robotics-and-intelligent-systems
الحاسوب غير المتوفر للمخصصات: الفرص والتحديات
Table of Contents
وقد أدى الانتشار السريع للأجهزة الموصلة عبر الصناعات إلى تغيير جذري في مشهد البيانات، ومن المتوقع أن تولد الاتصالات العالمية بين هذه الأجهزة أكثر من 70 زيتابايت من البيانات، مما أدى إلى تحد غير مسبوق للهيكلات المحوسبة التقليدية، ومن أجل إدارة هذا الانحراف بكفاءة، أصبح المطورون يتحولون بصورة متزايدة إلى نماذج حاسوبية متحركة ومتطورة.
فهم التضافر الأساسي بين السارقين و الحذاء
وعلى مستوى أساسي، تعمل شبكة الإنترنت في الأحداث، حيث يتجاوز جهاز استشعار درجة الحرارة عتبة، ويثير جهاز كشف الحركة إنذاراً، أو يورد مركبة متصلة موقعها الجغرافي، وتحتاج نقاط البيانات المتفرقة إلى تجهيز فوري ومرتقب، وتُحدث منابر غير مُحددة، مثل نظام AWS Lambda، وAzure Functions، وGogle Cloud Functions-are، من حيثيات المقياس المقياس المقياس المقياس المقياس المقياس المقياس المقياس المقياس المقياس المقياس اللاحق.
بالإضافة إلى المحركات البسيطة، تدعم البنايات العديمة التمرينات المعقدة لتدفقات العمل بالأشعة السينية، ويمكن لنقطة بيانات واحدة أن تحتج بوظيفة تصادق على الرسالة، وتكتبها إلى قاعدة بيانات مختصرة، وتحفز نقطة النهاية للتعلم الآلي، وترسل إنذاراً إلى لوحة تقديرية كثيفة دون توفير أي بنية أساسية، وهذا التنسيق غير المستقر الذي كثيراً ما تديره خدمات مثل أجهزة الإطلاق
الفرص الرئيسية للحواسيب غير المصفّاة لنظم تكنولوجيا المعلومات
قابلية التصعيد في حجم العمل المتنقل والمتغير
ونادرا ما تكون أنماط حركة الأساطيل المتطايرة من حيث التقلبات، وقد يفجر أسطول من أجهزة الاستشعار الزراعية بيانات أثناء موسم الحصاد، ويفيد نظام البناء الذكي بدرجة كبيرة خلال ساعات العمل، ويحدث ارتفاعا في شبكة المركبات خلال ساعة الذروة، ويستخدم في الحاسبات الفوقية الافتراضية في معالجة هذه التفجيرات غير المتوقعة، ويمكن أن يمتد من الصفر إلى آلاف حالات الإعدام المتزامنة في ثوان لمعالجة ارتفاع كبير في الآلات.
نماذج التكاليف الأمثل للعمليات المكثفة للبيانات
أما حالات السحب التقليدية فتتم تدوينها في الساعة، بغض النظر عما إذا كان اتحاد المستهلكين يستخدم بالكامل أو يتعطل، وعلى النقيض من ذلك، فإن المهام التي لا تخدم الخدمة تتبع نموذجاً من نوع " الدفع مقابل كل فترة " و " الدفع " ، وهو نموذج غير قابل للربح، حيث تُستخدم فيه البيانات غير القابلة للدفع، ويُستخدم في كل خمس دقائق كحد أقصى من معاملات التدفق الثابتة.
تسريع وتيرة الإنتاج من وقت إلى آخر وتنمية
ويقلل الحساب غير المستقر بدرجة كبيرة من النفقات العامة التشغيلية المرتبطة بتركيبات إيوت، ويمكن للمطورين التركيز كليا على كتابة مدونة منطق الأعمال التي تُعد رسائل الأجهزة أو تُدير مجموعات أو تُصدر أوامر، ولا يحتاجون إلى إدارة تركيبات نظام التشغيل أو تحديثات الوقت أو موازين الحمولة.
تبسيط الإدارة التشغيلية وزيادة توافرها
ويتحمل مقدم السحاب عبء ضمان سلامة البنية التحتية الأساسية وتحديثها وتوفيرها على نحو كبير، فالمنابر التي لا تُستخدم في حد ذاتها متعددة الأطراف ومتسامحة مع الأخطاء، وعندما يكون لمركز البيانات مشكلة، فإن المنبر يتوجه تلقائياً إلى القدرات المتاحة، وهذا الارتداد الذي يُعتبر تحدياً في تكراره على مجموعات الخواديم التي يديرها نفسه، وهذا يترجم إلى بصمة افتراضية أقل.
التحديات الرئيسية في اعتماد عديمي الفائدة بالنسبة إلى مادة اليوت
ورغم الاتساق القوي، فإن تطبيق النماذج التي لا تصلح للحواسيب على نظم إيوت يشكل عدة تحديات تقنية ومعمارية يجب التصدي لها بعناية.
إدارة حالات الطوارئ والبدءات الباردة في حالات الاستخدام في الوقت الحقيقي
ومن أكثر الطرق التي يُذكر بها الحد من استخدام الحاسوب غير المزود بالخدمة، عدم الاستناد إلى وظيفة ما لفترة زمنية، يمكن للمنبر أن يسترجع موارده، ويقتضي التذرع التالي إنشاء قاعدة لتفعيل بيئة جديدة للتنفيذ، وتحميل الرمز، وتدير منطق الحفظ الحرفي، مما قد يؤدي إلى تأخيرات تتراوح بين بضع مئات من الألف ثانية وعدة ثوان.
Constraints in Stateless Environments
فالعمليات التي لا تُستخدم لا تعدو على أي حال، وكل احتجاج منعزل تماماً ومحدد، غير أن العديد من سيناريوهات التحلل الذاتي تتطلب استمراراً، وعلى سبيل المثال، تتبع ما إذا كان الجهاز في " طريقة للربط " ، أو يحافظ على بيانات تجميعية عبر رسائل متعددة قبل كتابة قاعدة بيانات، وكثيراً ما تتطلب هذه الحالة معالين خارجيين مثل " الاختلاط المعماري " ، أو " ريدسو " .
الأمن، والتوثيق، وخصوصية البيانات في سكال
إن تأمين نظام إيوت بلا خواديم يتطلب نهجا متعدد المستويات يعالج هوية الأجهزة، والبيانات في المرور العابر، وتصاريح العمل، وأجهزة الاتصال في كثير من الأحيان تكون مجهزة بالموارد، وقد لا تدعم معايير التشفير المتقدمة، وتنفيذ نظام متبادل متين مثل X.509 شهادات أو نظم مثبتة على شكل غيوم (مثلا، جي دبليو تي)
دال - التداول والاختبارات والقابلية للاحتجاز
ويمكن أن ينطوي تدفق العمل غير الموزع على استخدام أيوت على عدة وظائف منفصلة، وخدمات التسكك، وقواعد البيانات، وبوابات نظام المعلومات الإدارية المتكامل، كما أن تعقب رسالة واحدة من خلال هذا الخط لفهم خطأ منطقي أو اختناقات في الأداء أمر صعب للغاية، وكثيرا ما تكون أدوات رصد التطبيقات التقليدية غير كافية لهذا النوع من البنية الموزعة، ويجب على الأفرقة أن تستثمر في استراتيجيات مراعية قوية، بما في ذلك الضبط المهيكل، والتعقب الموزع (مثل في إصدار نظام " X-R " ).
مخاطر الخزنة والتنقل
(وإن بناء نظام (إيونوت) بدون خادم، غالباً ما ينطوي على تكامل عميق مع خدمات مُصَدِّرة للسحب، كما أن استخدام نظام (إيوت) للدمج في إطار (إيوت كوي)، و(ديناموب) (النظام الأساسي المُتاح، و(كينسيس) يُنشئ اعتماداً قوياً على النظام الإيكولوجي لشبكة (أوز) السحابية، و(إيوت)
التحلل الحراري والترجمة التحريرية للبروتوكول
وتشتت الصورة العامة للمناظر الإلكترونية فيما يتعلق ببروتوكولات الاتصالات، وتستخدم الأجهزة MQTT، و CoAP، وHTTP، وLRaWAN، وZigbee، وLlutooth، والبروتوكولات الصناعية الجاهزة، وتتواصل بلا حدود محلياً مع شركة HTTP/gRPC ضمن السحابة، وتدير الرسائل الخاصة بالبروتوكول الخام مباشرة إلى وظيفة غير فعالة وتتطلب نظاماً محكماً لترجمة
محفوظات الأبطال للحلول المتقلبة
ولزيادة الفوائد مع التخفيف من حدة التحديات، يعتمد المهندسون المعماريون عادة أحد الأنماط التالية.
خط القيادة والسيطرة
وهذا النمط يكفل الاتصال الآمن والموجه بين السحابة والجهاز، حيث تعمل وظيفة لا تخدم دور مُصدر القيادة، وعندما يقوم المستخدم باتخاذ إجراء من لوحة إدارة، تُثبت المهمة الطلب وتنشر قيادة لموضوع مخصص لشبكة تبادل المعلومات والاتصالات أو نقطة نهاية لشبكة نقل الأسلحة الهكولوجية، ويُرسل الجهاز الذي له صلة مستمرة ببوابة إيوت ويتلقى القيادة وينفذ العمل.
استنباط البيانات وتجهيزها
وهذا هو أكثر النمط شيوعاً في معالجة القياس عن بعد عالي الحجم، وترسل الأجهزة بيانات إلى بوابة إيوت (مثلاً، AWS Core، أو ، أو إلى نظام " ستيو تي هاوب " (Stult) () وتكتب البوابة الرسالة إلى مجرى دائم.
الهندسة المعمارية الهجينة
وللتصدي للبطاقات، والزوارق، والقيود التنظيمية، تقوم منظمات كثيرة بنشر مركب لا مثيل له على الحافة، كما أن خدمات مثل AWS IoT Greengras ، و، و[تمثل في نظام إيو تي إيدغي ، وتسمح أجهزة الرعاية غير النظامية،
مستقبل الحاسوب العديم التحلل في الأرض المتروكة
ويشير مسار الصناعة إلى تقارب مكثف في المركب غير المزود بالحواسيب المحمولة والفولط. ومن الاتجاهات الرئيسية ارتفاع Websembly (Wasm) في الحافة، حيث أن المنابر مثل واسماك وفيرميون توفر سحابة خفيفة وسرعة وسرعة فير غير مثبتة للرمل يمكن الاستناد بها عبر الأجهزة.
ومن التطورات الهامة الأخرى زيادة التركيز على عديمة الجدوى بالنسبة للتعلم الآلي .()
خاتمة
فحسابات غير متكافئة تقدم عرضاً قيمياً مقنعاً لصناعة التوحيد القياسي، وذلك أساساً من خلال القدرة المتأصلة على التصعيد، والهيكل القائم على الأحداث، وكفاءة التكلفة، وبالنسبة لأخطار استغلال البيانات، وتجهيز القيادة غير المتفرغة، فإن هذا النموذج غالباً ما يكون أكثر النماذج فعالية في العمليات المتاحة، غير أن تحديات التحرر المفصل من التسارع، وإدارة الدولة، والتعقيد الأمني، والقفل في حالة البائعين تتطلب تخطيطاً معمارياً.