Uç Bilişim ve Artırılmış Gerçeklik Arasındaki İlişki Boyutu

Yazımızda, dünya ile etkileşim şeklimizi etkileyen iki teknoloji olan Uç Bilişim (Edge Computing-EC) ve Artırılmış Gerçeklik (Augmented Reality-AR) tanımlarından, özelliklerinden ve aralarındaki ilişki boyutundan bahsedeceğiz. Detaylara girmeden evvel teknoloji alanında kullanımda olan bilişim kavramlarından kısaca bahsedelim.

Fikri temelleri 1950‘lerde atılmış olan ve 2006 yılında Amazon S3’ün hizmete girmesi ile ilk olarak kullanımı gerçekleşen ve herkesin adına çokça aşina olduğu Bulut (Cloud) Bilişimin, büyük verilerin bilgi işlem hizmetlerini (veri tabanı, yazılım, sunucu, ağ, depolama) internet üzerinden sağlayan teknoloji olduğunu biliyoruz.

Teknolojik ilerlemeler ile zamanla hızlı aksiyon alınıp gereksiz enerji ve zaman israfı olmaması yönünde Nesnelerin İnterneti (InternetofThings-IoT) ile Bulut Bilişimi bağlayan bir ağ mimarisi olarak Sis (Fog) Bilişim devreye girmiştir. Buluta aktarılan veri miktarını azaltmak amacıyla uç cihaz ile bulut arasında yerel bir noktada verilerin analiz işlemini gerçekleştirip ihtiyaç olunan kadarını ana veri merkezine ileten paradigmadır.

Uç veya Sınır Bilişim olarak da bahsedilen Uç Bilişim bazen Sis Bilişim ile karıştırılsa da aslında hedefleri farklıdır. Sis Bilişimde Uç Bilişime göre daha büyük hacimdeki veriler işlenebilir. Uç Bilişim, Nesnelerin İnterneti ile çok daha uyumlu çalışabilen, veriyi işleme ve depolama faaliyetini veriyi oluşturan kaynağa (akıllı cihaz, pc, sensör vb. uç cihazlara) daha çok yaklaştırma özelliğine sahip olan bilgi işleme sistemidir. Uç Bilişim uygun şekilde kullanıldığında şu açılardan fayda sağlamaktadır.

Veri güvenliği iyileşir.
Maliyetler azalır.
Üretkenlik artar.
Veri aktarımında gecikme süresi azalır, hız artar.
Güvenilir performans sağlar.

Bu üç bilişim kavramının en üst perspektiften kullanımlarını Şekil 1‘deki gibi görselle özetleyebiliriz.

Teknolojik gelişmelerin birçok yeniliği beraberinde getirmeleri neticesinde son yıllarda sıkça duyduğumuz yeniliklerden bir diğeri de Artırılmış Gerçeklik (AR)’tir.

AR, fiziksel dünyayı dijital ortamda üretilen öğelerle birleştirip zenginleştirerek etkileşimli ve sürükleyici deneyim yaratan bir teknolojidir. Burada sunulan deneyim tamamen yapay bir ortam yaratan sanal gerçekliğin (Virtual Reality-VR) aksine, gerçek dünya ortamıdır ve insanın dünyayı algılamasını güçlendirmektedir.

İletişim alt yapısındaki gelişmeler, ekonomik ve güçlü mobil cihazlara sahip olma imkanlarının kolaylaşması gibi sebeplerden Mobil Artırılmış Gerçeklik (MAR) uygulamaları hızla popüler hale gelmiştir. AR’nin sunduğu deneyimler Şekil 2‘de resimlendiği gibi bir akıllı telefon veya gözlükten, bir tabletten ve benzeri teknolojik cihazlardan yaşanabilmektedir.

Şekil 2. AR ve MAR Kullanım Araç Örnekleri

AR, temelde ya doğal ortamları görsel olarak farklı versiyonları ile gösterebilmek ya da kullanıcılara ek bilgi sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. AR’nin karar vermeye yardımcı olmaktan eğlenceye kadar çok çeşitli kullanımları mevcuttur. Bu kullanım alanlarına Eğitim, Sağlık Hizmetleri, Üretim ve Verimlilik, Oyun Sektörü, Bakım Onarım Hizmetleri, Perakende Sektörü, Tasarım ve Modelleme, Navigasyon, Atletizm, Eğlence, Lojistik, Askeriye, Emlak, Uzaktan Yardım Hizmeti örnek olarak sunulabilir.

AR sistemleri, aşağıdaki bileşenlerin bir araya getirilmesi ile ortaya çıkarılırlar.

Kamera: Gerçek dünya ortamını yakalar ve onu AR sistemine besler.

İşlemci: Gerçek dünyadaki özellikleri tanımlamak ve izlemek için kameranın girişinde görüntü işlemeyi gerçekleştirir.

Ekran: Bu bileşen, dijital içeriği ve bilgileri gerçek dünya görüşünün üzerine yerleştirilmiş olarak sunar.

İzleme ve Hizalama: Sanal içeriğin gerçek dünya ortamıyla hizalandığı adımdır. İşaretçi tabanlı izleme, Özellik tabanlı izleme veya SLAM (eş zamanlı yerelleştirme ve haritalama) gibi çeşitli izleme tekniklerini kullanır.

Etkileşim: Bu bileşen, kullanıcıların sanal içerikle etkileşime girmesini sağlar.

Yazılım: Yazılım bileşeni AR sisteminin omurgasıdır. AR deneyimini mümkün kılan programlamayı içerir.

Uç Bilişim ve Artırılmış Gerçeklik Arasındaki İlişki Boyutu

EC ve AR iki ayrı teknoloji olup kendi kullanım özellikleri ve ihtiyaçları çerçevesinde olumlu ve olumsuz negatif yanlarından bahsedilebilir. Örneğin EC’nin fazla depolama kapasitesi gereksinimi, gelişmiş altyapı ihtiyacının olması veya AR’nin kullanıcılar açısından yüz yüze iletişim becerilerini ve empatiyi azaltması, göz yorgunluğu ve fiziksel çevreden izolasyona sebep olması gibi.

Ancak bu iki teknolojinin kendi içindeki etkileşimi pozitif yönlü olup EC’nin AR teknolojisinin gelişimine ciddi katkısı bulunmaktadır.

Şekil 3‘te Bulut tabanlı mobil AR sistemi ile Şekil 4‘te EC tabanlı bir mobil AR sisteminin mimari yapısını resimlenmiştir.

Şekil 3. Bulut tabanlı Mobil AR sistem mimarisi

Şekil 4. Uç tabanlı Mobil AR sistem mimarisi

EC, Şekil 4’te görüleceği üzere verilerin toplandığı ana bir sunucuya veya veri merkezine bağlı kalmaksızın verinin üretildiği ağın ucunda işleme ve depolama yapabildiğinden yanıt verme süresi çok kısadır ve gecikmeyi engeller. Bu özelliği, Bulut tabanlı bir mimariyle kıyaslandığında en temel avantajıdır. Bulut tabanlı sistemlerde verinin ana sunucuya iletilmesi ve orada işlenerek depolanması akabinde cevap alınması yanıt süresini artırır. Bulut tabanlı sistemin tek bir arıza noktası olarak Bulut sunucusunun başarısız olması hali söylenebilir. Olası radyo frekans yayılım yavaşlığında ona bağlı olarak ana taşıyıcılarda da bağlantı yavaşlıkları görülür ve ağda tıkanıklık olması gibi bir durumda da bulut sunucusu cevap veremez. Bu durumda uçtan uca çalışan AR sistemi yavaş yanıt vermenin ötesinde hizmet düzeyi gereksinimlerini karşılayamaz hale gelir.

EC’nin hızlı yanıt özelliği AR’yi daha erişilebilir duruma getirmiş ve genel kullanıcı deneyimini zenginleştirerek daha doğal ve sürükleyici olmasını sağlamıştır. EC tabanlı AR uygulamaları kullanıcılara gerçek zamanlı deneyimleri mümkün kıldığından şirketlerin AR özellikli IoT (Nesnelerin İnterneti) cihazlarıyla yeni hizmet ve ürünler oluşturmasına imkanlar sağlar. Bu da AR’nin daha performanslı ürünler sunması açısından EC’nin ona olan katkısıdır. Örneğin, mağaza katalog uygulamalarında mobilya satın alırken kamerayı uygun bir odaya tutup istenen ürünlerin konumlandırılması ve izlenmesi veya sağlık alanında mobil cihazın hedef görüntünün üzerine getirilmesi ile farklı vücut sistemlerinin 3 boyutlu görüntülenebilmesi veya eski uygarlıkların görüntülerini harabelerin üzerine yerleştirerek tarihi yerleri canlandırılması gibi deneyimlerden bahsedebiliriz.

Bir diğer önemli husus da güvenlik konusu. EC ve AR gerçek zamanlı veri işlemeyi gerektirdiğinden ve ağa birden fazla cihaz bağlanarak hizmet verebildiklerinden güvenlik oldukça önem arz ediyor. İşte bu noktada EC’nin sınırlı verileri lokal olarak işleyip saklama özelliği, veri ihlali riskini azaltıp güvenlik açıklarını sınırladığından AR uygulamaları için daha güçlü bir güvenlik imkanı sağlar.

Bulut tabanlı AR uygulamalarında büyük veri kümelerinin işleme alınması, saklanması gibi ihtiyaçları Şekil 3’te görüldüğü gibi büyük ana sunucu üzerinde gerçekleşmekte olup oldukça maliyetlidir. EC bu maliyetleri azaltma açısından cazip bir seçenek olarak karşımıza çıkıyor. EC’nin temel özelliği olan ihtiyaç olunan kadar veriyi ağ ucunda işleyip depolaması kısa sürede yanıt dönmesi çok düşük maliyetle ihtiyacın karşılanmasını sağlamaktadır.

Sonuç olarak Uç Bilişim (EC), Artırılmış Gerçekliği (AR) önemli ölçüde etkileyerek yüksek performanslı, uygun maliyetli, güvenilir, daha erişilebilir ve kusursuz deneyime yaklaştıracak hizmetler sunması yönünde desteklemektedir. Umut verici bu iki teknolojinin ilerleyen zamanlarda daha da gelişecek işbirlikleri ile hayatımıza yeni deneyimler sunmalarını beklemekteyiz.