Published January 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Secure and failure hybrid delay enabled a lightweight RPC and SHDS schemes in Industry 4.0 aware IIoHT enabled fog computing

Creators

  • 1. Jinnah University for Women
  • 2. Campus Kristiania
  • 3. Shenzhen Institutes of Advanced Technology
  • 4. Charles Sturt University
  • 5. Chinese Academy of Sciences
  • 6. Kristianstad University
  • 7. Shaheed Benazir Bhutto University

Description

These days, the Industrial Internet of Healthcare Things (IIT) enabled applications have been growing progressively in practice. These applications are ubiquitous and run onto the different computing nodes for healthcare goals. The applications have these tasks such as online healthcare monitoring, live heartbeat streaming, and blood pressure monitoring and need a lot of resources for execution. In IIoHT, remote procedure call (RPC) mechanism-based applications have been widely designed with the network and computational delay constraints to run healthcare applications. However, there are many requirements of IIoHT applications such as security, network and computation, and failure efficient RPC with optimizing the quality of services of applications. In this study, the work devised the lightweight RPC mechanism for IIoHT applications and considered the hybrid constraints in the system. The study suggests the secure hybrid delay scheme (SHDS), which schedules all healthcare workloads under their deadlines. For the scheduling problem, the study formulated this problem based on linear integer programming, where all constraints are integer, as shown in the mathematical model. Simulation results show that the proposed SHDS scheme and lightweight RPC outperformed the hybrid for IIoHT applications and minimized 50% delays compared to existing RPC and their schemes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذه الأيام، تنمو التطبيقات التي تدعم الإنترنت الصناعي لأشياء الرعاية الصحية (IIT) بشكل تدريجي في الممارسة العملية. هذه التطبيقات موجودة في كل مكان وتعمل على عقد الحوسبة المختلفة لأهداف الرعاية الصحية. تحتوي التطبيقات على هذه المهام مثل مراقبة الرعاية الصحية عبر الإنترنت، والبث المباشر لنبضات القلب، ومراقبة ضغط الدم وتحتاج إلى الكثير من الموارد للتنفيذ. في IIoHT، تم تصميم التطبيقات القائمة على آلية استدعاء الإجراءات عن بُعد (RPC) على نطاق واسع مع قيود الشبكة والتأخير الحسابي لتشغيل تطبيقات الرعاية الصحية. ومع ذلك، هناك العديد من متطلبات تطبيقات IIoHT مثل الأمان والشبكة والحساب، و RPC الفعال للفشل مع تحسين جودة خدمات التطبيقات. في هذه الدراسة، ابتكر العمل آلية RPC خفيفة الوزن لتطبيقات IIoHT ونظر في القيود الهجينة في النظام. تشير الدراسة إلى نظام التأخير الهجين الآمن (SHDS)، الذي يجدول جميع أعباء عمل الرعاية الصحية ضمن المواعيد النهائية المحددة لها. بالنسبة لمشكلة الجدولة، صاغت الدراسة هذه المشكلة بناءً على برمجة الأعداد الصحيحة الخطية، حيث تكون جميع القيود عددًا صحيحًا، كما هو موضح في النموذج الرياضي. تظهر نتائج المحاكاة أن مخطط SHDS المقترح و RPC خفيف الوزن تفوق على الهجين لتطبيقات IIoHT وقلل من التأخير بنسبة 50 ٪ مقارنة بـ RPC الحالي ومخططاته.

Translated Description (French)

Ces jours-ci, les applications activées par l'Internet industriel des objets de soins de santé (IIT) se sont progressivement développées dans la pratique. Ces applications sont omniprésentes et s'exécutent sur les différents nœuds informatiques à des fins de soins de santé. Les applications ont ces tâches telles que la surveillance des soins de santé en ligne, la diffusion en direct des battements de cœur et la surveillance de la pression artérielle et ont besoin de beaucoup de ressources pour l'exécution. Dans IIoHT, les applications basées sur un mécanisme d'appel de procédure à distance (RPC) ont été largement conçues avec les contraintes de réseau et de délai de calcul pour exécuter les applications de soins de santé. Cependant, il existe de nombreuses exigences des applications IIoHT telles que la sécurité, le réseau et le calcul, et le RPC efficace en cas de défaillance avec l'optimisation de la qualité des services des applications. Dans cette étude, les travaux ont conçu le mécanisme RPC léger pour les applications IIoHT et ont pris en compte les contraintes hybrides dans le système. L'étude suggère le système de délai hybride sécurisé (SHDS), qui planifie toutes les charges de travail de soins de santé dans leurs délais. Pour le problème d'ordonnancement, l'étude a formulé ce problème en se basant sur la programmation linéaire entière, où toutes les contraintes sont entières, comme le montre le modèle mathématique. Les résultats de la simulation montrent que le schéma SHDS proposé et le RPC léger ont surpassé l'hybride pour les applications IIoHT et minimisé les retards de 50% par rapport au RPC existant et à leurs schémas.

Translated Description (Spanish)

En estos días, las aplicaciones habilitadas para el Internet Industrial de las Cosas para el Cuidado de la Salud (IIT) han estado creciendo progresivamente en la práctica. Estas aplicaciones son omnipresentes y se ejecutan en los diferentes nodos informáticos para objetivos de atención médica. Las aplicaciones tienen estas tareas, como el monitoreo de la atención médica en línea, la transmisión de latidos cardíacos en vivo y el monitoreo de la presión arterial, y necesitan muchos recursos para su ejecución. En IIoHT, las aplicaciones basadas en mecanismos de llamada a procedimiento remoto (RPC) se han diseñado ampliamente con la red y las restricciones de retardo computacional para ejecutar aplicaciones de atención médica. Sin embargo, hay muchos requisitos de las aplicaciones IIoHT, como seguridad, red y computación, y RPC eficiente en fallas con la optimización de la calidad de los servicios de las aplicaciones. En este estudio, el trabajo ideó el mecanismo ligero de RPC para aplicaciones de IIoHT y consideró las restricciones híbridas en el sistema. El estudio sugiere el esquema de retraso híbrido seguro (SHDS), que programa todas las cargas de trabajo de atención médica bajo sus plazos. Para el problema de programación, el estudio formuló este problema basado en la programación lineal de enteros, donde todas las restricciones son enteras, como se muestra en el modelo matemático. Los resultados de la simulación muestran que el esquema SHDS propuesto y el RPC ligero superaron al híbrido para las aplicaciones IIoHT y minimizaron los retrasos del 50% en comparación con el RPC existente y sus esquemas.

Files

FULLTEXT01.pdf

Files (285 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:be4893590eb8bdb72c1a43ae9819a3e0
285 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أدى التأخير الهجين الآمن والفشل إلى تمكين مخططات RPC و SHDS خفيفة الوزن في حوسبة الضباب التي تدعم الصناعة 4.0 AWARE IIoHT
Translated title (French)
Un délai hybride sécurisé et défaillant a permis un RPC léger et des schémas SHDS dans l'industrie 4.0 compatible IIoHT a permis le calcul du brouillard
Translated title (Spanish)
El retardo híbrido seguro y de falla permitió un esquema ligero de RPC y SHDS en la computación en niebla habilitada para IIoHT consciente de la Industria 4.0

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3211571882
DOI
10.3934/mbe.2022024

Is supplement to
https://openalex.org/W4385543909 (Other)
https://openalex.org/W3199640442 (Other)
https://openalex.org/W3039320222 (Other)
https://openalex.org/W2803040299 (Other)
https://openalex.org/W2382278803 (Other)
https://openalex.org/W2376695684 (Other)
https://openalex.org/W2350876336 (Other)
https://openalex.org/W2315807364 (Other)
https://openalex.org/W2034075638 (Other)
https://openalex.org/W1898280036 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W2798595081
  • https://openalex.org/W2896098720
  • https://openalex.org/W2920270483
  • https://openalex.org/W2948179309
  • https://openalex.org/W2962367206
  • https://openalex.org/W2965283680
  • https://openalex.org/W2971566984
  • https://openalex.org/W2998660437
  • https://openalex.org/W3006740354
  • https://openalex.org/W3013614913
  • https://openalex.org/W3019099014
  • https://openalex.org/W3042140339
  • https://openalex.org/W3048017065
  • https://openalex.org/W3081222187
  • https://openalex.org/W3081882064
  • https://openalex.org/W3088440219
  • https://openalex.org/W3111598521
  • https://openalex.org/W3122916864
  • https://openalex.org/W3126840699
  • https://openalex.org/W3129848661
  • https://openalex.org/W3132076143
  • https://openalex.org/W3156631970
  • https://openalex.org/W3157500750
  • https://openalex.org/W3172118237
  • https://openalex.org/W3172771640
  • https://openalex.org/W3175061186
  • https://openalex.org/W3183672243
  • https://openalex.org/W3183866186
  • https://openalex.org/W3194056259
  • https://openalex.org/W3204546036
  • https://openalex.org/W3207703817
  • https://openalex.org/W4205924332
  • https://openalex.org/W4233021648
  • https://openalex.org/W4240136968
  • https://openalex.org/W4246020271
  • https://openalex.org/W4251905804