레이지시, 신뢰성, 비용 및 에너지 간의 상관관계를 해독하여 포그 컴퓨팅 기반 IoT 네트워크에서 자원을 제공하기

클라우드의 처리 및 저장 기능을 최종 장치에 더 가깝게 가져오는 포그 컴퓨팅(FC)은 자율 주행, 촉각 및 증강 현실(AR)과 같은 지연에 민감한 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션에 대한 서비스 품질(QoS)을 향상시킵니다. 데이터 패킷의 처리 및 저장을 용이하게 하기 위해 기본 FC 기반 IoT 네트워크(FC-IoTN)에서 포그 노드는 저장 및 처리 자원을 제공받아야 합니다. 기존 자원 제공 솔루션은 주로 지연 민감도와 비용 효율성에 초점을 맞추고 있습니다. 이들은 또한 이러한 포그 노드가 완전히 신뢰할 수 있고 에너지 효율적이라는 가정 하에 작동합니다. 하지만 실제로는 그렇지 않습니다. 포그 노드는 100% 신뢰할 수 없으며, 에너지 효율적이지도 않습니다. 이 연구에서는 지연 민감성 및 비용 효율성과 더불어 신뢰성과 에너지 효율성을 고려한 포그 노드를 위한 새로운 자원 제공 프레임워크를 제안합니다. 우리는 먼저 포그 노드의 실패 및 복구를 모델링하기 위한 분석 프레임워크를 제시하고, 이 모델링을 사용하여 포그 노드에서 자원을 제공하여 그 결과 자원 제공이 비용 및 에너지 소비 측면에서 최적이도록 합니다. 또한 자원 제공 중 지연, 신뢰성, 비용 및 에너지가 미치는 영향을 이해하기 위해 우리는 포그 노드에서 자원 제공 시 이러한 요소 간의 상호작용을 분석하고 해독합니다. 마지막으로 우리는 자원을 제공할 때 신뢰성과 에너지 효율성을 고려하지 않는 시나리오에 대해 우리의 접근 방식의 효율성을 보여줍니다. 시스템의 지연 민감도와 신뢰성에 영향을 주지 않으면서, 우리 프레임워크는 비최적화된 프레임워크에 비해 각각 비용 및 에너지 소비에서 35% 및 37%의 향상을 달성합니다.