PHOENIX: Revisiting Cloudlet Development with Recycled Phones.

Kuupäev

2024

Ajakirja pealkiri

Ajakirja ISSN

Köite pealkiri

Kirjastaja

Tartu Ülikool

Abstrakt

This work revisits the idea of re-purposing e-waste (aka old electronics) into cloudlets that can be used as general computing units for several applications, including edge computing, the Internet of Things (IoT), and pervasive computing applications. While the idea has been around for over a decade, the continuous evolution of personal electronics makes it difficult to keep up to date with general guidelines and principles for re-purposing. As a result, we investigate the latest developments in this topic and provide newer insights for recycling deprecated electronics using modern tools and frameworks. To do this, four Nexus 5 phones are adapted with PostmarketOS, a Linux-based mobile OS, and subjected to benchmark tests alongside a Raspberry Pi 4 and a laptop. Results indicate lower performance metrics in mobile phones, accompanied by substantial heat generation during intensive tasks. The study delves into the advantages, disadvantages, and techniques for optimization, including load balancing, task scheduling, parallel computing, cloud offloading, and energy-aware algorithms. Potential applications are explored, emphasizing community empowerment, low-cost microclouds, and disaster response. While mobile phone-based cloudlets show promise, the challenges and limitations must be addressed. The study underscores the environmental benefits of repurposing mobile phones and proposes sustainable practices, including the removal of batteries for a reduced carbon footprint. The thesis also advocates for the educational empowerment of underprivileged students through accessible technologies, highlighting the potential societal impact of this innovative approach to edge computing.

Kirjeldus

See töö käsitleb uuesti ideed e-jäätmete (vana elektroonika) taaskasutamist pilvekomplektides, mida saab kasutada üldiste arvutusüksustena mitme rakenduse jaoks. Selle alla kuuluvad äärearvutid, asjade internet (IoT) ja erinevad andmetöötlusrakendused. Kuigi idee on kasutusel juba üle kümne aasta, raskendab isikliku elektroonika pidev areng üldotstarbeliste juhiste ja põhimõtete kaasaegsena hoidmist. Tulemusena uurime selle teema kaasaegsemaid arenguid ja edastame uuemaid teadmisi aegunud elektroonika ringlussevõtuks, kasutades moodsaid saadaval olevaid tööriistu ja raamistikke. Töö eesmärgi saavutamiseks kohandatakse neli Nexus 5 telefoni Linuxi-põhise mobiilse OS-i PostmarketOS-iga ning neile tehakse võrdlustestid koos Raspberry Pi 4 ja sülearvutiga. Tulemused näitavad mobiiltelefonide madalamaid jõudlusnäitajaid, millega kaasneb intensiivsete ülesannete läbiviimise ajal märkimisväärne soojenemine. Uuringus käsitletakse optimeerimise eeliseid, puudusi ja tehnikaid: sealhulgas koormuse tasakaalustamist, ülesannete ajastamist, paralleelset andmetöötlust, pilve laadimist ja energiateadlikke algoritme. Uuritakse potentsiaalseid rakendusi, rõhutades kogukonna võimaluste arendamist, odavaid mikropilvesid ja katastroofidele reageerimist. Kuigi mobiiltelefonipõhised pilvekomplektid on paljulubavad, tuleb nendes esinevate väljakutsete ja piirangutega tegeleda. Uurimus rõhutab mobiiltelefonide taaskasutamise keskkonnakasu ja pakub välja säästvaid tavasid, sealhulgas akude eemaldamist süsiniku jalajälje vähendamiseks. Lõputöö pooldab ka ebasoodsas olukorras olevate õpilaste hariduse suurendamist juurdepääsetavate tehnoloogiate kaudu, tuues esile võimaliku ühiskondliku mõju selle servtöötluse uuendusliku lähenemise kaudu.

Märksõnad

E-waste, Microcloud, Cloudlets, Mobile cloud computing, Edge computing, Environmental and social benefits

Viide