遅延値に基づく車両向けコンテナ型アプリケーションの動的エッジオフローディングの実装と評価

• Item type: Trans(1)
• 公開日: 2022-07-15
• タイトル: 遅延値に基づく車両向けコンテナ型アプリケーションの動的エッジオフローディングの実装と評価
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Implementation and Evaluation of Latency-based Dynamic Edge Offloading of Containerized Applications for Connected Cars
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: [特集号投稿論文] コネクティッドカー, エッジコンピューティング, エッジオフローディング, コンテナ, Kubernetes
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
• 資源タイプ: journal article
• 著者所属: トヨタ自動車株式会社／東京大学
• 著者所属: トヨタ自動車株式会社
• 著者所属: 東京大学
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Toyota Motor Corporation / The University of Tokyo
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Toyota Motor Corporation
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): The University of Tokyo
• 著者名: 古澤, 徹; 阿部, 博; 中尾, 彰宏
• 著者名(英): Toru, Furusawa; Hiroshi, Abe; Akihiro, Nakao
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 車両アプリケーションをサーバで遠隔実行するオフローディングにより車載機の電力消費削減や開発コストの削減が可能になる．多くの車両アプリケーションはサーバの低遅延応答を必要とするが，車載機とクラウド間のモバイル通信遅延が発生するため確実な低遅延応答を実行できない課題がある．MECサービスの登場により，エッジサーバに対してオフローディングを行うことでオフローディングの安定実行が可能になると期待される．しかし，エッジサーバはクラウドと比べて利用可能リソースが限られることから，エッジサーバへのオフローディングは必要最小限に抑えることが望ましい．本研究では，車両向けコンテナ型アプリケーションのオフローディング先を，車載機と各サーバ間の応答時間に基づき車載機，エッジサーバ，クラウドの中から動的に切り替えるフレームワークを提案する．クラウドの応答時間の平均値が一定の閾値を下回る間はクラウドが，閾値を上回る間はエッジサーバがオフローディング先として動的に選定されることで，要求される低遅延応答を安定実行しつつエッジサーバの利用を最小限に抑えることが可能になる．Kubernetesとコンテナ仮想化技術を用いて本フレームワークを実装する．100ミリ秒以内の応答が求められるアプリケーションの動的オフローディング実験を行い，従来手法と比べてオフローディング処理のエラー率が最大91%削減されることを確認する．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Offloading, which is the remote execution of in-vehicle applications on a server, is expected to reduce power consumption and development costs of in-vehicle devices. Many in-vehicle applications require low-latency response from the server, but the mobile communication delay between the in-vehicle device and the cloud makes it impossible to perform reliable low-latency response. With the advent of MEC services, it is expected that offloading to edge servers will enable stable execution of offloading. However, offloading to the edge server should be kept to a minimum, since the edge server has limited resources available compared to the cloud. In this paper, we propose a framework that selects the offload target of containerized applications for vehicles among the in-vehicle device, edge servers, and cloud servers. The cloud server is selected as the offload destination while the average response timeof the cloud server is below a certain threshold, and the edge server is selected in other cases. This framework is implemented using Kubernetes and container virtualization technology. Experiments for offloading applications that require response within 100 ms show that our framework reduces the error rate of offload response time by up to 91% compared to the conventional method.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA12894091
• 書誌情報: 情報処理学会論文誌デジタルプラクティス（TDP）; 巻 3, 号 3, p. 32-43, 発行日 2022-07-15
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2435-6484
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会