Robust Trajectory and Offloading for Energy-Efficient UAV Edge Computing in Industrial Internet of Things

计算机科学 稳健性(进化) 计算卸载 能源消耗 利用 计算 分布式计算 概率逻辑 边缘计算 边缘设备 GSM演进的增强数据速率 弹道 数学优化 高效能源利用 实时计算 云计算 人工智能 算法 工程类 生物化学 化学 物理 计算机安全 数学 天文 电气工程 基因 操作系统
作者
Xiao Tang,Hongrui Zhang,Ruonan Zhang,Deyun Zhou,Yan Zhang,Zhu Han
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:20 (1): 38-49 被引量:13
标识
DOI:10.1109/tii.2023.3256375
摘要

Efficient data processing and computation are essential for the Industrial Internet of Things (IIoT) to empower various applications, which can be significantly bottlenecked by the limited energy capacity and computation capability of the IIoT nodes. In this article, we employ an unmanned aerial vehicle (UAV) as an edge server to assist IIoT data processing, while considering the practical issue of UAV jittering. Specifically, we propose a joint design on trajectory and offloading strategies to minimize energy consumption due to local and edge computation, as well as data transmission. We particularly address UAV jittering that induces Gaussian-distributed uncertainties associated with flying waypoints, resulting in probabilistic-form flying speed and data offloading constraints. We exploit the Bernstein-type inequality to reformulate the constraints in deterministic forms and decompose the energy minimization to solve for trajectory and offloading separately within an alternating optimization framework. The subproblems are then tackled with the successive convex approximation technique. Simulation results show that our proposal strictly guarantees robustness under uncertainties and effectively reduces energy consumption as compared with the baselines.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
丘比特应助行7采纳,获得10
刚刚
刚刚
卷毛小狮子完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
亲爱的融完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
Lucas应助sln采纳,获得10
4秒前
取名真烦完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
苏格拉底的嘲笑完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
kx发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
氧泡泡发布了新的文献求助10
7秒前
小丸子发布了新的文献求助10
7秒前
Edward完成签到,获得积分10
7秒前
祝我好运完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Yilinna完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
gjm完成签到,获得积分10
8秒前
旅行者完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
dspan发布了新的文献求助10
10秒前
sci_zt发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
张才豪完成签到,获得积分10
11秒前
111完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
夕颜如玉发布了新的文献求助10
12秒前
赵小熊完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
李佳萌完成签到,获得积分10
12秒前
难过的傲南关注了科研通微信公众号
13秒前
虚幻龙猫完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Effective Learning and Mental Wellbeing 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3974712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3519159
关于积分的说明 11197254
捐赠科研通 3255257
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1797724
邀请新用户注册赠送积分活动 877130
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806132