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Game Action Based Power Management for Multiplayer Online Game
Current mobile devices embrace a wide range of functionalities including high speed network support, hardware accelerated 3D graphics, and multimedia capabilities. These capabilities have boosted the interest for enabling multiplayer online games (MOG) support on such devices. However, the lack of similar growth in battery technology limits the usability of these devices for MOGs. In this paper, we present energy conservation techniques for highly interactive MOGs. These are games, such as firstperson shooters, where crisp user interaction is paramount to the overall game experience. Hence, conserving energy while preserving crisp user interaction becomes a critical consideration in this domain. We first present three obvious power management approaches and highlight their limitations. We then discuss two applicationassisted approaches for power management that manage to save power while preserving the required user experience. Our results demonstrate that these applicationassisted approaches are very promising
Data Storage and Dissemination in Pervasive Edge Computing Environments
Nowadays, smart mobile devices generate huge amounts of data in all sorts of gatherings.
Much of that data has localized and ephemeral interest, but can be of great use if shared
among co-located devices. However, mobile devices often experience poor connectivity,
leading to availability issues if application storage and logic are fully delegated to a
remote cloud infrastructure. In turn, the edge computing paradigm pushes computations
and storage beyond the data center, closer to end-user devices where data is generated
and consumed. Hence, enabling the execution of certain components of edge-enabled
systems directly and cooperatively on edge devices.
This thesis focuses on the design and evaluation of resilient and efficient data storage
and dissemination solutions for pervasive edge computing environments, operating with
or without access to the network infrastructure. In line with this dichotomy, our goal can
be divided into two specific scenarios. The first one is related to the absence of network
infrastructure and the provision of a transient data storage and dissemination system
for networks of co-located mobile devices. The second one relates with the existence of
network infrastructure access and the corresponding edge computing capabilities.
First, the thesis presents time-aware reactive storage (TARS), a reactive data storage
and dissemination model with intrinsic time-awareness, that exploits synergies between
the storage substrate and the publish/subscribe paradigm, and allows queries within a
specific time scope. Next, it describes in more detail: i) Thyme, a data storage and dis-
semination system for wireless edge environments, implementing TARS; ii) Parsley, a
flexible and resilient group-based distributed hash table with preemptive peer relocation
and a dynamic data sharding mechanism; and iii) Thyme GardenBed, a framework
for data storage and dissemination across multi-region edge networks, that makes use of
both device-to-device and edge interactions.
The developed solutions present low overheads, while providing adequate response
times for interactive usage and low energy consumption, proving to be practical in a
variety of situations. They also display good load balancing and fault tolerance properties.Resumo
Hoje em dia, os dispositivos móveis inteligentes geram grandes quantidades de dados
em todos os tipos de aglomerações de pessoas. Muitos desses dados têm interesse loca-
lizado e efêmero, mas podem ser de grande utilidade se partilhados entre dispositivos
co-localizados. No entanto, os dispositivos móveis muitas vezes experienciam fraca co-
nectividade, levando a problemas de disponibilidade se o armazenamento e a lógica das
aplicações forem totalmente delegados numa infraestrutura remota na nuvem. Por sua
vez, o paradigma de computação na periferia da rede leva as computações e o armazena-
mento para além dos centros de dados, para mais perto dos dispositivos dos utilizadores
finais onde os dados são gerados e consumidos. Assim, permitindo a execução de certos
componentes de sistemas direta e cooperativamente em dispositivos na periferia da rede.
Esta tese foca-se no desenho e avaliação de soluções resilientes e eficientes para arma-
zenamento e disseminação de dados em ambientes pervasivos de computação na periferia
da rede, operando com ou sem acesso à infraestrutura de rede. Em linha com esta dico-
tomia, o nosso objetivo pode ser dividido em dois cenários específicos. O primeiro está
relacionado com a ausência de infraestrutura de rede e o fornecimento de um sistema
efêmero de armazenamento e disseminação de dados para redes de dispositivos móveis
co-localizados. O segundo diz respeito à existência de acesso à infraestrutura de rede e
aos recursos de computação na periferia da rede correspondentes.
Primeiramente, a tese apresenta armazenamento reativo ciente do tempo (ARCT), um
modelo reativo de armazenamento e disseminação de dados com percepção intrínseca
do tempo, que explora sinergias entre o substrato de armazenamento e o paradigma pu-
blicação/subscrição, e permite consultas num escopo de tempo específico. De seguida,
descreve em mais detalhe: i) Thyme, um sistema de armazenamento e disseminação de
dados para ambientes sem fios na periferia da rede, que implementa ARCT; ii) Pars-
ley, uma tabela de dispersão distribuída flexível e resiliente baseada em grupos, com
realocação preventiva de nós e um mecanismo de particionamento dinâmico de dados; e
iii) Thyme GardenBed, um sistema para armazenamento e disseminação de dados em
redes multi-regionais na periferia da rede, que faz uso de interações entre dispositivos e
com a periferia da rede.
As soluções desenvolvidas apresentam baixos custos, proporcionando tempos de res-
posta adequados para uso interativo e baixo consumo de energia, demonstrando serem
práticas nas mais diversas situações. Estas soluções também exibem boas propriedades de balanceamento de carga e tolerância a faltas