Split learning (SL) addresses the limitation of running deep learning inference directly on low-power edge/IoT nodes, in which it executes part of the inference process on the sensor and offloading the remainder to a companion device. Despite its promise, the inference latency of SL on constrained hardware under realistic low-power wireless protocols remains unexplored. This paper presents the first experimental latency benchmark of TinyML-based SL on ESP32-S3 boards, comparing four wireless communication protocol solutions (UDP, TCP, ESP-NOW, BLE). We also analyze the impact of the choice of different split points across different models (MobileNet-V2 and ResNet50) in terms of communication and computation overhead as a way to minimize the end-to-end inference latency. We propose a Beam Search-based algorithm for split point optimization that minimizes end-to-end latency, and compare it with other methods, including Greedy Search, First-Fit, Random-Fit, and Brute Force. ESP-NOW achieves the best RTT (3.6 s) and serves as the base protocol for the algorithm, which delivers near-optimal latency with processing time of 0.1 s for 5 devices.


翻译:分割学习解决了在低功耗边缘/IoT节点上直接运行深度学习推理的局限性,该方法将部分推理过程在传感器上执行,其余部分卸载至协同设备。尽管前景广阔,但在实际低功耗无线协议约束下,分割学习在受限硬件上的推理延迟仍未被探索。本文首次在ESP32-S3开发板上对基于TinyML的分割学习进行实验性延迟基准测试,对比四种无线通信协议方案(UDP、TCP、ESP-NOW、BLE)。我们进一步分析了不同模型(MobileNet-V2和ResNet50)中不同分割点选择对通信和计算开销的影响,旨在最小化端到端推理延迟。提出一种基于波束搜索的分割点优化算法以最小化端到端延迟,并将其与贪心搜索、首次适应、随机适应及暴力搜索等方法进行对比。ESP-NOW实现了最佳RTT(3.6秒),并作为该算法的基础协议,在5个设备场景下以0.1秒处理时间即可获得接近最优的延迟。

0
下载
关闭预览

相关内容

「分布式机器学习系统网络性能优化」研究进展
专知会员服务
28+阅读 · 2022年10月1日
物联网时代分布式深度学习新方向
专知会员服务
55+阅读 · 2020年8月30日
联邦学习或将助力IoT走出“数据孤岛”?
中国计算机学会
20+阅读 · 2019年3月16日
见微知著:语义分割中的弱监督学习
深度学习大讲堂
11+阅读 · 2017年12月6日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:00
21世纪的无人机战争
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:05
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:51
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
「分布式机器学习系统网络性能优化」研究进展
专知会员服务
28+阅读 · 2022年10月1日
物联网时代分布式深度学习新方向
专知会员服务
55+阅读 · 2020年8月30日
相关资讯
联邦学习或将助力IoT走出“数据孤岛”?
中国计算机学会
20+阅读 · 2019年3月16日
见微知著:语义分割中的弱监督学习
深度学习大讲堂
11+阅读 · 2017年12月6日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员