رایانش فراگیر (Ubiquitous computing)

رایانش فراگیر ترکیبی از فناوری هایی است، مانند قابلیت های اینترنت، تشخیص صدا، شبکه، هوش مصنوعی، و رایانش وایرلس، که استفاده رایانش را هر جایی ممکن می سازد. وسایل رایانش فراگیر فعالیتهای رایانشی روزانه را بسیار آسان می کنند. این فناوری از PC ها به وسایل روزانه با فناوری و اتصال قرار داده شده فراتر می رود. رایانش فراگیر همچنین رایانش فراگیر (ubiquitous computing) نیز نامیده می شود، که در آن تقریبا هر وسیله یا ماده ای مانند لباس، ابزار، لوازم خانگی، خودروها، خانه ها، بدن انسان، یا حتی فنجان قهوه می تواند با چیپ ها برای اتصال آن جسم به شبکه ای نامحدود از وسایل دیگر وارد شود. هدف رایانش فراگیر، که فناوری های شبکه فهلی را با رایانش وایرلس، تشخیص صدا، قابلیت اینترنت، و هوش مصنوعی ترکیب می کند ایجاد محیطی است که اتصال وسایل به گونه ای حاصل شود که اتصال محجوب و همیشه در دسترس باشد. رایانش فراگیر همچنین تعدادی کاربرد بلقوه دارد، که از محدوده مراقبت خانه و سلامت، تا ردیابی جغرافیایی و سیستم های حمل و نقل هوشمند می باشد.

کلمه فراگیر به معنی “موجود در همه جا” می باشد. وسایل رایانش فراگیر به طور کامل متصل می شوند و دائما در دسترس هستند. رایانش فراگیر وابسته به همگرایی فناوری های وایرلس، قطعات الکترونیکی پیشرفته، و اینترنت می باشد. هدف محققینی که در رایانش فراگیر کار می کنند ایجاد محصولات هوشمندی است که به طور فراگیر ارتباط برقرار کنند. محصولات به اینترنت متصل می شوند و دیتایی که تولید می کنند به سادگی در دسترس است. مثالی از کاربرد عملی رایانش فراگیر تعویض مترهای الکتریکی با مترهای هوشمند می باشد. در گذشته، مترهای الکتریکی باید دستی توسط نماینده کمپانی خوانده می شدند. مترهای هوشمند کاربرد الکتریسیته را در زمان حقیقی در اینترنت گزارش می کنند. آنها همچنین زمانی که قطعی ای وجود داشته باشد به کمپانی توان اطلاع می دهند و همچنین پیامهایی را به واحدهای نمایش در خانه می فرستد و هیتر آب را تنظیم می کند.

بنابراین در رایانش فراگیر، رایانش برای ظاهر شدن همه و همه جا صورت می گیرد. بر عکس رایانش رومیزی، رایانش فراگیر می تواند با استفاده از هر وسیله پشتیبانی در هر مکانی انجام شود. فناوری های نهان برای پشتیبانی از رایانش فراگیر شامل اینترنت، میان افزارهای پیشرفته، سیستم عامل، موبایل، سنسورها، ریزپردازنده ها، I/O و رابط های کاربری جدید، شبکه ها، پروتکل های موبایل، و خدمات مبتنی بر مکان می باشد. این الگو هم نامهای مختلفی دارم مانند رایانش فیزیکی، اینترنت اشیاء، و چیزهایی که فکر می کنند، با در نظر گرفتن اشیاء متشکل داخل شان. در این حالت، وسایلی که برای دسترسی اپلیکیشن ها و اطلاعات استفاده می شوند تقریبا نامرتبط هستند چون انواع مختلف وسایل و پلتفرم ها می توانند برای اجرای عملیات مطلوب مورد استفاده قرار بگیرند.

رایانش فراگیر چگونه کار می کند؟

موفقیت رایانش فراگیر وابسته به ادغام مناسب قسمتهای مختلف می باشد که با یکدیگر صحبت می کنند و بنابراین به عنوان یک سیستم متصل رفتار می کنند. شکل 6.8 معماری یک پشته رایانش فراگیر را نشان می دهد. در پایین پشته لایه فیزیکی قرار دارد. سنسورهای بسیار کوچک به انسانها، حیوانات، دستگاه ها، خانه ها، خودروها، ساختمان ها، محوطه ها، و میدان ها متصل شده اند. سنسورها بیت های مختلفی از اطلاعات پیرامون شان را کسب می کنند. به جز میکروفن و دوربین، چند سنسور مانند GPS، شتاب سنج، و قطب نما هم می توانند در آن ادغام شوند.

بالای سنسورها، زیرساخت ارتباطی بیسیم قرار گرفته است که می تواند توسط خانواده 802.11 شبکه ها ارائه شود. همراه با شبکه های مش، چنین استانداردهایی از اتصال سنسورها و وسایل اطمینان حاصل می کند.

فناوری دیگری با نام ZigBee جایگزین قیمت پایینی برای متصل نگه داشتن چند وسیله می باشد، که دستگاههای قابل رویت را مقدور می سازد که به طور بی سیم سنسورهای زیرمجموعه را کنترل کنند. ارتباط میدان نزدیک (NFC) همچنان استاندارد فناوری دیگری است که از RFID استفاده می کند و می تواند برای رایانش فراگیر مورد استفاده قرار بگیرد، به خصوص در شرایطی که نقاط پسیو با عملکرد بدون باتری هدف مان هستند. وسایل با توان NFC هم می توانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند.

منبع: بخشی از کتاب Essentials of cloud computing نوشته K. Chandrasekaran . صفحات 139 تا 148 کتاب