HiveMind：面向无人机群的可扩展无服务器协同控制平台
分布式、并行与集群计算
2020-02-05 v1 网络与互联网体系结构
摘要
自主设备群的数量与规模日益增长。对此类设备群的控制主要有两种思路：集中式与分布式控制。集中式平台能获得更高质量的输出，但会导致高网络流量与有限的可扩展性；而去中心化系统更具可扩展性，但不够精细。本工作中我们提出 HiveMind，一个兼具可扩展性与高性能的物联网设备群集中式协同控制平台。HiveMind 将全部资源密集型计算交由集中式集群处理，把轻量且时间关键的操作（如避障）下放至边缘设备以降低网络流量。HiveMind 采用事件驱动的无服务器框架在集群上运行任务，保障边缘设备与无服务器函数的容错性，并处理掉队任务与性能不佳的设备。我们在 16 架可编程无人机群上通过两种场景评估 HiveMind：搜索指定物品与统计区域内不重复人数。我们表明，与完全集中式和完全去中心化平台相比，HiveMind 实现了更优的性能与电池效率，同时能优雅应对负载不均与故障，并允许边缘设备利用集群协同提升其输出质量。
引用
@article{arxiv.2002.01419,
title = {HiveMind: A Scalable and Serverless Coordination Control Platform for UAV Swarms},
author = {Justin Hu and Ariana Bruno and Brian Ritchken and Brendon Jackson and Mateo Espinosa and Aditya Shah and Christina Delimitrou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.01419},
year = {2020}
}