עם התפוצה המהירה של האינטרנט של הדברים (IoT) מכשירים, הבית החכם המודרני אינו מושג עתידני אלא מציאות מוחשית של תרופות חכמות, מתרמוסטטים חכמים הלומדים דפוסים דיקור למצלמות אבטחה אשר מזרמים וידאו ומנעולים דלתיים גבוהים להגיב פקודות משמרות קוליות, מכשירים אלה מפעילים דרישות ניהול קבועות, מדרגות ויעילות על ידי מודלים שרתיים מסורתיים, שבו יצרנים גמישים ומכשירים, לעתים קרובות, יכולות תפעוליות אבטחה ומערכתיות חכמות, יכולות מובילות, יכולות ניהוליות אבטחה, יכולות ניהוליות אבטחה ומערכתיות אבטחה מתקדמות, יכולות ניהוליות, יכולות ניהוליות, יכולות ניהוליות, יכולות ניהוליות אבטחה ומהירות גבוהות יותר, יכולות להוביל באופן קבועות, יכולות ניהוליות, יכולות ניהוליות.

מה הן אדריכלות ללא שרת?

בניגוד למה שהשם עשוי לרמוז, מחשוב ללא שרת כולל שרתים - אבל הם מנוהלים באופן מלא על ידי ספק הענן ומפוסטרים ממפתחים. במודל ללא שרת, מפתחים כותבים פונקציות ללא תנאי (פרסומות כשירות, או פאאס) או משתמשים ב-Backend כ-Plative Serviceless Accesss (BaaS) כמו מסדי נתונים, אימות, אחסון, ללא מחשבה על מערכות הפעלה, או ccreativesual Accessing, הם באופן אוטומטי, דרישות אבטחה, או cc של Microsoft.

המערכת האקולוגית ללא השרת משתרעת מעבר לשירותי ניהול PSA כמו AWS IoT Core, Azure IoT Hub, או Google Cloud IoT Core לספק קישוריות למכשיר, אימות והודעה, לעתים קרובות משתלבת בצורה חלקה עם פונקציות ללא שרת.לדוגמה, חיישן טמפרטורה חכם יכול לפרסם נתונים ל-IoT הפיכה, אשר לאחר מכן מפעיל פונקציה ללא שרת לעיבוד הקריאה, לאחסן אותו במסד נתונים מנוהל (למשל אמזון, דינמי) ומאפשר הפעלה אופציונלית מחדש של HDB, כמו גם הפעלה DevOps.

מכשירים ביתיים חכמים מייצרים באופן טבעי נתונים מונעים אירוע: חיישן תנועה מזהה תנועה, כפתור פעמון הדלת הוא לחץ, אזעקה עשן יורד. אדריכלות ללא תשלום מתאים באופן מושלם עם דפוס זה, טיפול בספיקים בפעילות (כמו כולם מגיעים הביתה בבת אחת) חלקה, תוך שמירה על idle וללא עלות בזמן שקט.

יתרונות של מכשירים חכמים בבית

סקלאבול ללא מדריך

פריסות בית חכמות יכולות לחוות תנודות קיצוניות בעומס.יום טיפוסי עשוי לראות כמה אירועים, אבל מפגש חג או פריצת אבטחה יכול לגרום להציף של נתוני חיישן.פלטפורמות ללא תשלום באופן אוטומטי בקנה מידה של משאבים מותחים כדי להתאים את הביקוש - מהמטרה אחת לאלפי לשנייה - ללא כל תצורה ידנית, תכנון, או דרוג מדיניות.גמישות זו מבטיחה כי התראות, יומני, ותהליכים לעולם לא ליפול מאחורי דפוסי השימוש הבלתי צפויים.

עלויות יעילות באמצעות תשלום-Per-Use price

תשתיות מסורתיות דורשות תשלום עבור קיבולת idle. עם השרת, אתה מחויב רק עבור זמן ההוצאה בפועל ומשאבים נצרך. עבור יצרן מכשיר בית חכם, זה אומר כי נורה חכם שולח עדכון סטטוס פעם שעה עלויות שבריר של אחוז לחודש, בעוד מצלמה אבטחה מזהה תנועה וגורם תפקוד ללא שרת עבור הכרה עשוי לעלות גבוה רק כאשר מתרחשת על פני החיים של מיליוני התקנים וירטואליים של עלויות מדי פעם, במיוחד כדי להפחית את עלויות וירטואליות של אלכוהוליות של אלכוהוליות.

זמן מהיר יותר לשוק ו-Simplified Deployment

מאחר שהתשתית מופשטת, צוותי הפיתוח יכולים לדחוף עדכונים ותכונות חדשות מבלי לדאוג לגבי מתן השרת, תיקונים במערכת ההפעלה או תצורה של איזון עומס. חברה בית חכם יכול להחליש על גבי הענן שלה במהירות כמו קושחה המכשיר שלה. מסגרות ללא שרת כמו מסגרת Serverless Framework, AWS SAM, או Azure Functions תבניות מאפשרות פריסות קודים תשתיתיות, מה שהופך אותו טריוויאלי לספין-לה לספין-ספין-ל-ל-ל-ל-ל-ל-ל-לה לסיבוב, ייצור מהיר, ושילוב אזורי, במהירות, ומעבדהשוק תחרותי, שבו הוא מהיר.

זמינות גבוהה ונבנה ב Redundancy

ספקי ענן מובילים פועלים אזורי זמינות מרובים בכל אזור, ופלטפורמות ללא שרת באופן אוטומטי להפיץ את הייעודים בכל האזורים האלה.התערות הגיאוגרפית הזו מבטיחה שגם אם מרכז נתונים שלם לא מקוון, פקודות מכשירים ועיבוד נתונים ממשיכים ללא הפרעה. עבור יישומים ביתיים חכמים שתלויים באמינות - כגון מערכות התראה רפואיות, אזעקה או מנעולים - זה אשם אפופת הוא סובלנות משמעותית על פני שרתי עצמים הדורשים זהים זהירות הדורש אסטרטגיות נכשלות.

אינטגרציה עם שירותי מטרה-Built

אדריכלות ללא שרת משתלבת באופן טבעי עם שירותי ענן אחרים החיוניים לבתים חכמים: מסדי נתונים מנוהלים עבור מדינת מכשירים והעדפות משתמשים, אחסון אובייקטים עבור קטעי וידאו ותמונות, תורי הודעות עבור רכיבים מחוסנים, ושירותי AI / ML עבור זיהוי קולי, זיהוי אנומלי, וניתוח חיזוי.לדוגמה, אמזון הכרה מחדש יכול להיות מופעל על ידי פונקציה ללא שרת כאשר מצלמות מעלה מסגרת, המאפשרת אדם אמיתי-אמת, או מתרגם שירות זה יכול לאינדקס עם תכונות קוד פתוח.

יישום אדריכלות ללא שרת בבתים חכמים: A Practical Walk Through

כדי להמחיש יישום קונקרטי, לשקול מערכת thermostat חכמה טיפוסית.המכשיר כולל חיישן טמפרטורה, ממשק משתמש (app או קול), וממסר לשלוט ב- HVAC.הגיבוי חסר השרת מטפל ברישום המכשיר, תקשורת בטוחה, עיבוד נתונים, והוצאה להורג.

קישוריות ו Ingestion

כל תרמוסטט מתחבר לשירות שער IoT (למשל, AWS IoT Core) באמצעות MQTT או HTTPS.השער מתעד את המכשיר באמצעות X.509 תעודות או אישורים המבוססים על אסימונים, מבטיח הצפנה TLS ומפרסם הודעות לנושא כגון: 0.0 פונקציה ללא שרת לנושא זה - או מופעלת על ידי כלל במרכז האינטרנט - כדי לבצע פעולות בדיקה ראשונית עבור מסד נתונים של זמן, כגון: 0.

מנוע תקנות נהיגה

הכוח האמיתי שוכן בשרשרת פונקציות ללא שרת ליישום כללים מוגדרים למשתמש.משתמש יכול להגדיר כלל: "אם הטמפרטורה יורדת מתחת 60 מעלות צלזיוס ואף אחד לא בבית, להגדיר את התרמטי ל-65 מעלות צלזיוס" ניתן לקודד כמכונה ממשלתית המשתמשת ב-AWS Step Functions או Azure Logic Apps, עם כל שלב בביצוע פונקציה ללא שרת.

אזהרות בזמן אמת ואזהרות

כאשר מצלמת אבטחה מזהה תנועה, המכשיר יכול להעלות סרטון קצר לאחסון אובייקט בענן (למשל, אמזון S3). אירוע העלאת מעלה גורם לתפקוד חסר השרת אשר מפעיל מודל AI (למשל, אמזון הכרה) כדי לסווג את האובייקט - אדם, בעל חיים, כלי רכב - ושולח הודעה באמצעות שירות כמו Firebase Messaging או Amazon.NS.

עדכון Over-the-Air (OTA)

אדריכלות ללא שרת גם לפשט את זרימת העבודה של OTA. a קושחה חדש הועלה לאחסון בענן, אשר גורם לתפקוד לשאול את הרישום המכשיר (מסד נתונים ללא שרת) עבור כל המכשירים זכאים.מעריצי הפונקציה להוציא את מקומות העבודה באמצעות שער ה-IoT, מעקב אחר ההתקדמות של כל מכשיר.עדכונים נכשלים ניתן לשחזר באופן אוטומטי, וניתן לשלב את רולטים ללא ניהול שרתים.

אתגרים ושיקולים עבור החזרי בית חכמים ללא מרשם

תחילתה הקרה ב- Real-Time Scenarios

פונקציות Serverless יש עונש התחלה קר: כאשר פונקציה לא הופעלה במשך זמן מה, הפלטפורמה חייבת להקצות מיכל, להוריד את הקוד, ולהשלים את זמן הריצה. עיכוב זה יכול לנוע בין כמה מאות אלפי שניות לכמה שניות עבור Java או .NET עבור פעולות חכמות רגישות לזמן - כגון פתיחת דלת כאשר גישות טלפון של משתמש - ריבוי שניות עשוי להיות מסוגלות למקם אסטרטגיות של ג'ט (למשל, למשל, שימוש ב-Acc-Hyke) עם פונקציות קבועות), או ב-Abtice (התחלות), או במקרים של זמן קצרות), כגון הפעלת תפקוד שלילי).

אבטחה ופרטיות נתונים

מכשירים ביתיים חכמים מטפלים במידע רגיש - דפוסי דיקור, מוצרי וידאו, הקלטות קוליות והוראות מנעול / מנעול.פלטפורמות Serverless מספקות תכונות אבטחה חזקות, אך האחריות לתצורה נשענת על התצורה של מנוחה עם היזם.

  • הצפנה של נתונים במעבר באמצעות TLS / mTLS ומנוחה באמצעות מפתחות הצפנה ממומנת הספק (KMS).
  • יישום תפקידים לפחות-privilege IAM עבור כל פונקציה, להבטיח כי אין פונקציה יש יותר הרשאות מאשר צורך.
  • שימוש ב-VPC נקודות קצה לתקשורת פרטית בין פונקציות למסד נתונים, תוך הימנעות מחשיפה לאינטרנט.
  • רוטט אישורי המכשיר לעתים קרובות ושימוש באימות מבוסס תעודה במקום מפתחות API סטטיים.
  • ביקורת ורישום כל הפונקציה בייעודים עם AWS CloudTrail או Azure Monitor כדי לזהות את האנומליות.

יצרנים חייבים לציית גם לתקנות כמו GDPR או המק"סA, אשר עשויים לדרוש פיקוח על תושבות נתונים ואת היכולת למחוק נתונים של משתמשים על פי בקשה.שירותי אחסון ללא שרת מציעים לעתים קרובות שכפול מחזורי ומדיניות מחזור חיים כדי לענות על דרישות אלה.

המונחים: Lock-In and Portability

החלת בכבדות על מערכת אקולוגית חסרת השרת של ספק בענן בודדת יכולה ליצור תלות.כל ספק יש דרכים קנייניות של טיפול באירועים, אימות והמדינה.כדי להפחית את נעילה-אין, הצוותים יכולים לאמץ סטנדרטים פתוחים כגון מפרט Cloudevents עבור metadata אירועים, להשתמש במסגרות מרובות-עננים כמו מסגרת Serverless Framework או אדריכל, ובודד עסקים במיכלים שיכולים לרוץ על כל פלטפורמה או Kubnet עם אינטגרציה אישית של שירות גמישה, לעתים קרובות.

אחריות ווויכוח

הפעלת אירוע באמצעות פונקציות מרובות ללא שרת יכול להיות מאתגר.ללא כלי מתאים, להצביע על המקור של עיכוב או שגיאה קשה. Distributed tracing כלים כמו AWS X-Ray, Azure Application Insights, או OpenTelemetry צריך להשתלב בכל פונקציה. Structured logging מבטיח כי יומני מצעדים שונים יכולים להיות מקבוצתיים יחד.

מצבי שימוש אמיתיים: ללא תשלום בפעולה

תאורה חכמה עם למידה התנהגות

נורות ייצור Wi-Fi המחוברות יכולות להשתמש בפונקציות ללא שרת כדי לעבד פקודות משתמש, לנהל לוחות זמנים, להכשיר מודלים למידת מכונה כדי לחזות מתי אורות צריך dim או לכבות.אינטראקציות משתמש מוזרות באמצעות מרכז IoT לתפקוד חסר השרת המעדכן מודל.כאשר המודל צופה שהמשתמש עומד לעזוב, פונקציה שולחת פיקוד הפוך מראש.

עוזר הקול

מכשירים חכמים רבים פועלים כנקודות קצה עבור עוזרי קול כמו אלכס או גוגל עוזר פונקציות ללא שרת לשרת כמו backend עבור מטפל מיומנות או בקשות פעולה.משתמש אומר, "Alexa, להגדיר את טמפרטורת החדר החיה ל 72 מעלות" המיומנות אלקסה מקדמת את הכוונה לתפקוד שרת ספציפי (למשל, AWS Lambda) אשר פותר את המכשיר, תוקף את הפקודה, ומפרסמת את הנושא המתאים לתפקיד שרת אינטרנט סלקטיבי רק כאשר הוא פועל.

מצלמות אבטחה עם AI Analytics

אדריכלות פופולרית עבור אולמות וידאו ומצלמות אבטחה כוללת הקלטת קטעי וידאו באופן מקומי, העלאת מסגרות מפתח לאחסון בענן, וגורם פונקציות ללא שרת להפעיל מודלים זיהוי אובייקטים.התפקיד קורא מודל מאומנים מראש (למשל, TensorFlow Lite באמצעות AWS MakerMaker) כדי לזהות אנשים, חבילות או חיות.אם אדם מזהה באופן קבוע, פונקציה מטה שולח הודעה עם אירוע מונע זה לא רק לאחר ניתוח תנועה זה הוא גורם נמוך.

ניתוח עלויות: Serverless Versus מסורתי Infrastructure

כאשר בוחנים את העלות הכוללת של בעלות (TCO), מספר גורמים ייחודיים לבתים חכמים טיפחים את הסקאלה לטובת השרתים:

  • (FLT:0) מחירות של חברת החשמל: FLT:1Build must be run 24/7, גם כאשר אין מכשיר מתקשר.עלויות ללא תשלום יורדות ל-0 במהלך תקופות שקטות.
  • (FLT:0)Overprovisioning: FLT:1 כדי להתמודד עם עומסי שיא (למשל, שיגור מוצר או אירוע אבטחה), ההתקנה המסורתית דורשת לעתים קרובות 2-5x את היכולת הרגילה, המוביל לבזבוז.
  • (ב) ,0) מבצע Overheadהמחשה: צוות DevOps:1, שרתי ניטור, תיקון וחיתוך תוספת עלויות נסתרות משמעותיות. Serverless מבטל את אלה.
  • (FLT:0) העברת נתונים: ההרחבה 1 (SherFLT:1) הן מודלים של דמי תוקפנות, אבל פונקציות ללא שרת לרוץ בתוך רשת הענן, צמצום הצורך של איזון עומס ושערי NAT.

עבור פריסה טיפוסית המשרתת 100,000 מכשירים שולחים 50 אירועים ביום, עלויות ללא שרת חודשיות ב-AWS (Lambda + IoT Core + DynamoDB) עשויות להיות במאות הדולרים, בעוד שתשתית מבוססת EC2 עשויה לעלות אלפי מספרים שונים על ידי שימוש, אך השרת הוא עקבי יותר כלכלי עבור spiky, נמוך ל-medium באמצעות עומסי עבודה.

מגמות עתידיות: Serverless Meets Edge

ככל שהמכשירים הביתיים החכמים הופכים ליותר מתוחכם, הצורך בלחיות אולטרה-נמוכות ופעולה לא מקוונת דוחף חישוב לעבר קצה. Edge פלטפורמות ללא שרת כמו AWS IoT גרגריה, Azure IoT Edge, ו-Google's Edge TPU מאפשר לפונקציות ללא שרת לרוץ ישירות על המכשיר או שער מקומי.מודל היברידי זה משלב את היתרונות של ניהול ענן ללא תשלום (ניהול נוח, בקנה מידה עולמי) עם תגובה מקומית, לדוגמה, חכם יכול להפעיל את אותו אדם איטי יותר על ידי אימון עצמי (מסלול 5) אבל הפעלה מהירה יותר על ידי מכשיר זה עובד סטנדרטית) עם עלויות הפעלה מהירה יותר על פני שטח אחסון סטנדרטית (ד) עם ביצועים קצרים יותר על ידי מכשיר זה הוא הפעלת מכשיר זה יותר על ידי מכשיר זה הוא יעיל יותר על ידי מכשיר זה, אך פעולה עם ביצועים קצרים יותר על ידי שימוש נמוך יותר על ידי מכשיר זה, אך פעולה).

כיוון מתפתח נוסף הוא השימוש בסימולציות השרתים לניהול תאומים דיגיטליים – ייצוגים וירטואליים של מכשירים פיזיים המסנכרנים את המדינה, מאפשרים "מה-אם" סימולציות ומאפשרים תצורה מרחוק. Azure Digital Twins ו-AWS TwinMaker משתלבים בצורה חלקה עם פונקציות ללא שרת, המאפשרות אוטומציה מורכבת ותחזוקה חיזוי ללא תשתיות ייעודיות.

הדרך קדימה

אדריכלות ללא שרת מציעים בסיס משכנע לעוצמה הדור הבא של מכשירים ביתיים חכמים.על ידי ביטול ניהול השרת, מתן קנה דרוג אוטומטי, והתאמה של חיוב עם שימוש בפועל, הם מאפשרים ליצרנים לרכז משאבי הנדסה על חדשנות המכשיר וניסיון למשתמש במקום פעולות אחוריות. בעוד אתגרים כגון הפעלת טמפרטורות קרות וספק מנעול אחריות דורשות זהירות, האבולוציה המהירה של המערכת האקולוגית - באמצעות מתן אישור מטבעות, מחשוב פתוח, טיפול חוזר קבוע, לא רק עבור מוצרים מתקדמים, טיפול אסטרטגי, לא מתאים, כמו טיפול ישיר, כמו טיפול חוזר, ולא טיפול חוזר, כמו טיפול חוזר, כמו טיפול יעיל של החברה, ולא טיפול יעיל, טיפול חוזר, כמו טיפול יעיל של איכות אסטרטגית, כמו טיפול חוזר, כמו טיפול חוזר, כמו טיפול חוזר, כמו טיפול חוזר, לא מתאים, לא מתאים, כמו טיפול יעיל של ספק, טיפול יעיל של איכות אסטרטגית, כמו טיפול יעיל של החברה, טיפול יעיל, טיפול חוזר, לא מתאים, ולא טיפול חוזר, טיפול חוזר, טיפול חוזר, טיפול חוזר, טיפול יעיל עבור טיפול חוזר, כמו טיפול יעיל של ספק, טיפול חוזר התקנים מאובטח, כמו טיפול חוזר, כמו טיפול יעיל של ספק, לא מתאים בטוח, טיפול יעיל של החברה, טיפול חוזר, טיפול חוזר טיפול חוזר טיפול חוזר, טיפול חוזר התקנים מאובטח, טיפול יעיל של ספק,