云计算原理与实践-课后答案-王伟.docx

【课程实验一：云主机实现大数据】 实验报告中涉及了几个关键知识点，主要涵盖了云服务、ECS配置、SSH互信、JDK安装、Hadoop集群搭建、OBS（Object Storage Service）交互以及Hadoop集群功能测试。以下是这些知识点的详细说明： 1. **华为云ECS购买**： - 自定义云服务器名称是为了方便识别和管理，格式为“姓名+学号+节点序号”，例如“lzy-2018211582-0001”。 2. **ECS配置**： - 使用PuTTY或XShell等工具连接ECS，显示主机名和IP地址，确保远程访问成功。 3. **SSH互信配置**： - SSH互信允许节点间无密码登录，提高自动化操作的便捷性。通过在各个节点上执行ssh命令，配置公钥，使得节点间可以自由跳转。 4. **JDK安装**： - 安装JDK并配置环境变量JAVA_HOME，验证安装成功的方法是执行`java -version`命令，显示对应的Java版本，这里是OpenJDK 1.8.0_232。 5. **Hadoop集群搭建**： - 启动Hadoop集群，包括在node1上启动Namenode，在其他节点上启动Datanode。 - 使用jps命令检查进程，确认各个角色如Namenode、Datanode、NodeManager等正确运行。 - 使用hdfs命令创建目录，如`hdfs dfs -mkdir /bigdata`，并用`hdfs dfs -ls`验证创建成功。 6. **OBS与Hadoop集群互联**： - 在OBS中创建存储桶，如“obs-2018211582”，并上传文件，文件名应包含学号和姓名。 - 使用Hadoop命令检查OBS中的文件，确保上传成功。 7. **Hadoop集群功能测试**： - 通过`wordcount`程序测试集群，输入文件应包含特定内容，例如姓名中英文和重复单词，如“play”。 - `wordcount`程序会统计文件中每个单词的出现次数。 8. **资源释放**： - 实验完成后，必须按照指导释放ECS资源和OBS桶，以避免不必要的费用。 9. **结果分析**： - `hdfs-site.xml`中的`dfs.replication`参数定义了数据块的副本数量，默认为3。设置为3的原因是提高数据可靠性、可用性和网络效率，遵循机架感知策略，一个副本在本地机架，一个在同一机架的另一节点，一个在不同机架的节点，优化了读写性能和数据安全性。 以上就是实验报告中涉及到的全部核心知识点，涵盖了云服务基础、Linux系统管理、分布式计算框架Hadoop的部署和使用。这些知识对于理解和实践大数据处理流程至关重要。

适用于系统上线期间培训使用/新人教育等之用。

STM32-LoRa Wi-Fi网关项目是一个集成物联网技术的智能系统，它利用了STM32微控制器、LoRa无线通信技术和Wi-Fi模块来收集并传输温湿度数据到云端平台OneNet。该项目的核心在于利用HTTP协议进行数据交互，使得远程监控和管理成为可能。 STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器，由意法半导体（STMicroelectronics）生产。它在嵌入式系统中广泛应用，因其高效能、低功耗和丰富的外设接口而备受青睐。在这个项目中，STM32扮演着中心处理的角色，接收来自LoRa节点的数据，并通过Wi-Fi模块将这些数据发送到云端。 LoRa是一种长距离、低功耗的无线通信技术，基于扩频调制技术。它允许在城市环境中实现远距离通信，同时保持相对较低的功耗，非常适合用于传感器网络的部署。在本项目中，LoRa节点负责采集温湿度数据，并通过LoRa网络将这些数据传输到STM32-LoRa Wi-Fi网关。 温湿度传感器是物联网应用中的常见设备，用于实时监测环境条件。常见的温湿度传感器如DHT系列，能够同时测量温度和湿度，并以数字信号输出，与STM32兼容。这些传感器的读数被STM32接收到后，会进行初步处理和打包，准备发送到云端。 OneNet云平台是由中国移动开发的物联网开放平台，提供数据存储、数据处理、规则引擎、API接口等服务。在这个项目中，OneNet作为数据接收端，接收STM32-LoRa Wi-Fi网关通过HTTP协议发送的温湿度数据。HTTP协议是一种应用层协议，广泛应用于互联网上的数据交换，它简单且易于实现，适合于嵌入式系统与云端的通信。 在实现HTTP通信时，STM32需要构建HTTP请求，包括方法（GET或POST）、URL（指向OneNet的API接口）、请求头（可能包含认证信息）以及请求体（温湿度数据）。当服务器接收到请求后，会解析数据并存储在云平台上，用户可以通过Web界面或API接口访问这些数据，进行数据分析或远程控制。 这个项目展示了物联网在环境监测中的实际应用，通过STM32微控制器、LoRa无线通信和Wi-Fi技术，实现了温湿度数据的远程采集和上传，结合OneNet云平台，为智能城市、农业监控等领域提供了灵活且高效的解决方案。开发者可以在此基础上扩展功能，如添加报警机制、数据分析模块，进一步提升系统的智能化程度。

三维点云数据模型在IT行业中，特别是在计算机图形学、虚拟现实和机器视觉等领域，具有重要的应用价值。点云数据是一种由大量离散的三维坐标点组成的数据结构，它能够直观地表示物体表面的信息，用于创建真实世界的数字表示。在本案例中，我们关注的是一个名为“Bunny”的三维点云数据模型。 “Bunny”是一个经典的测试模型，源自Stanford University的Graphics Lab，常被用作测试各种三维处理算法的基准。原始的Bunny模型是由激光扫描仪获取的真实物理对象——一个小兔子雕塑的精确数字化复制品，包含了物体表面的详尽细节。而描述中提到的“经过平面重建处理过的Bunny模型”，可能是指通过某种算法如平面分割或者降噪处理，使得点云数据更加规整，便于分析和可视化。 “Bunny_2446_1ear”是一个特殊版本的Bunny模型，仅包含了一只耳朵。这样的简化版模型对于开发者来说非常有用，因为它可以作为调试和研究的简化场景，尤其是在点云配准、特征提取或三维重建等任务上，可以减少计算复杂度，更专注于特定部分的分析。 压缩包中的文件名“Bunny_2446_1ear.ply”是一个PLY（Polygon File Format）文件，这是一种常见的点云数据存储格式，支持存储三维点云以及相关的颜色、法线等信息。PLY文件通常用于数据交换，便于不同软件之间读取和处理点云数据。 “bunny.stl”则是STL（ Stereolithography）文件，这是3D打印领域常用的文件格式，它主要存储三角形面片的几何信息。STL文件可以用于快速原型制作或3D打印，将点云数据转换为实体模型。 “Bunny_34835.txt”可能是一个文本文件，包含Bunny模型的详细数据，可能是点云的坐标列表，或者是处理过程中的中间结果，具体用途需要根据文件内容来确定。 总结来说，这个压缩包提供了原始和简化版本的Bunny点云数据模型，分别以PLY和STL两种格式呈现，同时还包括一个可能记录模型信息的文本文件。这些资源对于开发和研究点云处理算法、三维重建技术或者进行3D打印实验的人员来说，都是非常有价值的参考素材。

音乐云盘歌曲信息匹配纠正工具(NeteaseMusicCloudMatch) 音乐云盘的好处就是，把无版权的歌曲上传到音乐云盘就可以随意畅听和下载，但是上传上去有时候会匹配不上你想匹配的歌曲，匹配不上就会导致不显示封面图片，不显示歌词等问题。 网易云音乐云盘里信息不匹配的歌曲可以通过这个软件来修改(需逐个手动修改)

【MATLAB教程案例49】三维点云数据ICP（Iterative Closest Point）配准算法的matlab仿真学习，是MATLAB初学者提升技能的重要课题。ICP算法是一种广泛应用于三维几何形状匹配和配准的技术，尤其在机器人定位、三维重建等领域有着重要应用。在本教程中，我们将探讨如何在MATLAB环境中实现这一算法，并通过具体的模型数据进行仿真。 ICP算法的基本原理是找到两个点云之间的最佳对应关系，通过迭代优化来最小化它们之间的距离误差。它包括两步：近似匹配和位姿更新。在MATLAB的实现中，我们通常会用到`nearestNeighbor`或`knnsearch`函数来寻找两个点集之间的最近邻点对，然后计算并更新变换参数，如旋转和平移。 在提供的文件中，`ICPmanu_allign2.m`很可能是主程序，负责整个ICP配准流程的控制和执行。此文件可能包含了初始化点云数据，定义初始变换估计，迭代过程，以及误差计算等功能。而`Preall.m`可能是预处理函数，用于数据清洗、去除噪声或者规范化点云数据。 `princomp.m`是主成分分析(PCA)的实现，这是ICP算法中常用的一种降维和对齐策略。PCA可以帮助找到点云的主要方向，从而简化配准过程。在点云处理中，PCA可以用来找到数据的最大方差方向，以此作为坐标轴的参考。 `model1.mat`和`model2.mat`是存储三维点云数据的MATLAB变量文件。这两个模型可能是待配准的点云数据，分别代表原始数据和目标数据。在ICP配准过程中，我们需要对这两个模型进行不断地比较和调整，直到达到预设的匹配精度或者达到最大迭代次数。 在实际操作中，MATLAB提供了丰富的工具箱，如Computer Vision System Toolbox和3D Vision Toolbox，来支持点云处理和ICP算法的实现。不过，从提供的文件来看，这次的实现可能更多依赖于MATLAB的基础函数和用户自定义代码。 通过这个案例，学习者将掌握如何在MATLAB中处理和分析三维点云数据，理解和运用ICP算法进行几何形状的配准。这对于理解基础的几何运算，以及后续深入学习高级的三维视觉技术都至关重要。同时，这也是一个锻炼编程技巧和问题解决能力的好机会。

阿里云物联网小程序是一种轻量级的应用形式，旨在简化与物联网（IoT）设备的交互，让用户无需下载安装单独的应用程序即可使用。阿里云作为中国领先的云计算服务提供商，将其物联网平台与小程序结合，提供了便捷的设备接入和管理能力。 在阿里系的小程序矩阵中，包含了支付宝小程序、淘宝小程序、钉钉小程序、高德小程序等多个平台的小程序，这些小程序虽然应用场景不同，但开发方式基本一致。开发者可以利用阿里云提供的统一开发环境和接口，实现跨平台的无缝对接。例如，支付宝IoT小程序就是专门为物联网设备设计的，它在不断优化中，能够更快捷地连接和控制物联网设备。 支付宝小程序的开发流程相对简单，开发者可以通过支付宝开放平台进行注册并创建小程序。可以选择“立即创建”自主开发，然后在“我的小程序”页面上点击“创建”，设定项目名称和路径，不启用云服务则不需要立即购买服务器。在开发管理中，下载并使用支付宝提供的开发工具。若需使用阿里云的API，需要生成AccessKey，将AccessSecret和AccessKeyID填入小程序的app.js页面。 阿里云物联网API提供了丰富的功能，包括公共参数、签名机制和各种物联网操作的API接口。例如，设备属性快照API用于获取设备的当前状态，而设置设备属性API则允许开发者远程控制设备。这些API接口的文档详细解释了如何使用它们，帮助开发者实现与物联网设备的通信。 在设备对接方面，支付宝小程序能够直接与阿里云物联网平台进行交互，通过调用相应的API获取和设置设备信息。例如，可以使用设备属性快照API获取设备的实时数据，而设置设备属性API则可以修改设备的工作模式或设置。这种直接对接使得开发者能够快速实现物联网设备的控制和数据交换，简化了传统物联网应用的开发流程。 阿里云物联网小程序提供了一个高效、便捷的开发环境，让开发者能够轻松构建与物联网设备相关的应用，同时用户也能在多个阿里系平台上无缝体验这些小程序。这种技术不仅降低了开发成本，减少了用户安装新应用的困扰，而且提升了用户体验，推动了物联网服务的普及和创新。

基于华为云IoT平台的物联网系统的主要功能是通过STM32硬件设备，实现了温湿度、光照等环境参数的实时采集，并通过WiFi模块上传到华为云IoT平台。用户通过微信小程序可以实时查看这些数据，并设置相应的阈值。当参数超过阈值时，小程序会发出报警，并自动发送控制命令到硬件设备，实现自动化的环境调控。此外，小程序还提供了数据可视化的功能，支持折线图等图形展示，帮助用户更好地分析和理解数据。 本文详细介绍了利用STM32和华为云IoT平台进行物联网应用开发的全过程。首先，介绍了华为云IoT平台的主要服务、应用场景和优势。然后详细阐述了利用STM32 HAL库进行工程创建、移植传感器驱动、显示屏驱动、串口驱动、WiFi驱动等过程。接着详细介绍了在华为云平台创建产品、设备，获取MQTT连接参数，并连接WiFi模块到云平台。然后介绍了JSON格式和如何使用cJSON库解析JSON数据。接下来详细阐述了设备如何通过WiFi模块上报属性数据和如何解析云平台下发的控制指令。随后详细介绍了如何开发微信小程序，调用华为云API获取数据和控制设备，以及如何使用Echarts实现数据可视化。

ESP8266模块是一款由Espressif Systems公司设计的低成本的Wi-Fi模块，其内部集成了TCP/IP协议栈，使得任何微控制器都可以通过简单的串口通信来连接互联网。这一模块因其价格低廉、使用简单、性能可靠而广受欢迎，在物联网(IoT)领域得到了广泛的应用。ESP8266支持各种不同的模式，例如Station模式、SoftAP模式以及同时包含这两种模式的SoftAP+Station模式。 华为云是华为推出的公有云服务品牌，提供包括计算、存储、网络、数据库、大数据、人工智能等在内的全栈云服务。开发者可以在华为云平台上开发、部署和运行应用程序，享受到华为云提供的高性能、高可靠性和安全性的服务。 将ESP8266模块与华为云结合，能够快速构建出各种物联网应用，如环境监控、智能家电控制、远程数据采集等。ESP8266模块连接华为云的过程通常需要进行以下几个步骤： 需要在华为云平台上创建一个物联网终端，这通常涉及到在华为云IoT平台注册一个设备，获取设备证书和私钥，这些证书和密钥将用于设备的身份验证。 要在ESP8266模块上编写代码，将模块配置为使用Wi-Fi连接到互联网。在代码中，需要将之前获取的设备证书和私钥嵌入到程序中，确保模块能够通过这些凭据安全地连接到华为云。 然后，编写代码实现与华为云IoT平台通信的逻辑，包括设备的上线、下线、数据上报、指令接收等。这通常涉及到MQTT协议或HTTPS协议的使用，需要遵循华为云提供的API文档进行编程。 将编写好的程序烧录到ESP8266模块中，开启电源，确保模块能够自动连接到Wi-Fi网络，并通过网络连接到华为云IoT平台。开发者可以使用华为云提供的各种服务，比如实时监控、数据存储和分析等，来实现更高级的应用功能。 在开发过程中，开发者还可能需要关注ESP8266模块的固件更新，以及在实际应用中可能出现的网络稳定性问题和数据安全问题。因此，代码的健壮性和异常处理也是开发中的重要环节。 值得注意的是，为了实现ESP8266模块与华为云的连接，开发者通常需要参考华为云IoT平台的官方文档，了解平台的具体要求和提供的接口细节，同时也要有一定的ESP8266编程基础，包括对ESP8266 SDK的熟悉以及对网络编程的知识。 此外，为了确保设备在云平台上的稳定运行和数据传输的安全性，还需注意代码中的安全机制设计，比如采用安全的加密算法来保护通信过程中的数据不被窃取或篡改。 ESP8266模块连接华为云的过程涉及到硬件配置、网络编程、身份验证、数据通信和安全策略等多个方面。开发者需要综合运用这些知识和技术，才能成功地将ESP8266模块连接到华为云，构建出稳定可靠的物联网解决方案。