A Distributed Fog Computing (DFC) Model to Reduce Energy Consumption of the IoT

减少物联网能耗的分布式雾计算 (DFC) 模型

基本信息

  • 批准号:
    22K12018
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究課題では、IoTを実現するための自律分散型フォグコンピューティング(DFC)モデルで消費される電力量[J]の低減を目指している。初年度では、1)フォグノードで応用プロセスを実行したときの消費電力を与える電力消費(PC: Power Consumption)モデルと、実行時間を与える計算(CM: Computation)モデルを明らかにした。フォグノードとして、Raspberry Piを考え実験を行い、消費電力を実測し、実測データを解析することにより、ノードの電力消費に最も影響を与えるパラメータを求め抽象化し、PCモデルとCMモデルを明らかにした。次いで、2) PCとCMモデルを基に、デバイス、フォグノード、サーバの各種ノードでの処理、通信で消費される電力量と実行時間を与えることができるシミュレータを研究開発した。3) IoTの様な大規模システムでは、全構成ノードの集中管理は、負荷、信頼性等の点で困難であるので、本研究課題では、各フォグノードが互いに自律的に協調動作を行うDFCモデルとして、FTBFC(Flexible Tree-based FC)モデルを提案した。フォグノード間の親子関係とセンサデータを処理するプロセスとを、消費電力量を低減するように、柔軟にを変化させるモデルを考案し、評価を行った。4) アクセス権限のないフォグノードが、デバイスのセンサデータを不正に処理、獲得してしまう可能性がある。フォグノード間での不正な情報流を防止するために、ケーパビリティベースアクセス制御(CBAC)モデルを研究した。研究代表者は1), 2), 3)の研究を担当し、研究分担者(中村)は1)と4)を担当した。「物品経費」として、実験データの整理、アルゴリムの開発、評価に利用するPCを購入した。「その他の経費」を用いて、研究成果を国際会議で14件、国際論文誌論文2件を発表した。
This research topic で は, IoT を be presently す る た め の self-discipline dispersible フ ォ グ コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ (DFC) モ デ ル で consumption さ れ る electric power [J] の low cut を refers し て い る. Early annual で は, 1) フ ォ グ ノ ー ド で 応 with プ ロ セ ス を line be し た と き の Consumption Power を and え る Power Consumption (PC: Power Consumption) モ デ ル と, be time を and え る calculation (CM: Computation) モ デ ル を Ming ら か に し た. フ ォ グ ノ ー ド と し て, Raspberry Pi を え test be 験 を い, consumption power を be し, be measured デ ー タ を parsing す る こ と に よ り, ノ ー ド の electricity consumption に most も を influence and え る パ ラ メ ー タ を め abstraction し, PC モ デ ル と CM モ デ ル を Ming ら か に し た. Time い で, 2) PC と CM モ デ ル を に, デ バ イ ス, フ ォ グ ノ ー ド, サ ー バ の various ノ ー ド で の 処 principle, communication で consumption さ れ る electric power と line be time を and え る こ と が で き る シ ミ ュ レ ー タ を research open 発 し た. 3) IoT の others な large-scale シ ス テ ム で は, full composition ノ ー ド の は centralized control, load and letter 頼 の で difficult で あ る の で, this research topic で は, various フ ォ グ ノ ー ド が mutual い に self-discipline に coordinated action line を う DFC モ デ ル と し て, FTBFC (Flexible Tree - -based FC)モデ を を proposal た. フ ォ グ ノ ー among ド の parent-child masato と セ ン サ デ ー タ を 処 Richard す る プ ロ セ ス と を, low consumption of electricity power を minus す る よ う に, soft に を variations change さ せ る モ デ ル を し, test case review 価 を line っ た. 4) ア ク セ ス 権 limit の な い フ ォ グ ノ ー ド が, デ バ イ ス の セ ン サ デ ー タ を not に 処 principle, get し て し ま う possibility が あ る. Between フ ォ グ ノ ー ド で の is not straight な intelligence flow を prevent す る た め に, ケ ー パ ビ リ テ ィ ベ ー ス ア ク セ ス suppression (CBAC) モ デ ル を research し た. The research representatives are を 1), 2), 3) を. The research contributors (Nakamura) are 1)と and を are た. "Item 経 fee" と し て, be 験 デ ー タ の sorting, ア ル ゴ リ ム の 発, review 価 に using す る PC を buy し た. The article "そ <s:1> expenses" を has contributed to て て, 14 research achievements を international conferences で, 2 international journal papers を publications た.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
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专利数量(0)
Mesh Routers Placement by WMN-PSODGA Simulation System Considering Stadium Distribution and RDVM: A Comparison Study for UNDX and UNDX-m Methods
考虑体育场分布和 RDVM 的 WMN-PSODGA 仿真系统的网状路由器放置:UNDX 和 UNDX-m 方法的比较研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Admir Barolli;Kevin Bylykbashi;Ermioni Qafzezi;Shinji Sakamoto;Leonard Barolli;Makoto Takizawa
  • 通讯作者:
    Makoto Takizawa
A Negotiation Protocol Among Servers for Virtual Machines to Migrate to Reduce the Energy Consumption
虚拟机迁移服务器间协商协议以降低能耗
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dilawaer Duolikun;Tomoya Enokido;Makoto Takizawa
  • 通讯作者:
    Makoto Takizawa
A Comparison Study of FC-RDVM and RIWM Router Placement Methods for WMNs: Performance Evaluation Results by WMN-PSOHC Simulation System Considering Chi-Square Distribution and Different Instances
WMN 的 FC-RDVM 和 RIWM 路由器放置方法的比较研究:考虑卡方分布和不同实例的 WMN-PSOHC 仿真系统的性能评估结果
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shinji Sakamoto;Admir Barolli;Yi Liu;Elis Kulla;Leonard Barolli;Makoto Takizawa
  • 通讯作者:
    Makoto Takizawa
Performance Evaluation of FC-RDVM and LDIWM Router Placement Methods for WMNs by WMN-PSODGA Hybrid Simulation System Considering Load Balancing and Chi-Square Distribution of Mesh Clients
考虑网状客户端负载均衡和卡方分布的 WMN-PSODGA 混合仿真系统对 WMN 的 FC-RDVM 和 LDIWM 路由器放置方法的性能评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Admir Barolli;Shinji Sakamoto;Elis Kulla;Leonard Barolli;Makoto Takizawa
  • 通讯作者:
    Makoto Takizawa
Energy-an Aware Algorithms for Changing Tree Structure and Process Migration in the Flexible Tree-Based Fog Computing Model
灵活的基于树的雾计算模型中改变树结构和进程迁移的能量感知算法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dilawaer Duolikun;Tomoya Enokido;Makoto Takizawa
  • 通讯作者:
    Makoto Takizawa
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    滝沢 誠;平林大樹;西田真由子;吉井秀夫;高田健一・岩本崇編;滝沢誠・平林大樹・西田真由子;橋本博文
  • 通讯作者:
    橋本博文
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    橋本博文;ほか;滝沢 誠;高田健一;吉井秀夫;吉井秀夫;橋本博文;高田健一;滝沢誠
  • 通讯作者:
    滝沢誠
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Maekawa;Ichiro.;前川一 郎;前川一郎;前川一 郎;Ichiro Maekawa;橋本博文;橋本博文;橋本博文;橋本博文;橋本博文;滝沢 誠
  • 通讯作者:
    滝沢 誠
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    橋本博文;ほか;滝沢 誠;高田健一;吉井秀夫;吉井秀夫;橋本博文;高田健一
  • 通讯作者:
    高田健一
東アジアからみた永同里石室墳
从东亚看永同里石室墓
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    橋本博文;ほか;滝沢 誠;高田健一;吉井秀夫;吉井秀夫;橋本博文;高田健一;滝沢誠;吉井秀夫
  • 通讯作者:
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  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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知道了