面向Web AR的云与边缘协同计算系统的研究与实现
发布时间：2021-03-05 21:15
Web AR作为增强现实领域的一种普适化、轻量级的解决方案,具有广阔的应用前景,然而在实际应用中仍面临很大的挑战。Web浏览器受限于其计算力难以满足AR本身计算和数据密集型的要求,而中心化的云计算数据中心距离用户的物理距离和网络距离都太远,难以在平衡成本的情况下满足Web AR对延迟和带宽的要求,造成了不好的用户体验。边缘计算作为一项云计算的补充技术,利用靠近数据源的边缘计算资源来完成计算与存储,使得在服务响应延迟、带宽供给方面都要优于传统中心化的云计算。本文基于课题组的增强现实服务平台,在云计算的基础上引入边缘计算,提供给客户面向广告营销、商业推广等需求的Web AR解决方案。本论文的研究工作分为两个方面。一方面针对Web AR核心计算需求,结合相关计算机视觉算法,在边缘节点及用户浏览器上详细设计实现了部分图像计算任务,提出了一种将目标检测与光流法结合的实时追踪算法,完成了计算量大、实时性要求高的Web AR任务的下沉。另一方面,面对引入边缘计算带来的一些问题,基于Kubernetes编排架构,实现了边缘服务的部署与编排和云端对边缘节点的管理。最后,设计了相关实验,验证了Web AR...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４?ＴＢＳ浏览器架构??不过随着行业巨头苹果和谷歌开始关注ＡＲ领域，推出了移动ＡＲ?ＳＤＫ??
Ｌ?：?．?＝＝?＝」通信层??图１－５?Ｃｌｏｕｄｌｅｔ整体架构图??如图１－５所不，由于Ｃｌｏｕｄｌｅｔ的核心虚拟化解决方案完全依托了?ＯｐｅｎＳｔａｃｋ，??所以提供的包括资源发现、资源配给、资源切换在内的所有对移动性的支持特性??都是围绕着虚拟机ＶＭ来实现的。所以从另一个角度来讲，Ｃｌｏｕｄｌｅｔ是将原来集??中部署在数据中心中的云计算平台搬到了靠近用户端的边缘侧。虽然己经比传统??的云计算模式有了很大增强，能够为移动设备更好地提供丰富、优质的计算和存??储资源，不过Ｃｌｏｕｄｌｅｔ更加侧重于提供基础设施的功能上的多样性，所以还是没??有考虑到类似ＡＲ场景下的优化问题。??（３）移动边缘计算（Ｍｏｂｉｌｅ?Ｅｄｇｅ?Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）??随着５Ｇ的出现，移动边缘计算［１６１是当今研究界的热门话题，也是５Ｇ发展??的关键技术和大规模物联网应用的新编程范例［１７］。除了满足用户的基本访问需??求以外，５Ｇ基站还可以处理用户的部分计算任务。ＭＥＣ服务器的引入，以及??５Ｇ在高带宽，低延迟与可扩展性方面的优势，都可以在大大减少云网络的拥塞??的同时，为用户带来高质量的服务和用户体验。欧洲电信标准协会ＥＴＳＩ己经提??出了对移动边缘计算术语的标准化［１８］
或者两者的共同运动所产生的。??从本质上来说，光流就是在运动的世界中能明显感受得到的视觉运动，通过??不同目标的运动速度判断它们的距离。如图２－１展示了像素点的移动情况，／／中??的像素点（Ｘ，＞〇在／中的移动到了（ｘ?＋?ｗ，?ｙ?的位置，偏移量为（ｗ，Ｖ）。??位移?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ?＝?｛ｕ，?Ｖ）??（ｘ＾ｕ．ｙ－ｂｖ）??Ｈ（ｘｙ?ｙ）?／｛ｘ，?ｙ）??图２－１光流法中像素点的移动??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于增强现实技术潜在发展方向的思考[J]. 乔秀全,任沛,商彦磊. 中兴通讯技术. 2017(06)
[2]基于openstack云平台的docker应用[J]. 张忠琳,黄炳良. 软件. 2014(11)
本文编号：3065876
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４?ＴＢＳ浏览器架构??不过随着行业巨头苹果和谷歌开始关注ＡＲ领域，推出了移动ＡＲ?ＳＤＫ??
Ｌ?：?．?＝＝?＝」通信层??图１－５?Ｃｌｏｕｄｌｅｔ整体架构图??如图１－５所不，由于Ｃｌｏｕｄｌｅｔ的核心虚拟化解决方案完全依托了?ＯｐｅｎＳｔａｃｋ，??所以提供的包括资源发现、资源配给、资源切换在内的所有对移动性的支持特性??都是围绕着虚拟机ＶＭ来实现的。所以从另一个角度来讲，Ｃｌｏｕｄｌｅｔ是将原来集??中部署在数据中心中的云计算平台搬到了靠近用户端的边缘侧。虽然己经比传统??的云计算模式有了很大增强，能够为移动设备更好地提供丰富、优质的计算和存??储资源，不过Ｃｌｏｕｄｌｅｔ更加侧重于提供基础设施的功能上的多样性，所以还是没??有考虑到类似ＡＲ场景下的优化问题。??（３）移动边缘计算（Ｍｏｂｉｌｅ?Ｅｄｇｅ?Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）??随着５Ｇ的出现，移动边缘计算［１６１是当今研究界的热门话题，也是５Ｇ发展??的关键技术和大规模物联网应用的新编程范例［１７］。除了满足用户的基本访问需??求以外，５Ｇ基站还可以处理用户的部分计算任务。ＭＥＣ服务器的引入，以及??５Ｇ在高带宽，低延迟与可扩展性方面的优势，都可以在大大减少云网络的拥塞??的同时，为用户带来高质量的服务和用户体验。欧洲电信标准协会ＥＴＳＩ己经提??出了对移动边缘计算术语的标准化［１８］
或者两者的共同运动所产生的。??从本质上来说，光流就是在运动的世界中能明显感受得到的视觉运动，通过??不同目标的运动速度判断它们的距离。如图２－１展示了像素点的移动情况，／／中??的像素点（Ｘ，＞〇在／中的移动到了（ｘ?＋?ｗ，?ｙ?的位置，偏移量为（ｗ，Ｖ）。??位移?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ?＝?｛ｕ，?Ｖ）??（ｘ＾ｕ．ｙ－ｂｖ）??Ｈ（ｘｙ?ｙ）?／｛ｘ，?ｙ）??图２－１光流法中像素点的移动??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于增强现实技术潜在发展方向的思考[J]. 乔秀全,任沛,商彦磊. 中兴通讯技术. 2017(06)
[2]基于openstack云平台的docker应用[J]. 张忠琳,黄炳良. 软件. 2014(11)
本文编号：3065876
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