Industrial IoT یا اینترنت اشیای صنعتی با یک مشکل “گلدیلاکس” روبهرو است. برای استقرارهای کوچک IoT، سرورهای آماده و استاندارد زیادی در بازار وجود دارد. در مقابل، شرکتهای بزرگ توانایی طراحی و ساخت سرورهای سفارشی را دارند. اما برای استقرارهای سرور در مقیاس کم تا متوسط—که بیشتر در Industrial Edge IoT دیده میشوند—هیچ راهحل مناسبی وجود نداشته است. اینجاست که معماریهای باز و ماژولار سرور (Open Modular Server Architectures) وارد میشوند.
فهرست مطالب
چرا این مشکل به وجود آمد؟
این شکاف در بازار به دلایل زیر ایجاد شد:
- بارکاری متنوع در سرورهای Edge صنعتی: از ذخیرهسازی ساده گرفته تا پردازشهای سنگین مبتنی بر AI. یک طراحی واحد توان مدیریت همه اینها را ندارد و سرورهای اختصاصی نیز معمولا از معماریهای ناهمگون پشتیبانی نمیکنند.
- مدیریت گرما در سرورهای Edge: این سرورها باید در برابر گرد و غبار، مایعات و شرایط سخت صنعتی مقاوم باشند و در عین حال گرمای تولیدی پردازندههای قدرتمند سرور را بهخوبی دفع کنند. این چالش طراحی، گزینههای سختافزاری را محدود میکند.
- نیاز به ماژولهای پردازشی قدرتمند برای AI در Edge: پشتیبانی از معماریهای GPU و پردازشهای سنگین باعث محدود شدن بیشتر انتخابها برای سرورهای با تیراژ کم تا متوسط میشود.
راهحل: استانداردهای باز مانند COM-HPC
خبر خوب این است که استانداردهای Open Server-on-Module مثل COM-HPC طراحی سرورهای مقاوم را استانداردسازی میکنند و مجموعهای از ویژگیهای ایدهآل برای Edge Computing فراهم میآورند.
مزایای سرورهای مقاوم (Rugged Edge Servers) از استانداردهای باز
همانطور که در سیستمهای Process Control Systems (PCSs) به سمت Interoperability (همپذیری) و Interchangeability (قابلیت جایگزینی) حرکت کردهایم، سرورهای صنعتی هم باید همین مسیر را طی کنند.
به بیان ساده:
- سرورهای مقاوم باید بر اساس Open Hardware Specifications طراحی شوند.
- تنها در این صورت میتوان به طراحی ماژولار، قابل ارتقا، مقرونبهصرفه و نوآورانه دست یافت.
David DeBari، مهندس سیستمهای کنترلی در ExxonMobil میگوید:
«مدل استانداردسازی باز میگوید بیایید در بخشهایی که رقابتی نیستند، همه یک کار مشابه انجام دهیم. همانطور که پریزهای برق استاندارد شدند تا نوآوری در لوازم الکترونیکی ممکن شود. استانداردسازی یک نیروی مثبت است.»
در دنیای IIoT هم اگر یک مشخصات سختافزاری مشترک وجود داشته باشد، توسعهدهندگان میتوانند بهجای طراحی اتصالها، روی قابلیتها و نوآوریهای جدید تمرکز کنند. خوشبختانه این اتفاق با COM-HPC در حال رخ دادن است و بسیاری از توسعهدهندگان آن را در محصولات خود بهکار میگیرند.
COM-HPC چیست و چرا برای Edge IoT ایدهآل است؟
نام این استاندارد خودش گویاست:
- COM = Computer-On-Module
- HPC = High-Performance Computing
ویژگیهای کلیدی COM-HPC:
- معماری Double-Board: یک Compute Module استاندارد برای پردازش قوی + یک Carrier Board سفارشی برای نیازهای خاص سرور.
- پشتیبانی از معماریهای مختلف پردازشی:
- CPU (ARM)
- CPU (x86)
- CPU (RISC-V)
- GPU
- FPGA
- پشتیبانی از پروتکلهای متنوع برای Interchangeability:
- USB4 / Thunderbolt
- 25GbE Ethernet
- PCIe® 5.0 / PCIe® 6.0
- پشتیبانی از CXL 3.1 برای حافظههای اشتراکی
- یکپارچگی با استانداردهای دیگر:
- DMTF Redfish برای مدیریت، مانیتورینگ و تعمیرات راحتتر (از طریق COM-HPC Platform Management Interface – PMI)
COM-HPC Mini؛ فرمفکتور ایدهآل برای Edge Rugged
استاندارد COM-HPC سه نوع ماژول تعریف کرده است: Server, Client, Mini.
فرمفکتور COM-HPC-Mini با ویژگیهای زیر، بهترین گزینه برای محیطهای سخت و کاربردهای موبایل است:
- فقط یک کانکتور 400 پین
- حافظه لحیمشده (Soldered Memory)
- طراحی حرارتی بسیار کارآمد
- ابعاد کوچک (ارتفاع 15 میلیمتر با خنککننده) → سرورهای جمعوجور و مقاوم
آینده IIoT با اکوسیستم استانداردهای باز
برای اینکه دستگاهها، PCS و سرورهای مقاوم صنعتی واقعاً ارتقاپذیر، کمهزینه و پرسرعت باشند، نیاز به یک اکوسیستم از Open Standards داریم.
COM-HPC فقط شروع ماجراست. آینده Industrial IoT و Edge Computing با ترکیب این استانداردها شکل خواهد گرفت.
منبع: iotforall