CSR: Small: Collaborative Research: Multi-tier Service Architecture in IoT-Edge-Cloud-Paradigms
CSR:小型:协作研究:物联网-边缘-云-范式中的多层服务架构
基本信息
- 批准号:1812797
- 负责人:
- 金额:$ 3.89万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-10-01 至 2018-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Edge computing is an emerging paradigm in which computing and storage are placed at multiple locations between the endpoint Internet of Things (IoT) devices and the cloud. This is seen as a driving force behind the next wave of advances in IoT solutions. Edge services are predicted to become the next multi-billion dollar technology market and disrupt the current cloud computing based industry. Active industry-wide development and standardization efforts for edge computing are under way to define related architectures. Against this backdrop, this project designs and implements a system architecture to optimize multi-tier service orchestration across IoT devices, edge servers, and the cloud. In contrast to the typical per-application optimization approach, this project takes a unique view of joint, concurrent optimization of multiple applications. This architecture encourages the development of new distributed algorithms for decomposing the processing semantics of IoT applications. Further, the project contributes techniques and reference models to industry standardization efforts.Harnessing edge capabilities to transform the IoT service landscape requires novel distributed algorithms and system architectures. This goes far beyond existing approaches for application code partitioning and computation offloading for individual applications. To that end, this project aims to build a system runtime that abstracts away the infrastructure complexity while automating the optimization of application processing. On the compute path, the project highlights new types of correlated computation, where the corresponding input and output are similar but not identical. Eliminating this holds the key to simultaneously optimizing for the computation latency and results quality. The techniques developed further provide primitives to restructure the processing pipelines of these applications. On the control path, the project departs from the existing server-centric control in a single client-server tier, and instead proposes client-centric control in a nested server model to leverage multiple tiers of computing capabilities. Finally, the above techniques are integrated into a system runtime, which further provides simple APIs (application programming interface) and generic system level support such as scheduling.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
边缘计算是一种新兴范式,其中计算和存储位于物联网(IoT)设备和云之间的多个位置。这被视为物联网解决方案下一波进步的推动力。 Edge Services预计将成为下一个数十亿美元的技术市场,并破坏了当前基于云计算的行业。在整个行业范围内开发和边缘计算的标准化工作正在定义相关架构。在此背景下,该项目设计和实施系统体系结构,以优化跨物联网设备,边缘服务器和云的多层服务编排。与典型的全应用优化方法相反,该项目对关节的独特视图,同时优化了多个应用程序。该体系结构鼓励开发新的分布式算法,用于分解物联网应用程序的处理语义。此外,该项目为行业标准化工作贡献了技术和参考模型。改变边缘能力来改变物联网服务景观需要新颖的分布式算法和系统体系结构。这远远超出了针对各个应用程序的应用程序代码分区和计算卸载的现有方法。为此,该项目旨在建立一个系统运行时,该系统运行时将基础架构复杂性抽象化,同时自动化应用程序处理的优化。在计算路径上,该项目突出显示了新型的相关计算类型,其中相应的输入和输出相似,但并不相同。消除这是同时优化计算延迟和结果质量的关键。这些技术进一步提供了基础,以重组这些应用程序的处理管道。在控制路径上,该项目偏离了单个客户端服务器层中现有的以服务器为中心的控件,而是在嵌套服务器模型中提出了以客户端为中心的控制,以利用计算功能的多个级别。最后,上述技术集成到系统运行时,该技术进一步提供了简单的API(应用程序编程界面)和通用系统级别的支持,例如调度。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为值得通过基金会的知识分子优点和更广泛的影响标准通过评估来进行评估。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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