Un enfoque para maximizar los bits de computación en redes de computación en la nube móvil asistidas por UAV y alimentadas por energía inalámbrica
Autores: Liu, Zhenbo; Duan, Yunge; Fu, Shuang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un enfoque para maximizar los bits de computación en redes de computación en la nube móvil asistidas por UAV y alimentadas por energía inalámbrica
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Desarrollo
Internet de las Cosas
Transferencia de Energía Inalámbrica Asistida por UAV
Computación en el Borde Móvil
Optimización
Bits de computación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Con el desarrollo del Internet de las Cosas (IoT), los nodos de IoT con energía y capacidad de computación limitadas ya no pueden abordar tareas computacionales cada vez más complejas. Para abordar este problema, se propone en este estudio un sistema de Computación en el Borde Móvil (MEC) asistido por Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) y Transferencia de Energía Inalámbrica (WPT). Al optimizar conjuntamente variables como el tiempo de recolección de energía, la potencia de transmisión del usuario, el tiempo de descarga del usuario, la frecuencia de la CPU y la ubicación de despliegue del UAV, el sistema tiene como objetivo maximizar el número de bits de computación por parte de los usuarios. Esta optimización da lugar a un complicado problema de optimización no convexo. Para abordar estos problemas, se propone un método alternante de dos etapas basado en el método dual de Lagrange y el método de Aproximación Convexa Sucesiva (SCA) para descomponer el problema inicial en dos subproblemas. En primer lugar, se fija la posición del UAV para obtener los valores óptimos de otras variables, y luego se optimiza la posición del UAV en función de las variables resueltas. Finalmente, este proceso iterativo continúa hasta que el algoritmo converge y se obtiene la solución óptima para el problema dado. Los resultados de la simulación indican que el algoritmo propuesto exhibe una buena convergencia. En comparación con otras soluciones de referencia, el enfoque propuesto tiene un rendimiento óptimo en la maximización de bits de computación.
Descripción
Con el desarrollo del Internet de las Cosas (IoT), los nodos de IoT con energía y capacidad de computación limitadas ya no pueden abordar tareas computacionales cada vez más complejas. Para abordar este problema, se propone en este estudio un sistema de Computación en el Borde Móvil (MEC) asistido por Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) y Transferencia de Energía Inalámbrica (WPT). Al optimizar conjuntamente variables como el tiempo de recolección de energía, la potencia de transmisión del usuario, el tiempo de descarga del usuario, la frecuencia de la CPU y la ubicación de despliegue del UAV, el sistema tiene como objetivo maximizar el número de bits de computación por parte de los usuarios. Esta optimización da lugar a un complicado problema de optimización no convexo. Para abordar estos problemas, se propone un método alternante de dos etapas basado en el método dual de Lagrange y el método de Aproximación Convexa Sucesiva (SCA) para descomponer el problema inicial en dos subproblemas. En primer lugar, se fija la posición del UAV para obtener los valores óptimos de otras variables, y luego se optimiza la posición del UAV en función de las variables resueltas. Finalmente, este proceso iterativo continúa hasta que el algoritmo converge y se obtiene la solución óptima para el problema dado. Los resultados de la simulación indican que el algoritmo propuesto exhibe una buena convergencia. En comparación con otras soluciones de referencia, el enfoque propuesto tiene un rendimiento óptimo en la maximización de bits de computación.