Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77971
Tipo: Tese
Título: Uma arquitetura baseada em Dew Computing e em Processamento Multi-linguagem para melhoria do desempenho computacional de aplicações móveis
Título em inglês: An architecture based on Dew Computing and Multi-language Processing to improve computational performance of mobile applications
Autor(es): Matos, Filipe Fernandes dos Santos Brasil de
Orientador: Trinta, Fernando Antonio Mota
Coorientador: Rego, Paulo Antonio Leal
Palavras-chave em português: Computação em Orvalho;Multi-Linguagem;Offloading;Computação Móvel;MEC
Palavras-chave em inglês: Dew Computing;Multi-Language;Offloading;Mobile Computing;MEC
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Data do documento: 2024
Citação: MATOS, Filipe Fernandes dos Santos Brasil de. Uma arquitetura baseada em Dew Computing e em Processamento Multi-linguagem para melhoria do desempenho computacional de aplicações móveis. 2024. 154 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: Baixa capacidade de processamento e limitações de energia são restrições comuns enfrentadas pela maioria dos dispositivos móveis ao processar tarefas computacionais. Diversas pesquisas indicam o offloading computacional como uma técnica para enfrentar esse desafio. Nela, dispositivos computacionalmente e/ou energeticamente limitados transferem tarefas para serem executadas em máquinas com maior capacidade, poupando tempo e recursos. Contudo, estudos anteriores mostraram que a adoção de linguagens de programação ineficientes ao executar tais tarefas e a latência da rede impactam negativamente no desempenho do offloading computacional. Esta tese propõe a Arquitetura DADOS (Dew Architecture for Distribution of Offloading Servers), que ataca esses dois problemas incorporando a abordagem multi-linguagem e o paradigma Dew Computing ao offloading computacional. A DADOS ao utilizar a abordagem multi-linguagem, permite a interação entre processos desenvolvidos em diferentes linguagens, o que possibilita a adoção de linguagens mais eficientes nos processos servidores de offloading, acelerando a execução de tarefas e economizando recursos do dispositivo. Além disso, ao usar o paradigma Dew Computing, que reduz a dependência da rede ao permitir que parte dos serviços e dados remotos sejam processados no dispositivo móvel, a DADOS permite trazer os processos de offloading para dentro do dispositivo, mitigando os efeitos negativos da rede. Foram conduzidos experimentos, utilizando dispositivos reais, com o objetivo de validar a versão inicial da arquitetura e avaliar o impacto da abordagem oferecida por ela na execução de tarefas móveis. Os experimentos avaliaram o desempenho de três abordagens (Local, Dew e Cloudlet) em relação a três métricas principais (tempo de resposta, consumo de energia e eficiência) em dois cenários com diferentes níveis de sobrecarga na rede. Os resultados foram promissores para a abordagem proporcionada pela DADOS, a Dew. Comparando apenas as abordagens Dew e Local, observou-se que a primeira foi até 7.2x mais rápida e consumiu até 4.6x menos energia que a última em ambos os cenários. Já entre as abordagens Dew e Cloudlet, a Dew superou a Cloudlet em condições específicas: ao lidar com grandes volumes de dados, a Dew transmitiu até 2.6x menos dados. Em ambientes com alta sobrecarga na rede, a Dew processou tarefas até 4.5x mais rapidamente que a Cloudlet.
Abstract: Low processing power and power limitations are typical constraints faced by most mobile devices when processing computational tasks. Several researches indicate computational offloading as a technique to face this challenge. In it, computationally and/or energetically limited devices transfer tasks to be executed on machines with greater capacity, saving time and resources. However, previous studies have demonstrated that adopting programming languages is inefficient when performing such tasks, and network latency impacts computational offloading performance levels. This thesis proposes the DADOS Architecture (Dew Architecture for Distribution of Offloading Servers), which attacks these two problems by incorporating the multi-language approach and the Dew Computing paradigm into computational offloading. When using the multi-language approach, DADOS allows interaction between processes developed in different languages, which enables the adoption of more efficient languages in offloading server processes, speeding up the execution of tasks and saving device resources. Furthermore, by using the Dew Computing paradigm, which reduces dependence on the network by allowing part of the remote services and data to be processed on the mobile device, DADOS allows bringing offloading processes into the device, mitigating adverse network effects. Experiments were conducted using real devices to validate the initial version of the architecture and evaluate the impact of the approach it offers on the execution of mobile tasks. The experiments evaluated the performance of three approaches (Local, Dew and Cloudlet) against three main metrics (response time, energy consumption, and efficiency) in two scenarios with different levels of overload on the network. The results were promising for the approach provided by DADOS, Dew. Comparing only the Dew and Local approaches, it was observed that the former was up to 7.2x faster and consumed up to 4.6x less energy than the latter in both scenarios. Between the Dew and Cloudlet approaches, Dew outperformed Cloudlet in specific conditions: when dealing with large volumes of data, Dew transmitted up to 2.6x less data. In environments with high network overhead, Dew processed tasks up to 4.5x faster than Cloudlet.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77971
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/8629788499493675
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/8908026219336623
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/6631267110894080
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DCOMP - Teses defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2024_tese_ffsbmatos.pdf3,17 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.