Какую роль играет Linux в области периферийных вычислений и Интернета вещей

12.01.2024772
Какую роль играет Linux в области периферийных вычислений и Интернета вещей

Эффективность Linux делает его важнейшим игроком в развивающемся ландшафте распределенных вычислений, пишет независимый эксперт из ЮАР Грант Кнотце на портале ITPro Today.

Периферийные вычисления (edge computing) обычно описываются как развивающаяся парадигма, основанная на распределенных вычислениях, которая фокусируется на приближении вычислений и хранения данных к фактическому источнику генерации данных.

Но как периферийные вычисления связаны с Linux? Каковы примеры использования Linux в периферийных вычислениях? Давайте разберемся в этом.

Преимущества использования Linux в периферийных вычислениях

Как отмечалось выше, периферийные вычисления подразумевают обработку данных вблизи их источника. В отличие от этого, традиционные облачные вычисления обычно централизуют подобные процессы в дата-центрах, разбросанных по всему миру. Находясь близко к источнику данных, периферийные вычисления позволяют минимизировать задержки, улучшить обработку в реальном времени и повысить общую эффективность системы.

Linux — универсальная и надежная операционная система, которая идеально подходит для периферийных вычислений. Открытый исходный код в сочетании с другими характеристиками, такими как адаптивность, масштабируемость и безопасность, делают Linux отличным кандидатом на роль ОС для периферийных вычислительных систем.

1. Гибкость и настройка

Открытый исходный код ядра Linux позволяет разработчикам адаптировать ОС к специфическим требованиям периферийных вычислений. Гибкость Linux полезна в приложениях для периферийных вычислений, где используемые устройства значительно различаются по вычислительной мощности процессора, памяти и хранилищу.

2. Масштабируемость

Среды периферийных вычислений часто состоят из различных устройств с разными вычислительными возможностями. Масштабируемость и адаптируемость Linux делают ее отличным выбором для таких сред, позволяя работать с самыми разными устройствами.

3. Безопасность

Безопасность всегда является приоритетом для периферийных вычислений, особенно в связи с распространением устройств Интерета вещей (IoT). Надежные функции безопасности Linux, а также глобальное сообщество разработчиков, устраняющих уязвимости, делают Linux безопасным выбором для приложений периферийных вычислений.

4. Возможности реального времени

Периферийные вычислительные системы, особенно использующие IoT, требуют обработки данных в реальном времени для своевременного принятия решений. Последние достижения в использовании возможностей ядра Linux по обработке данных в реальном времени, такие как патч PREEMPT_RT, направлены на снижение задержек и повышение предсказуемости, обеспечивая ограниченное время реакции на внешние события.

5. Экономическая эффективность

Открытый исходный код Linux, а также общая доступность ядра для разработчиков помогают сделать эту ОС экономически эффективной. Это становится особенно важным при развертывании крупномасштабных вычислительных систем на периферии. Linux предлагает экономически выгодное решение, оптимизированное по производительности и безопасности.

Проблемы развертывания Linux для периферийных вычислений

Несмотря на все плюсы использования Linux для периферийных вычислений, организации должны учитывать некоторые ограничения и проблемы.

1. Ограничения ресурсов

Периферийные устройства часто работают в условиях ограниченных ресурсов. Хотя масштабируемость Linux является преимуществом, важно найти баланс между функциональностью и использованием ресурсов. Для обеспечения эффективного использования ограниченных ресурсов необходима тщательная оптимизация.

2. Смесь периферийных устройств

Существует огромное количество периферийных устройств, начиная от датчиков и исполнительных механизмов и заканчивая шлюзами и периферийными серверами. Такое разнообразие может представлять собой проблему с точки зрения обслуживания и оптимизации. Работа с различными архитектурами и аппаратными конфигурациями — это трудоемкий процесс, требующий постоянных усилий.

3. Проблемы безопасности

Децентрализация — общая черта периферийных вычислительных систем, в которых множество устройств, каждое из которых имеет уникальные уязвимости. Регулярное исправление и обновление этих устройств может быть сложным, а также трудно отслеживаемым. Организации должны бдительно следить за безопасностью периферийных вычислительных систем.

4. Сложность интеграции

Интеграция различных устройств в целостную систему представляет собой сложную задачу. Разработчики должны разобраться во всех тонкостях, чтобы обеспечить совместимость устройств под управлением Linux и других ОС.

Ключевые сценарии использования: где Linux проявляет себя в периферийных вычислениях

Вот несколько примеров того, как Linux может быть неоценим в средах периферийных вычислений.

Промышленный IoT (IIoT)

В промышленных условиях периферийные устройства на базе Linux могут эффективно обрабатывать данные от датчиков, исполнительных механизмов и программируемых логических контроллеров. Это повышает эффективность принятия решений в реальном времени, операционную эффективность и безопасность в быстро развивающемся ландшафте IIoT.

«Умные» города

Linux играет важную роль в «умных» городах, внося свой вклад в различные системы — от управления дорожным движением до утилизации отходов. Периферийные устройства под управлением Linux, обрабатывающие данные на локальном уровне, стоят за некоторыми важнейшими системами в таких «умных» городах, как Сингапур, Лондон, Гонконг, Амстердам, Нью-Йорк, Копенгаген, Сеул, Барселона и Осло.

Здравоохранение

Обработка данных в реальном времени имеет решающее значение для медицины и здравоохранения. Периферийные устройства на базе Linux могут помочь в мониторинге пациентов, предиктивном обслуживании медицинского оборудования и защите конфиденциальных данных пациентов.

Розничная торговля

Использование Linux в периферийных вычислениях позволяет улучшить управление запасами, создать персонализированный клиентский опыт и проводить анализ поведения потребителей в режиме реального времени. Это может способствовать повышению общей операционной эффективности и адаптации покупательского опыта.

Автономные транспортные средства

Периферийные вычисления с Linux позволяют автономным автомобилям принимать быстрые и точные решения на основе данных в реальном времени, что уменьшает задержки, обычно связанные с облачными вычислениями. Это позволяет осуществлять точную навигацию, обнаруживать препятствия и управлять транспортными потоками. Связь между автономными автомобилями повышает безопасность в таких сценариях, как движение автоколонн.

Сельское хозяйство

Периферийные вычисления на базе Linux могут помочь в точном земледелии, отслеживая качество почвы, погодные условия и состояние урожая в режиме реального времени. Такой подход, основанный на данных, поможет фермерам принимать обоснованные решения, оптимизировать использование ресурсов и, в конечном счете, повысить урожайность.

Ландшафт будущего: Linux, периферийные вычисления и не только

По мере развития технологий Linux и периферийные вычисления станут неотъемлемой частью различных областей. Открытый исходный код Linux автоматически способствует сотрудничеству и соответствует распределенной природе периферийных вычислений. Постоянное сотрудничество разработчиков по всему миру обеспечивает непрерывную эволюцию, позволяя Linux адаптироваться к динамичным изменениям в области периферийных вычислений.

Развивающиеся технологии

Объединение Linux с такими технологиями, как 5G, например, еще больше расширит возможности периферийных вычислений. Увеличение пропускной способности и снижение задержек, предлагаемые 5G, позволят периферийным вычислительным устройствам решать более сложные задачи, открывая новые возможности для будущего.

Периферийный ИИ и машинное обучение

Интеграция искусственного интеллекта и машинного обучения с периферийными вычислениями — еще одно место, где Linux проявляет себя. Периферийные вычислительные системы, на которых размещаются легкие модели ИИ и МО, могут принимать более интеллектуальные решения с меньшей задержкой, устраняя зависимость от централизованных облачных серверов для таких операций и обработки данных.

Инновации в области безопасности

Linux остается устойчивым перед лицом растущих глобальных угроз. Корпорация Mitre под вывеской MITRE ATT&CK отслеживает по меньшей мере 94 различные группы — субъекты современных целенаправленных атак (APT) по всему миру. Устройства Linux IoT уже являются мишенью для APT-групп и операторов вредоносного ПО, и, несомненно, появятся APT-группы, специализирующиеся на периферийных вычислительных системах, особенно из числа тех, что уже нацелены на промышленные системы управления. Для защиты этих развивающихся технологий важны постоянные инновации в области безопасности.

Основные выводы

Linux отлично зарекомендовал себя в периферийных вычислительных системах. В таких системах данные могут анализироваться в непосредственной близости от источника, что позволяет сократить задержки и улучшить возможности обработки в реальном времени. Открытый исходный код Linux обеспечивает множество преимуществ, но также создает проблемы.

 

Источник: https://www.itweek.ru/