虚拟化、云计算与物联网 · 二维码、传感网、M2M 与全章收官

第二项技术，二维码。二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面、也就是二维方向上分布的记录数据符号信息的黑白相间的图形，在代码编制上利用「0」「1」比特流的概念，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读。常用的码制有 Data Matrix、Maxi Code、Aztec、QR Code、Vericode、PDF417、Ultracode、Code 49、Code 16K 等。

这里面 QR 码是 1994 年由日本 Denso-Wave 公司发明的。QR 来自英文 Quick Response 的缩写，即快速反应的意思，源自发明者希望 QR 码可让其内容快速被解码。年份、公司、含义三个数字点一起记。

二维码的信息量考容量数字：二维条码能在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量信息，原来的条码技术仅能存储十多个字符，而二维码存储容量可达数千字符。以 PDF417 编码格式为例：若采用扩展的字母数字压缩格式，可容纳 1850 个字符；若采用二进制或 ASCII 格式，可容纳 1108 字节；若采用数字压缩格式，可容纳 2710 个数字。

按「字符最常用、字节最占地、数字最省」记层次：数字压缩能塞最多 2710 个，字母数字 1850 居中，二进制 ASCII 只有 1108 字节最少。考试如果张冠李戴，比如把 2710 安到字节上，你就能识破。

因为纯数字的信息量最小，同样的面积里编码开销最低，所以能塞 2710 个；字母数字混合就降到 1850；二进制和 ASCII 最占地，只剩 1108 字节。理解了这个梯度，三个数字就不容易串。

传感网是物联网的关键技术之一，偏底层——用随机分布的微小节点自组织成无线网络去采集物理世界的数据；物联网是更大的概念，以互联网为核心和基础，把传感网、RFID、二维码、M2M 都吸纳进来。问「核心和基础」选互联网，问「随机分布自组织的无线网络」选传感网，两个考点互为干扰项。

第三项，传感网。传感网是由随机分布的、集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络。传感器有很多种类型，包括温度、湿度、速度、气敏等。它借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声呐、雷达和地震波信号，从而探测温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小速度方向等物质现象。

对。它综合了传感器、低功耗、通信及微机电等技术，将现实的世界与虚拟的网络世界联系起来，目前已广泛应用于石油、化工、电力、医药、生物、航空、航天、国防、能源、冶金、电子等众多行业。第四项 M2M，也是选择题重灾区，我们仔细拆。

简单地说，M2M 是将数据从一台终端传送到另一台终端，也就是机器与机器 Machine to Machine 的对话。但从广义上讲 M2M 可代表机器对机器、人对机器 Man to Machine、机器对人 Machine to Man、移动网络对机器 Mobile to Machine 之间的连接与通信，它涵盖了所有实现在人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段。

就选它，这句和原文正好相反。原话是：M2M 不是简单的数据在机器和机器之间的传输，更重要的是，它是机器和机器之间的一种智能化、交互式的通信。也就是说，即使人们没有实时发出信号，机器也会根据既定程序主动进行通信，并根据所得到的数据智能化地作出选择，对相关设备发出正确的指令。智能化、交互式成为了 M2M 有别于其他应用的典型特征，这一特征下的机器也被赋予了更多的「思想」和「智慧」。

M2M 的市场前景也有个数字考点：在当今世界上，机器的数量至少是人的数量的 4 倍以上，机器将替代人做更多的事情，这意味着巨大的市场潜力。注意是「至少 4 倍」，题目可能改成 2 倍、3 倍来挖坑。M2M 应用遍及电力、交通、工业控制、零售、公共事业管理、医疗、水利、石油等多个行业，车辆防盗、安全监测、自动售货、机械维修、公共交通管理等可以说是无所不能。

有，案例题就用它。三一重工对 M2M 的应用比较成功：在其销往全球各地的工程机械的关键部位或关键部件上加装数据采集终端，机械的运行数据通过电信运营商网络汇总到三一集团企业控制中心 ECC，全称 Enterprise Control Center，实现对工程设备作业状况的实时监控。控制中心随时发现设备运行中的问题，比如智能设备控制器检测到的油温、转速、工作压力等运行数据异常，并立即指导客户排除故障或派维修人员上门。三一重工、ECC 这两个词要绑定记忆。

最后看物联网的应用。做法是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，再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。用途遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域，原文给了三个典型场景。

没错，食品安全：超市里销售的禽、肉、蛋、奶，在包装上嵌入微型感应器，顾客只需用手机扫描，就能了解食品的产地和转运、加工的时间地点，甚至显示加工环境的照片，是否绿色安全一目了然。第二个是医疗：将传感器嵌入到家人的手表里，即使用户在千里之外，也可以随时掌握家人的体征，医生也能随时随地了解病人的体征，为病人诊断看病。

第三个最有画面感，防酒驾：如果在汽车和汽车钥匙上都植入微型感应器，当喝了酒的司机掏出汽车钥匙时，钥匙能通过气味感应器察觉到酒气，并通过无线信号通知汽车「不要发动」，汽车会自动罢工，还能「命令」司机的手机给其亲友发短信，通知他们司机所在的位置，请亲友们来处理。

嗯，照例给你全章必背清单，从虚拟化开始串。虚拟化最早出现在 20 世纪 60 年代的 IBM 大型机系统，70 年代 System 370 中流行，靠 VMM 生成虚拟机实例。平台虚拟化五个子类要对号：全虚拟化模拟完整底层硬件、Guest OS 不作修改即可运行，代表 Microsoft Virtual PC、VMware Workstation、SUN Virtual Box、QEMU；

超虚拟化要修改 Guest OS 特权代码、靠 Hypercall 交互，代表 Denali、Xen；硬件辅助虚拟化是 Intel-VT 和 AMD-V；部分虚拟化只模拟部分硬件；操作系统级虚拟化代表 Solaris Container、FreeBSD Jail、OpenVZ。

再记两个角色：虚拟机里跑的操作系统叫 Guest OS，跑 VMM 的叫 Host OS。云计算：核心思想是把大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成计算资源池向用户按需服务，提供资源的网络称为云；「随时获取、按需使用、随时扩展、按使用付费」被比喻成像水电一样使用 IT 基础设施。特点六条抓关键词：资源集成、分布式数据中心容灾、软硬件隔离、模块化高扩展、弹性服务、按需付费。类型三种 SaaS、PaaS、IaaS，没有 DaaS。应用四个：云安全、云存储、云呼叫、云会议。

物联网：内涵两点——核心和基础仍是互联网、用户端延伸到物与物之间；三层自下而上感知、网络、应用，人体类比依次是皮肤和五官、神经中枢和大脑、社会分工；应用四型监控、查询、控制、扫描。关键技术四项：RFID 三组件标签、阅读器、天线，无源标签靠感应电流、有源标签主动发信号，耦合分感应耦合与后向散射耦合；QR 码 1994 年日本 Denso-Wave 发明，PDF417 容量 1850 字符、1108 字节、2710 数字；传感网随机分布、自组织；M2M 智能化、交互式，机器数量至少人的 4 倍，案例三一重工 ECC。

是啊，还记得第一章开头咱们说过的吗——架构师的知识地图，从底层硬件到顶层的架构决策，一层层往上搭。虚拟化、云计算、物联网就是这张地图的最外圈：它们不是孤立的考点，而是前面所有章节——网络、安全、系统设计——在新场景下的综合应用。全书的旅程到这里就结束了，剩下的就是把每一章的必背清单再过一遍，然后去做题。祝你在考场上，把这些「物物相连」的知识点也连成网，稳稳拿下。加油！