Emerging autonomous farming techniques rely on smart devices such as multi-spectral cameras, collecting fine-grained data, and robots performing tasks such as de-weeding, berry-picking, etc. These techniques require a high throughput network, supporting 10s of Mbps per device at the scale of tens to hundreds of devices in a large farm. We conduct a survey across 12 agronomists to understand these networking requirements of farm workloads and perform extensive measurements of WiFi 6 performance in a farm to identify the challenges in meeting them. Our measurements reveal how network capacity is fundamentally limited in such a setting, with severe degradation in network performance due to crop canopy, and spotlight farm networks as an emerging new problem domain that can benefit from smarter network resource management decisions. To that end, we design Cornet, a network for supporting on-farm applications that comprises: (i) a multi-hop mesh of WiFi routers that uses a strategic combination of 2.4GHz and 5GHz bands as informed by our measurements, and (ii) a centralized traffic engineering (TE) system that uses a novel abstraction of resource units to reason about wireless network capacity and make TE decisions (schedule flows, assign flow rates, and select routes and channels). Our evaluation, using testbeds in a farm and trace-driven simulations, shows how Cornet achieves 1.4 $\times$ higher network utilization and better meets application demands, compared to standard wireless mesh strategies.


翻译:新兴的自主农业技术依赖于智能设备(如多光谱相机)、收集细粒度数据的设备以及执行除草、采摘等任务的机器人。这些技术需要高吞吐量网络,在大型农场中支持数十台至数百台设备,每台设备需要数十Mbps的带宽。我们对12名农学家进行了调研,以了解农场工作负载的网络需求,并在农场中对WiFi 6性能进行了广泛测量,以识别满足这些需求面临的挑战。测量结果表明,在这种环境下,网络容量从根本上受到限制,作物冠层导致网络性能严重下降,并突出表明农场网络是一个新兴的问题领域,可从更智能的网络资源管理决策中受益。为此,我们设计了Cornet,一种支持农场内应用的网络,包括:(i) 一个由WiFi路由器组成的多跳网格,根据测量结果战略性地结合2.4GHz和5GHz频段;(ii) 一个集中式流量工程(TE)系统,该系统使用新颖的资源单元抽象来推理无线网络容量并做出TE决策(调度流、分配流速率、选择路由和信道)。我们在农场使用测试平台和基于轨迹的模拟进行的评估表明,与标准无线网格策略相比,Cornet实现了1.4倍的网络利用率提升,并更好地满足了应用需求。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+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
47+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
Arxiv
20+阅读 · 2021年2月28日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+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
47+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员