云计算实验室子建设方案.doc

云计算实验室子建设方案

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2020年4月19日
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云计算实验室 建设规划
1. 云计算实验室建设背景
云计算的演变从1990年左右开始，经历了网格计算、效用计算、软件即服务（SaaS）几个阶段。随着物联网的快速发展，从技术角度看，严重制约物联网发展的因素，既不是芯片技术，无线网络技术和传感器技术，也不是全球导航系统技术。而是如何让海量信息在整个互联网上进行分析和处理，并对物体实施智能化的控制。要解决这个问题，就必须建立一个功能强大的物联网信息管理平台。云模式的出现，让物联网平台问题迎刃而解。甚至能够这样理解，物联网虽不因云模式而生，却因云模式而存在。
我们能够这样定义云计算：云计算是一种计算模式，在这种模式中，应用、数据和IT资源以服务的方式经过网络提供给用户使用。云计算也是一种基础架构管理的方法论，大量的计算资源组成IT资源池，用于动态创立高度虚拟化的资源提供用户使用。
然而云计算的发展依然存在着严峻的挑战：
1. 安全：法律遵从，未授权访问
2. 数据治理：完整性，恢复，隐私，隔离，主权法律保护
3. 完整性：本地/远程完整性场景，云对云问题，动态资源
4. 管理：性能管理和监护，确保服务水平协议（SLA）
2. 云计算实验室建设目标
1）实验室人才培养
实验室将秉承“博观约取，厚积薄发”的宗旨，贯彻“开放，合作，竞争”的方针，营造团队合作精神，积极进取，努力创新，将实验室打造为一支目标明确，富有干劲，能很好适应国际计算机新技术发展的科研队伍。
在进行学术研究的同时，更加重视人才的培养，努力促进学科的可持续发展。实验室计划设有计算机应用技术、计算机系统结构、计算机软件理论的硕士点和博士点。
从工信部培养整个3G产业环境及云计算产业环境的角度来讲，远远不能满足中国对于移动云计算人才的需求预期。据工信部人才交流中心预测，移动云计算与交互设计人才缺口将达百万。云计算实验室的建立，将为移动云计算方向人才的培养起到积极的推动作用。
2）实验室对外交流
同时实验室还重视对外学术交流与科技合作，与国内外知名的相关研究机构一直保持着紧密的合作关系，如共同申请承担基金项目，共同举办国际学术会议，对硕士、博士进行联合培养。邀请国内外专家进行技术培训，为用户特别是中小企业提供试用机会等。
3）成果转化
物联网是经过全球定位系统等信息传感设备，把任何物品和互联网相连，来进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控、管理的一种网络。实现物联网的核心是云计算。

3. 云计算实验室研究内容
把实验室建设成省内云计算技术研究、物联网技术研究的权威研究机构。建设一整套人才引进、激励、奖惩机制。以市场服务为导向，结合联盟企业基于云计算和物联网应用技术的各个应用需求开展研究。以联盟企业为依托，研究技术成果向产品的转化和市场推广方式，并结合产品的市场定位和信息反馈来优化产品，进一步提高实验室技术能力和产学研结合能力。实验室将围线以下几个方面开展科研工作：
5. 开展云计算核心算法、核心架构的研究，包括IaaS、PaaS、SaaS等软硬件体系结构研究。
当前云计算核心算法主要包含FO软件开发方法、带遗传特征的无限分层处理方法、文字信息结构树构造方法、IP地址结构树方法、浮云分层互联网架构设计、多维复杂空间软件架构体系、多维复杂空间数据结构管理、构建内容中心网络等，实验室将会在现有的算法基础上进行深入研究。
云计算可描述在从硬件到应用程序的任何传统层级提供的服务 。实际上，云服务提供商倾向于提供可分为如下三个类别的服务：把软件当作服务 (Software as a Service)、把平台当作服务(Platform as a Service)以及把基础设施当作服务(Infrastructure as a Service)。

图 1：cloud-stack
6. 开展物联网协议标准、中间件架构、RFID识别算法等方面的研究。
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。实验室将会对物联网协议标准展开研究。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它经过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。实验室主要将进行RFID识别算法的研究，旨在加快RFID的识别速度。实验室还将展开RFID标签防碰撞算法的研究。

图 2：Schematic representation of RFID technology
7. 开展云存储、数据挖掘方面的研究。
其中云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指经过集群应用、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经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。

图 3：cloud storage
存储方案价值：
l 信息生命全周期的保护，应对未来五年内业务转变及企业成长带来的种种风险；
l 为满足现实中混合工作负载及虚拟化和整合的需求，提供了足够的性能支持；
l 十分有效，使得企业减少了存储设备的添置及其相关支持，并因此减少了环保成本；
l 经过为大型数据中心提供可扩展的模块化方案组合实现企业级的支持。
l 保护数据安全，为您及时提供准确的数据
l 提供无与伦比的灵活性，以满足多元化的存储需求
l 包含功能丰富的管理软件，最大化利用率，最小化存储系统的总体拥有成本
l 有效降低设备采购成本及IT运营成本
8. 开展智能城市关键技术、广电网IPTV技术的研究
IPTV是利用计算机或机顶盒+电视完成接收视频点播节目、视频广播及网上冲浪等功能。它采用高效的视频压缩技术，使视频流传输带宽在800Kb/s时能够有接近DVD的收视效果(一般DVD的视频流传输带宽需要3Mb/s)，对今后开展视频类业务如因特网上视频直播、远距离真视频点播、节目源制作等来讲，有很强的优势，是一个全新的技术概念。

图 4：IPTV
研究内容：
4. 固移宽带网络融合技术
5. WLAN自动迁移技术
6. 远程人机界面交互技术
7. 智能数据挖掘公共服务平台
8. 广电网IP兼容技术
9. 广电网智能交互技术
10. 广电网智能机顶盒技术

11. 考核目标：
1、实验室建设
将建设以计算机科学与技术、信息与通信工程为一级学科点，计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用、数字通信与信息系统、通信网络与信息安全为二级学科点，以分布式并行计算、人工智能、计算机网络、广播电视通信网络、数据库技术等为研究方向的学科建设格局。以省级重点实验室为申报点，力争在 左右时间申报国家级实验室。积极申报各一、二级学科的硕士点和博士点。研究人员规模保持在30至40人左右，吸收一批有独立创新精神、热爱科研工作的高学历中、青年科研人员加入实验室研究团队。