你家墙上那个Nest恒温器或许能帮你赚钱。注意，不是省钱——那是它的本职工作：学习你的生活习惯，优化能源使用并降低电费。但大多数时候，它只是静静挂在墙上无所事事。不过，如果加入计算机研究人员编写的一段代码，这个Nest恒温器就能与其他智能冰箱、电视、灯泡、传感器等物联网设备协同工作，为差旅商务人士处理数据，帮游客修图美化 vacation snaps，甚至实现更多功能。
该系统名为奥拉(Aura)，是阿拉巴马大学伯明翰分校(UAB)一个团队的心血结晶，该团队由拉吉布·哈桑博士领导。哈桑是UAB艺术与科学学院计算机与信息科学系的助理教授，也是SECRETLab研究小组的主任。奥拉系统汇集了如Nest等联网设备中未使用的处理能力，Nest是新兴的物联网时代的典型代表。
奥拉旨在将数十甚至数百台此类设备连接成一个本地化的云服务，为需要额外计算机处理能力的客户提供服务。除了获得额外的处理能力外，这些客户还可以将数据保留在附近，而不是将数据发送到世界各地庞大的数据中心。
我自己的私有云
哈桑解释说：“有了奥拉，建筑物就成为了手机处理器和内存的延伸。手机处理器弱、内存有限都无关紧要——我们可以在建筑物内的物联网设备上完成大部分计算。手机内存有限也无关紧要，因为它现在可以访问物联网设备所拥有的大量内存。”
换句话说，哈桑说：“奥拉使我们能够创建强大的桌面级应用程序并在手机上运行，这在目前是无法实现的。”
想象一下，一位客户经理到达客户的办公室，却恰好发现一条非常适合她演示的新数据。由于手头只有一部iPhone，她没有足够的处理能力来重新计算复杂的电子表格。但哈桑说：“有了奥拉，她可以将这个计算任务卸载到一个安全的本地云，并快速得到响应。”
物联网设备所有者为何愿意参与？当然是金钱。客户将为这项服务支付费用，而设备所有者将根据其贡献给该操作的处理能力获得补偿。（参见《奥拉如何运作》。）哈桑在三月份于旧金山举行的IEEE移动云会议上的一次演讲中首次描述了奥拉。
哈桑补充说，奥拉并不局限于建筑物内。“我们可以将奥拉视为一个系统，用于在任何地方构建本地自组云。”当你在州际公路上行驶时，你的手机可以利用你自己汽车的计算能力，以及周围所有汽车的计算能力。
从亚马逊到奥拉
奥拉的部分灵感来源于亚马逊网络服务的起源故事，后者是云计算行业的领跑者。早在21世纪中期，亚马逊面临着沃尔玛等实体零售巨头熟悉的设计挑战：你需要有足够的容量来满足高峰需求，即使这种需求一年只出现几次。这就是为什么沃尔玛商店的停车场建得足够大，以应对黑色星期五和圣诞节的购物热潮，尽管它们在一年中的大部分时间里基本上是空的。对亚马逊而言，这意味着公司必须有足够的计算机服务器来处理圣诞节和其他大型购物时段汹涌的流量。但在一年中的大部分其他时间里，这些机器都未被充分利用。
因此，在2006年，亚马逊推出了网络服务，将公司未使用的服务器空间出租给所有来客，包括Netflix、时代公司、Pinterest等巨头以及大量的科技初创公司。如今，这为亚马逊带来了数十亿美元的收入：例如，2015年第一季度就达到了15.7亿美元。
哈桑希望利用潜在于物联网设备（如Nest、可通过智能手机控制的LED灯泡、车载网络应用等）中未使用的处理能力来实现同样的目标。科技巨头思科系统公司当前的一份报告估计，市场上已有182亿台物联网设备，而技术研究公司高德纳预测，到2020年，将有260亿台此类设备投入运行——是智能手机、笔记本电脑、平板电脑和传统计算机总数量的四倍。
由哈桑领导、研究生马哈茂德·侯赛因和拉西布·汗参与的UBA研究人员在他们提交给IEEE移动云会议的论文中写道：“在任何城市环境中，都将有成千上万台这样的设备，根据当前估计，给定用户周围可追踪的设备数量在1000到5000台之间。”这些设备拥有强大的处理器和空闲内存。研究人员指出，Nest拥有1 GHz ARM Cortex A8 CPU，其能力足以“鉴于系统固有的额外能力，在当前用例之外支持一个显著的价值链”。
价格合适？
奥拉要想成功，必须向客户提供现代云服务那种按需付费的灵活性，同时为设备所有者提供使用其机器的合理补偿。
哈桑解释说，奥拉提供商会“充当中间人，并将付款进行第三方托管，直到双方对任务完成都感到满意。”建筑经理和其他企业主会有另一个参与的动机。“为什么那么多人喜欢去星巴克闲坐？一个主要原因是免费WiFi，”哈桑说。“星巴克向顾客提供了有价值的服务。当我们使建筑物具备奥拉能力时，这些建筑物里的企业将拥有一个额外的优势。”
微型MapReduce
在一个概念验证测试中，UAB团队成功地将谷歌广泛使用的MapReduce框架——一种将一项大任务高效分解为数千个小任务进行计算，然后将结果重新组合成一个单一答案的基本程序——的一个版本移植到了ContikiOS上，这是一种许多物联网设备使用的操作系统。
这项早期阶段的工作部分由谷歌和美国国家科学基金会授予哈桑的资助金支持，是在虚拟设备上进行的。哈桑现在正在寻求资金，以便在他位于UAB Facebook套件的研究空间内，用数百台真实的物联网设备进行大规模测试。
在这些测试中，将受到大量关注的一个问题是数据安全性。“通过各种安全协议来确保通信安全，”哈桑解释道。“此外，奥拉采用了基于容器的隔离技术，对物联网设备上运行的任务进行隔离，以保护设备的核心功能。分布式任务分配模型也使得系统能够确保任何动机不良的设备所有者都无法获得原始数据和结果的整体视图。”
协作云 vs. 大数据云
奥拉提供了与传统云相同的灵活性和可扩展性，但处于高度本地化的计算环境中。研究人员称，它还可以“以最小的额外开支”部署到现有设备上。但亚马逊在全球11个地点设有超大规模的数据中心。你的数据必须长途跋涉。正如研究人员在论文中所说，对于某些应用，例如“高度交互、时间关键的服务，尤其是针对移动客户端的服务”，一个物理上靠近你、并能随你移动的云将带来最佳性能。
奥拉并非旨在让亚马逊关门大吉。“物联网云可能是交互、工作负载卸载、用户体验和协作的云，”研究人员写道，“而数据中心云将继续进行大规模的大数据分析、高性能计算和多层业务应用。”更好的是，奥拉可以跟随用户从一个地点到另一个地点，随时准备好在用户需要时提供服务。
哈桑补充说，有了奥拉，开发人员可以创建更复杂的移动应用程序。最终，他说，它还可以为一个“真正的‘智能’城市提供动力，在那里，每座建筑物或其他物理基础设施都能够运行计算，并支持新的创新应用，例如安全供应链、可信位置证明、众包感知、全市范围的异常检测以及灾难时的本地化计算支持。”