کاربردهای مهم رایانش ابری و رایانش مه در اینترنت اشیا

زمان مطالعه: 10 دقیقه

در چند سال اخیر، هوشمند شدن سیستم‌ها و دستگاه‌ها باعث شده تا internet of thing یا IOT کاربرد زیادی هم در زندگی روزمره و هم در کسب‌وکارها پیدا کند. در کنار آن مباحث مربوط به فضای ابری و محاسبات مه و نقش آنها در اینترنت اشیاء نیز سوالاتی را در ذهن افراد ایجاد کرده است. در این مقاله به IOT و IOT CLOUD و محاسبات مه می‌پردازیم.

اینترنت اشیا و نقش رایانش ابری در آن

اینترنت اشیاء یعنی هماهنگی تجهیزات هوشمند و ارسال اطلاعات به یک منبع جهت پردازش و تحلیل آن. در این روش هیچ‌گونه تداخل انسانی وجود ندارد و ارتباطات میان تجهیزات هوشمند و کامپیوترها در بستر اینترنت انجام می‌شود.

این فناوری در علوم مختلفی همچون پزشکی، ورزش، کشاورزی، حمل‌ونقل و مواردی از این قبیل کاربرد دارد. IOT به سازمان‌ها کمک می‌کند تا قابلیت کنترل از راه دور را برای محصولات خود ایجاد کرده و از این طریق بر نحوه‌ی عملکرد آن، بازخورد مشتری و مواردی از این قبیل نظارت کنند.

IOT در نگهداری و تعمیرات دستگاه‌ها از طریق بررسی داده‌ها و پردازش آن نیز بسیار کارآمد است. در زندگی روزمره دستگاه‌های هوشمندی مانند یخچال‌ها یا اتومبیل‌های هوشمند وجود دارند و مانند یک دستیار به ما در بسیاری از موارد کمک می‌کنند.

این تجهیزات هوشمند برای پردازش اطلاعات نیاز به سرورهای زیادی دارند که تهیه و آماده‌سازی آنها هزینه‌ی بسیار بالایی دارد. در اینترنت اشیاء داده‌های مختلفی توسط سنسورها تولید می‌شوند. این داده‌ها نیاز به پردازش دارند.

زمانی که حجم و میزان داده‌ها پایین است، مشکل خاصی ایجاد نمی‌شود. اما مشکل زمانی ایجاد می‌شود که سنسورها داده‌های زیادی تولید کنند. طبیعی است که ذخیره‌سازی و پردازش این داده‌ها فرایندی پیچیده؛ زمان‌بر و البته پرهزینه است. هم‌اکنون بیش از میلیون‌ها دستگاه IOT در سراسر جهان وجود دارد که میزان بسیار قابل‌توجهی داده تولید می‌کنند.

Cloud یا فضای ابری و رایانش ابری در اینجا به کمک این سیستم‌ها می‌آید و مفهومی به نام IOT CLOUD شکل می‌گیرد. سیستم‌های هوشمند اینترنت اشیاء اطلاعات مورد نیاز را از طریق اینترنت به فضای ابری ارسال کرده و پس از پردازش، اطلاعات جدید را دریافت می‌کنند.

IOT از 4 طبقه مجزا تشکیل شده است:

  • سنسورهای جمع‌کننده‌ی اطلاعات
  • قابلیت اتصال به فضای ابری از طریق اینترنت
  • پردازش داده‌های دریافتی توسط فضای ابری
  • رابط کاربری: یعنی ارسال نتیجه پردازش اطلاعات به کاربر مانند هشدار ایمیل یا پیامک یا ارسال به دستگاه هوشمند

به طور کلی ما دو نوع چیدمان مربوط به IOT داریم:

  • با محوریت ابری

در این حالت، تمام فرایند مربوطه شامل دریافت، تحلیل، پردازش و نتیجه‌گیری در فضای ابری و سرورهای متصل به آن انجام می‌شود. دستگاه‌های هوشمند فقط وظیفه‌ی دریافت و ارسال اطلاعات را دارند.

  • با محوریت بر دستگاه‌ها

در این روش، تمامی اطلاعات در دستگاه پردازش می‌شود و فقط اطلاعات مربوطه در فضای ابری ذخیره می‌شود. در این حالت است که محاسبات مربوط به مه و لبه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای رایانش ابری در اینترنت اشیاء

IOT CLOUD شبکه‌ی بزرگی از اطلاعات است که علاوه بر پردازش داده‌ها؛ از سیستم‌ها و سرورهای مختلف پشتیبانی می‌کند. در این روش، شرکت‌هایی که دارای محدودیت‌های مالی و زیرساختی هستند نیز می‌توانند از مزیت‌های اینترنت اشیا بهره ببرند.

فضای ابری مرتبط با IOT ممکن است در بستر مربوط به فضاهای ابری عمومی مانند گوگل و آمازون باشد یا ممکن است فضای ابری اختصاصی خود را داشته باشد.

IOT CLOUD به دستگاه‌هایی که تعداد بالایی کاربرد دارد این امکان را می‌دهد تا آنها بتوانند به دستگاه متصل شوند و همچنین داده‌های بیشتری رد و بدل شود. IOT CLOUD به سیستم‌های هوشمند راهکارهای مفیدی برای مدیریت این دستگاه‌ها ارائه می‌کند.

مزایای رایانش ابری در اینترنت اشیاء

برخی از نمونه‌های فضای ابری اینترنت اشیاء:

– پلتفرم اینترنت اشیاء IBM WATSON

– IOT CLOUD برای ORACLE

– بستر ابری اینترنت اشیاء SAP

به طور کلی می‌توان مزایای زیر را برای کاربرد رایانش ابری در اینترنت اشیاء در نظر گرفت:

  • دستگاه‌های اینترنت اشیاء توان کمی برای ذخیره کردن داده‌ها دارند. این نقطه ضعف با قدرت بالای ذخیره‌سازی داده‌ها در فضای ابری برطرف می‌شود.
  • IOT CLOUD باعث شده تا کیفیت کار در بسیاری از سیستم‌ها بالا رفته و زمان پاسخگویی نیز به پایین‌ترین حد خود برسد.
  • سنسورهای و دستگاه‌های اینترنت اشیاء انرژی زیادی را مصرف می‌کنند. خصوصا اگر حجم و میزان داده‌ها بالا باشد. استفاده از فضای ابری میزان پردازش داخلی آنها را کاهش داده و میزان مصرف انرژی نیز به طور محسوسی کاهش می‌یابد.
  • در رایانش ابری صرفا برای میزان منابع ابری در حال استفاده هزینه پرداخت می‌کنیم. در نتیجه میزان هزینه‌ها نیز کاهش می‌یابد.

رایانش مه و کاربرد آن در اینترنت اشیاء

همانطور که بیان شد، دریافت، پردازش و ارسال اطلاعات به شبکه ابری نیازمند صرف زمان است. در واقع یکی مهم‌ترین معایب فضای ابری افزایش زمان دریافت اطلاعات از سنسورهای IOT و پردازش زمان‌بر آنها است.

چون حجم وسیع داده‌های ارسالی به فضاهای ابری، باعث می‌شود تا زمان پردازش بر روی اطلاعات طولانی شود که به عنوان یکی از معایب رایانش ابری معرفی شده است. به این ترتیب دانشمندان محاسبات مه یا FOG Computing را معرفی کردند.

همانند مه که در میان زمین و ابر قرار دارد، رایانش مه نیز در میان سیستم‌های هوشمند و فضای ابری قرار دارند. در واقع محاسبات مه نسبت به رایانش ابری یک پله نزدیک‌تر به دستگاه‌های هوشمند و سنسورهای اینترنت اشیاء است.

مزایای محاسبات مه در اینترنت اشیاء

رایانش مه تلاش کرده تا برخی معایب رایانش ابری را برطرف کند. به طور کل می‌توان مزایای زیر را برای کاربرد رایانش مه در اینترنت اشیاء در نظر گرفت:

  • در این حالت، یک فضای ذخیره‌سازی در نزدیکی سیستم‌های هوشمند قرار گرفته و اطلاعات در این فضا پردازش می‌شوند. بنابراین زمان ارسال اطلاعات و تاخیر در پردازش آنها کاهش می‌یابد.
  • محاسبات مه باعث شده تا حجم داده‌های ارسالی کم شود و به این ترتیب سرعت پردازش اطلاعات در اینترنت اشیاء بالاتر رود. همین موضوع باعث افزایش سرعت تصمیم‌گیری به دلیل کاهش زمان ارسال داده‌ها می‌شود.
  • بهبود امنیت به دلیل نزدیک‌تر بودن به لایه و دستگاه انتهایی اینترنت اشیاء. در بسیاری مواقع معمولا داده‌های حساس در مه پردازش شده و داده‌هایی با حساسیت کمتر به فضای ابری منتقل می‌شود.

در نظر داشته باشید که در IOT، داده‌هایی که زمان در آن حیاتی نیست یا نیاز است تا تمامی اطلاعات مربوطه ذخیره شوند، به فضای ابری ارسال می‌شوند.

به سیستم‌های پردازش اطلاعات در رایانش مه، نود یا گره گفته می‌شود. این نودها عملیات پردازش و ذخیره سازی اطلاعات را انجام می‌دهند و در نهایت خلاصه‌ای از فعالیت‌های انجام شده را به ابر ارسال می‌کنند. ابر با توجه به اطلاعات دریافتی از مه می‌تواند قوانین جدیدی را برای سیستم‌ها طراحی کند.

تفاوت‌های رایانش ابری و رایانش مه در اینترنت اشیاء

مدت زمان ذخیره‌سازی اطلاعات در گره‌های مه بسیار کوتاه و در حد چند ساعت است، این در حالی است که این اطلاعات در رایانش ابری در حدود ماه‌ها و حتی سال‌ها بستگی به نوع اطلاعات ذخیره می‌شوند.

سرعت پردازش اطلاعات در محاسبات مه، در حد ثانیه است. اما سرعت پاسخگویی در فضای ابری چند دقیقه تا چند ساعت است.

از لحاظ دسترسی و وسعت جغرافیایی، رایانش ابری به صورت سراسری قابل استفاده است اما رایانش مه فقط در محدوده خاصی کاربرد دارد.

برای استفاده از رایانش مه نیاز به سخت‌افزارهای خاصی است که در نزدیکی دستگاه‌های هوشمند قرار داشته باشند.

جمع‌بندی

همکاران سیستم به عنوان یکی از شرکت‌های ارائه‌دهنده نرم‌افزارهای ابری در تلاش است تا ضمن کمک به کسب‌وکارها در کاهش هزینه‌های عملیاتی؛ در کاهش مصرف انرژی نیز به آنها کمک کند.

نرم‌افزارهای تحت وب و ابری این شرکت در بخش‌های مختلف مالی، حسابداری، فروش، لجستیک، انبارداری و سایر زمینه‌ها است که همگی تحت عنوان راهکاران ابری همکاران سیستم عرضه می‌شوند.