Un Algoritmo de Enrutamiento Heurístico para UAVs Heterogéneos en Sistemas MEC con Restricciones de Tiempo
Autores: Chen, Long; Liu, Guangrui; Zhu, Xia; Li, Xin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un Algoritmo de Enrutamiento Heurístico para UAVs Heterogéneos en Sistemas MEC con Restricciones de Tiempo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Proliferación
Internet de las Cosas
Dispositivos de tierra
Recursos de computación
Computación en el Borde Móvil
Vehículos aéreos no tripulados
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La rápida proliferación de dispositivos terrestres del Internet de las Cosas (IoT) ha creado una demanda sin precedentes de recursos informáticos y capacidades de procesamiento de datos en tiempo real. La integración de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en la Computación en el Borde Móvil (MEC) surge como una solución prometedora para acercar la computación y el almacenamiento a las fuentes de datos. Sin embargo, la heterogeneidad de los UAV y las restricciones de tiempo para la ejecución de tareas representan un desafío significativo. Este artículo aborda el problema de enrutamiento de múltiples UAV heterogéneos en entornos MEC, modelándolo como un problema de vendedor viajero múltiple (MTSP) con restricciones de tiempo suaves. Proponemos un algoritmo heurístico de dos etapas, enrutamiento múltiple de UAV heterogéneos (HMUR). El enfoque primero identifica áreas de tareas (TAs) y posiciones óptimas de espera para los UAV y define una medida de aptitud efectiva para manejar la heterogeneidad de los UAV. Una nueva función de puntuación refina aún más la determinación de la ruta, priorizando el cumplimiento de tareas en tiempo real para mejorar la Calidad de Servicio (QoS). Los resultados de la simulación demuestran que nuestro método HMUR propuesto supera los algoritmos de referencia existentes en múltiples métricas, validando su efectividad en la optimización de la programación de recursos en entornos MEC.
Descripción
La rápida proliferación de dispositivos terrestres del Internet de las Cosas (IoT) ha creado una demanda sin precedentes de recursos informáticos y capacidades de procesamiento de datos en tiempo real. La integración de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en la Computación en el Borde Móvil (MEC) surge como una solución prometedora para acercar la computación y el almacenamiento a las fuentes de datos. Sin embargo, la heterogeneidad de los UAV y las restricciones de tiempo para la ejecución de tareas representan un desafío significativo. Este artículo aborda el problema de enrutamiento de múltiples UAV heterogéneos en entornos MEC, modelándolo como un problema de vendedor viajero múltiple (MTSP) con restricciones de tiempo suaves. Proponemos un algoritmo heurístico de dos etapas, enrutamiento múltiple de UAV heterogéneos (HMUR). El enfoque primero identifica áreas de tareas (TAs) y posiciones óptimas de espera para los UAV y define una medida de aptitud efectiva para manejar la heterogeneidad de los UAV. Una nueva función de puntuación refina aún más la determinación de la ruta, priorizando el cumplimiento de tareas en tiempo real para mejorar la Calidad de Servicio (QoS). Los resultados de la simulación demuestran que nuestro método HMUR propuesto supera los algoritmos de referencia existentes en múltiples métricas, validando su efectividad en la optimización de la programación de recursos en entornos MEC.