物联网变摇钱网

这套名为Aura的系统，是由阿拉巴马大学伯明翰分校（UAB）Ragib Hasan博士带领的团队构思开发的。Hasan博士是文理学院计算机与信息科学系助理教授，同时担任SECRETLab研究小组主任。Aura汇聚了联网设备（如物联网新时代典范产品Nest恒温器）中闲置的处理能力。

Aura旨在将数十甚至数百台此类设备连接成局部云服务，为需要额外计算资源的客户提供服务。除获得额外计算能力外，客户数据可在本地就近处理，无需传输至遍布全球的巨型数据中心。

我的专属私有云

"借助Aura，建筑空间成为手机处理器与内存的延伸，"Hasan解释道，"手机处理器性能弱或内存有限都不是问题——建筑物内的物联网设备可承担大部分计算任务。手机内存不足也不再是障碍，因为它现在能调用物联网设备的海量内存资源。"

换言之，Hasan表示："Aura使我们能够在手机上运行强大的桌面级应用程序，这是当前技术无法实现的。"

试想一位客户经理到达客户办公室时，发现需要将最新数据纳入演示文稿。此时仅持有iPhone的她，无法独立完成复杂电子表格的重新计算。但Hasan指出："通过Aura，她可将计算任务卸载到安全的本地云端，并快速获得结果。"

物联网设备所有者为何愿意参与？当然是经济回报。服务使用方需支付费用，设备所有者则根据其提供的计算能力获得补偿（详见《Aura工作原理》）。Hasan于三月份在旧金山举行的IEEE移动云会议上首次阐述Aura系统。

Hasan补充道，Aura的应用不限于建筑物。"我们可以将Aura视为在任何地点构建临时局域云的系统。"当你在州际公路行驶时，手机可调用自身车辆及周边所有车辆的计算资源。

从亚马逊到Aura

Aura的灵感部分源自云计算行业龙头亚马逊网络服务（AWS）的创立故事。早在2000年代中期，亚马逊面临着与沃尔玛等实体零售巨头相似的设计挑战：必须储备足够资源应对峰值需求，即使这种需求每年仅出现数次。沃尔玛停车场的设计正是如此——即便全年大部分时间闲置，也必须满足黑色星期五和圣诞购物季的车流需求。对亚马逊而言，则意味着需要配备充足的服务器来应对圣诞节等重大购物季的流量洪峰，但这些机器在年度大部分时段利用率低下。

因此，亚马逊于2006年推出网络服务，将公司闲置的服务器空间租赁给各类用户，包括Netflix、时代公司、Pinterest等巨头及大量科技初创企业。这项业务为亚马逊创造了数十亿美元收益：例如2015年第一季度就达15.7亿美元。

Hasan希望将这种模式应用于物联网设备（如Nest恒温器、智能手机可控LED灯泡、车载网络应用等）的闲置处理能力。科技巨头思科系统最新报告估计，目前市场已有182亿台物联网设备。技术研究公司Gartner预测，到2020年投入运行的此类设备将达到260亿台——相当于智能手机、笔记本电脑、平板与传统计算机总数量的四倍。

"在任何城市环境中，"由Hasan及研究生Mahmud Hossain、Rasib Khan领导的UAB研究团队在IEEE移动云会议论文中写道，"将存在数千台此类设备，现有估计显示单个用户周围可追踪设备达1000至5000台。"这些设备拥有强劲的处理器和富余内存。研究者指出，Nest配备1GHz ARM Cortex A8处理器，其固有系统蕴含的额外能力足以"支撑超越当前应用场景的重要价值链"。

合理定价？

Aura要取得成功，必须为使用者提供现行云服务的按使用量付费灵活性，同时给予设备所有者合理补偿。

Hasan解释称，Aura服务商将"充当中介机构，托管款项直至任务完成双方满意"。建筑管理者及其他企业主另有参与动力。"为何人们偏爱聚集在星巴克？主因是免费WiFi，"Hasan表示，"星巴克为用户提供高价值服务。随着建筑实现Aura功能化，楼内企业将获得附加优势。"

微型MapReduce

在概念验证测试中，UAB团队成功将谷歌广泛应用的MapReduce框架（该核心程序能将大型任务高效分解为数千个小型计算任务，随后整合结果）移植到ContikiOS——众多物联网设备采用的操作系统。

这项早期工作由谷歌和美国国家科学基金会授予Hasan的基金部分资助，目前使用虚拟设备完成。Hasan正在寻求资金支持，计划在UAB的Facebook实验室对数百台真实物联网设备进行大规模测试。

数据安全将是测试重点审查的问题。"通信安全通过多种安全协议保障，"Hasan说明道，"此外，Aura采用基于容器的任务隔离机制，确保物联网设备核心功能不受影响。分布式任务分配模型还能防止怀有恶意的设备所有者获取原始数据及结果的完整视图。"

协同云与大数据云

Aura在高度本地化的计算环境中，提供了与传统云端相同的弹性与可扩展性。研究者表示，该系统还能以"最小额外成本"部署于现有设备。但亚马逊在全球11个地区设有超大规模数据中心，用户数据需长途传输。对于"高度交互性、时间敏感的服务（尤其针对移动客户端）"（研究者论文所述），物理邻近且可随用户移动的云将带来最优性能。

Aura无意取代亚马逊。"物联网云可承担交互、任务卸载、用户体验及协作功能，"研究者写道，"而数据中心云将继续处理大规模数据分析、高性能计算及多层商业应用。"更优越的是，Aura能跟随用户移动，随时待命。

Hasan补充道，开发者借助Aura可创建更复杂的移动应用。他表示，最终该系统还能驱动"真正'智慧'的城市——每栋建筑或实体基础设施都具备计算能力，催生安全供应链、可信位置验证、群体感知、城市级异常检测、灾害时期本地化计算支持等创新应用。"