A big data management framework on fog devices for real-time IoT and computer vision applications

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IoTとコンピュータビジョンアプリケーションは，スマートシティ，ヘルスケア，スマートグリッド，スマート農業など，多様な分野での利用が期待されているものである．このIoTとコンピュータビジョンアプリケーションの重要性に鑑み，クラウド，エッジ，フォグで構成された計算環境におけるビッグデータ管理フレームワークの開発を目指している．本年度は，研究を進めるために必須の実システム環境を構築した．Raspberry Pi 4 model Bをエッジデバイスとして採用した．また，対象アプリケーションのプロトタイプシステムを構築した環境で作成・動作させた．具体的には，画像分類，ビデオ中のオブジェクト検出など画像処理アプリケーションに注目し，それらのプロトタイプシステムを作成した．そこで必要となるバッチ処理，ストリーム処理，サーバレスコンピューティングについては，Apache Spark, Apache Flink, Apache Openwhiskをそれぞれ用いることとした．今後の研究の展開に必要な，エッジ・フォグ上でのデータ処理について，画像分類やビデオ中のオブジェクト検出など，これら具体的な処理サンプルを用いて，具体的なシステム動作の確認を行った．これにより，処理が重くクラウドサーバ上で実行することが一般的と考えられるバッチ処理，ストリーム処理，イベントドリブンの処理などに関して，フォグやエッジデバイスの協調動作により，一定程度実用的に処理できることを確認した．