Курс лекций Информационные технологии Лекция 4. Туманные вычисления и Интернет

возникшее в 2012 году. И обозначающее связанные между собой распределенные

вычисления, частично выполняемые на оконечных устройствах (сенсорах и исполнительных устройствах), имеющих ограниченные ресурсы и непосредственную связь, как с физическим миром («землей»), так и с облаком. Возникновение технологии обусловлено современной тенденцией интеграции сетевых технологий во все большее число оконечных устройств, обладающих собственными вычислительными ресурсами и системами хранения данных (СХД). Эти устройства можно считать «каплями» тумана, опустившегося на «землю», т.е. приблизившегося к физическому миру облака.

МТУСИ

Что такое туманные вычисления?

выполнение на них части вычислений, а также хранения на них

части используемой информации, отправляя в облако информацию, подвергшуюся первичной обработке, существенно меньшего объема. Дальнейшая обработка информации, требующая существенно больших вычислительных мощностей, производится в облаке.

Как функционирует технология туманных вычислений?

Облако

Туман

Капли тумана - вычислительные ресурсы и ресурсы хранения оконечных устройств

Физический мир – оконечные устройства (сенсоры, исполнительные устройства)

Туман и облако образуют распределенный центр обработки данных (ЦОД).

количество сенсоров и/или исполнительных устройств;
большое количество узлов;
поддержка мобильности, поддержка реального

времени;
возможность (и желательность) беспроводного взаимодействия;
гетерогенность;
возможность взаимодействия и объединения с другими типами сетей;
поддержка вычислений на узлах и взаимодействие с облаком.

МТУСИ

Особенности технологии туманных вычислений

Princeton University основали OpenFog Consortsium для создания открытой архитектуры, которая

обеспечит масштабируемость и совместимость различных устройств.
В России в июне 2016 года Администрация президента РФ поручила Минкомсвязи, Минпромторгу, «Ростелекому» и Агентству стратегических инициатив проработать внедрение "туманных вычислений" в экономику России, а также заняться подготовкой программно-аппаратных комплексов, необходимых для работы соответствующей инфраструктуры. Представить результаты выполнения поручения необходимо было уже в октябре.
Туманные вычисления тесно связаны с «Интернетом вещей».

Перспективы туманных вычислений

Кевин Эштон в 1999 году, предсказав начало эры, когда бытовые

приборы уже не будут пассивными устройствами, а станут высокоинтеллектуальными гаджетами, без участия человека подключающимися к интернету. А уже в 2010 году количество устройств, подключенных к глобальной сети, превысило население планеты. Это развитие концепции «умного дома», который способен при приближении владельца открывать двери, подогревать ужин, включать кондиционер, телевизор со сделанной предварительно записью, самостоятельно пополнять запасы холодильника и т.д., а также и «умного города», в котором, например, большинство автомобилей будут оснащены средствами позиционирования, что позволит отслеживать их перемещение в реальном времени и заранее устранять пробки на дорогах.
Интернет вещей подразумевает, что человек определяет цель, а не задаёт программу по достижению этой цели. Ещё лучше, если система сама анализирует данные и предугадывает желания человека.
Очевидно, что «туманные» технологии позволят в этих ситуациях снизить интернет-трафик, производя первичную обработку данных в датчиках сенсорах и исполнительных устройствах.

Что такое Интернет вещей?

вещей с помощью идентификаторов, например, штрих-кодов или QR-кодов (quick respond

code – кодов быстрого распознавания);
измерения, что требует высокую автономность датчиков, т.е. понижения их энергопотребления и повышения емкости аккумуляторов; желательно иметь полностью автономные датчики;
передачи данных, для чего необходим единый стандарт (в настоящее время наиболее широко используется стандарт IEEE 802.15.4);
Необходимо также решить проблемы разработки:
единого языка, на котором смогут общаться между собой подключенные датчики, сенсоры и приборы;
единых стандартов в области всего Интернета вещей, а не только в области передачи данных;
защиты информации («умные тапочки» не должны быть болтливыми).

Какие из информационных технологий необходимы для развития Интернета вещей?

решать 3 самостоятельные задачи:
идентификацию каждого объекта из окружения пользователя;
предоставление сервиса

по обеспечению потребностей пользователя по примеру системы «умный дом»;
сбор и обработку информации, организацию процессов и управление обществом на основе полученных сведений (пример - автоматическое регулирование дорожного движения на основе анализа трафика – одна из реализаций концепции «умного города»).
В дальнейшем можно ожидать переход от города в масштаб планеты, организация глобальной «сети сетей» и создание «Интернета всего» или «Всеобъемлющего интернета», который позволит подключить к всемирной сети буквально все, что только возможно.
Фантастика? Возможно, но еще несколько десятилетий назад интернета не было. Даже междугородная телефонная связь работала плохо, а обычная почта шла неделями.

МТУСИ