التخصص: تقنية المعلومات

التخصص الدقيق: Smart Cities

المستخلص: في الآونة الأخيرة ، اكتسب مفهوم الجمع بين "الأشياء" على الإنترنت لتقديم خدمات متنوعة زخمًا هائلاً. أثر هذا المفهوم أيضًا على صناعة السيارات ، مما أدى إلى ظهور إنترنت المركبات (IoV). يتيح IoV الاتصال بالإنترنت والاتصال بين المركبات الذكية والأجهزة الأخرى على الشبكة. يؤدي تحويل الحوسبة نحو حافة الشبكة إلى تقليل تأخيرات الاتصال ويوفر خدمات متنوعة على الفور. ومع ذلك ، فإن كل من بنيات الحوسبة الموزعة (أي الحوسبة الطرفية) والحوسبة المركزية (أي الحوسبة السحابية) تعاني من العديد من المشكلات المتأصلة ، مثل زمن الوصول المرتفع وتكلفة البنية التحتية العالية وتدهور الأداء. نقترح مفهومًا جديدًا للحوسبة ، نسميه الحوسبة الرطبة (MC) ليتم نشرها بعيدًا قليلاً عن حافة الشبكة ولكن أسفل البنية التحتية السحابية. يمكن استخدام بنية IoV القائمة على MC لمساعدة المركبات الذكية في التعاون لحل مشكلات مراقبة حركة المرور والسلامة على الطرق والإدارة. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام MC لإرسال المساعدة في حالات الطوارئ وعلى الطريق في حالة الحوادث والحوادث. على عكس السحابة التي تغطي مساحة أوسع ، يوفر MC للمركبات الذكية معلومات مهمة مع عدد أقل من التأخيرات. نجادل بأن MC يمكن أن يساعد في تقليل تكاليف البنية التحتية بكفاءة لأنه يتطلب مركز بيانات متوسط ​​الحجم بموارد معتدلة لتغطية منطقة أوسع مقارنة بمراكز البيانات صغيرة الحجم في الحوسبة المتطورة ومراكز البيانات واسعة النطاق في الحوسبة السحابية. أجرينا تحليلات رياضية لإثبات أن MC يقلل من تأخيرات الشبكة ويعزز وقت الاستجابة على عكس البنية التحتية للحافة والسحابة. علاوة على ذلك ، نقدم تطبيقًا قائمًا على المحاكاة لتقييم الأداء الحسابي لـ MC. تُظهر نتائج المحاكاة التي أجريناها أن إجمالي وقت المعالجة (تأخير الحساب وتأخر الاتصال) قد تم تحسينه ، كما تم تقليل التأخيرات إلى الحد الأدنى في MC وفقًا للطرق التقليدية.

Abstract: Recently, the concept of combining ‘things’ on the Internet to provide various services has gained tremendous momentum. Such a concept has also impacted the automotive industry, giving rise to the Internet of Vehicles (IoV). IoV enables Internet connectivity and communication between smart vehicles and other devices on the network. Shifting the computing towards the edge of the network reduces communication delays and provides various services instantly. However, both distributed (i.e., edge computing) and central computing (i.e., cloud computing) architectures suffer from several inherent issues, such as high latency, high infrastructure cost, and performance degra-dation. We propose a novel concept of computation, which we call moisture computing (MC) to be deployed slightly away from the edge of the network but below the cloud infrastructure. The MC-based IoV architecture can be used to assist smart vehicles in collaborating to solve traffic monitor-ing, road safety, and management issues. Moreover, the MC can be used to dispatch emergency and roadside assistance in case of incidents and accidents. In contrast to the cloud which covers a broader area, the MC provides smart vehicles with critical information with fewer delays. We argue that the MC can help reduce infrastructure costs efficiently since it requires a medium-scale data center with moderate resources to cover a wider area compared to small-scale data centers in edge computing and large-scale data centers in cloud computing. We performed mathematical analyses to demonstrate that the MC reduces network delays and enhances the response time in contrast to the edge and cloud infrastructure. Moreover, we present a simulation-based implementation to evaluate the computational performance of the MC. Our simulation results show that the total pro-cessing time (computation delay and communication delay) is optimized, and delays are minimized in the MC as apposed to the traditional approaches.

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم: MDPI Sensors

دار النشر:

سنة النشر: 2