بخشی از مقاله
چکیده
امروزه با افزایش استفاده از محیط های فراگیر، محیطی که نیاز بشر را در هر زمان و هر مکان فراهم میسازد، فناوری اطلاعاتی و ارتباطاتی در حوزه تعاملی انسانی و ماشینی با سرعتی غیرقابل تصور پیشرفت نموده است. پیش بینی و شناخت چالش ها، فرصت ها و روند توسعه فناوریهای محیط های فراگیر برای تقویت حوزه های تحقیقاتی راهبردی، تبدیل چالش به فرصت، فراهم سازی نیازهای پیاده سازی برای کشورها به یک ضرورت تبدیل شده است. در این مقاله به بیان مفاهیم فناوریهای نوظهور مانند رایانش ابری، اینترنت اشیا و کلان داده و همچنین به بررسی مطالعات انجامشده در خصوص پیشبینی روند توسعه فناوریها و بیان چالشهای پیش رو پرداختهایم.
.1 مقدمه
با توجه به افزایش استفاده از محیطهای فراگیر، محیط هایی که در هر زمان، هر مکان برای هر شخص یا هر شی در اختیار باشد، فناوریهای اطلاعاتی و ارتباطاتی با سرعتی غیرقابلتصور پیشرفت نموده و مفهومی بانام فناوریهای نوظهور را ایجاد نموده است. فناوریهای نوظهور به فناوری خاصی اطلاق میشود که تاکنون بهطور کامل تجاری نشده باشد، ولی در آیندهای نزدیک قابلیت تجاری شدن را دارد.
درواقع امروزه با توجه به امکان استفاده از رسانه بدون قید نظارت بر محتوا و شکل پیام توسط هر شخصی - Any one - که متصل به ابزار ارتباطاتی باشد، در هرکجا - Any where - و توسط وسایل ارتباطی متفاوت - Any Thing - از قبیل موبایل، شبکه جهانی اینترنت، تلویزیونهای دیجیتال و در هرزمانی - Any Time - برای همگان میسر گردیده است و استفاده از فناوریهای نو بیش از بیش مورد استقبال همگان قرارگرفته و لزوم شناخت کامل فناوری های نو برای دولتمردان کشورها به یک نیاز جدی تبدیلشده است. شناخت کامل فناوریهای نوظهور به تعیین راهبردهای اساسی کشور جهت تبدیل چالشهای پیش رو به فرصت کمک بسیاری خواهد کرد .
فناوریهای نوظهور علاوه بر مزایای فراوانی همچون کاهش هزینه ، خودکار سازی سرویسدهی، عدم وابستگی به مکان، زمان، عدم نیاز به دانش فنی و ... دارای چالش هایی همانند عدم حفظ حریم خصوصی و محرمانگی اطلاعات کاربران، تغییر سبک زندگی اجتماعی، فرهنگی، اقتصادی و ... میباشد. در صورت عدم شناخت کافی و توجه، چالشها تبدیل به تهدید شده و سپس میتوانند خسارات جبرانناپذیری را به دنبال داشته باشند در این مقاله سعی بر بیان مفاهیم فناوریهای نو مانند رایانش ابری ، اینترنت اشیا و کلان داده، مطالعات انجامشده در خصوص موضوع پیشبینی روند توسعه فناوریها در افق 10 ساله شده است .
2. مفاهیم اولیه
فناوری های نوظهور1 به پیشرفت ها و نوآوری های معاصر در حوزه های گوناگون فناوری اشاره دارد. شماری از فناوریهای همگرا در هم گرایی فنی سیستم های مختلفی پدیدار شده اند که به سوی اهداف مشابه تکامل پیدا می کنند. هم گرایی می تواند به فناوری های مجزای پیشین همچون صدا - و عناصر تلفن - ، دادهها - و کاربردهای بهرهوری - و ویدیو که هماکنون به اشتراک منابع و تعامل باهم می پردازند، بازدهی های جدیدی بدهد. محیطهای فراگیر ازجمله فناوریهای نوظهور که پیشرفت شگرفی را در حوزه تعاملی انسانی و ماشینی در جهان امروز پدید آورده اند. این فناوریها با توجه به همگرایی موجب همافزایی شدهاند. حال به تعریف چندی از این فناوریهای نو در محیطهای فراگیر میپردازیم:
• رایانش ابری2
امروزه فناوری رایانش ابری با توجه به امکانات مناسب و در دسترسی که در اختیار مصرفکنندگان سطح جهان قرار میدهد توانسته است در سرعت بخشیدن به روند افزایش اطلاعات نقش به سزایی را به خود اختصاص دهد. رایانش ابری به یک پارادایمی گفته میشود که طی آن مجموعه از منابع مجازیسازی شده - سرویس گرا - مبتنی بر سیستمهای توزیعشده و بر اساس توافقنامهی سطح خدمات3 از طرف فراهمکنندگان به مصرفکنندگان ارائه میگردد و به ازای استفادهی مصرفکنندگان پرداخت صورت میگیرد. بهعنوان نمونه گوگل سرویس آنلاینی به نام Google Docs دارد که بسیاری از امکانات مجموعه نرمافزار Microsoft Office که در اکثر کامپیوترها نصب است را بهصورت آنلاین و مجانی در اختیار کاربران قرار میدهد.
نرمافزارهایی مثلWord, Excel t بانامهای Word Processor, Spreadsheet در Google Docs وجود دارند. تمام این نرمافزارها از طریق مرورگر وب اجرا میشوند و اسناد و فایلهای ایجادشده نیز بجای ذخیره بر روی دیسک سخت کامپیوتر بر روی فضای وب و در فضای اینترنت ذخیره میشوند. تمام اطلاعات شما به صورت خودکار در رایانش ابری گوگل ذخیره میشوند. رایانش ابری علاوه بر نرمافزار، فضای ذخیرهسازی نیز در اختیار کاربران قرار میدهند. این فضای آنلاین برای ذخیره فایل های ایجادشده استفاده میشود و درواقع جایگزین دیسک سخت کامپیوتر شخصی شماست.
بهعنوانمثال Drop Box ، یک فولدر به کامپیوتر شما اضافه میکند که هر آنچه در آن کپی کنید بجای ذخیره شدن بر روی دیسک سخت بر روی فضای اینترنتی ذخیره میشود.رایانش ابری شامل خصوصیات و مزایای زیادی مانند مواردی نظیر کاهش هزینه، استفاده همزمان از یک منبع توسط دو یا چند سرویسگیرنده، خودکار سازی سرویسدهی و اطمینان در ارائه سرویس است.رایانش ابری با توجه به خصوصیات و مزایای زیاد توانسته است با سرعت قابل توجهی مورداستفاده قرار گیرد و کاربران زیادی از اینفنّاوری استفاده کنند.
• اینترنت اشیا 4
ظهور اینترنت، تحولی بزرگ در جهان ایجاد کرد و با توجه به میزان استقبال مردم از آن، فعالان حوزه فناوری به فکر استفاده از اینترنت در بخش های مختلف زندگی مردم افتادند. حالا دیگر بیش از یک دهه است که این، تنها انسان ها نیستند که از طریق اینترنت با یکدیگر تعامل دارند بلکه مفاهیم جدیدی شکل گرفته و محصولات هوشمندی به بازار راه پیداکرده اند که از طریق فناوری »اینترنت اشیا« با یکدیگر و همچنین انسان ها ارتباط برقرار میکنند گویی میتوانند با شما حرف بزنند.
یخچالی که سخن میگوید و در صورت تمام شدن هر یک از مواد غذایی بهطور خودکار آن را به فروشگاه نزدیک خانهتان سفارش میدهد، خودروهایی که به شما میگوید نیاز به قطعه ای جدید دارد یا یک اتو که مدتی روشن است و به شما هشدار دهد تا بتوانید حتی با ریموت کنترل، از راه دور آن را خاموشکنید، هریک مثالهایی از اینترنت اشیا هستند.
اینترنت اشیا به طورکلی اشاره به بسیاری از اشیا و وسایل محیط پیرامون ما از ماشین لباسشویی، یخچال، تلویزیون گرفته تا سیستم های تهویه، روشنایی منازل و ادارهها دارد که به شبکه اینترنت متصل شده و میتوانند توسط اپلیکیشنهای موجود در تلفن های هوشمند و تبلت کنترل و مدیریت شوند. اینترنت اشیا برای بسیاری از شرکت های تجاری و فروشگاه ها نیز بسیار موفق عمل کرده و نشان داده است که میتوان آینده ایروشن برای این فنّاوری در حوزه تجارت متصور بود.
در حال حاضر فروشگاه هایی که از اینترنت اشیا استفاده میکنند نگران تمام شدن محصولاتش نیستند چون سیستم کنترل هوشمند انبار در هرلحظه از موجودی تمام محصولات مطلع است و حتی کار سفارش را نیز خود انجام میدهد.موسسه تحقیقاتیIDC در گزارشی پیشبینی میکند که تا سال 2020 حدود 212 میلیارد شیء در سراسر جهان بر پایه اینترنت اشیا کار خواهند کرد.
• کلان داده5
کلان داده به مجموعه ای از داده ها اطلاق میشود که مدیریت، کنترل و پردازش آن ها فراتر از تواناییهای ابزارهای نرم افزاری در یک زمان کوتاه است. حجم بزرگ داده، به طور مداوم از محدوده چند 10 ترابایت به چندین پتابایت، در یک مجموعه در حال رشد است. سرعت بالا، پیچیدگی و انواع متنوعی از داده ویژگیهای کلان داده ها میباشند. درواقع کلان داده ها در سه بعد حجم - حداقل حجم داده ها ترا بایت - ، سرعت - سرعت تولید، انقضاء و استفاده از داده ها - و تنوع - تلفیقی از دادههای حجیم - تعریف میشوند. در ادامه ابعاد مختلف کلان داده بهطور مختصر موردبررسی قرار میگیرند:
o تنوع6 کلان داده : دادهها از منابع متنوعی به دست میآیند معمولاً بر 3 نوع هستند: -1 ساختیافته، -2 نیمه ساختیافته و -3 غیر ساختیافته. داده های ساختیافته با افزودن داده های انبار داده در حال حاضر برچسب گذاری میشوند و به آسانی ذخیره میشوند اما داده های غیر ساختیافته به صورت تصادفی بوده و آنالیزشان مشکل است. نیمه ساخت یافته ها پافشاری برای ثابت کردن فیلدها ندارند اما شامل برچسبهایی برای جدا کردن المانهای داده میباشند. با استفاده از حسگرها، ایمیلها، ویدئوها، مکالمات مراکز تلفن و رسانههای اجتماعی، دادهها بسیار پیچیدهتر شدهاند.
o حجم7 کلان داده: حجم یا سایز داده در حال حاضر بزرگ تر از ترابایت داده و پتابایت داده است. مقیاس بزرگ و افزایش داده بیش از ذخیرهسازی قدیمی و تکنیکهای آنالیز کردن است. امروزه حجم دادهها بهسرعت در حال افزایش است.
o سرعت8 کلان داده: سرعت نه تنها برای دادههای بزرگ بلکه برای تمام پردازشها موردنیاز است.
