Real-time Cloudlet PaaS for GreenIoT : Design of a scalable server PaaS and a GreenIoT application

• Main Author: Li, Hengsha
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) 2018
• Subjects: IoT; Cloud Computing; Edge Computing; Cloudlet PaaS; Computer and Information Sciences; Data- och informationsvetenskap
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-239004

Cloudlet is a recent topic that has attained much interest in network system research. It can be characterized as a PaaS (Platform as a Service) layer that allows mobile clients to execute their code in the cloud. Cloudlet can be seen as a layer at the edge of the communication network.In this thesis, we present a cloudlet architecture design which includes cloudlet code as a part of client application itself. We first provide an overview of related work and describe existing challenges which need to be addressed. Next, we present an overview design for a cloudlet-based implementation. Finally, we present the cloudlet architecture including a prototype of both client application and cloudlet server. For the prototype of a CO2 data visualization application, we focus on how to format the functions in client side, how to schedule cloudlet PaaS in the server, and how to make the server scalable. Finally, we conclude with a performance evaluation.Cloudlet technology is likely to be widely applied in IoT projects, such as data visualization of air quality and water quality, for fan control and traffic steering, or other use cases. Compared to the traditional centralized cloud architecture, cloudlet has high responsiveness, flexibility and scalability. === Cloudlet är en ny teknik som har fått stort intresse inom nätverksforskning. Tekniken kan beskrivas som en PaaS-plattform (Platform as a Service) som tillåter mobila klienter att exekvera sin kod i molnet. Cloudlet kan ses som ett lager i kanten av kommunikationsnätet.I denna rapport presenteras en cloudlet-baserad arkitektur som inkluderar cloudlet-kod som en del av själva tillämpning på klient-sidan. Vi ger först en översikt av relaterat arbete inom området och beskriver existerande utmaningar som behöver adresseras. Därefter presenterar vi en övergripande design för en cloudlet-baserad implementering. Slutligen presenterar vi cloudlet-arkitekturen, inklusive en prototypimplementation av både klient-tillämpning och cloudlet-server. I vår prototyp av en datavisualiseringstillämpning för CO2, fokuserar vi på hur man formaterar funktionerna på klientsidan, hur man schemalägger cloudlet-PaaS på serversidan, samt hur servern kan göras skalbar. Rapporten avslutas med en prestandautvärdering.Cloudlet-tekniken bedöms i stor utsträckning att användas i IoT-projekt, såsom datavisualisering av luftkvalitet och vattenkvalitet, fläktstyrning och trafikstyrning eller andra användningsområden. Jämfört med den traditionella centraliserade molnarkitekturen har cloudlet hög respons, flexibilitet och skalbarhet.