論文の概要: ECORE: Energy-Conscious Optimized Routing for Deep Learning Models at the Edge
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.06011v3
- Date: Tue, 07 Oct 2025 02:54:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-08 15:38:20.881883
- Title: ECORE: Energy-Conscious Optimized Routing for Deep Learning Models at the Edge
- Title(参考訳): ECORE:エッジでのディープラーニングモデルのためのエネルギー環境最適化ルーティング
- Authors: Daghash K. Alqahtani, Maria A. Rodriguez, Muhammad Aamir Cheema, Hamid Rezatofighi, Adel N. Toosi,
- Abstract要約: ECOREは、複数の動的ルーティング戦略を統合するフレームワークである。
ECOREは、物体の特性に基づいてエネルギー効率と検出性能のバランスをとる。
その結果,提案したコンテキスト対応ルーティング手法は,エネルギー消費と遅延をそれぞれ35%,遅延を49%削減できることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.74343318260183
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Edge computing enables data processing closer to the source, significantly reducing latency, an essential requirement for real-time vision-based analytics such as object detection in surveillance and smart city environments. However, these tasks place substantial demands on resource-constrained edge devices, making the joint optimization of energy consumption and detection accuracy critical. To address this challenge, we propose ECORE, a framework that integrates multiple dynamic routing strategies, including a novel estimation-based techniques and an innovative greedy selection algorithm, to direct image processing requests to the most suitable edge device-model pair. ECORE dynamically balances energy efficiency and detection performance based on object characteristics. We evaluate our framework through extensive experiments on real-world datasets, comparing against widely used baseline techniques. The evaluation leverages established object detection models (YOLO, SSD, EfficientDet) and diverse edge platforms, including Jetson Orin Nano, Raspberry Pi 4 and 5, and TPU accelerators. Results demonstrate that our proposed context-aware routing strategies can reduce energy consumption and latency by 35% and 49%, respectively, while incurring only a 2% loss in detection accuracy compared to accuracy-centric methods.
- Abstract(参考訳): エッジコンピューティングは、ソースに近いデータ処理を可能にし、レイテンシを大幅に削減し、監視やスマートシティ環境におけるオブジェクト検出などのリアルタイム視覚ベースの分析に必須の要件である。
しかし、これらのタスクはリソース制約されたエッジデバイスにかなりの要求を課し、エネルギー消費と検出精度の同時最適化が重要となる。
この課題に対処するために,新しい推定手法と革新的なグリーディ選択アルゴリズムを含む,複数の動的ルーティング戦略を統合するフレームワークであるECOREを提案し,画像処理要求を最も適切なエッジデバイスモデルペアに向ける。
ECOREは、物体の特性に基づいて、エネルギー効率と検出性能を動的にバランスさせる。
実世界のデータセットに関する広範な実験を通じて、我々のフレームワークを評価し、広く使われているベースライン技術と比較した。
この評価では、確立されたオブジェクト検出モデル(YOLO、SSD、EfficientDet)と、Jetson Orin Nano、Raspberry Pi 4および5、TPUアクセラレータなど、さまざまなエッジプラットフォームを活用している。
その結果,提案手法は,検出精度を精度中心の手法と比較してわずか2%の損失しか生じず,それぞれ35%,49%の遅延を低減できることがわかった。
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