Современные смартфоны оснащены быстродействующими чипами и большим объемом ОЗУ, они мощнее компьютеров, использовавшихся НАСА в космической программе Apollo. Высокой производительностью обещают обладать множество устройств из области Интернета вещей: «умных» холодильников или смарт-телевизоров.
Ученые Хельсинкского университета (Финляндия) задались мыслью: почему бы все эти вычислительные ресурсы не приспособить для энергоэффективных распределенных вычислений? Идея получила воплощение в проекте под названием Ubispark. Его цель — создание локальных вычислительных кластеров, состоящих из смарт-девайсов. Совокупность таких устройств может выполнять крупномасштабные задачи по обработке данных.
Как заявил ZDNet руководитель научно-исследовательского проекта Ubipark Эмиль Лагерспец, ничто не мешает использовать подключенные к беспроводным сетям смартфоны для облачных вычислений или с их помощью обустроить свой собственный центр обработки данных. Он добавил, что современные смартфоны гораздо быстрее, чем первые суперкомпьютеры. Создание мобильной платформы из смартфонов и IoT-девайсов поможет решать задачи, традиционно возлагаемые на компьютеры и ЦОДы.
Чтобы стать участником проекта Ubipark потребуется загрузить и установить специальное приложение, затем выбрать научный или коммерческий проект и согласиться с использованием своего смартфона сторонними лицами. Дополнительно можно выбрать опцию, которая предусматривает работу гаджета исключительно в сетях Wi-Fi или когда он на зарядке. К этому нужно добавить, что один час вычислений потребляет около 10% заряда батареи.
«Установленное приложение подключится к проектам-участникам, которые хотят разместить часть нагрузок на смартфонах. Спустя некоторое время из облака на смартфон начнет поступать часть вычислительных нагрузок. Итоговые результаты будут отправляться инициатору задачи», — пояснил Лагерспец. Другими словами, вместо того, чтобы просто лежать на офисном столе, ваш смартфон может поучаствовать в составлении прогнозов погоды, оказать помощь в предупреждении наводнений или землетрясений или же решать проблемы шифрования.
Но прежде ученым нужно создать мобильную платформу облачных вычислений. Пока что она используется в тестовом режиме для заранее определенных задач и состоит из девяти смартфонов Samsung Galaxy S4 и одного LG Smart TV. Предварительные результаты тестирования показали, что эта конфигурация сравнима по вычислительной мощности с одним сервером.
«Параллельная работа девяти смартфонов и один сервер — это одно и тоже, это же касается и скорости вычислений. Но если вы хотите обойти в скорости кластер машин Amazon, то вам может потребоваться в десять раз больше смартфонов — 90. Если вы работаете в крупной организации и у вас имеется много сотрудников, то это упростит задачу — ставите наше приложение и это всё, что требуется», — сказал руководитель проекта.
Перечисляя плюсы такого подхода, он говорит, что это, во-первых, экономически выгодная альтернатива собственным ЦОДам, которая также устраняет необходимость оплаты за использование сторонних облачных служб, а во-вторых, задействование смартфонов сотрудников поможет сэкономить на счетах за потребление энергии. По словам Лагерспеца, по сравнению с серверами смартфоны на
Идея создания краудсорсинговой площадки для сбора избыточных компьютерных вычислений не нова. К примеру, такие проекты, как Seti@Home и IBM World Community Grid используют для своих потребностей платформу BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing). На сегодняшний день BOINC является универсальной платформой для проектов в области математики, молекулярной биологии, медицины, астрофизики и климатологии. Для её работы задействуются распределённые вычисления, которые обеспечивают простаивающие процессоры компьютеров, смартфонов и планшетов со всего мира.
«Звездообразная структура BOINC исключает связь между различными устройствами, поскольку они подключены к центральному серверу напрямую. Идея же нашего проекта состоит в том, что группа лежащих в непосредственной близости друг от друга гаджетов может сообща и вне зависимости от сервера обрабатывать многоступенчатые вычислительные задачи, делясь между собой промежуточными результатами», — сказал Лагерспец.
Ученый сообщил, что для Ubipark имеет значение «территориальная принадлежность» смартфонов или IoT-устройств, поскольку кучность позволяет добиться лучших результатов вычислений. Дело в том, что при локальном подключении к сети группа устройств может взаимодействовать как единое целое, тогда как удаленная работа между ними приводит к задержке трафика. На трансфер данных также влияет варьирующаяся полоса пропускания мобильных сетей.
Ubispark может столкнуться с ещё одной проблемой — проекту нужно будет убедить владельцев устройств дать к ним доступ. В этой связи Лагерспец надеется взять на вооружение опыт исследовательского проекта Carat: владельцы смартфонов, участвующие в этом проекте, предоставляют к своим устройствам доступ взамен на подробную информацию об возможных проблемах, которые влияют на уменьшение производительности их гаджетов и сокращение времени автономной работы.
Он не исключает, что приобщению пользователей к Ubispark могут поспособствовать и коммерческие мотивы. Имеется в виду ситуация, когда та или другая заинтересованная Open Source-платформа готова платить пользователям за избыточные ресурсы смартфонов. «Возьмем, к примеру, энергетические компании или операторов сотовой связи. Вы бы могли получать некоторое вознаграждение, используй они мощность вашего смартфона во время простоя. За эту услугу они могли бы погасить часть вашего счета за электричество или дать скидку на ежемесячные мобильные платежи», — сказал Лагерспец.
Помимо прочего Ubispark ещё придётся поработать с ограничениями мобильных платформ, и только затем приложение проекта достигнет Googlу Play. Скорее всего, это произойдёт уже в этом году.
