وقتی کلاش شوآب، بنیان‌گذار و مدیر اجرایی انجمن اقتصاد جهانی، برای اولین بار از عبارت «چهارمین انقلاب صنعتی» استفاده کرد، به فکر آینده‌ای بود که پر از کشفیات و نوآوری‌های فناوری باشه. وقتی از انقلاب صنعتی چهارم صحبت می‌کنیم، رباتیک، هوش مصنوعی، واقعیت گسترده، فناوری نانو، یادگیری غیرمتمرکز و ماشین‌های خودکار از موضوعات داغ و نقل محافل حساب میشن.
نسل چهارم صنعت و تمایل به گسترش خودکارسازی و بالا بردن کارآیی، مدلی رو سر زبان‌ها انداخته که قبلاً چندان شناخته شده نبود: اینترنت اشیاء. طبق برآورد گروه SoftBank، تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت که مدل اینترنت اشیاء رو تشکیل میدن تا قبل از سال 2025 به یک تریلیون می‌رسه. هرچه قابلیت‌های اینترنت اشیا پیشرفت کنن و رویکردهای جدیدی هم مطرح بشن، به نسل دوم اینترنت اشیا نزدیک‌تر میشیم.
چارچوب معماری اینترنت اشیا چیست؟
برای توصیف چارچوب معماری اینترنت اشیا دو تا گزینه داریم؛ اما شاید بهتر باشه که این توضیحات رو به سه گام مجزا تقسیم کنیم:
-
حسگر
-
پردازشگر
-
عملگر (Actuator)
چارچوب اینترنت اشیا با حسگرها و دستگاه‌هایی مثل رادار، رادار لیزری، دوربین و ابزارهای حرارتی شروع میشه.
پردازشگر جزئی هست که تو سال‌های اخیر، توجه فعالین صنعت رو به خودش جلب کرده. پردازش/پردازشگر رو به اسم رایانش لبه هم می‌شناسن. برای این‌که بشه تأخیر رو به حداقل رسوند و هزینه‌ی بک‌هال(backhaul) و ذخیره غیرضروری داده‌ها هم کم بشه، توان محاسباتی باید تا حد امکان به اون اشیائی که داده‌ها رو تولید می‌کنن نزدیک بشه. نرم‌افزارها و الگوریتم‌ها این داده‌ها رو پردازش می‌کنن تا اطلاعاتی عملی و قابل‌استفاده به دست بیارن. در واقع، الگوریتم‌ها داده‌های مربوط به وضعیت فعلی رو استخراج می‌کنن و تصمیم یا رویکرد خاصی رو در مورد آینده ارائه میدن.
مرحله آخر مربوط به عملگر هست که مسئول تصمیم‌گیریه. عملگر میتونه یه ماشین یا هر چیزی باشه که رفتار تعیین شده در مرحله قبل رو انجام میده. این رفتار میتونه ترمز و ایستادن ماشینی باشه که داره به یک مانع نزدیک میشه و یا خاموش کردن یکی از ماشین‌آلات کارخونه که دماش بیش از حد بالا رفته.
تا این‌جا راحت به نظر می‌رسه؟ هنوز اول راهه!
سال‌های ابتدایی و نسل اول اینترنت اشیا
چند سالِ اول اینترنت اشیا رو بهتره یک آزمایش گسترده در نظر بگیریم. این دوره رو نسل اول اینترنت اشیا صداش می‌کنیم، چون هر مسیری از یک‌جایی شروع میشه. ویژگی اصلی نسل اول اینترنت اشیا، راهکارهای نقطه‌ای سفارشی(Customized point solution) و یک اکوسیستم فروشنده بود که به طرز خطرناکی پراکنده و از هم گسسته بود.
تو این نسل، همه داشتن یه کار تکراری رو به روش های مختلف انجام میدادن. به خاطر همین، هیچ جای تعجبی نیست که نظرسنجی‌های اولیه که شرکت‌هایی مثل سیسکو و مایکروسافت در مورد نسل اول اینترنت اشیا انجام دادن، نشون می‌داد حدود 75 درصد پروژه‌های اینترنت اشیا شرکت‌ها اصلاً نمیتونن از مرحله آزمایشی رد بشن و به فاز بعدی برسن.
هزینه و پیچیدگی نسل اول اینترنت اشیا اونقدرا هم چیز بدی نیست، چون مسیر تکامل طبیعی فناوری رو نشون میده. نسل اول اینترنت اشیا پایه و اساس یک الگوی عظیم فناوریه. همون‌طور که سایمون واردلی، یک استراتژیست صنعتی مدرن، گفته: «هر فعالیت یا هر نوع داده‌ای از یک مرحله پایه شروع میشه و وقتی فروشنده‌ها با هم رقابت کنن تا کیفیت محصولاتشونو ببرن بالا (تکامل بُعد عرضه(Supply-side evolution)) و وقتی بازار از اون محصول مزیت بیشتری دریافت کنه (تکامل بُعد تقاضا(Demand-side evolution))، اون وقته که اون محصول یا فعالیت تکامل پیدا می‌کنه.»
ماهیت مشابه نسل اول و دوم اینترنت اشیا
مارک تواین میگه: «تاریخ هیچ‌وقت تکرار نمیشه، اما در کنار منظم بودن، از همون قافیه گذشته پیروی می‌کنه.» این سخن نقض رو میشه به دنیای فناوری این روزها هم تعمیم داد. دنیای اینترنت اشیا امروزی و دنیای مشتری-سرویس دهنده (Client-server) رایانش دهه 1980 به هم شباهت دارن. تو اون زمان، هر شرکتی برای خودش یک جزیره بود. به سختی می‌شد مقیاس نوآوری‌ها رو گسترش داد و پیدا کردن تشابه بین کاربردها هم کار سخت و پیچیده‌ای بود. کسب‌وکارها رویای اینو داشتن که یک سازمان فناوری اطلاعات خوب داشته باشن تا بیشترین بازده ممکن رو از سرمایه‌هایی که به رایانش اختصاص میدن رو بهشون برگردونه. الان هم افرادی که سعی دارن اینترنت اشیا رو پیاده‌سازی کنن، حتماً با این چالش‌ها آشنا هستن.
گذار از فناوری اطلاعات شرکتی به زیرساخت به عنوان خدمت (IaaS) و بعدش هم فضای ابری باعث شد سرمایه‌گذاری رو رایانش، بازگشت سرمایه خیلی بزرگی داشته باشه، دلیلش هم صرفه‌جویی ناشی از تولید انبوه، پلتفرم‌های مشترک و کاهش چشمگیر نگهداری داخلی بود. کارها خیلی ساده‌تر و البته ارزون‌تر شدن. دلیل همه این‌ها هم به این موضوع برمی‌گرده که فروشنده‌ها متوجه شدن آینده‌ی کسب‌وکارهای تجاری به یک مدیر مرکزی یا حتی مدیر فناوری اطلاعات بستگی نداره، بلکه آینده رو توسعه‌گر سرویس‌های شبکه پیش می‌بره.
جوانه‌های این الگو حالا تو بحث اینترنت اشیا هم داره دیده میشه. هرچه قابلیت‌ها پیشرفته‌تر بشن و ایده‌های جدیدی شکل بگیرن، به نسل دوم اینترنت اشیا نزدیک‌تر میشیم. توسعه‌گر اینترنت اشیا حکم همون توسعه‌گر سرویس وب رو برای پیشگامان فناوری ابری داره. نسل دوم اینترنت اشیا توسعه‌گر رو در مرکز تصمیم‌گیری قرار میده.
آمادگی برای نسل دوم اینترنت اشیا
نکته اصلی این‌جاست که نه فناوری‌ها و نه مدل‌های کاری در فضای ابری مقیاس بالای (Hyperscale cloud) امروزی، برای نسل دوم اینترنت اشیا طراحی نشده‌ان.
برای پشتیبانی از نسل دوم اینترنت اشیا به یک سیستم عامل لبه نیاز داریم، پلتفرمی معمولی که برای انتقال توان محاسباتی به محل موردنیاز طراحی شده باشه و بتونه ملزومات اینترنت اشیا رو فراهم کنه. این سیستم عامل نوعی رایانش توزیع شده(Distributed computing) و چارچوب غیرمتمرکز ارائه میده که به جای محصولات نهایی، مبتنی بر پروتکل هست. هدف این سیستم عامل، کاهش زمان تأخیر و پیاده‌سازی مدل‌هایی هست که میتونن توسعه‌گرها را از بند هماهنگ‌سازهای قدیمی خلاص کنن. در کل، مهم‌ترین نکته شاید این باشه که وجود یک سیستم عامل مشترک برای فناوری لبه اجازه بده چندمستأجری(Multi-tenancy) بالاخره به عنوان یک امتیاز تجاری پذیرفته بشه و در نتیجه، شعاع اقتصاد لبه گسترده‌تر بشه.
نتیجه‌ی نسل دوم اینترنت اشیا، انتقال محتوا، کد و داده با هزینه‌ای خیلی کمتر است. اما موضوع به این‌جا ختم نمیشه و مدل اقتصادی زنجیره تأمین هم تو این نسل تغییر می‌کنه. تو زنجیره تأمین غیرمتمرکز، همه ذی‌نفع‌ها، از صاحب مراکز داده و ارائه‌دهنده سرویس وب گرفته تا تولیدکننده‌های تجهیزات اصلی (OEM)، میتونن بازگشت سرمایه بیشتری از سرمایه‌گذاری رو فناوری لبه دریافت کنن.
شکوفایی صنعت و نسل دوم اینترنت اشیا
نماد گذار به نسل دوم اینترنت اشیا، جابجایی از سیستم‌های سفارشی به اکوسیستم‌های کاربردی بزرگ‌مقیاس هست. نسل دوم اینترنت اشیا همون نقطه‌ایه که به گفته واردلی، رشد و رفاه صنایع را به همراه داره و ما رو به نسل چهارم صنعت هم نزدیک می‌کنه.
