No/VOL: 09/2023 Page no. 135
Authors: Ashwini Jayadeyan , Ida Md-Isa , Mohd-Riduan Ahmad , Norasida Rasidi , Nur Mohd-Shaari-Azyze :
Title: Energooszczędna architektura sieci dla rozwoju inteligentnych miast
Abstract: Rosnąca liczba obiektów podłączonych do Internetu w wyniku ewolucji rozwoju inteligentnych miast i ogromne ilości danych w przyszłych sieciach 6G z ekstensywnym przetwarzaniem wytworzyły ogromne ilości danych, które trzeba przetworzyć. To obciąży konwencjonalne chmury do przetwarzania danych, oprócz obniżenia jakości usług z powodu dużych opóźnień. Również wzrost wolumenu danych spowodował wzrost zużycia energii przez sieci transportowe i chmurę. Dlatego w celu przezwyciężenia ograniczeń chmury wprowadzono obliczenia mgły. W badaniu tym zaproponowano nową architekturę mgły obliczeniowej dla aplikacji Internet-of-Things (IoT) w oparciu o sieć dostępu bezprzewodowego wykorzystującą technologię WiFi. Opracowano nowy model matematyczny w celu optymalizacji liczby i lokalizacji serwerów mgły w sieci dostępowej, aby zminimalizować zużycie energii przez sprzęt sieciowy i przetwarzający w warstwie dostępowej. Jest to korzystne dla rozwoju inteligentnych miast, które przyczyniają się do realizacji Agendy na rzecz celów zrównoważonego rozwoju 2030 (SDG) w ramach celu 7. Model programowania liniowego mieszanych liczb całkowitych (MILP) z wykorzystaniem oprogramowania AMPL z solverem CPLEX jest wykorzystywany do modelowania energooszczędnej architektury przetwarzania mgły z uwzględnieniem dwanaście miejsc turystycznych w Melace jako studium przypadku. Wyniki pokazują, że proponowane zoptymalizowane podejście (OA) zapewnia 52,6% oszczędności energii, ponieważ w sieci wykorzystywana jest niewielka liczba serwerów mgły i urządzeń sieciowych w porównaniu z podejściem niezoptymalizowanym (NOA). Poza tym oszczędność energii wzrosła do 81,1%, gdy w sieci uwzględniono wysoką wydajność serwerów przetwarzających. Oprócz tego wyniki pokazują również, że zwiększenie zapotrzebowania na ruch przez każdego użytkownika nie daje znaczącego przyrostu energii, biorąc pod uwagę serwer mgły o dużej mocy obliczeniowej w sieci.
Key words: Obliczenia mgły, efektywność energetyczna, Internet rzeczy, sieć bezprzewodowa, technologia WiFi