رایانش لبه ای یا اِج کامپیوتینگ (به : Edge computing) روشی ست برای بهینه سازی سامانه های . در این روش کنترل برنامه های رایانه ای، داده ها و سرویسها از برخی نودهای مرکزی گرفته می شود و به لبه/کناره های اینترنت، که با دنیای واقعی در ارتباطند، سپرده می شود. پس از فتح بیشتر زمینه های ممکن در زمینه پردازش ابری، بزرگان دنیای فناوری اکنون به دنبال گسترش رایانش مرزی یا Edge Computing هستند.در این مقاله تصمیم داریم با مفهومی به نام رایانش مرزی یا Edge Computing بیشتر آشنا شویم.ممکن است شما هم مقالات یا مطالبی پیرامون رایانش مرزی شنیده باشید. واژه هایی مثل Edge یا کلاد (ابر) از واژه های مصطلح هستند. اما وقتی وارد دنیای فناوری می شوند یا اینکه پدیدهٔ جدیدی با نام آنها در دنیای فناوری پدیدار می شود، باید به دنبال معانی جدیدی برای آنها باشیم. اما رایانش مرزی یا اج چیست؟

رایانش مرزی چیست؟

در ابتدا، تنها یک کامپیوتر بزرگ وجود داشت. بعد از آن و در دورهٔ یونیکس ما نحوهٔ متصل شدن به آن کامپیوتر را با استفاده از پایانه ها یادگرفتیم. سپس وارد کار شدند و مردم عادی با ورود آنها برای اولین بار صاحب سخت افزارهایی برای خودشان شدند.اکنون درسال 2018 وارد عصر رایانش ابری شده ایم. بسیاری از ما هنوز کامپیوترهای شخصی داریم، ولی اکثراً از آنها برای دسترسی به سرویس های متمرکزی مثل دراپ باکس، جیمیل، و اسلَک استفاده می کنیم. همچنین دستگاه هایی مثل آمازون اکو، گوگل کروم کست و اپل TV دارای محتویات و هوش ابری هستند (برعکس دستگاه DVD در مجموعهٔ تلویزیونی خانهٔ کوچک یا نسخه CD که کاربران در دورهٔ کامپیوتر شخصی از آنها لذت می بردند.

سیستم کنترل لبه فیلم

سیستم های کنترل لبه فیلم ( edge guide controller) دستگاهی است که در تجهیزات تولید فیلمهای پلیمری ، پلاستیکی ، صنایع نساجی ، کاغذ و غیره کار برد دارد. این دستگاه می تواند به طور اتوماتیک لبه فیلم رول نایلون و پارچه و کاغذ و غیره را به وسیله سنسور شناسایی کرده و در صورت حرکت یا تغییر موقعیت لبه فیلم ، آنرا توسط عملگر ( جک یا موتور الکتریکی یا actuator) به موقعیت صحیح خود باز گرداند .

سنسور لبه فیلم التراسونیک یا سنسور وب گاید( ULTRASONIC)

سیستم های کنترل لبه فیلم دارای سه بخش هستند :

• کنترل کننده
• سنسور تشخیص لبه
• عملگر یا Actuator

سنسورهای وب گاید:

در سیستمهای کنترل لبه غالبا از سه نوع سنسور استفاده می گردد:

• سنسورهای U شکل اولتراسونیک
• خواندن خط رنگ یا خط چاپ
• فتو الکتریک ( سنسور نوری)

سنسور لبه فیلم التراسونیک یا سنسور وب گاید( ULTRASONIC) در جایی که سنسورهای نوری عملکرد مناسبی برای تشخیص فیلم ندارد کاربرد دارند.(به عنوان مثال برای محصولات با شفافیت بی رنگ) . سنسورهای اولتراسونیک  لبه فیلم را با یک پرتو اولتراسونیک پالسی اسکن می کنند. در طرف دیگر سنسور یک گیرنده قرار دارد که یک سیگنال ولتاژ آنالوگ را ایجاد می کند که متناسب با میزان ضربه امواج دریافتی است. هنگامی که فیلم به شکاف هوا می رسد، تکانه ها ضعیف می شوند و این سنسور را قادر می سازد تا لبه وب را به طور دقیق تشخیص دهد.

حریم خصوصی و امنیت

رایانش اج مزایایی برای حریم خصوصی دارد، ولی تضمینی در آنها نیست.شاید فکر کردن به حریم خصوصی در ابتدا کمی عجیب باشد؛ ولی قابلیت های امنیتی آیفون می تواند نمونهٔ خوب و قابل قبولی از رایانش اج باشد. اپل تنها با رمزگذاری و مرتب کردن اطلاعات بیومتریک یا زیست سنجی دستگاه های خود، نگرانی های مربوط به امنیت و حریم خصوصی ابر متمرکز در دستگاه های کاربرانش در دنیا را حل می کند.

اما دلیل دیگری که ما احساس متفاوتی نسبت به رایانش مرزی داریم، توزیع کار پردازش است. تعیین کار پردازش به صورت مرکزی مدیریت می شود. یک کاربر مجبور نبود برای ایمن نگه داشتن آیفون خود، سخت افزار و نرم افزار و بهترین اقدامات امنیتی را ترکیب کند.بحث مدیریتی رایانش اج، برای امنیت بسیار مهم هستند؛ مثلاً مدیریت ضعیف اینترنت اشیا آسیب های زیادی به مصرف کنندگان وارد کرده است

لوازم الکتریکی مصرف کنندگان، به منزلهٔ جعبه هایی پلاستیکی همراه با یک توزیع لینکوس داخلی رها شده هستند. -به همین دلیل، مایکروسافت در حال حاضر روی آژور اسفر کار می کند که شامل نسخه ای از سیستم عامل لینوکس، یک میکروکنترلر و یک سرویس ابری کار می کند. ایدهٔ پشت کار مایکروسافت این است که دستگاه توستر شما هم باید به اندازهٔ ایکس باکس آپدیت و مدیریت شود تا شانس هک شدن آن پایین بیاید.

نمی دانیم که صنعت دنیا از راه حل ویژهٔ مایکروسافت برای مشکل امنیتی اینترنت اشیا استقبال خواهد کرد یا خیر؛ ولی به نظر اکثر سخت افزارهایی که چند سال پیش خریده ایم، آپدیت خواهند شد و کار مدیریت آنها به صورت مرکزی انجام خواهد شد. در غیر این صورت، دستگاه برشته کن و ماشین ظرف شویی به یک بات نت تبدیل می شود و زندگی شما را نابود خواهد کرد.اگر به گفته های فوق شک دارید؛ نگاهی به موفقیت گوگل، مایکروسافت و موزیلا در انتقال مرورگرهایشان به یک مدل همیشه سبز داشته باشید.

به این مورد فکر کنید: شما شاید بتوانید نسخهٔ کنونی ویندوز خود را به راحتی با دوستان خود در میان بگذارید؛ ولی آیا نسخهٔ دقیق کرومی را که استفاده می کنید می دانید؟ پردازش مرزی بیشتر مانند کروم خواهد بود تا ویندوز.مشکل اشیا تنها مورد حل شده توسط رایانش مرزی نیست. نمونهٔ دیگری که رایانش مرزی به آن کمک زیادی خواهد کرد، پهنای باند است. رایانش مرزی پهنای باند زیادی را حفظ می کند.

به عنوان مثال اگر یک دوربین امنیتی بخرید، احتمالاً خواهید توانست تمامی فیلم های آن را به فضای ابری انتقال دهید. حال اگر چند دوربین امنیتی بخرید، با مشکل پهنای باند مواجه خواهید شد. اگر دوربین ها به اندازه ای هوشمند باشند که تنها فیلم های مهم را ذخیره کنند و قسمت های غیر ضروری را پاک کنند، در پهنای باند مصرفی کاربران صرفه جویی خواهد شد.تقریباً هر وسیله ای که با مشکل تأخیر مواجه باشد با مشکل پهنای باند هم مواجه است. به نظر می رسد تمرکز اصلی اپل و گوگل در حال حاضر روی اجرای هوش مصنوعی روی دستگاه کاربر به جای تمامی دستگاه های ابری است.شرکت ها تجارب زندگی شما را حتی بیشتر از میزان فعلی کنترل خواهند کرد.

گوگل همچنین در ترکیب قابلیت های هوش مصنوعی محلی برای حفظ امنیت و ذخیرهٔ پهنای باند باهوش تر شده است. به عنوان مثال، گوگل کلیپس به طور پیش فرض تمامی داده های محلی کاربر را نگه می دارد و هوش مصنوعی خودش را به صورت محلی وارد کار می کند. البته گوگل کلیپس در ثبت لحظات خوب زندگی فرد زیاد خوب عمل نمی کند؛ ولی جوهرهٔ اصلی آن را رایانش ابری تشکیل داده است.

خودروهای خودران احتمالاً نمونهٔ کاملی از رایانش اج هستند. شما به دلیل تأخیر، حریم خصوصی و پهنای باند نمی توانید تمامی اطلاعات ثبت شده توسط حسگرهای خودروهای خودران را در اختیار قدرت محاسباتی و تصمیم گیر فضای ابری قرار داده و منتظر واکنش آن بمانید. سفر با چنین تأخیری خطرناک است و حتی اگر شدنی باشد، شبکهٔ سلولی آنقدر تغییر می کند که نمی توان روی آن برای چنین کاری حساب باز کرد.

ماشین ها مسئولیت کاربر را به نرم افزار درون خود منتقل کرده اند. یک ماشین بدون سرنشین تقریباً باید به صورت مرکزی مدیریت شود و از سازنده خود به صورت اتوماتیک آپدیت دریافت کند. ماشین همچنین باید داده های پردازش شده را به ابر برگرداند تا الگوریتم را بهبود بخشد. سناریوی تاریکی که برای بات شدن دستگاه توستر و ماشین ظرف شویی وجود داشت برای ماشین بدون سرنشین هم وجود دارد.

درعوض چه را از دست خواهیم داد؟

برخی ترس ها یا شائبه های ذهنی هم درمورد رایانش مرزی وجود دارد؛ اما هنوز ما در آن حدی پیش نرفته ایم که بتوانیم این شائبه ها را به طور دقیق و مستدل شرح دهیم. شاید بخشی از این ترس های ذهنی کاملاً بی اساس باشند.اما یک تصویر غالب و ترسناک در حال حاضر هم وجود دارد: شرکت هایی که آن را به بهترین شکل انجام می دهند، کنترل بیشتری روی زندگی ما نسبت به زمان حال خواهند داشت.

وقتی دستگاه های داخل خانه و گاراژ کاربری توسط گوگل، آمازون، مایکروسافت و اپل مدیریت شوند، شما نباید نگران امنیت باشید. همچنین نباید نگران آپدیت، عملکرد یا قابلیت های آنها باشید. تنها بایستی از امکاناتی که در اختیارتان قرار می گیرد، بهترین استفاده را ببرید.کاربر هنگام بیدار شدن از خواب در اوقات صبح، از دستیار سیری، کورتانا یا الکسا درمورد دستگاه توستر، ماشین ظرف شویی، خودرو و تلفن خود سؤال می پرسد. شما در دوران کامپیوتر شخصی، می توانستید نرم افزار نصب کنید، ولی در دوره اج تنها از آنها استفاده خواهید کرد.

اینکه شرکت ها بخواهند تا چه اندازه کنترل زندگی کاربران را برعهده بگیرند به خودشان بستگی دارد. اما اینکه ما (کاربران) بخواهیم که آینده چگونه رقم بخورد، به خودمان بستگی دارد. شما می توانید دست تان را از روی فرمان ماشین بردارید تا شما را هدایت کند؛ اما اگر مقصد ماشین را دوست نداشته باشید چه می شود؟