數(shù)據(jù)融合和管理技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的核心技術(shù)，也是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)體系的重要組成部分，它們?yōu)榇龠M物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用起到了關(guān)鍵作用。由于受到網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特性、感知節(jié)點的能源有限性、數(shù)據(jù)的時間敏感性等諸多因素的影響，人類在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合及管理技術(shù)方面遇到了越來越多的難題，這也成為了阻礙物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的難題之一。因此，對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合及管理技術(shù)的探討一直是國際物聯(lián)網(wǎng)機構(gòu)研究的課題。

　　物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)融合及管理技術(shù)包括兩個方面，分別是數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)管理，它們的定義和原理分別是：

　?。?）數(shù)據(jù)融合技術(shù)

　　數(shù)據(jù)融合技術(shù)涉及的范圍較廣，研究的內(nèi)容較多，且自創(chuàng)始以來，應(yīng)用于多個領(lǐng)域，其內(nèi)容的廣泛性和形式的多樣性使得它很難有一個完整的定義。目前，人們對數(shù)據(jù)融合所做的較為簡單的定義是“利用計算機技術(shù)對時序獲得的若干感知數(shù)據(jù)，在一定準則下加以分析、綜合，以完成所需決策和評估任務(wù)而進行的數(shù)據(jù)處理過程”。

　　數(shù)據(jù)融合技術(shù)具有以下三種含義：

　　第一，所融合的數(shù)據(jù)覆蓋了全頻段，具有全空間性。也就是說，它所包含的數(shù)據(jù)既是多維度的，又是多源頭的，可以是數(shù)字數(shù)據(jù)或非數(shù)字數(shù)據(jù)，也可以是確定數(shù)據(jù)或模糊數(shù)據(jù)，還可以是全空間數(shù)據(jù)或子空間數(shù)據(jù)。

　　第二，數(shù)據(jù)具有互補性。就像一群人要共同完成一件事情一樣，他們需要分工和互補才能將一件事做好。同樣，通過完成相關(guān)數(shù)據(jù)來完成一項功能或應(yīng)用，也需要數(shù)據(jù)之間具有這種相關(guān)性和互補性。這種互補性呈現(xiàn)在多種方面，可以是機構(gòu)上的互補，也可以是層次上的互補，還可以是表達方式上的互補。

　　第三，數(shù)據(jù)融合區(qū)別于數(shù)據(jù)組合。這是因為，數(shù)據(jù)融合要求，融合的數(shù)據(jù)之間具有內(nèi)部的特性，而這與數(shù)據(jù)組合的外部特性不符。

　　數(shù)據(jù)融合其實就是將多維度的數(shù)據(jù)先進行系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，然后再做綜合分析，最后融合成需要的數(shù)據(jù)資源。在這個過程中，融合的模式具有多樣性，處理的算法具有廣泛性，融合的目的是在已有數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，提取可用知識，從而為物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。由此可見，數(shù)據(jù)融合需要數(shù)據(jù)的配對和識別。因此，在研究數(shù)據(jù)融合時要解決以下多種問題，比如虛假數(shù)據(jù)的識別、不一致數(shù)據(jù)的對準、估計目標數(shù)據(jù)的類型、感知數(shù)據(jù)的不確定性等。

　　數(shù)據(jù)融合的處理過程具有多層次、多方位的特點，在數(shù)據(jù)融合的過程中，要對具有廣泛來源的數(shù)據(jù)進行檢測、相關(guān)、綜合以及評估。數(shù)據(jù)融合可以分成三個層次：數(shù)據(jù)級融合、特征級融合、決策級融合。

　?、贁?shù)據(jù)級融合

　　數(shù)據(jù)級融合屬于最低層級的數(shù)據(jù)融合方式，利用這種方式融合的數(shù)據(jù)一般是同等量級的傳感器所采集的原始數(shù)據(jù)。將這些同等量級的傳感器數(shù)據(jù)融合后，就可以將多個傳感器所采集的同類信息進行歸類和打包處理，這樣一來，多個同等量級的傳感器和單個傳感器的識別和處理過程就會相同。

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　　特征級融合屬于中間層級的數(shù)據(jù)融合方式，這一層級所處理的數(shù)據(jù)一般是提取后具有明顯特征的數(shù)據(jù)。通過特征級融合，這些數(shù)據(jù)將會被大幅壓縮，這樣做一方面可以節(jié)省存儲空間，另一方面便于數(shù)據(jù)的實時利用。特征級融合過的數(shù)據(jù)通?？梢宰鳛闆Q策分析的特征信息。

　?、蹧Q策級融合

　　決策級融合屬于最高層級的數(shù)據(jù)融合方式，這一層級的融合要對特征信息進行進一步的融合判斷，進而確定應(yīng)用決策，并根據(jù)信息內(nèi)容評估決策施行后的結(jié)果。

　　除了三級信息融合外，還有一個層級，即第四層級，這一層級是根據(jù)預見的結(jié)果對決策過程進行反饋控制。第四層級通常應(yīng)用于具有反饋環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，主要作用是反饋控制或調(diào)整信息。

　?。?）數(shù)據(jù)管理技術(shù)

　　物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，又可以稱作分布式動態(tài)實時數(shù)據(jù)管理技術(shù)。該技術(shù)就是通過代理節(jié)點收集興趣數(shù)據(jù)，并對客觀世界的數(shù)據(jù)信息進行實時、動態(tài)以及綜合的管理。數(shù)據(jù)管理中心會下達感知任務(wù)，這些感知任務(wù)被下達給各個感知節(jié)點之后，感知節(jié)點通過采集所需數(shù)據(jù)來完成任務(wù)目標。如此一來，人們不需要了解物聯(lián)網(wǎng)處理數(shù)據(jù)的具體方法，只需要在具體實現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，對數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)進行相關(guān)查詢，就能解決實際問題。數(shù)據(jù)管理一般包括五個方面，分別是數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)操作。具體來說，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)具有以下特點：

　　第一，數(shù)據(jù)管埋技術(shù)可以處理感知數(shù)據(jù)的誤差；

　　第二，在傳感網(wǎng)支撐環(huán)境內(nèi)進行數(shù)據(jù)處理；

　　第三，物聯(lián)網(wǎng)信息查詢和管理策略既要適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化，又要適應(yīng)最小化能量消耗。

　　現(xiàn)階段，物理網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中比較優(yōu)秀的研究成果有兩個查詢系統(tǒng)，一個是Cougar，另一個是TinyDB。

　　物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)依賴于傳感網(wǎng)絡(luò)，目前，物聯(lián)網(wǎng)針對傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)有四種類型，分別是層次式結(jié)構(gòu)、半分布式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)以及集中式結(jié)構(gòu)。

　　①層次式結(jié)構(gòu)

　　層次式結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于對數(shù)據(jù)的層次性管理。

　　②半分布式結(jié)構(gòu)

　　物聯(lián)網(wǎng)的感知節(jié)點有些具備一定的計算和存儲能力，先利用感知節(jié)點對捕獲的數(shù)據(jù)進行初始處理，再將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行墓?jié)點，可以提高傳輸效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

　?、鄯植际浇Y(jié)構(gòu)

　　該種結(jié)構(gòu)對感知節(jié)點的要求較高，需要感知節(jié)點具備較高的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)計算能力，并且可以對數(shù)據(jù)查詢命令進行獨立的處理等。

　　④集中式結(jié)構(gòu)

　　這是一種比較簡單的數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，感知節(jié)點會將獲取的數(shù)據(jù)按照某種需要的方式發(fā)送到中心節(jié)點處，然后由中心節(jié)點進行統(tǒng)一處理。這種結(jié)構(gòu)存在較大的弊端，中心節(jié)點的容錯性較差，很容易使系統(tǒng)性能達到瓶頸。

　　目前，物聯(lián)網(wǎng)針對傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要以平分布式結(jié)構(gòu)為研究對象。在該領(lǐng)域的研究中，典型的研究成果有Cougar系統(tǒng)和Fjord系統(tǒng)。

　　在Cougar系統(tǒng)中，為了避免通信開銷過大，數(shù)據(jù)的查詢處理需要在傳感網(wǎng)的內(nèi)部開展，當數(shù)據(jù)與查詢內(nèi)容相關(guān)時才需要從傳感網(wǎng)中提取。該系統(tǒng)中的感知節(jié)點一方面要對本地數(shù)據(jù)進行處理，另一方面還要與相鄰感知節(jié)點進行實時通信，有時還要協(xié)助其他感知節(jié)點，共同完成查詢處理的相關(guān)任務(wù)等。

　　Fjord系統(tǒng)是Telegarph的重要組成部分，是一種數(shù)據(jù)流系統(tǒng)，它最大的特點是具有自適應(yīng)性。該系統(tǒng)主要由兩個部分組成，一是傳感器代理，二是自適應(yīng)處理引擎。Fjord系統(tǒng)處理查詢的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)流計算模型，利用該種系統(tǒng)可以根據(jù)計算環(huán)境的變化，實時調(diào)整查詢計劃。