你墙上的那台Nest恒温器或许能为你赚钱。请注意，不是省钱。那是它的本职工作：通过学习你的习惯来精细调节能源使用，从而降低电费。但在大多数时间里，它只是闲置在那里，无所事事。然而，若加入一组计算机研究人员编写的代码，这台Nest恒温器——连同构成物联网的所有其他智能冰箱、电视、灯泡、传感器等设备——便能协助出差的企业人士处理数据，帮助游客修整度假照片，以及完成更多任务。
该系统名为 Aura，是 UAB（阿拉巴马大学伯明翰分校）一个研究团队的智慧结晶，该团队由 UAB 文理学院计算机与信息科学系助理教授、SECRETLab 研究小组主任 Ragib Hasan 博士领导。Aura 汇集了联网设备中可用的闲置处理能力，例如 Nest——它是新物联网 时代的典型代表。
Aura 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，供需要额外计算能力的客户使用。除了获得额外的处理能力外，客户还可以将数据保存在附近，而不是将其传输到世界各地的巨型数据中心。
我自己的私有云
“借助 Aura，建筑物成为了手机处理器和内存的延伸，”Hasan 解释道。“手机处理器性能弱、内存有限都没关系——我们可以在建筑物内的物联网设备上完成大部分计算。手机内存有限也没关系，因为它现在可以访问物联网设备拥有的大量内存。”
Hasan 换句话说，“Aura 允许我们创建强大的桌面级应用程序并在手机上运行，这是目前无法做到的事情。”
想象一下，一位客户经理到达客户办公室，却偶然发现了一份数据，这份数据对她的演示文稿来说非常完美。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。但是“有了 Aura，她可以将这项计算卸载到一个安全的本地云端，并迅速得到结果，”Hasan 说。
为什么物联网设备所有者愿意参与其中？当然是为了钱。客户将为服务支付费用，而设备所有者将根据他们为运营贡献的处理能力获得补偿。（参见“Aura 如何运作”。）Hasan 首先在 3 月于旧金山举行的 IEEE 移动云会议上通过演示介绍了 Aura。
Hasan 补充道，Aura 并不局限于建筑物。“我们可以将 Aura 视为一种可以在任何地方构建本地自组云的系统。”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，加上周围所有汽车的计算能力。
从亚马逊到 Aura
Aura 的灵感部分来源于亚马逊云服务 的起源故事，后者是云计算领域的绝对领跑者。早在 2000 年代中期，亚马逊面临着像沃尔玛这样的实体零售巨头所熟悉的设计挑战：你需要有足够的能力来满足高峰需求，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很大，足以应对黑色星期五和圣诞节的购物高峰，尽管在一年中的其余时间里这些停车场大部分都是空的。对于亚马逊来说，这意味着公司必须拥有足够多的计算机服务器来应对圣诞节和其他大型购物时段的流量洪峰。但在一年中的大部分时间里，这些机器都处于利用不足状态。
因此，在 2006 年，亚马逊推出了 Web Services，将公司闲置的服务器空间出租给所有来者，包括 Netflix、Time Inc 和 Pinterest 等巨头，以及大量的科技初创公司。它现在为亚马逊赚取了数十亿美元：例如，2015 年第一季度收入为 15.7 亿美元。
Hasan 希望对物联网设备（如 Nest、可由智能手机控制的 LED 灯泡、车载网络应用等）中潜藏的闲置处理能力做同样的事情。科技巨头思科系统公司的一份最新报告估计，市场上已有 182 亿台物联网设备，而技术研究公司 Gartner 预测，到 2020 年，将有 260 亿台此类设备投入运行——这是智能手机、笔记本电脑、平板电脑和传统计算机总数量的四倍。
“在任何城市环境中，”由 Hasan 和研究生 Mahmud Hossain 及 Rasib Khan 领导的 UAB 研究人员在提交给 IEEE 移动云会议的论文中写道，“都会有数千台此类设备，据目前估计，特定用户周围有 1000 到 5000 台可追踪设备。”这些设备拥有富余的强大处理器和内存。研究人员指出，Nest 拥有一颗 1 GHz 的 ARM Cortex A8 CPU，其能力足以“鉴于系统固有的额外能力，支持超出其当前用例的重要价值链。”
价格合适吗？
为了使 Aura 取得成功，它必须为客户提供当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适当补偿。
Hasan 解释说，Aura 提供商将“充当中介，并将款项托管，直到双方对任务的完成感到满意。”大楼经理和其他企业主将有另一个参与其中的动力。“为什么这么多人喜欢在星巴克闲逛？一个主要原因是免费的 WiFi，”Hasan 说。“星巴克为客户提供了一项有价值的服务。当我们让建筑物具备 Aura 能力时，这些建筑物中的企业将拥有额外的优势。”
微型 MapReduce
在一项概念验证测试中，UAB 团队成功创建了谷歌广泛使用的 MapReduce 框架的一个版本——该框架是将一项大任务高效分解为数千个较小任务进行计算，然后将结果重新组合成单一答案的核心程序——并将其应用于 ContikiOS，这是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 Hasan 获得的谷歌和美国国家科学基金会资助，是通过虚拟设备进行的。Hasan 目前正在寻求资金，以便在他位于 UAB Facebook Suite 的研究空间内利用数百台实际的物联网设备进行大规模测试。
在这些测试中将受到密切关注的一个问题是数据安全。“通信安全通过各种安全协议得到保障，”Hasan 解释道。“此外，Aura 采用了基于容器的任务隔离机制，在物联网设备上运行任务，以保护设备的核心功能。分布式任务分配模型还允许系统确保任何动机不纯的设备所有者都无法获得原始数据和结果的全貌。”
协作云与大数据云
Aura 提供与传统云相同的灵活性和可扩展性，但却是在高度本地化的计算环境中。研究人员表示，它还可以以“极少的额外费用”部署到现有设备上。但是亚马逊在世界各地 11 个地点分布着超大规模的数据中心。你的数据必须传输很远的距离。对于某些应用，例如研究人员在论文中所说的“高度交互、时间关键的服务，尤其是针对移动客户端”，一个物理上靠近你并能随你移动的云将带来最佳性能。
Aura 并不打算让亚马逊破产。“物联网云可能是交互、工作卸载、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大数据分析、高性能计算 和多层商业应用。”更好的是，Aura 可以跟随用户从一个地点移动到另一个地点，随时待命。
Hasan 补充道，有了 Aura，开发人员可以创建更复杂的移动应用程序。他说，最终，它还可以为建设一个真正“智慧”的城市提供动力，在那里，每栋建筑或其他物理基础设施都能够运行计算，从而产生新的创新应用，如安全供应链、可信位置证明、众包感知、全市异常检测以及灾难时期的本地化计算支持。”