境下，传统的通过人工生成数据的单通道方式，演变 成人工生成和自动生成双通道并存的数据生产方式，以全面多维度地实 现对物理世界中的物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。而 无线传感技术，则能很好地突破有线主干网络在数据采集方面的受限条 件。尤其是随着条形码、二维码、无线射频技术、蓝牙通信等无线传感 技术在不同应用场景下的普及应用，物联网技术在众多的应用领域得到 了大范围的应用实施。图4-4中典型的无线通信技术，为物联网的行业应 用提供了有力的技术支持。 条形码 二维码 无线射频识别 蓝牙通信 图4-4 各类无线通信技术