Estrategia de descarga de tareas basada en computación colaborativa entre nube y niebla en Internet de Vehículos
Autores: Zhu, Chunhua; Liu, Chong; Zhu, Hai; Li, Jingtao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estrategia de descarga de tareas basada en computación colaborativa entre nube y niebla en Internet de Vehículos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Terminales de vehículos
Internet móvil de vehículos
Estrategia de descarga de tareas
Computación colaborativa en la nube-niebla
Enlaces de comunicación V2V
Algoritmo genético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Los terminales de vehículos en el internet móvil de vehículos se enfrentan a dificultades en los requisitos para tareas intensivas en computación y sensibles a la demora, y la movilidad de los vehículos también provoca cambios dinámicos en los enlaces de comunicación de vehículo a vehículo (V2V), lo que resulta en una menor calidad de la externalización de tareas. Para resolver los problemas anteriores, se propone una nueva estrategia de externalización de tareas basada en la computación colaborativa en la nube-niebla. Primero, se introduce el mecanismo de reenvío de tareas asistido por V2V bajo la computación colaborativa en la nube-niebla, y se diseña un algoritmo predictivo de vehículos de reenvío basado en información ambiental; luego, considerando la relación de computación paralela de tareas en cada nodo de computación, se construye un modelo de costos de externalización de tareas con el objetivo de minimizar la demora y el consumo de energía; finalmente, se propone un algoritmo genético mejorado de múltiples estrategias (MSI-GA) para resolver el problema de optimización de externalización de tareas anterior, que adapta la secuencia caótica para inicializar la población, considera de manera integral los factores de influencia para optimizar el operador adaptativo e introduce una perturbación gaussiana para mejorar la capacidad de optimización local del algoritmo. Los experimentos de simulación muestran que, en comparación con las estrategias existentes, la estrategia de externalización de tareas propuesta tiene un menor costo de externalización de tareas para diferentes números de tareas y nodos de niebla; además, el mecanismo de reenvío de tareas auxiliares V2V introducido puede reducir la carga de reenvío de los nodos de niebla mediante vehículos cooperativos para reenviar tareas.
Descripción
Los terminales de vehículos en el internet móvil de vehículos se enfrentan a dificultades en los requisitos para tareas intensivas en computación y sensibles a la demora, y la movilidad de los vehículos también provoca cambios dinámicos en los enlaces de comunicación de vehículo a vehículo (V2V), lo que resulta en una menor calidad de la externalización de tareas. Para resolver los problemas anteriores, se propone una nueva estrategia de externalización de tareas basada en la computación colaborativa en la nube-niebla. Primero, se introduce el mecanismo de reenvío de tareas asistido por V2V bajo la computación colaborativa en la nube-niebla, y se diseña un algoritmo predictivo de vehículos de reenvío basado en información ambiental; luego, considerando la relación de computación paralela de tareas en cada nodo de computación, se construye un modelo de costos de externalización de tareas con el objetivo de minimizar la demora y el consumo de energía; finalmente, se propone un algoritmo genético mejorado de múltiples estrategias (MSI-GA) para resolver el problema de optimización de externalización de tareas anterior, que adapta la secuencia caótica para inicializar la población, considera de manera integral los factores de influencia para optimizar el operador adaptativo e introduce una perturbación gaussiana para mejorar la capacidad de optimización local del algoritmo. Los experimentos de simulación muestran que, en comparación con las estrategias existentes, la estrategia de externalización de tareas propuesta tiene un menor costo de externalización de tareas para diferentes números de tareas y nodos de niebla; además, el mecanismo de reenvío de tareas auxiliares V2V introducido puede reducir la carga de reenvío de los nodos de niebla mediante vehículos cooperativos para reenviar tareas.