在物聯(lián)網(wǎng)的世界中，通過(guò)傳感器探測(cè)器創(chuàng)造出大量的數(shù)據(jù)是極為常見(jiàn)的，也是當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)所面對(duì)的挑戰(zhàn)之一——從傳輸?shù)慕嵌葋?lái)看是如此，從數(shù)據(jù)層管理的層面來(lái)看也依然是如此。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)其中之一的事例就是在商業(yè)航空工業(yè)中所部署在飛機(jī)上的傳感器。
現(xiàn)代飛機(jī)上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上裝有上千個(gè)傳感器以確保飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，這些傳感器每秒大概可以產(chǎn)品高達(dá)10GB的數(shù)據(jù)。如下圖1.1所示現(xiàn)代飛機(jī)裝配的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)大約配備5000個(gè)左右的傳感器。因此，如果一家雙引擎的商用飛機(jī)平均運(yùn)行時(shí)間為8小時(shí)，那么每天的數(shù)據(jù)將會(huì)超過(guò)500TB，而這僅僅是來(lái)自引擎的數(shù)據(jù)！今天的飛機(jī)有成千上萬(wàn)的其他傳感器連接到飛機(jī)上的各個(gè)部位系統(tǒng)。而事實(shí)上，現(xiàn)代的大型噴氣式飛機(jī)僅僅是機(jī)翼上就有1萬(wàn)個(gè)傳感器。
圖1.1 商業(yè)飛機(jī)的噴氣式引擎
每架飛機(jī)每天所獲取的拍字節(jié)（PB）數(shù)據(jù)的難度并不大——這僅僅是針對(duì)一家飛機(jī)來(lái)說(shuō)。當(dāng)前全世界越有10萬(wàn)余次商業(yè)航班。這些來(lái)之商業(yè)航空業(yè)務(wù)的飛機(jī)所產(chǎn)生的的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是驚人。
這個(gè)示例只是眾多物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重的示例之一。以目前盡可能有效的方式來(lái)分析這些數(shù)據(jù)所屬范疇。數(shù)據(jù)分析必須能夠及時(shí)的從數(shù)據(jù)中找到可用、可操作的見(jiàn)識(shí)和認(rèn)知，無(wú)論數(shù)據(jù)的展示方式如何，否則無(wú)法體現(xiàn)出充分體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
在分析數(shù)據(jù)研究之前，有必要定義數(shù)據(jù)相關(guān)的關(guān)鍵概念。首先，并非所有數(shù)據(jù)都是相同的；可用用不同的角度、方法進(jìn)行分類(lèi)、分析。根據(jù)數(shù)據(jù)的分類(lèi)方式，可以應(yīng)用各種數(shù)據(jù)分析工具和處理方法。從物聯(lián)網(wǎng)的角度來(lái)看，這兩個(gè)概覽是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的重要依據(jù)，以及評(píng)定數(shù)據(jù)是否處于動(dòng)態(tài)還是禁止。
結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的比較
數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)的重要分類(lèi)，因?yàn)閺姆治鰯?shù)據(jù)的角度來(lái)看，它們通常需要用到不同的數(shù)據(jù)分析工具集合。如圖1.2提供了結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的差異比較。
圖1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化與非機(jī)構(gòu)化的差異
結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)遵循這這種模型/模式，該模型/模式定義了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的表達(dá)和組織方式，這意味著它非常適合傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（RDBMS）。
結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可以在大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中找到，包括從銀行交易后將發(fā)票統(tǒng)計(jì)到計(jì)算機(jī)的日志文件和路由器的配置在內(nèi)的所有內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)傳感數(shù)據(jù)通常使用的結(jié)構(gòu)化的值，如溫度、濕度、氣壓等，這些數(shù)值都是已知格式發(fā)送。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)易于格式化、存儲(chǔ)、查詢(xún)和處理；因?yàn)檫@些特性，它一直作為行業(yè)決策的主要數(shù)據(jù)類(lèi)型。
非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)缺少通過(guò)傳統(tǒng)編程的方式來(lái)進(jìn)行解讀以及解碼。這種數(shù)據(jù)類(lèi)型包括文本、語(yǔ)音、圖形以及視頻。一般來(lái)說(shuō)，任何不完全符合預(yù)定義數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)都會(huì)被歸類(lèi)為非機(jī)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前大約80%的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。正因?yàn)槿绱耍梢詰?yīng)用與非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)分析方法相對(duì)比較復(fù)雜，如認(rèn)知計(jì)算器、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理（NLP）和人工智能等。這些技術(shù)能從各種各樣的非機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息。
目前而言結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)相對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，更容易管理和處理。熟悉這兩種數(shù)據(jù)分類(lèi)結(jié)構(gòu)非常重要，這樣才能判斷使用哪一種數(shù)據(jù)分類(lèi)能更加容易判斷給出適宜的數(shù)據(jù)分析方案。
動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)
與大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)要么在“傳輸中”（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)），要么已經(jīng)被保存或者存儲(chǔ)（靜態(tài)數(shù)據(jù)）。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包括傳統(tǒng)的客戶(hù)端與服務(wù)器進(jìn)行交換，比如WEB瀏覽器中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)挠脩?hù)數(shù)據(jù)、電子郵件傳輸?shù)?。將?shù)據(jù)保存到硬盤(pán)、USB存儲(chǔ)器等物理硬件中的數(shù)據(jù)屬于靜態(tài)數(shù)據(jù)。
從物聯(lián)網(wǎng)的角度來(lái)看，來(lái)自智能設(shè)備的數(shù)據(jù)通常被認(rèn)為是運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式最后到達(dá)到最終目的地。其采集數(shù)據(jù)在邊緣計(jì)算采集后通過(guò)霧計(jì)算的方式進(jìn)行處理后進(jìn)行上傳，最終到達(dá)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。
當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)數(shù)據(jù)中心后，數(shù)據(jù)中心再次將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次處理，而處理中的數(shù)據(jù)仍是在移動(dòng)的狀態(tài)。當(dāng)前，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的分析處理工具還是處理起步階段。
在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的靜態(tài)數(shù)據(jù)通?？梢栽谖锫?lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)整體或者代理網(wǎng)絡(luò)中找到。從數(shù)據(jù)分析的角度來(lái)看，有許多工具可以使用，特別是對(duì)于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理工具，這些工具不僅可以提供數(shù)據(jù)處理，還能提供對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)。
物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析概述
來(lái)自智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)通常需要經(jīng)過(guò)處理篩選后的數(shù)據(jù)才會(huì)有實(shí)現(xiàn)其商業(yè)和分析價(jià)值。數(shù)據(jù)分析通常會(huì)根據(jù)其結(jié)果進(jìn)行類(lèi)型分析和分解。如圖1.3，數(shù)據(jù)分析的4種類(lèi)型。
圖1.3數(shù)據(jù)分析的4種類(lèi)型
描述性分析：此類(lèi)數(shù)據(jù)通分析過(guò)描述的方式闡述此可正在發(fā)生著什么。例如，起車(chē)胎壓中的計(jì)量器每秒報(bào)告一個(gè)氣壓值。通過(guò)這些數(shù)據(jù)設(shè)備使用人員可時(shí)刻監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)以確保設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
診斷性分析：此類(lèi)分析通過(guò)分析設(shè)備為何會(huì)產(chǎn)出出數(shù)據(jù)的方式，清楚的了解設(shè)備運(yùn)行原理，從而進(jìn)行對(duì)設(shè)備問(wèn)題的診斷。
預(yù)測(cè)性分析：預(yù)測(cè)性分析的目的是為了在問(wèn)題發(fā)生之前進(jìn)行對(duì)其預(yù)測(cè)從而達(dá)到設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行目前。列如，汽車(chē)在運(yùn)行時(shí)水箱的溫度不斷緩慢上升，著表明可能起車(chē)需要更換機(jī)油或者水箱需要維護(hù)。
處方性分析：處方性分析已經(jīng)超越預(yù)測(cè)性分析，其可提供對(duì)即將到來(lái)的問(wèn)題提出解決方案。就如針對(duì)水箱攀升問(wèn)題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理的方式提出各種替代解決方案。
預(yù)測(cè)性分析和處方性分析都是資源密集型的數(shù)據(jù)分析方式，其提供的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)數(shù)據(jù)本身。如1.4所示為4中數(shù)據(jù)分析方式中描述分析最為簡(jiǎn)單處方性分析最難，其中難度成梯度上升，處方性分析其提供的價(jià)值最多，但也是最為復(fù)雜的。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析大多依賴(lài)于描述性分析和診斷性分析，但是對(duì)于目前企業(yè)而言預(yù)測(cè)性分析和處方性分析的需求是迫切的。
圖1.4價(jià)值和復(fù)雜性因素在數(shù)據(jù)分析類(lèi)型中的應(yīng)用
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