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:
    1903136
  • 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 2021-09-30
  • 项目状态:
    已结题

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的范例,其中计算和存储被放置在终端物联网(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驱动力。边缘服务预计将成为下一个数十亿美元的技术市场,并颠覆当前基于云计算的行业。边缘计算的积极行业开发和标准化工作正在进行中,以定义相关架构。在此背景下,该项目设计并实现了一个系统架构,以优化跨物联网设备、边缘服务器和云的多层服务编排。与典型的按应用程序优化方法不同,该项目采用了多个应用程序的联合、并发优化的独特视角。这种架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,该项目还为行业标准化工作提供了技术和参考模型。利用边缘功能来改变物联网服务格局需要新颖的分布式算法和系统架构。这远远超出了现有的应用程序代码分区和计算卸载的方法。为此,该项目的目标是构建一个系统运行时,抽象出基础设施的复杂性,同时自动优化应用程序处理。在计算路径上,该项目突出了新类型的相关计算,其中相应的输入和输出相似但不相同。消除这一点是同时优化计算延迟和结果质量的关键。所开发的技术进一步提供原语来重构这些应用的处理流水线。在控制路径上,该项目在单个客户端-服务器层中偏离了现有的以服务器为中心的控制,而是在嵌套的服务器模型中提出以客户端为中心的控制,以利用多层计算功能。最后,上述技术被集成到一个系统运行时,它进一步提供简单的API(应用程序编程接口)和通用系统级支持,如scheduling.This奖项反映了NSF的法定使命,并已被认为是值得的支持,通过评估使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
CollabAR: Edge-assisted Collaborative Image Recognition for Mobile Augmented Reality
Characterizing task completion latencies in multi-point multi-quality fog computing systems
  • DOI:
    10.1016/j.comnet.2020.107526
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Gorlatova;Hazer Inaltekin;M. Chiang
  • 通讯作者:
    M. Gorlatova;Hazer Inaltekin;M. Chiang
Integrated Design of Augmented Reality Spaces Using Virtual Environments
ShareAR: Communication-Efficient Multi-User Mobile Augmented Reality
SiTAR: Situated Trajectory Analysis for In-the-Wild Pose Error Estimation
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    $ 3.89万
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知道了