Joint Online Optimization of Data Sampling Rate and Preprocessing Mode for Edge–Cloud Collaboration-Enabled Industrial IoT
Notice bibliographique
Résumé
Edge–cloud collaboration is critical in the Industrial Internet of Things (IIoT) for serving computation-intensive tasks (e.g., bearing fault monitoring) that require low-response delay, low energy consumption, and high processing accuracy. In this article, an energy-efficient resource management framework for IIoT with closed-loop control on end devices, edge servers, and cloud center is studied. In the considered model, each edge server aggregates the data collected by industrial sensors (i.e., end devices) and forms computation tasks for corresponding data analysis. In order to minimize the system-wide energy consumption, while maintaining a guaranteed service delay and a satisfied data processing accuracy for each IIoT application, a joint optimization of: 1) sensors’ sampling rate adaption; 2) edge servers’ preprocessing mode selection; and 3) edge–cloud communication and computing resource allocation is formulated. Further taking into account the time-varying channel conditions and randomness of data arrivals, we propose a low-complexity online algorithm, which solves the problem in a dynamic manner. Particularly, the Lyapunov optimization method is first utilized to decompose the long-term problem into a series of instant ones [mixed-integer nonlinear programming (MINLP) problems], and then a Markov approximation algorithm is applied to solve such instant problems to near optimum with the consideration of future impacts. Performance analyses and simulation results show that the proposed algorithm is feasible under long-term service satisfaction constraints, and its energy consumption and service delay are approximately 20% and 28% lower than those of the benchmark schemes, respectively.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».