هشدار مگاترند: ظهور محاسبات فراگیر

سیستم‌های امروزی که از محاسبات لبه، اینترنت اشیا و ۵G پشتیبانی می‌کنند، غیرمتمرکز، آگاه از زمینه و تعاملی در زمان واقعی هستند.

من دوست دارم الگوهایی را مشاهده کنم که در اطراف من ظاهر می شوند، مطمئناً در جایی که فناوری در آن دخالت دارد. ظهور اینترنت بسیاری از برنامه ها را از توزیع به متمرکز سوق داده است. در دهه ۱۹۹۰، همه ما از مین‌فریم‌ها به شبکه‌های محلی و توسعه مشتری/خدمات در حال تکامل بودیم.

این یک تغییر پارادایم بود، اما اکنون دوباره به محاسبات متمرکز برمی گردیم. اگر پیگیری می‌کنید، ما محاسبات اصلی (قدیمی)، سپس سیستم‌های توزیع‌شده کوچک (مشتری/سرور) و اکنون محاسبات ابری، که منابع متمرکز را به اشتراک می‌گذارد، انجام داده‌ایم.

با علاقه به رایانش لبه، اینترنت اشیا (IoT )، و ارتباطات ۵G، ما در حال حرکت از “تحویل مرکزی” به “محاسبات همه جا حاضر” هستیم. لعنتی به چه معناست؟

اول، من دریافتم که محاسبات ابری نیز در معماری در همه جا حاضر است. با این حال، ما از این منابع به گونه ای استفاده می کنیم که گویی در مرکز قرار دارند، حداقل به صورت مجازی. حرکت به یک مدل فراگیرتر به این معنی است که می‌توانیم از هر پلتفرم متصل در هر زمان برای هر هدفی استفاده کنیم. این بدان معناست که پردازش و ذخیره سازی در ابرهای عمومی، رایانه رومیزی، ساعت هوشمند، تلفن یا ماشین شما انجام می شود. شما این ایده را دریافت می کنید—هر چیزی که دارای پردازنده و/یا فضای ذخیره سازی باشد.

با یک پلتفرم انتزاعی مشترک، برنامه‌ها و داده‌ها را در یک فضای انتزاعی به بیرون هدایت می‌کنیم و بهترین و بهینه‌ترین پلتفرم را برای اجرا بر روی پلتفرم‌ها یا بین پلتفرم‌ها به عنوان برنامه‌های کاربردی توزیع شده پیدا می‌کنیم.

به عنوان مثال، ما یک برنامه کاربردی را توسعه می دهیم، یک پایگاه داده بر روی یک پلتفرم ابر عمومی طراحی می کنیم و آن را به سمت تولید سوق می دهیم. سپس برنامه و مجموعه داده ها به بهترین و بهینه ترین مجموعه پلتفرم ها منتقل می شوند. بسته به آنچه برنامه انجام می دهد و نیاز دارد، این می تواند ابر، رایانه رومیزی، ماشین شما یا هر چیز دیگری باشد.

البته، این انقلابی نیست. ما سال ها در حال ساخت سیستم های توزیع شده پیچیده هستیم. چیزی که جدید است، مکانیزمی است که می‌تواند از انتزاع انواع پلتفرم‌های ناهمگن، از ترموستات روی دیوار گرفته تا پردازنده‌ها و فضای ذخیره‌سازی در گوشی هوشمند شما پشتیبانی کند.

جنبه های یک مدل محاسباتی همه جا حاضر

اینها جنبه های حیاتی محاسبات همه جا حاضر هستند، حداقل آن گونه که من می بینم:

غیرمتمرکز: برخلاف معماری متمرکز رایانش ابری، محاسبات فراگیر قدرت محاسباتی را در لبه‌های شبکه توزیع می‌کند و در نتیجه نیاز به اتصال ثابت شبکه را کاهش می‌دهد. همچنین به بسیاری از دستگاه ها و پلتفرم های دیگر اجازه می دهد تا منبعی برای پردازش برنامه ها و ذخیره داده ها باشند. این ویژگی اصلی محاسبات همه جا حاضر است. بیایید توجه کنیم و ببینیم این رویکرد و فناوری چگونه از جایی که اکنون هستیم، تکامل خواهد یافت.

آگاه از زمینه: سیستم‌ها برای پاسخگویی به نیازهای برنامه و/یا کاربر طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، یک سیستم خانه هوشمند دما و روشنایی را بر اساس ترجیحات و حضور ساکنین بر اساس مکانی که سیستم از نظر فیزیکی وجود دارد، تنظیم می‌کند.

تعامل بی‌درنگ: دستگاه‌ها یا پلت‌فرم‌ها در زمان واقعی با هم تعامل دارند و بازخورد فوری و تجربیات شخصی‌شده را ارائه می‌دهند. این دلیل اصلی انتخاب محاسبات لبه و اینترنت اشیا بوده است و داده‌ها و پردازش‌ها را تا حد ممکن نزدیک به نهادی است که با داده‌ها تعامل دارد. به عنوان مثال، یک ربات کارخانه ای فرآیندهای هسته ای مولد هوش مصنوعی را برای کنترل کیفیت از طریق تصویربرداری اجرا می کند.

تجربه کاربر پیشرفته: ادغام یکپارچه فناوری در زندگی روزمره، با حذف موانع بین انسان و ماشین، تجربیات کاربر را افزایش می‌دهد. اگر به اهداف تحول دیجیتال نگاه کنید، فناوری تجربه بهتری برای مشتری فراهم می کند. شرکت هایی که می توانند تجربه کاربری خود را بهبود بخشند، صرف نظر از محصول یا خدماتشان، احتمال موفقیت بیشتری دارند.

مزایای محاسبات همه جا حاضر

بر اساس ویژگی‌های این مدل، احتمالاً شاهد افزایش دسترسی خواهیم بود. این بدان معنی است که محاسبات همه جا اتکا به اتصال ثابت اینترنت را کاهش می دهد. اگرچه وابستگی به اتصال در حال محو شدن نیست، استفاده از پلتفرم‌هایی که با قطع اینترنت خراب نمی‌شوند، بسیار آسان‌تر است.

بهبود کارایی هسته اصلی دلیل انجام این کار است. سیستم‌های متن‌آگاه می‌توانند مصرف انرژی و تخصیص منابع را بهینه کنند. اگر MIPS اضافی (میلیون دستورالعمل در ثانیه) روی ساعت هوشمند خود دارید، چرا از آنها استفاده نکنید؟ واقع بینانه تر، ما می توانیم برنامه ها و داده ها را بر روی پلتفرم هایی قرار دهیم که از نظر هدف و بهینه سازی منابع بیشترین معنا را دارند. ما می‌توانیم روی پلتفرم‌های خاصی اجرا کنیم که سریع‌تر و همچنین ارزان‌تر هستند.

چه چیزی در اینجا جدید است؟

البته، سیستم‌هایی که به‌طور گسترده توزیع شده‌اند، اما با اتصال ضعیف آشنا هستند. ما سال هاست که این نوع معماری را می سازیم. چیزی که باید جدید باشد، توانایی مدیریت توزیع برنامه‌ها در مجموعه‌ای از پلتفرم‌های ناهمگن است و به این برنامه‌ها یا اجزا اجازه می‌دهد تا در یک دوره طولانی با موفقیت کار کنند.

مکانیسم‌های توسعه، استقرار و عملیات بسیار بهتری باید وجود داشته باشد. ما یک پلتفرم منطقی داریم که می‌تواند به پلتفرم‌های مختلف مانند تلفن‌ها، درب‌های هوشمند گاراژ، خودروها، و البته ابرها و پلت‌فرم‌های سخت‌افزار سنتی که ممکن است مالک آن‌ها باشید، نشان دهد.

این فناوری جادویی می‌تواند برنامه‌ها و داده‌های متصل را نمایه کند و آنها را در بستر فیزیکی مناسب برای پردازش قرار دهد. حتی در صورت تغییر شرایط، مانند افزایش قیمت‌ها برای یک ارائه‌دهنده ابر خاص یا کاهش قابلیت اطمینان پلت‌فرم‌های راه دور، می‌تواند آنها را جابه‌جا کند. می‌تواند با اجرای کپی‌های یکسان از برنامه و داده‌ها در بسیاری از پلتفرم‌های مختلف، افزونگی ایجاد کند.

آنچه احتمالاً خواهیم دید

البته، این یک شبه اتفاق نخواهد افتاد. ما به احتمال زیاد شاهد برنامه های جدیدی هستیم که بر روی پلتفرم های مختلف ساخته شده اند تا نیازهای خاص را برآورده کنند، مانند سیستم های رانندگی مستقل. این حدود ۱۰ سال است که اتفاق می افتد و در حال افزایش است.

هنگامی که تعداد کافی از آنها را داشته باشیم، احتمالاً ادغام پلتفرم به پلتفرم بهتری را طلب خواهیم کرد. یک پلتفرم انتزاعی واحد زمانی پدید می‌آید که شامل انواع دستگاه‌ها و رایانه‌های کافی باشد. شما در مسیر خود به سمت محاسبات همه جا حاضر هستید.

به خاطر داشته باشید که این یک روند است، نه نوع جدیدی از فناوری. این شامل بسیاری از فناوری ها، از جمله محاسبات ابری خواهد بود. من در مورد آن هیجان زده هستم. شما چطور؟