物联网边缘云网络中用于交通领域的绿色、可持续且节能的系统

《Scientific Reports》：Green, Sustainable, and Energy-Efficient System for Transportation Applications in IoT Edge-Cloud Networks

　　

摘要

近年来，可持续性和绿色计算的理念受到了广泛关注，尤其是在智能城市及其各类交通应用领域。其核心目标是将交通系统从以燃料为驱动的方式转变为电动替代方案，从而降低整体二氧化碳排放量。基于这一目标，本文提出了一种适用于物联网边缘云网络中的绿色、可持续且高效能的交通系统。该系统的设计旨在为智能城市中的可持续绿色交通提供支持，能够处理各种与交通相关的任务，包括能耗监测、交通及物体检测以及最优路线规划，同时充分利用绿色边缘云网络的优势。为提升系统性能，我们提出了一种基于最小割方案的工作负载划分方法，将任务分为物联网本地处理、边缘处理和云端处理三类。这种划分方式有助于减少计算能耗并降低二氧化碳排放，进而营造更加环保的环境。此外，我们还设计了高效能应用划分与任务调度方案（EAPTS），能够高效地在不同节点之间分配和调度任务。为验证该系统的有效性，我们基于奥斯陆的公共交通场景建立了测试环境，使用了相关数据集的训练数据，并开发了用于模拟绿色可持续交通环境的仿真工具。仿真结果表明，所提出的系统确实能够有效降低所有操作任务的二氧化碳排放量、能耗以及执行时间。