房屋墙上安装的Nest恒温器能给你学习。不是给你省钱，那是它白天的工作：它在白天学习你的习惯，从而优化你的能源使用并且节省电费。但是在大多数时间里恒温器是闲置的。然而，只要添加阿拉巴马大学伯明翰分校（University of Alabama at Birmingham，UAB）电脑研究员的代码，你的Nest恒温器就能帮商人压缩数据，还能帮游客PS旅行照片。这些代码还能用于智能冰箱、电视、灯泡、传感器和其他物联网（Internet of Things，loT）设备。

该系统被称为Aura，它是UAB团队的智慧结晶。UAB艺术和科学学院计算机和信息科学系的副教授Ragib Hasan博士领导了这个团队，他还兼任机密实验室（SECRET Lab）的主管。Aura汇集了联网设备中未使用的处理能力，例如Nest恒温器这样的物联网典范。

Aura能把几十台甚至上百台这样的设备连接到本地云服务，需要额外电脑马力的客户就能使用这些资源。除了额外的处理能力，客户还能把数据存在附近，而不是世界范围内的庞大数据中心。

私人云服务

“Aura把整个建筑变成了手机的外接处理器和存储器，”Hasan解释道。“手机的处理器太弱或内存太小都不成问题，因为我们能用建筑里的物联网设备处理大部分运算，还能接入建筑中所有物联网设备的内存。”

换句话说，Hasan表示：“Aura让我们有可能创造出强大的桌面应用，虽然目前这还是不可能的。”

想象一下，一位客户经理去了客户的办公室，然后发现了非常适合她演示的新数据。但是她手头只有一部iPhone，这种处理能力不能重新计算复杂的电子表格。但“Aura可以帮她把计算分给一个安全的本地云且快速给出回复，”Hasan说道。

物联网设备的所有人又为什么愿意参与这项活动呢？答案当然是利润。客户会为服务付费，设备所有人则按提供的处理能力索取报酬。Hasan在3月的IEEE移动云大会上首次介绍了Aura。

Aura的适用范围不仅局限于建筑，Hasan补充说：“我们可以把它看做一个可以在任何地点搭建本地云和临时云的系统。”在洲际旅行中，你的手机可以使用你车里的计算能力，以及周围车辆的能力。

亚马逊到Aura

云计算行业的领导者亚马逊网络服务（Amazon Web Services）启发了Aura。早在2000年代中期，亚马逊就面临了实体零售巨商沃尔玛熟知的设计挑战：你的库存必须满足最大需求，即使一年只有几次。所以沃尔玛的停车场才建那么大，虽然其他时间停车场都很空旷，但只有这样它才能应对黑色星期五和圣诞节的客流。对亚马逊来说，它必须有足够的服务器应对圣诞节和其他购物高峰的数据流量。但是大多数时间，那些机器都没被充分利用。

因此，亚马逊在2006年推出了网络服务，把闲置的服务器空间租给别人，包括Netflix、时代集团（Time Inc）和Pinterest这样的巨头，以及数以万计的科技创业公司。这个项目目前为亚马逊赚取了几十亿美米，例如，2015年的第一季度就有15.7亿美米。

Hasan想用物联网设备的未使用处理能力做同样的事情，这些设备包括Nest、智能手机控制的LED灯泡、车载网络应用和其他设备。科技巨头思科系统（Cisco Systems）近期发布的报告估计市场上已有182亿台物联网设备，科技研究公司高德纳（Gartner）预测2020年这个数字会达到260亿，为智能手机、笔记本电脑、平板电脑和传统电脑总数的4倍。

Hasan、研究生Mahmud Hossain和Rasib Khan领导了UAB团队，他们在IEEE移动云大会上发表了一篇论文，论文提到“在城市里，这样的设备很多，目前一个用户周围约有1000到5000台可追踪设备。”这些设备可共享强大的处理器和存储器。研究人员说Nest设备配有1GHz的ARM Cortex A8 CPU，它的处理能力足以“根据系统的额外能力支持高于或低于目前使用的重要价值链。”

如何计费？

为了成功，Aura必须给客户提供当代云服务即付即用的灵活性，同时付给设备所有人合适的报酬。

Hasan补充说：“Aura供应方会‘充当中介并把付费交给第三方保管，直到交易完成双方满意。’大楼管理员和企业主则另有其他的参与动机。为什么有那么多人喜欢泡在星巴克？主要的原因之一是免费的Wifi，星巴克为客户提供价值服务。如果我们给大楼配上Aura，这些大楼将有额外的优势。”

迷你MapReduce框架

在概念验证测试中，UAB团队给Contiki操作系统成功创造出了Google广泛应用的MapReduce框架，许多物联网设备都使用这种系统。MapReduce框架高效地把大数据拆分成无数小数据计算，最后把计算结果整合成一个答案。

这项早期研究由Google和美国国家科学基金会（National Science Foundation）拨款赞助Hasan，研究在虚拟设备上进行。目前Hasan正在为大规模测试寻求资金，这项测试包括UAB Facebook套件（Facebook Suite）的上百台实际物联网设备。

这些测试涉及众多审查的问题是数据安全。“多种安全协议保证了交流安全，”Hasan说道。“另外，Aura还用隔离箱运行物联网设备上的任务，这样就能保护设备的核心功能。这种分布式任务分配模式还能使系统确保恶意设备的所有者无法获取原始数据和结果的全貌。”

云协作VS大数据云

Aura提供与传统云服务形同的灵活性和扩展性，但是计算环境高度本地化。研究人员称它部署在现有设备上的成本很低。但是亚马逊拥有分布在全球11个地点的超大数据中心。你的数据需要远距离传送。对某些应用来说，离你很近还能和你共同移动的云将提供最佳性能，比如研究人员在论文中提到的“高度互动的时间紧迫服务，特别是对移动用户。”

Aura的目的不是把亚马逊挤出市场。“物联网云可能成为互动、工作分担、用户体验和协作云，”研究人员写道，“同时数据中心云继续承担大规模大数据分析、高性能计算（High Performance Computing，HPC）和多层商业应用。”更棒的是，Aura能点到点的跟踪用户，在用户需要时随时待命。

在Aura的帮助下，开发人员能创造更复杂的移动应用，Hasan补充道。他说最终Aura可以运作“整个真正的智能城市，那里的所有建筑或其他物理基础设施都能通过新应用运行计算，这些应用包括安全供应链、可信任的位置证明、人群检测、全城异常检测，以及本地化救灾计算。”（科学之家，译审：F Ma）