Pruning Edge Research with Latency Shears

Edge computing has gained attention from both academia and industry by pursuing two significant challenges: 1) moving latency critical services closer to the users, 2) saving network bandwidth by aggregating large flows before sending them to the cloud. While the rationale appeared sound at its inception almost a decade ago, several current trends are impacting it. Clouds have spread geographically reducing end-user latency, mobile phones? computing capabilities are improving, and network bandwidth at the core keeps increasing. In this paper, we scrutinize edge computing, examining its outlook and future in the context of these trends. We perform extensive client-to-cloud measurements using RIPE Atlas, and show that latency reduction as motivation for edge is not as persuasive as once believed; for most applications the cloud is already 'close enough' for majority of the world's population. This implies that edge computing may only be applicable for certain application niches, as opposed to a general-purpose solution.Peer reviewe

Discovering Communities for Microgrids with Spatial-Temporal Net Energy

Smart grid has integrated an increasing number of distributed energy resources to improve the efficiency and flexibility of power generation and consumption as well as the resilience of the power grid. The energy consumers on the power grid, e.g., households, equipped with distributed energy resources can be considered as “microgrids” that both generate and consume electricity. In this paper, we study the energy community discovery problems which identify energy communities for the microgrids to facilitate energy management, e.g., load balancing, energy sharing and trading on the grid. Specifically, we present efficient algorithms to discover such communities of microgrids considering both their geo-locations and net energy (NE) over any period. Finally, we experimentally validate the performance of the algorithms using both synthetic and real datasets

Assessing and augmenting SCADA cyber security: a survey of techniques

SCADA systems monitor and control critical infrastructures of national importance such as power generation and distribution, water supply, transportation networks, and manufacturing facilities. The pervasiveness, miniaturisations and declining costs of internet connectivity have transformed these systems from strictly isolated to highly interconnected networks. The connectivity provides immense benefits such as reliability, scalability and remote connectivity, but at the same time exposes an otherwise isolated and secure system, to global cyber security threats. This inevitable transformation to highly connected systems thus necessitates effective security safeguards to be in place as any compromise or downtime of SCADA systems can have severe economic, safety and security ramifications. One way to ensure vital asset protection is to adopt a viewpoint similar to an attacker to determine weaknesses and loopholes in defences. Such mind sets help to identify and fix potential breaches before their exploitation. This paper surveys tools and techniques to uncover SCADA system vulnerabilities. A comprehensive review of the selected approaches is provided along with their applicability

Spectrally-efficient cooperative video delivery in 5G Heterogeneous wireless networks

Heterogeneous cellular networks (HetNets), even in 5G systems, are plagued by the problem of intra cell interference, i.e., a strong interfering transmission from a macro BS (MBS) interferes at all the users associated to the several small cells of the HetNet. This phenomenon may significantly reduce the spectral efficiency. With the dominating presence of bandwidth-hungry video in cellular systems, making the most out of the available spectrum resources is critical for the mobile operators. In this paper, we present a cooperative protocol that can ensure spectral efficient delivery of high quality video in HetNets. The key characteristic is that the transmitted information from a small cell base station is decoded at several users in the small cell when the MBS also transmits. The users that decode act subsequently as relays to the final user. Our novel protocol is supported by a new optimization framework for resource allocation in the HetNet and rate allocation at the video source. Performance results indicate that the presence of users, a previously unexploited dimension in HetNets, offers significant SE gains. © 2016 IEEE

Backhaul relaxation through caching

In this chapter the idea of content centric mobile wireless networks introduced as a solution to the traffic expansion problem faced by MNOs. We denoted the essential role that in-network caching plays in the transition from our current host centric to the content centric networking paradigm and we presented the metrics required to define the performance of such caching mechanisms. A comprehensive study on the content placement problem in the heterogeneous cellular networks has been presented while some of the most promising methods has been described in detail. The content placement problem is investigated from different objectives. QoS, backhaul relaxation through caching and energy consumption were the main aspects that we aimed to address in this chapter. These principles has been mainly investigated for the case of video content delivery due to its prominent role in the future mobile wireless traffic. © The Institution of Engineering and Technology 2017

MAC layer performance of the IEEE 802.15.7 visible light communication standard

Due to copyright restrictions, the access to the full text of this article is only available via subscription.Visible light communications (VLC) is a high-speed wireless communication technology that has recently emerged. VLC uses the illumination infrastructure to meet broadband needs of bandwidth-hungry devices. Its high data rate, immunity to electromagnetic interference, ability to operate in an unlicensed band and high reuse factor position VLC as a strong alternative to existing communication technologies. The physical and medium access control (MAC) layers of VLC have been standardised in IEEE 802.15.7. Yet, theoretical performance bounds of the MAC layer have not been explored in detail so far. In this paper, we derive Markov-based performance bounds for the MAC layer of IEEE 802.15.7. We provide a thorough study of throughput, delay, power consumption, collision probability, transmission probability, access probability and packet discard probability using analytical analysis and simulations.Istanbul Development Agenc

A heuristic approach for overlay content-caching network design in 5G wireless networks

With a wide variety of mobile applications and social networks, there is a growing demand for anytime, anywhere access to high quality video and other multimedia content. Fifth generation wireless networks are aiming to keep up with user demands by incorporating new spectrum bands at high frequencies, which results in shrinking of cell sizes and eventually leads to small cells. Dense deployment of small cells and base stations open up new opportunities for faster and energy-efficient access to content. Content caching at small cell base stations, for the purpose of reducing delay, has been studied in several previous works. In our previous work, we used Integer Linear Programming (ILP) models to show that content caching can also reduce energy consumption of User Equipment (UE). In particular, selecting a subset of small cell base stations to cache the content, reduces uplink energy budget, cuts down caching energy budget and simplifies management of distributed caches. Yet, ILP based methods are powerful for obtaining benchmark results but they are computationally intensive for large size problems. In this paper, we propose a particle swarm optimization (PSO) based scheme to deploy an overlay small cell content-caching network with the aim of reducing UE energy consumption. We show that PSO is computationally efficient while it slightly increases energy consumption with respect to the ILP-based methods. © 2016 IEEE

KONYA-KARAPINAR KARA KUMULU AĞAÇLANDIRMALARINDA KULLANILAN ALTI AĞAÇ TÜRÜNÜN BOZKIR YETİŞME ORTAMINA UYUMU KONUSUNDA BİR DEĞERLENDİRME

Karapınar (Sultaniye) Konya -Ereğli arasında yer almaktadır. Karapınar yaylaları batıdan doğuya doğru; kuzeyde Üzecek Dağı sırtları, Sultaniye Ovası ve Karaca Dağ, güneyde Hotamış Ovası (eski bataklık), Hasanoba Dağı, Osmancık Dağı, Meke Dağı, Acıtuz Mekesi ve Küçük Meke Dağı ile çevrilidir. Meke Dağı ile Karaca Dağ volkanik kütleler olup; andazit, porfirit, bazalt, dolorit ve volkanik tüfler ile aglomeralardan oluşmuştur. Güneydeki Hasanoba ve Osmancık mermerlerden oluşmuştur. Bu mermerler Bolkar Dağlarının mermerlerinin devamıdır. Kuzeydeki ve güneydeki sırtlar karasal (kireçli) pliosen materyalleridir. Ovayı oluşturan alüviyal arazi Pleistosen (Quaterner) göl ve akarsu tortullarından oluşmuştur. Eski iç gölün batıdaki kalıntısı Hotamış Gölü, doğudaki kalıntısı ise Ereğli’nin çevresindeki Akgöl sazlıklarıdır. Göl tortulları killi ve kireçli materyaller olup, göl kuruduktan sonra topraklaşmışlardır. Đklimin kuraklığından dolayı bölgede orman yetişememiş, bozkır bitkileri araziyi kaplamıştır. Bu sebeple düzlük arazi uzun süre otlak olarak kullanılmış ve özellikle koyunculuk yapılmıştır. Aşırı otlatma ile bitki örtüsünün tahrip edildiği yerlerde toprağın ince bölümü (kil ve toz) taşınmıştır. Geriye kalan kum bölümü de rüzgâr ile kısa mesafelerde taşınarak araziyi geniş bir kara kumuluna dönüştürmüştür. Giderek gelişen kara kumulu 1956 yılından itibaren Karapınar yerleşim alanını etkilemeğe başlamıştır. Özellikle Mart 1962’de hızı 110 km/saate ulaşan rüzgâr çok şiddetli bir kum fırtınasına sebep olmuş ve zarar vermiştir. Bu olay üzerine gerekli incelemeler yapılmış ve 1963 yılında kumul önleme çalışmalarına başlanmıştır (Toprak Su Konya Bölge Müdürlüğü (VI), Rüzgâr Erozyonu Plan ve Tatbikat Grubu Başmühendisliği). Daha sonra kurulan “Atış Alanı” askerî tesislerinin çevresinde de rüzgâr erozyonunu önleyici ağaçlandırmalar yapılmıştır. Rüzgâr Erozyonu Plan ve Tatbikat Grubu Başmühendisliğinin çalışmaları 1972’de bitirilmiş ve kumulun ilerlemesi durdurulmuştur. Askerî alandaki ağaçlandırma çalışmaları 2000’li yıllarda da devam ettirilmiştir. Yapılan ağaçlandırmalarda orman ağaçlarından; Kara Servi (Cupressus sempervirens var. horizontalis ile var. pyramidalis L.), Karaçam (Pinus nigra Arnold.), Sedir (Cedrus libani a. Rich.), Salkım Ağacı (Robinia pseudoacacia L.), Kuş Đğdesi (Eleagnus angustifolia L.), Yabani Badem (Amygdalus communis L.) yaygın olarak kullanılmıştır. Bu ağaç türlerinin tohumları bozkıra yakın yörelerdeki ormanlardan ve ağaçlardan alınmıştır. Bu türler bozkır ikliminin soğuk kışları ile erken ve geç don olaylarına dayanmışlardır. Dikilen fidanlar sulanmıştır. Yüzeydeki kumul tabakasının altında killi balçık türünde göl tortulu bulunmaktadır. Sulanan fidanlar hızlı büyümüşlerdir. Ancak kökleri killi materyalde yeterli derinliğe ulaşamamıştır. Sulamanın devam ettirildiği askerî alanda 1969 yılında dikilmiş olan karaçamlardan boyları 17 m’ye ulaşanlar şiddetli rüzgâr etkisi ile devrilmişlerdir. Sulamanın devam ettirilmediği ağaçlandırma alanlarında ise ağaçların boyları 10-11 m’ye kadar ulaşmış olup, bunlar devrilmemiştir. Son yıllarda artan sıcaklığa bağlı olarak buharlaşma ve kuraklık artmıştır. Özellikle yaz kuraklığı ağaçların gelişmesini olumsuz etkilemeğe başlamıştır. Ağaçlandırma alanlarında yaşama oranlarının yaşa göre az da olsa düşmesi kök/gövde (ibre ve yaprak kütlesi) arasındaki dengenin kuraklık artışı ile bozulduğunu işaret etmektedir. Özellikle sedir ağaçlarındaki kurumalar dikkat çekicidir. Kuraklık yetişme ortamının ekolojik hassasiyetini arttırmıştır. Bozkırda ısınma ve kuraklaşma süreci orman, otlak ve tarım topraklarının daha erken kurumalarına sebep olmaktadır. Sığ köklü olan tarım bitkileri kuru rüzgârlardan daha fazla etkilenmektedirler. Daha fazla sulama suyu kullanılmaktadır. Kuru rüzgârların toprağı kurutucu etkilerini azaltmak ve toprağın ince bölümünün taşınmasını önlemek için rüzgâr perdeleri tesis etmek ve ağaçlandırmalar yapmak gerekmektedir. Derin toprak işlemesi orman ağaçlarının kök sistemlerinin gelişmesini ve kuraklıktan daha az etkilenmelerini sağlar. Karapınar kumul ağaçlandırmalarında arazide yeteri kadar bilgi birikimi sağlanmıştır. Bu çalışmada kumul ağaçlandırmaları ölçülmüş, arazideki bilgi birikimi sayısallaştırılmış ve değerlendirilip, yeni ağaçlandırmalarda kullanılmak üzere sunulmuştur