Летающие мобильные граничные вычисления на базе БПЛА для узлов Интернета вещей в «умном» сельском хозяйстве
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-4-82-88
Аннотация
Летающие мобильные граничные вычисления могут сыграть ключевую роль в области «умного» (интеллектуального) сельского хозяйства. Кроме того, это идеальный выбор благодаря таким важным характеристикам, как возможность работы в удаленных местах, широкий охват территорий, достаточная пропускная способность, а также способность решать проблемы с подключением. Для «умного» сельского хозяйства, оснащенного IoT-устройствами, важно использовать выгрузку данных в режиме реального времени и выполнять удовлетворительные шаги для определенных обстоятельств с помощью мобильных граничных вычислений. Летающие мобильные граничные вычисления ‒ хороший выбор для решения проблем с подключением. В статье предлагается парадигма сотрудничества БПЛА и «мир» IoT в интересах интеллектуального сельского хозяйства путем выгрузки и выполнения вычислительных задач от имени IoT-узлов за счет использования алгоритма динамического программирования и получения удовлетворительного решения задачи оптимизации с ограничениями, а также минимизации задержки для выполнения задач.
Об авторе
А. А. АлзагирРоссия
Алзагир Аббас Али, аспирант кафедры сети связи и передачи данных
Санкт-Петербург, 193232
Список литературы
1. Naqvi S.A.R., Hassan S.A., Pervaiz H., Ni Q. Drone-Aided Communication as a Key Enabler for 5G and Resilient Public Safety Networks // IEEE Communications Magazine. 2018. Vol. 56. Iss. 1. PP. 36–42. DOI:10.1109/MCOM.2017.1700451
2. Zhang M., Su C., Liu Y., Hu M., Zhu Y. Unmanned Aerial Vehicle Route Planning in the Presence of a threat Environment Based on a Virtual Globe Platform // ISPRS International Journal of Geo-Information. 2016. Vol. 5. Iss. 10. P. 184. DOI:10.3390/ijgi5100184
3. Mahmud I., Cho Y.-Z. Adaptive Hello Interval in FANET Routing Protocols for Green UAVs // IEEE Access. 2019. Vol. 7. PP. 63004–63015. DOI:10.1109/ACCESS.2019.2917075
4. Cao X., Yang P., Alzenad M., Xi X., Wu D., Yanikomeroglu H. Airborne Communication Networks: A Survey // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2018. Vol. 36. Iss. 9. PP. 1907–1926. DOI:10.1109/JSAC.2018.2864423
5. Mozaffari M., Saad W., Bennis M., Debbah M. Mobile Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for Energy-Efficient Internet of Things Communications // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2017. Vol. 16. Iss. 11. PP. 7574‒7589. DOI:10.1109/TWC.2017.2751045
6. Alsamhi S.H., Ma O., Ansari M.S., Almalki F.A. Survey on Collaborative Smart Drones and Internet of Things for Improving Smartness of Smart Cities // IEEE Access. 2019. Vol. 7. PP. 128125‒128152. DOI:10.1109/ACCESS.2019.2934998
7. Alsamhi S.H., Ma O., Ansari M.S., Meng Q. Greening Internet of Things for Smart Everythings with a Green-Environment Life: A Survey and Future Prospects. 2018. DOI:10.48550/arXiv.1805.00844
8. Alsamhi S.H., Ma O., Ansari M.S., Gupta S.K. Collaboration of Drone and Internet of Public Safety Things in Smart Cities: An Overview of QoS and Network Performance Optimization // Drones. 2019. Vol. 3. Iss. 1. P. 13. DOI:10.3390/drones3010013
9. Alsamhi S.H., Ma O., Ansari M.S., Almalki F.A. Survey on Collaborative Smart Drones and Internet of Things for Improving Smartness of Smart Cities // IEEE Access. 2019. Vol. 7. PP. 128125‒128152. DOI:10.1109/ACCESS.2019.2934998
10. Menouar H., Guvenc I., Akkaya K., Uluagac A. S., Kadri A., Tuncer A. UAV-Enabled Intelligent Transportation Systems for the Smart City: Applications and Challenges // IEEE Communications Magazine. 2017. Vol. 55. Iss. 3. PP. 22–28. DOI:10.1109/MCOM.2017.1600238CM
11. Motlagh N.H., Taleb T., Arouk O. Low-Altitude Unmanned Aerial Vehicles-Based Internet of Things Services: Comprehensive Survey and Future Perspectives // IEEE Internet Things Journal. 2016. Vol. 3. Iss. 6. PP. 899–922. DOI:10.1109/JIOT.2016.2612119
12. Mohammad M., Saad W., Bennis M., Debbah M. Mobile Internet of Things: Can UAVs Provide an Energy-Efficient Mobile Architecture? // Proceedings of the Global Communications Conference (GLOBECOM, Washington, USA, 04‒08 December 2016). IEEE, 2016. DOI:10.1109/GLOCOM.2016.7841993
13. Chen X., Shi Q., Yang L., Xu J. ThriftyEdge: Resource-Efficient Edge Computing for Intelligent IoT Applications // IEEE Network. 2018. Vol. 32. Iss. 1. PP. 61–65. DOI:10.1109/MNET.2018.1700145
14. Li X., Ma Z., Zheng J., Liu Y., Zhu L., Zhou N. An Effective Edge-Assisted Data Collection Approach for Critical Events in the SDWSN-Based Agricultural Internet of Things // Electronics. 2020. Vol. 9. Iss. 6. P. 907. DOI:10.3390/electronics9060907
15. Alzaghir A., Koucheryavy A. Multi Task Multi-UAV Computation Offloading Enabled Mobile Edge Computing Systems // Proceedings of the 24th International Conference on Distributed Computer and Communication Networks (DCCN, Moscow, Russia, 20–24 September 2021). Communications in Computer and Information Science. Vol. 1552. Cham: Springer, 2021. DOI:10.1007/978-3-030-97110-6_1
16. Shahzad H., Szymanski T.H. A dynamic programming offloading algorithm for mobile cloud computing // Proceedings of the Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE, Vancouver, Canada, 15‒18 May 2016). IEEE, 2016. DOI:10.1109/CCECE.2016.7726790
17. Кучерявый А.Е., Владыко А.Г., Киричек Р.В. Летающие сенсорные сети-новое приложение интернета вещей // IV Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (Санкт-Петербург, Россия, 03‒04 марта 2015). Сборник научных статей. СПб.: СПбГУТ, 2015. С. 17‒22.
18. Вырелкин А.Д., Кучерявый А.Е. Использование беспилотных летательных аппаратов для решения задач «умного города» // Информационные технологии и телекоммуникации. 2017. Т. 5. № 1. С. 105‒113.
19. Алзагир А.А., Кучерявый А.Е. Разгрузка трафика при интеграции БПЛА и граничных вычислительных систем // СПбНТОРЭС: труды ежегодной НТК. 2022. № 1(77). С. 115‒116.
20. Филимонова М.И., Алзагир А.А., Мутханна А.С.А. Разработка методов применения БПЛА для обеспечения устойчивости сетей связи 2030 // СПбНТОРЭС: труды ежегодной НТК. 2020. № 1(75). С. 164‒165.
Рецензия
Для цитирования:
Алзагир А.А. Летающие мобильные граничные вычисления на базе БПЛА для узлов Интернета вещей в «умном» сельском хозяйстве. Труды учебных заведений связи. 2022;8(4):82-88. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-4-82-88
For citation:
Alzaghir A. Flying Fog Mobile Edge Computing Based on UAV-Assisted for IoT Nodes in Smart Agriculture. Proceedings of Telecommunication Universities. 2022;8(4):82-88. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-4-82-88