رایانش ابری چیست و چگونه در اینترنت اشیا جای میگیرد؟

رایانش ابری چیست و چگونه در اینترنت اشیا جای میگیرد؟

احتمالا شما قبلا در مورد “ابر” یا Cloud شنیده اید، اما اگر شما با فن آوری های اینترنت آشنا نیستید و یا اگر در حال حاظر قصد ورود به اینترنت چیزها (آیوتی) را دارید ، این موضوع هنوز هم می تواند تا حدودی برای شما مبهم باشد. در این مقاله یک توضیح مختصر از ابر یا Cloud را شاهد خواهیم بود و چگونه این تکنولوژی به IoT مرتبط می شود.

ابر چیست؟

در دهه ۱۹۷۰، برای کسب و کارها بسیار رایج بود تا سیستم های کامپیوتری خود را برای مدت زمانی اجاره بدهند.این سیستم ها بسیار بزرگ و گران بود، بنابراین به لحاظ مالی برای کسب و کارها و شرکت ها خرید این کامپیوتر ها منطقی نبود. در عوض، این کامپیوتر ها متعلق به شرکت های بزرگ، سازمان های دولتی و دانشگاه ها بودند.

پس از آن تکنولوژی ریز پردازنده ها اجازه کاهش شدید اندازه و هزینه را فراهم آورد. این اتفاق منجر به ظهور رایانه شخصی در دهه ۱۹۸۰ شد. این انفجار تکنولوژی موجب شد که کسب و کارها و افراد عملیات محاسباتی خود را با استفاده از کامپیوتر های شخصی در خانه یا شرکت های خود انجام دهند.

با این حال، با افزایش سرعت ارتباطات و همگانی شدن آن باز هم این روند رو به عقب بوده است و کسب و کار ها بار دیگر به دنبال اجاره ابر کامپیوتر ها از سازمان های دیگر برای انجام محاسبات خود بوده اند . اما چرا اینطور است؟

زیرا به جای خرید سخت افزار گران قیمت برای ذخیره سازی و پردازش در خانه یا محل کسب و کار ، باز هم آسان تر و ارزان تر است اگر آن را از طریق ابر یا Cloud اجاره کنیم. ابر یا Cloud یک شبکه بزرگ و متصل از سرورهای قدرتمند است که خدمات متنوعی برای کسب و کارها و افراد فراهم می کند.

اما امروز

بزرگترین ارائه دهندگان ابر در ایالات متحده آمریکا همچون آمازون، گوگل و مایکروسافت هستند، که مجموعه زیادی از سرورهایی دارند که به عنوان بخشی از خدمات ابری خود به شرکت ها اجاره می دهند. این نوع سرویس برای کسب و کارهایی که دارای نیازهای متغیر هستند بسیار کارآمد است. اغلب اوقات آنها به محاسبات زیاد نیازی ندارند، اما هر زمان و هر وقت آنها نیاز زیادی دارند، هزینه ای که میکنند می تواند بسته به خدمات و قدرت سخت افزاری که نیاز دارند متنوع و اقتصادی باشد. به علاوه آنها می توانند به سادگی این هزینه ها را پرداخت کنند.

“به طور کلی، چیزی که در “ابر” اتفاق می افتد، فعالیتی و فرایندی است که در زمان اتصال اینترنت به جای آنکه در دستگاهمان انجام گیرد، در ابر و سرور اتفاق می افتد و نتایج پردازش ها به دستگاهمان بازگردانده می شود.”

اینترنت اشیاء و ابر

از آنجا که فعالیت هایی مانند ذخیره سازی و پردازش داده ها در ابر به جای خود دستگاه انجام می شود، این امر پیامدهای مهمی برای IoT دارد. بسیاری از سیستم های IoT از تعداد زیادی از سنسورها برای جمع آوری داده ها استفاده می کنند و سپس تصمیم های هوشمندانه می گیرند.(اگر می خواهید بدانید که سیستم IoT چگونه کار می کند ، این مقاله را بخوانید)

استفاده از ابر برای جمع آوری و تفسیر داده ها اهمیت زیادی دارد. به عنوان مثال، یک شرکت کشاورزی هوشمند قادر خواهد بود با استفاده از سنسورهای رطوبت خاک از کانزاس و کلرادو دانه ها را قبل و پس از کاشت با یکدیگر مقایسه کند. بدون ابر، مقایسه داده ها در مناطق وسیع تر بسیار مشکل است.

استفاده از ابر به منظور دستیابی به مقیاس پذیری بالاتر دست کاربران را بسیار باز خواهد گذاشت. وقتی شما صدها، هزاران یا حتی میلیون ها سنسور داشتید، قرار دادن مقدار زیادی از قدرت محاسباتی بر روی هر سنسور بسیار گران می شود و همچنین انرژی فراوانی برای این کار نیاز خواهید داشت. در عوض، داده ها را می توان از تمام این سنسورها به ابر منتقل کرد و در مجموع آنها در “ابر” پردازش می شوند.

برای بسیاری از سیستم های IoT، سر (یا به عبارتی مغز) سیستم در “ابر” است. سنسورها و دستگاه ها اطلاعات را جمع آوری و انجام می دهند، اما پردازش / فرماندهی / تجزیه و تحلیل (بعلاوه کارهای هوشمند) معمولا در ابر اتفاق می افتد.

پس ابر برای IoT لازم است

از لحاظ فنی، پاسخ خیر است. پردازش و فرماندهی داده ها می تواند به صورت محلی انجام شود. به بیان دیگر استفاده از پردازش محلی به جای استفاده از محاسبات ابری.

این به معنا یا مفهوم “محاسبات مه” (Fog Computing) یا “محاسبات لبه” (Edge Computing) می باشد.کاربرد این سیستم در واقع برای برخی از برنامه های IoT می باشد که بسیار حساس هستند.

با این حال، مزایای قابل توجهی برای استفاده از “ابر” برای بسیاری از برنامه های IoT وجود دارد. با توجه به افزایش هزینه ها، تصمیم به استفاده نکردن از “ابر” و محاسبات ابری به طور قابل توجهی، صنعت را آهسته می کند.

مهمتر از همه، هزینه و مقیاس پذیر بودن تنها عوامل نیست. این به ما یک سوال دشوارتر می دهد …

آیا ابر برای IoT مطلوب است؟

تا کنون ما فقط درباره مزایای استفاده از ابر برای IoT صحبت کرده ایم. بیایید قبل از بیان نگرانی های آن به طور خلاصه مزایای آن را بیان کنیم:

1- هزینه های کاهش یافته، در لایه های بالایی و زیرساخت

2- پرداخت هزینه بسته به میزان نیاز سخت افزاری (ذخیره سازی / محاسبات مورد نیاز)

3- مقیاس پذیری بالا و قابلیت دسترسی به سیستم

4- طول عمر سنسورهای باتری / دستگاه های باتری افزایش می یابد

5- توانایی جمع آوری مقادیر زیاد داده ها

6- هر چیزی با اتصال به اینترنت می تواند “هوشمند” بشود

با این وجود مشکلات واقعی برای استفاده از ابر وجود دارد

مالکیت داده – وقتی داده ها را در یک سرویس ابری یک شرکت ذخیره می کنید، آیا شما صاحب داده ها هستید یا ارائه دهنده سرویس ابری؟  این امر می تواند برای برنامه های کاربردی IoT که شامل اطلاعات شخصی مانند مراقبت های بهداشتی یا خانه های هوشمند می شود، بسیار مهم باشد.

سقوط بالقوه – اگر اتصال اینترنت قطع شود یا شرکت ارائه دهنده سرویس ابری دچار اختلال شود، برنامه IoT کار نخواهد کرد. عدم کارایی کوتاه مدت ممکن است برای کاربردهای خاص آیوتی، مانند کشاورزی هوشمند، یک تهدید بزرگ نباشد، اما ممکن است برای دیگر کاربردها ویرانگر باشد.حتی کاربردهای دیگر مانند برنامه هایی در حوزه سلامتی یا سیستم های ایمنی هم با اختلال چند ثانیه ای دچار مشکل می شوند، حالا فرض کنید با چند ساعت چه می شود؟

تاخیر – برای ارسال داده ها به ابر و پاسخ های بازگشتی به دستگاه چند ثانیه طول می کشد. در برخی از برنامه های کاربردی IoT، این میلی ثانیه می تواند در حوزه های سلامتی و ایمنی حیاتی باشد. مثال خوبی از وسایل نقلیه اتوبوس است. اگر تصادف سريعا اتفاق بيفتد، به طور حتم نميخواهيد قبل از اتخاذ تصميم براي خروج از راه، به صحبت کردن با سیستم ابری خودرو بپردازيد و سپس تصمیم بگیرید.

بنابراین وقتی ما می پرسیم آیا ابر برای IoT مطلوب است، بستگی دارد.

آیوتی یک میدان وسیع است و شامل انواع مختلفی از کاربردها است. هیچ راه حل جادویی و یکتایی برای حل مشکلات وجود ندارد، بنابراین شرکت های IoT باید تصمیم خود را در مورد اینکه آیا “ابر” برای آنها مناسب است یا خیر اتخاذ کنند.