چه ارتباطی میان قانون مور و اینترنت اشیاء (IoT) وجود دارد؟

اغلب افراد هنوز ایده روشنی از اهمیت و حتی مفهوم اینترنت اشیاء (IoT) ندارند. دیدگاه‌های مغایری درزمینه ارزش واقعی اینترنت اشیاء به‌گوش می‌رسد و تبلیغات اغراق‌آمیزی درباره آن انجام می‌شود. بااین‌حال، بسیاری از افراد به این نوآوری چندان خوش‌بین نیستند و به احتمال متوقف‌شدن رشد آن در آینده اشاره می‌کنند.

به‌هر‌حال، تکامل اینترنت اشیاء به نقطه‌ای رسیده است که می‌توان از آن به‌عنوان بزرگ‌ترین فناوری پیشروی بعدی نام برد. حال چه عاملی باعث شده است که اینترنت اشیاء نتواند جایگاه واقعی‌اش را در جهان به‌دست آورد؟ در قانون مور به‌روشنی به این پرسش پاسخ داده می‌شود.

در این مطلب که به‌کمک یادداشتی از وب‌سایت 101blockchains گردآوری شده، به شما کمک می‌کنیم تا درک بهتری از قانون مور و ارتباط آن با اینترنت اشیاء و موانع رشد این فناوری به‌دست آورید؛ پس تا پایان مطلب همراه ما باشید.

آیا تبلیغات اغراق‌آمیز درباره اینترنت اشیاء ادامه خواهد یافت؟

پس از راه‌اندازی فناوری‌های جدید، صحبت‌ها و تبلیغات فریبنده همیشه اولین مباحثی هستند که درباره آن‌ها مطرح می‌شوند؛ اما بیشتر اوقات اولین تبلیغات مربوط به فناوری جدید با محتوای درونی آن چندان سازگار نیست.

مسئله تبلیغات اغراق‌آمیز برای فناوری اینترنت اشیاء هم رخ داده و تمرکز اصلی تبلیغات روی دستگاه‌های جدید با پشتیبانی از IoT قرار گرفته است. بااین‌حال، به ارتباط میان دستگاه‌های IoT، کاربرد آن‌ها، داده‌های این دستگاه‌ها یا احتمال ادغام تمامی دستگاه‌های IoT توجه چندانی نشده است. فراموش نکنید نمی‌توان منکر این حقیقت شد که ساخت دستگاه‌ها نقش مهمی در توسعه رشد اینترنت اشیاء ایفا خواهد کرد؛ اما IoT در همین نقطه خلاصه نمی‌شود.

تعداد روز‌افزون دستگاه‌های اینترنت اشیاء و معرفی دستگاه‌های جدید، می‌تواند محرکی باشد تا سازمان‌ها کار روی مدیریت جریان داده بین دستگاه‌ها و اپلیکیشن‌های اینترنت اشیاء را شروع کنند. در چشم‌انداز تازه IoT، نباید صرفاً بر ارائه کاربردهای معمول به کاربران تمرکز کرد. برعکس، دستگاه IoT باید مبتنی‌بر ارتباط میان دستگاه‌ها، برنامه‌ها، کاربرها و داده‌ها طراحی و ساخته شود.

قانون مور مفهومی است که پشتیبانی لازم برای توضیح این چشم‌اندازهای آینده اینترنت اشیاء را ارائه می‌کند.

قانون مور (Moore’s Law) چیست؟

برای درک اهمیت قانون مور، ابتدا باید تعریف آن را درک کنید و با مفهوم اصلی این قانون آشنا شوید. بر‌اساس این قانون، تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه با مساحت ثابت هر دو سال به‌طور‌تقریبی دو برابر می‌شوند. این افزایش تعداد ترانزیستورها به افزایش توان پردازشی منجر می‌شود.

همچنین، قانون مور احتمال کاهش هزینه هر ترانزیستور را با‌توجه‌به افزایش تعداد کل ترانزیستورها بیان می‌کند. در‌نتیجه بر‌اساس قانون مور، توان پردازشی کامپیوترها می‌تواند افزایش و هم‌زمان هزینه هر ترانزیستور به‌‌طور‌تصاعدی کاهش پیدا کند.

در پنج دهه گذشته، قانون مور به یکی از ابزارهای مهم‌ پیش‌بینی‌ توسعه‌ فناوری صنعت کامپیوتر تبدیل شده است. گوردون مور (Gordon Moore)، از بنیان‌گذاران اینتل، سال ۱۹۶۵ پیش‌بینی کرد که تا سال ۱۹۷۵ تعداد ترانزیستورهای هر تراشه کامپیوتری ممکن است تقریباً به ۶۵هزار عدد برسد.

مور سپس فرضیه‌هایش را با داده‌های جدید بازبینی کرد و این بازبینی نشان داد که توان پردازشی می‌تواند در هر دو سال دو برابر شود. این قانون به معیاری برای مهندسان کامپیوتر و پژوهشگران تبدیل شد تا پیشرفت‌های جدیدی را در این حوزه رقم بزنند.

حالا و با رشد بی‌سابقه فناوری کامپیوتری، ابتدا باید به این پرسش پاسخ داد: «آیا قانون مور هنوزهم معتبر است؟» پاسخ به این پرسش به شفاف‌سازی بیشتری نیاز دارد. از زمان مطرح‌شدن این قانون، تعداد مبدل‌های هر تراشه‌ از ۳۵هزار به ۵۰‌میلیارد رسیده است.

علاوه‌براین، رشد ظرفیت پیش‌بینی‌شده در این قانون ممکن است درنهایت به ایجاد بن‌بست منجر شود. طبق قانون مور، ترانزیستورها پس از گذشت زمان مشخصی باید بسیار کوچک‌تر و به‌اندازه یک اتم شوند. در‌نتیجه، تأثیر فیزیک کوانتوم می‌تواند توانایی‌های ترانزیستورها را برای ارائه عملکرد مناسب بسیار محدود و حتی غیرممکن کند.

فرمول قانون مور

نکته مهم بعدی برای درک اساسی قانون مور فرمول آن است. حالا که به‌‌دنبال درک مفهوم قانون هستیم، منطقی است که آن را در قالب اعداد و رقم‌ها نیز بررسی کنیم. البته به‌خاطر بسپارید که مور معادله یا فرمول مشخصی برای مفهوم خود معرفی نکرده و این قانون را خود او مستقیماً ارائه نداده است.

بااین‌حال، ساده‌ترین فرمول برای توضیح قانون مور ازاین‌قرار است:

توان پردازشی آینده = توان پردازشی فعلی × n به‌توان ۲

در این فرمول، «n» تعداد سال‌های ضروری برای توسعه ریزپردازنده لازم تقسیم بر ۲ است. به این مثال توجه کنید: در سال ۱۹۷۲، اینتل ۸۰۰۸ (Intel ۸۰۰۸)، حدوداً ۳۵۰۰ ترانزیستور داشت. پس از ۱۰ سال، انتظار دارید که تعداد ترانزیستورها در ریزپردازنده چقدر باشد؟ در این‌جا اختلاف زمانی ۱۰ سال است؛ پس «n» برابر با ۵ خواهد بود. ازاین‌رو، می‌توانید به‌صورت زیر از فرمول استفاده کنید:

توان پردازشی آینده =۳۵۰۰×۲۵

پس توان پردازشی آینده معادل ۱۱۲هزار به‌دست می‌آید. در سال ۱۹۸۲، اینتل ۲۸۶ پردازشگر با حدود ۱۳۴هزار ترانزیستور تولید کرد؛ درنتیجه پیش‌بینی مور اصلاً از واقعیت دور نیست.

قانون مور و IoT

مهندسان فناوری و متخصصان توانسته‌اند از قانون مور در حوزه نیم‌رساناها استفاده کنند. این قانون برای افزایش توان محاسباتی دسکتاپ‌ها، گجت‌های پوشیدنی، تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها واقعاً موفق عمل کرده است.

همچنین، رشد اینترنت اشیاء به استفاده پویا از قانون مور و به‌دست‌آمدن مدل ارزشمند و کارآمدی برای فناوری‌ها و قابلیت‌های جدید منجر شده است. شایان ذکر است که قانون مور توانسته مانند توضیحی که برای تعداد ترانزیستورها در مدارها ارائه کرده بود، توضیح معتبری برای رشد سریع‌تر شبکه‌های پشتیبانی اینترنت اشیاء نیز ارائه دهد.

اعتبار قانون مور در زمان فعلی

ارتباط میان قانون گوردون مور و اینترنت اشیاء پس از پایه‌گذاری مفهوم آن به‌سرعت آغاز شد. اینترنت اشیاء کار خود را با ادغام قابلیت‌های محاسباتی در دستگاه‌ها و ابزارها آغاز کرد. این نوآوری قابلیتی استثنایی را برای کنترل دستگاه‌ها فراهم کرد. هدف این مرحله از توسعه اینترنت اشیاء استخراج داده‌ از دستگاه‌ها بود.

در فاز دوم تکامل اینترنت اشیاء، رایانش ابری (Cloud Computing) معرفی شد. در این فاز، توان محاسباتی مقیاس‌پذیر شد و قدرت محاسباتی دستگاه‌ها با استفاده از قابلیت رایانش ابری افزایش چشمگیری پیدا کرد.

رایانش ابری صرفه‌جویی در هزینه و دسترسی منعطف دستگاه‌ها به شبکه‌‌ها و سرورها و امکان ذخیره‌سازی بیشتر داده‌ها را در پی داشته است. حالا حوزه اینترنت اشیاء در سومین مرحله تکامل است.

در این مرحله، دستگاه‌های اینترنت اشیای جدید می‌توانند داده تولید کنند و به یکدیگر متصل شوند. علاوه‌براین، دستگاه‌های اینترنت اشیاء در حال توسعه‌ قابلیت‌هایی برای فراهم‌کردن اطلاعاتی هستند که پیش از این دسترسی به آن‌ها وجود نداشت. این کار با کمک تحلیل‌ اَبَرداده‌ها انجام می‌شود.

هم‌زمان با افزایش تقاضا برای اتصال انواع مختلف دستگاه‌های اینترنت اشیاء به یکدیگر، به پرسش «آیا قانون مور همچنان معتبر است؟» شفاف‌تر پاسخ داده می‌شود. بسیاری از افراد مزایای امیدوارکننده این قانون را درک نمی‌کنند؛ اما بر‌اساس قانون مور، می‌توانیم دستگاه‌های اینترنت اشیای بیشتری را با هزینه‌های کمتر و با پذیرش بیشتر در آینده داشته باشیم. همچنین با استفاده از قانون مور، امکان توسعه راه‌های جدید و مبتکرانه برای استفاده از اینترنت اشیاء فراهم شده است.

تأثیر قانون مور بر IoT

برای درک «اهمیت قانون مور در IoT»، باید پیش از هرچیز مفهوم این قانون را در IoT در نظر بگیرید. این قانون در درجه نخست بیان می‌کند که افراد می‌توانند دستگاه‌های IoT را با هزینه کمی تهیه کنند؛ چون طبق قانون مور، هزینه اولیه ساخت دستگاه‌های IoT کاهش می‌یابد.

درعین‌حال، کاهش هزینه‌ اولیه موانع ورود را از سر راه افراد حذف می‌کند و به مشارکت افراد بیشتری در حوزه اینترنت اشیاء منجر می‌شود. اگر تغییری در این قانون اتفاق نیفتد، اینترنت اشیاء بازار بزرگ و نوظهوری در آینده ایجاد خواهد کرد.

علاوه‌بر‌این، ممکن است این ارتباط سبب خلق بازار‌های ثانویه بزرگی برای تبادل دارایی‌های مرتبط با اینترنت اشیاء شود. رشد تصاعدی دستگاه‌های اینترنت اشیاء، توکن‌سازی و تجارت دارایی‌ها در اکوسیستم‌های مرتبط را بسیار تقویت می‌کند.

باتوجه‌به آنچه گفته شد، می‌توانیم به آینده‌ای بنگریم که در آن افراد با دستگاه و به‌دنبال آن دارایی‌های اینترنت اشیاء، به‌طور‌منظم درآمد کسب کنند. در‌حقیقت، پذیرش گسترده دستگاه‌های اینترنت اشیاء نباید ترس از اتوماسیون یا خودکارسازی در جهان را به ما القا ‌کند؛ بلکه برعکس باید به افزایش تعداد دستگاه‌های اینترنت اشیاء به چشم فرصتی مناسب نگاه شود.

موانع عملی‌شدن قانون مور در اینترنت اشیاء

قانون مور در اینترنت اشیاء فقط باتوجه‌به سه عامل متمایز اهمیت خواهد داشت. از حالا به‌بعد، نیروهای مرتبط با توان و اندازه و گرما باعث ایجاد شک درباره کاهش اندازه ترانزیستورها می‌شوند.

علاوه‌بر‌این بر‌اساس بسیاری از فرضیه‌ها، ترانزیستورهایی که اندازه‌شان بیش‌از‌حد کاهش پیدا می‌کند، کاربردی نخواهند بود. نکته مهم دیگر اینکه مسیرهای بین‌تراشه‌‌ای نمی‌توانند به‌دلیل محدودیت‌های فیزیکی از مولکول‌ها کوچک‌تر شوند. ازاین‌رو، باید به‌دنبال راه‌حل‌های مطمئنی نظیر ریزپردازنده‌های چند‌هسته‌ای یا نیم‌رساناهای انباشته‌شده باشیم.

جمع‌بندی

هم‌زمان با پذیرفته‌شدن دستگاه‌های اینترنت اشیاء و شبکه‌ها در جهان، قانون مور بیش‌ازپیش پرکاربرد شده است. در دهه‌های بسیار دور، این قانون بنیانی قوی برای اینترنت اشیاء فراهم کرد و امروزه نیز، روشی کاربردی برای افزایش ظرفیت‌های محاسباتی در اکوسیستم‌های اینترنت اشیاء دراختیارمان قرار داده است. از همه مهم‌تر، این قانون از حالا تا آینده احتمالاً دور معتبر باقی خواهد ماند.