Computation Offloading for Smart Devices in Fog-Cloud Queuing System

计算机科学 云计算 计算卸载 能源消耗 分布式计算 排队延迟 排队论 延迟(音频) 边缘设备 计算 实时计算 服务器 边缘计算 无线传感器网络 计算机网络 嵌入式系统 工程类 操作系统 电信 电气工程 算法
作者
Farhan Sufyan,Amit Banerjee
出处
期刊:Iete Journal of Research [Taylor & Francis]
卷期号:69 (3): 1509-1521 被引量:19
标识
DOI:10.1080/03772063.2020.1870876
摘要

Advancements in sensor and hardware technology have surged the growth of smart devices (SDs), including smartphones, and wearable devices. The data generated by the built-in sensors are utilized by different applications such as health-care, smart-city, and connected-vehicles. However, due to the computation and energy limitations of the SDs, they often need to offload the computation-intensive tasks for processing to the remote server. The cloud-based offloading can meet various applications’ demands, but due to high network latency, it is inefficient for real-time applications. Fog computing provides an alternative for the same, as it aggregates the fog nodes’ resources at the edge of the network to meet the computational requirements of the real-time applications. In this paper, we consider a Fog-Cloud architecture consisting of multiple SDs, fog nodes, and the cloud. We use appropriate queuing models to simulate the traffic delay at different network elements and formulate a non-linear multi-objective optimization problem to minimize the energy consumption, execution delay, and cost of remote execution. Finally, the Stochastic Gradient descent (SGD) algorithm based solution approach is proposed that jointly optimizes offloading probability and transmission power to find the optimal trade-off between the offloading objectives. Simulation results show the effectiveness and the efficiency of the proposed system validated by the results.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
鹿呦完成签到 ,获得积分10
2秒前
呼呼呼发布了新的文献求助10
2秒前
研友_8K2QJZ完成签到,获得积分10
3秒前
ira完成签到,获得积分10
4秒前
molihuakai应助rrrrroxie采纳,获得10
6秒前
繁星背后完成签到,获得积分10
7秒前
感谢有你完成签到,获得积分10
8秒前
ding应助萧然采纳,获得10
8秒前
念0完成签到 ,获得积分10
10秒前
感谢有你发布了新的文献求助10
13秒前
XuLeng完成签到,获得积分10
13秒前
尹天扬完成签到,获得积分10
15秒前
笑点低硬币完成签到,获得积分10
18秒前
曾经耳机完成签到 ,获得积分10
19秒前
李李05完成签到,获得积分10
19秒前
adam完成签到 ,获得积分0
19秒前
zwhy579完成签到 ,获得积分10
20秒前
Fan完成签到 ,获得积分0
26秒前
小文殊完成签到 ,获得积分10
28秒前
30秒前
小二郎应助时尚大白采纳,获得10
30秒前
啊呀完成签到,获得积分10
33秒前
HY完成签到,获得积分10
33秒前
稳重完成签到 ,获得积分10
34秒前
111111完成签到 ,获得积分10
35秒前
朵朵完成签到,获得积分10
36秒前
小番茄完成签到,获得积分10
37秒前
张正友完成签到 ,获得积分10
37秒前
38秒前
华仔应助tk采纳,获得10
39秒前
Lucas应助ZHANG采纳,获得10
40秒前
呼呼呼完成签到,获得积分10
41秒前
NorIta发布了新的文献求助10
41秒前
now完成签到,获得积分10
42秒前
42秒前
小桃子完成签到,获得积分10
43秒前
45秒前
45秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Planetary Tectonism Across the Solar System 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6876928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8577425
关于积分的说明 18226435
捐赠科研通 6256812
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3053632
关于科研通互助平台的介绍 2061777
邀请新用户注册赠送积分活动 2031342