Распыленные вычисления и будущее Интернета вещей

Блог Бирена Ганди (Biren Gandhi, главный стратег подразделения корпоративных стратегических инноваций Cisco).

Каждый раз, когда слышу о железнодорожных катастрофах, ограблениях или перестрелках на городских улицах, я вспоминаю о распыленных вычислениях. То же бывает, если я угожу в дорожную пробку или дома во время зимы вдруг отключится электричество.

Дело в том, что моя работа в Cisco состоит не только в выявлении новейших прорывных технологий Интернета вещей (Internet of Things, IoT), но и в их оценке с точки зрения применения для улучшения качества жизни. Я стремлюсь раздвинуть рамки возможного во всем, будь то дроны, искусственный интеллект или робототехника.

Рассмотрим распыленные вычисления. Они расширяют существующую облачную архитектуру до границы сети. Таким образом, создается виртуализованная платформа, на которой действуют сервисы вычисления, сетевого взаимодействия и хранения, связывающие устройства с облачными хранилищами данных. Благодаря низкой задержке, учету местоположения, взаимодействию в реальном времени и обширному геораспределению распыленных вычислений, с их помощью можно практически мгновенно обнаруживать инциденты, происходящие в реальном мире, и соответствующим образом на них реагировать.

Скорость и эффективность fog computing в подключении людей, данных, процессов и объектов открывают новый мир практических решений. Например, в сочетании с датчиками и беспроводными сетями распыленные вычисления немедленно предупредят машиниста поезда о таких опасностях, как оказавшийся на рельсах пешеход или заглохший автомобиль. С их помощью можно автоматически балансировать и перенаправлять источники электроэнергии во время пиковой или, наоборот, недостаточной нагрузки.

В «умном» и подключенном сообществе (Smart+Connected Community) акустические датчики, расположенные вдоль улиц и соединенные с инфраструктурой, использующей fog computing, смогут с большой точностью идентифицировать выстрелы, взломы, несчастные случаи и даже крики о помощи, а также информировать о случившемся органы охраны правопорядка.

На прошедшей выставке Cisco Live мы вместе с партнерами Cisco и другими компаниями демонстрировали возможные реализации этих идей. Компании Cisco и Intel создали интерактивный демонстрационный стенд, построив «умный» город из блоков Lego®, плат Arduino, компьютеров Raspberry Pi, интеллектуальных автомобилей Zumo и контроллера туманного узла Fog Node на базе Intel Core i7-5650U Fanless Computer.

Целью демонстрации было привлечь внимание к основным бизнес-стимулам распыленных вычислений, таким как задержка, полоса пропускания и указание местоположения. В демонстрацию входила система обнаружения пешеходов, смонтированная на узле Fog Node с применением камеры Raspberry Pi Camera Module и программного обеспечения OpenCV Computer Vision. Нажатием кнопки посетители могли переключать режим работы стенда из локального в облачный и обратно. Практически каждый раз увеличение времени задержки, связанное с передачей сигнала для обработки из Fog Node в облако, означало летальный исход для «пешехода». Распыленные вычисления показали себя более надежными и практичными и при реализации «умной» системы управления уличными светофорами.

Еще одна демонстрация была посвящена экстренной эвакуации. Нажатием еще одной кнопки посетители подавали сигнал тревоги. В этом случае «умные» светофоры становились еще «умнее», организуя беспрепятственный проезд для аварийных транспортных средств, а пешеходов направляя в безопасные зоны. При этом низкая задержка и точный учет местоположения стали решающими факторами успешного действия системы распыленных вычислений.

Показать все на стенде было невозможно, но, поверьте, реальное внедрение fog computing способно принести огромную пользу в «умных» городах, на фабриках, в больницах, на электростанциях и т.д. Баснословный экономический, социальный и экологический потенциал распыленных вычислений в сочетании со Всеобъемлющим Интернетом уже выходит за пределы возможного, но пока его хотя бы еще можно охватить воображением.