ما هي الحوسبة الحافة (Edge Computing)؟

الحوسبة الحافة

تستخدم الأنظمة من نوع Edge Computing الأجهزة المحلية (Local Devices) لمعالجة البيانات وارسالها وتخزينها فهي بمثابة امتداد لخدمات الحوسبة السحابية التي تسمح بتنفيذ الخدمات عن بعد على الأجهزة المحلية للمستخدم بسرعة وأكثر أمانا وبالتالي لتوضيح معنى Edge Computing هو ما يلي:

Edge Computing = Edge Devices + Cloud Computing

بمعنى

الحوسبة السحابية + أجهزة الحافة = حوسبة الحافة

أجهزة الحافة (Edge Devices):

تتضمن أجهزة الحافة أجهزة التوجيه (Routers) ومفاتيح التوجيه (Routing Switches) وأجهزة الوصول المتكاملة (Integrated Access Devices IADS) وأجهزة الإرسال المتعددة (Multiplexers). تمكّن أجهزة الحافة المستخدمين من الاتصال بالبيانات ومشاركتها مع شبكة خارجية مثل مزود الخدمة أو شركة الاتصالات أو الشبكة الأساسية للمؤسسة.

العوامل المؤدية إلى الحوسبة المتطورة:

1.  زمن الاستجابة (Latency):

السحابة مدعومة من قبل قاطعات البيانات الخارجية مما يقلل من سرعة نقل البيانات بسبب وقت استجابة الشبكة.

2. محدودية النطاق الترددي (Limited Bandwidth):

بالإضافة إلى المسافة، يزيد عرض النطاق الترددي المحدود من إبطاء نقل البيانات السحابية.

3. الامتثال (Compliance):

غالبًا ما يخضع تبادل البيانات السحابية لقضايا الخصوصية والأمن والامتثال للسلطات القضائية المتعددة.

4. تكوين النظام (Configuration of the system):

مطلوب تكامل النظام لكي تعمل السحابة. تؤدي هذه المشكلات المتعلقة بالحوسبة السحابية إلى الحوسبة المتطورة. يؤدي استخدام الأجهزة المتطورة إلى لامركزية وظائف السحابة. تعمل هذه الأجهزة المتطورة (مثل أجهزة التوجيه) كميسر لتسريع معالجة البيانات. لذلك يمكن لأجهزة المستخدم (مثل الهواتف الذكية) أن تقرر ما إذا كانت الحوسبة أو التخزين محليًا أو إرسال بيانات الى الأجهزة المتطورة (Edge Devices) والتي تحدد بعد ذلك المعلومات التي يمكن معالجتها محليا وباقي المعلومات التي يجب إرسالها إلى السحابة للمعالجة، لذلك يمكن أداء العديد من الوظائف والأكثر مثالية بواسطة أجهزة المستخدم والأجهزة المتطورة، مع سهولة المعالجة السحابية حسب الضرورة.

انترنت الأشياء (IOT):

إن إنترنت الأشياء - ظاهرة دمج الأشياء المادية اليومية (مثل الترموستات والمحمصات والغسالات) بالرقائق والبرامج وأجهزة الاستشعار - تمكن هذه الأشياء من الربط الشبكي وأداء الوظائف من خلال التغذية المرتدة من بعضها البعض ودون تدخل بشري وبالتالي تصبح هذه الأشياء "ذكية.

نظرًا لأن إنترنت الأشياء تتطلب إنشاء ومعالجة كميات هائلة من البيانات، فإن الحلول السحابية والحافة تعد عوامل تمكين حاسمة لإنترنت الأشياء (خاصة في حالات الاستخدام التي تتضمن بيانات حساسة أو ذكاء اصطناعي).

خذ على سبيل المثال سائق يريد أن تشير سيارته إلى باب مرآب المنزل بأنها وصلت، تمثل الفترة الزمنية القصيرة بين وصولها والاستجابة المتوقعة من باب المرآب تحديًا للحوسبة السحابية، حتى الحد الأدنى من زمن استجابة الشبكة أو مشكلات الشبكة الأخرى ستزيل فائدة حلول إنترنت الأشياء هنا.

ادخال الحوسبة الحافة يمكن أن يجعل معظم المعلومات في هذه الحالة تعالج محليا، لذا لن تكون بيئة السحابة المركزية ضرورية في معظم الحالات، ومع ذلك، إذا كانت هناك مشكلة في المصادقة فقد يكون هنالك حاجة إلى حل سحابي، ولا تزال الحوسبة المتطورة تسمح بذلك بالإضافة إلى حتى في الحالات التي تكون فيها السحابة مطلوبة يمكن الوصول إليها في النطاق الترددي العالي، لذلك تعتبر الحوسبة المتطورة خيار يتيح العديد من حالات إنترنت الأشياء للعمل بكفاءة.

ومن أبرز تطبيقات إنترنت الأشياء التي تتيحها الحوسبة المتطورة الحالات التالية:

1.     البيوت الذكية

2.     الزراعة الذكية

3.     مراقبة الثروة الحيوانية

4.     السيارات المتصلة وإدارة الأسطول عن بعد

5.     المدن الذكية

6.     الرعاية الصحية واللياقة البدنية

7.     التصنيع