An Efficient Data-Balancing Cyber-Physical System Paradigm for Quality-of-Service (QoS) Provision over Fog Computing

2021

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app12010246
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Cyber-physical systems (CPSs) have greatly contributed to many applications. A CPS is capable of integrating physical and computational capabilities to interact with individuals through various new modalities. However, there is a need for such a paradigm to focus on the human central nervous system to provide faster data access. This paper introduces the CPS paradigm that consists of CPS enabled human brain monitoring (CPS-HBM) and efficient data-balancing for CPS (EDB-CPS). The CPS-HBM provides architectural support to make an efficient and secure transfer and storage of the sensed data over fog cloud computing. The CPS-HBM consists of four components: physical domain and data processing (PDDP), brain sensor network (BSN), Service-oriented architecture (SOA), and data management domain (DMD). The EDB-CPS module aims to balance data flow for obtaining better throughput and lower hop-to-hop delay. The EDB-CPS accomplishes the goal by employing three processes: A node advertisement (NA), A node selection and recruitment (NSR), and optimal distance determination with mid-point (ODDMP). The processes of the EDB-CPS are performed on the PDDP of the CPS-HBM module. Thus, to determine the validity of EDB-CPS, the paradigm was programmed with C++ and implemented on a network simulator-3 (NS3). Finally, the performance of the proposed EDB-CPS was compared with state-of-the-art methods in terms of hop-to-hop delay and throughput. The proposed EDB-CPS produced better throughput between 443.2–445.2 KB/s and 0.05–0.078 ms hop-to-hop delay.